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Der Mars ist, von der Sonne her gesehen, der vierte Planet in unserem Sonnensystem. Er wird zu den erdähnlichen (terrestrischen) Planeten gerechnet. Aufgrund seiner roten Farbe wurde der Mars nach dem römischen Kriegsgott Mars benannt und wird auch oft der Rote Planet genannt. Zeichen: ♂

Wegen seiner mysteriösen roten Färbung hat der Mars schon immer die Menschen fasziniert. Die rötliche Färbung selbst verdankt der Mars Eisenoxid-Staub, der sich auf der Oberfläche und in der Atmosphäre verteilt hat. Man kann sagen, "der Mars rostet".

Aufbau

Der Mars hat ein Zehntel der Masse der Erde und nur ein Viertel ihrer Oberfläche. Da er jedoch keine Ozeane besitzt, ist die Landoberfläche der beiden Planeten annähernd gleich. Die Temperaturen erreichen im Sommer (bezogen auf das Marsjahr) in Äquatornähe etwa 20 °C am Tag und bis zu -85 °C in der Nacht. Der große Temperaturunterschied ist auf die dünne Atmosphäre zurückzuführen, die keine Sonnenwärme halten kann. Ihr Druck beträgt nur 6,36 mbar im Vergleich zu durchschnittlich 1013 mbar auf der Erde. Das entspricht der Erdatmosphäre in einer Höhe von 35 km.

Da die Rotationsachse um 25°12' gegen die Bahnebene geneigt ist, gibt es auch auf dem Mars Jahreszeiten. Sie haben aber fast die doppelte Dauer der irdischen Jahreszeiten, da ihnen das Marsjahr (687 Tage) zugrunde liegt. In den Frühjahrsmonaten des Marsjahres erlebt der Mars in seinen ausgedehnten Wüstengebieten oft heftige Staubstürme. Olympus Mons (Nix Olympica), ein erloschener Vulkan in der Tharsis-Region, ist mit 26,4 km Höhe und einem Durchmesser von fast 600 km der größte bekannte Berg im Sonnensystem. Das Grabensystem Valles Marineris ist mit seiner stellenweise bis zu 6 km Tiefe, 200 km Breite und 4000 km Länge das größte Grabensystem (Canyon) des Sonnensystems. Dies entspricht fast einem Fünftel des Marsäquators.

Der überwiegende Teil des auf dem Mars vorkommenden Wassers ist in den Polkappen gebunden, die aus gefrorenem Wasser und Kohlendioxid (Trockeneis) bestehen. Gleichwohl gab es in früheren Zeiten Wasser auf dem Mars. Darauf deuten die zahlreich gefundenen Abflussrinnen (Flussbetten) hin, die auf Fotos von Mariner 9 gefunden wurden. In diesen Rinnen wurden auch stromlinienförmige Inseln gefunden. Alle diese Erkenntnisse weisen darauf hin, dass auf dem Mars früher ein milderes Klima geherrscht haben muss und dass es auf ihm geregnet hat. Die Sonden Spirit und Opportunity der NASA sowie der Orbiter Mars Express der ESA konnten im Februar und März 2004 die ehemalige Existenz von Wasser auf dem Mars nachweisen. Heute ist aufgrund der atmosphärischen Druckverhältnisse die Existenz flüssigen Wassers höchst unwahrscheinlich. Es wird vermutet, dass unterhalb einiger Staubabgänge an Kraterrändern Gletscher vorhanden sind, an deren Unterseite Wasser abgehen könnte.

Eigenschaften des Orbits
Aphel	249,23 Mio. km 1,666 AE
Mittlerer Radius	227,92 Mio. km 1,524 AE
Perihel	206,62 Mio. km 1,381 AE
numerische Exzentrizität	0,0935
Siderische Periode	686,98 Tage (Marsjahr)
Synodische Periode	779,94 Tage
Ø Orbitalgeschwindigkeit	24,1309 km/s
Bahnneigung	1,85°
Kleinster Erdabstand	55,7 Mio. km
Größter Erdabstand	401,3 Mio. km
Physikalische Eigenschaften
Durchmesser am Äquator	6794 km
Oberflächeninhalt	144 Mio. km2 (0,28-fache der Erde)
Masse	6,4185 × 1023 kg (0,107 Erdenmassen)
Mittlere Dichte	3,933 g/cm3
Ø Fallbeschleunigung an der Oberfläche	3,71 m/s² (0,379-fache der Erde)
Rotationsperiode	24 Std. 37 Min. 22 Sek.
Neigung der Drehachse	25,19°
Albedo	0,15
Fluchtgeschwindigkeit	5,03 km/s
Temperatur an der Oberfläche	Min (Polkappen im Winter): 150 K Mittel: 210 K Max (Mittags in Äquatorebene): 297 K
Eigenschaften der Atmosphäre
Druck	6,36 mbar
Kohlendioxid	95,32%
Stickstoff	2,7%
Argon	1,6%
Sauerstoff	0,13%
Kohlenmonoxide	0,08%
Wasser	210 ppm
Stickstoffmonoxid	100 ppm
Neon	2,5 ppm
Krypton	300 ppb
Xenon	80 ppb
Ozon	30 ppb
Methan	10,5 ppb
Sonstige Daten
Anzahl der Satelliten	2, Phobos und Deimos

Monde

Zwei kleine Monde, Phobos und Deimos ("Furcht" und "Schrecken") umkreisen den Mars. Sie wurden 1877 von dem US-amerikanischen Astronomen Asaph Hall entdeckt und nach den in der Ilias überlieferten beiden Pferden, die den Wagen des Kriegsgottes Ares (lat. Mars) ziehen, benannt. Bei Phobos und Deimos handelt es sich um unregelmäßig geformte Felsbrocken (Ellipsoid) und es besteht die Möglichkeit, dass es sich um Asteroiden handelt, die von der Gravitation des Mars eingefangen wurden.

Ihre Existenz war schon lange vorher mehrmals beschrieben worden, zuletzt von Voltaire, der in seiner 1750 erschienenen Geschichte Micromégas von zwei Marsmonden schreibt. Es ist wahrscheinlich, dass Voltaire diese Idee von Jonathan Swift übernommen hat, dessen Buch Gullivers Reisen 1726 erschienen war. Darin wird im dritten Teil beschrieben, die Astronomen des Landes Laputa hätten

ebenfalls zwei kleinere Sterne oder Satelliten entdeckt, die um den Mars kreisen, wovon der innere vom Zentrum des Hauptplaneten genau drei seiner Durchmesser entfernt ist und der äußere fünf.

Damit hat er das Bahnverhalten der Monde für die damalige Zeit erstaunlich gut vorhergesagt. Es wird vermutet, dass Swift von einer Fehlinterpretation Johannes Keplers gehört hatte. Dieser hatte das Anagramm, das Galileo Galilei 1609 an ihn schickte, um ihm die Entdeckung der Phasen der Venus mitzuteilen, als die Entdeckung zweier Marsmonde aufgefasst.

Daten zu Phobos und Deimos

Erforschung

In früheren Zeiten

Tycho Brahe (1546-1601) maß die Planetenpositionen des Mars mit bloßem Auge recht genau und schuf damit die Voraussetzung für Johannes Kepler (1577-1630), der aufgrund Brahes Aufzeichnungen die elliptischen Bahnen der Planeten berechnete und die drei Keplerschen Gesetze entdeckte.

Christiaan Huygens (1629-1695) entdeckte eine dunkle, dreieckige Zone (Syrtis Major) auf der Marsoberfläche. Aus deren Positionsveränderungen errechnete er die Eigenrotation des Mars von rund 24,5 Stunden (heutiger Wert: 24,623 h).

Wilhelm Herschel (1738-1822) entdeckte 1784 die eisbedeckten Polkappen des Mars. Wilhelm Beer fertigte 1830 die erste Marskarte an.

Raumfahrtzeitalter

Viele unbemannte Raumsonden sind schon zum Mars geschickt worden, einige waren sehr erfolgreich, aber eine bemerkenswert hohe Anzahl von ihnen versagte. Bei einigen der Fehler handelte es sich schlicht um menschliches Versagen, aber bei vielen anderen ist der Grund für das Scheitern unbekannt. Im Gegensatz zum Erdmond gibt es bis heute keine Gesteinsproben, die vom Mars zurückgebracht wurden, so dass Marsmeteorite die einzige Möglichkeit sind, Material vom Mars in irdischen Laboratorien zu erforschen. Zwei sowjetische Sonden wurden im Oktober 1960 gestartet, um am Mars vorbeizufliegen, erreichten aber nicht die Erdumlaufbahn. 1962 versagten drei weitere sowjetische Sonden, zwei von ihnen blieben im Erdorbit, die dritte verlor auf dem Weg zum Mars den Kontakt mit der Erde. Auch ein weiterer Versuch 1964 schlug fehl. Zwischen 1962 und 1973 wurden 10 Mariner-Raumsonden vom Jet Propulsion Laboratory der NASA entwickelt und gebaut, um das innere Sonnensystem zu erforschen. Es waren relativ kleine Sonden, die meistens nicht einmal eine halbe Tonne wogen. Mariner 3 und Mariner 4 waren identische Raumsonden, die am Mars vorbeifliegen sollten. Mariner 3 wurde am 5. November 1964 gestartet, aber die Transport-Verkleidung löste sich nicht richtig und die Sonde erreichte den Mars nicht. Drei Wochen später, am 28. November 1964, wurde Mariner 4 erfolgreich auf eine achtmonatige Reise zum roten Planeten geschickt. Am 14. Juli 1965 flog die Sonde am Mars vorbei und lieferte die ersten Nahaufnahmen - insgesamt 22 Fotos - des Planeten. Die Bilder zeigten mondähnliche Krater, von denen einige von Frost bedeckt zu sein schienen. 1969 folgten Mariner 6 und Mariner 7 und liefern insgesamt 200 Fotos. 1971 missglückte der Start von Mariner 8, dafür erhielt die NASA von Mariner 9 mehrere 1000 Bilder. Ebenfalls 1971 landete mit der sowjetischen Mars 3 die erste Sonde weich auf Mars, nachdem Mars 2 wenige Tage zuvor gescheitert war; der Funkkontakt brach jedoch 20 Sekunden nach der Landung ab.

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Komplette Karte des Mars Quelle: shatters.net.     In der Mitte ist Valles Marineris, die größte Schlucht im Sonnensystem. Links die Vulkane der Tharsis-Hochebene.

Bild von Viking 1. Der große Felsen links von der Mitte ist etwa 2 Meter breit. Er wurde "Big Joe" getauft.

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In den 1970er Jahren landeten die Viking-Sonden erfolgreich auf dem Mars und lieferten die ersten Farbbilder sowie Daten von Bodenproben: Viking 1 schaffte am 20. Juni 1976 als erste US-amerikanische Sonde eine weiche Landung. Die Sowjetunion versuchte auch noch weitere Landungen auf dem Mars, scheiterte jedoch. 1992 wurde der Mars-Observer gestartet. Er ging 1993 kurz vor der Landung verloren. Besonderes Aufsehen erregte 1997 der Mars Pathfinder, bei dem zum ersten Mal ein kleines Fahrzeug - das Marsmobil Sojourner - 16.000 Bilder von der Umgebung der Landestelle machen konnte. Eine weitere erfolgreiche Mission war 1997 der Mars Global Surveyor, bei der die Marsoberfläche in sehr hoher Auflösung (teilweise unter 1 km) kartographiert wird; dieser Satellit umkreist noch heute (Jan. 2004) den Mars. Die Marssonden Mars Climate Orbiter (ging wegen grobem Programmierfehler in der Navigation verloren) und Mars Polar Lander (aus unbekannten Gründen bei der Landung verschollen) stellten 1999 Rückschläge der Marsforschung dar. Seit dem 24. Oktober 2001 umkreist außer dem Global Surveyor noch 2001 Mars Odyssey den roten Planeten, der spezielle Instrumente für Fernerkundung von Wasservorkommen an Bord hat.

Von den bis 2002 insgesamt 33 Missionen zum Mars waren nur 8 erfolgreich, allesamt US-amerikanisch.

Am 2. Juni 2003 startete im Rahmen der ersten europäischen Mars-Mission die ESA-Raumsonde Mars Express erfolgreich zum Mars. Das Landegerät Beagle 2 landete am 25. Dezember 2003 auf der Marsoberfläche, der Kontakt konnte aber nicht aufgebaut werden. Mars Express wies auf Fotos Sedimente in einer einem Flusstal ähnelnden Formation nach, die als Beweis für die Existenz von fließendem Wasser gelten. Am 10. Juni 2003 wurde die US-amerikanische Marssonde Spirit (MER-A) zum Mars gestartet. An Bord befand sich ein Geländefahrzeuge (rover), welches nach der Landung drei Monate lang Gesteinsproben entnehmen und nach Wasser suchen soll. Die Landung erfolgte am 4. Januar 2004, der Kontakt brach zunächst wegen eines Softwarefehlers nach wenigen Tagen ab, der aber nach zwei Wochen behoben werden konnte. Am 8. Juli 2003 wurde die Sonde Opportunity (MER-B) mit einer Delta-II-Rakete gestartet. Opporunity ist die Schwestersonde von Spirit und gehört zur Mars Exploration Rover Mission. Der Start wurde mehrfach wegen ungünstigen Wetters und wegen technischer Defekte der Rakete verschoben. Die Landung erfolgte am 25. Januar 2004 um 6.05 Uhr (MEZ) in der Meridiani Planum Tiefebene. Wie Mars Express konnten beide Sonden im März 2004 anhand von Fotos und Untersuchungen von Steinen nachweisen, dass zumindest vor längerer Zeit auf dem Mars flüssiges Wasser vorhanden war. Darauf weisen unter anderem Ablagerugen hin. Das Landegebiet von Spirit scheint von so viel Wasser bedeckt gewesen zu sein, dass dort Leben hätte existieren können, was im Landegebiet von Opportunity nicht bestätigt werden konnte, da die Ablagerungen hier für nur wenig Wasser sprechen. Beide Sonden befinden sich auf der jeweils komplementären Marshemisphäre.

Am 10. August 2005 soll die US-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter mit einer Atlas-V Rakete gestartet werden, die den Mars mit ihren hochauflösenden Kameras kartografieren soll, um u.a. nach geeigneten Landestellen für spätere Rover-Missionen zu suchen. Außerdem soll die Sonde für die Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen zukünftigen Raumsonden auf der Marsoberfläche und der Erde dienen.

Am 27. August 2003 war die Distanz zwischen Mars und Erde so gering wie seit ca. 60.000 Jahren nicht mehr. Die beiden Planeten waren etwa 55,76 Mio. Kilometer voneinander entfernt. Erst am 28. August 2287 werden sich die Erde und der Mars mit 55,69 Mio. Kilometer noch näher kommen.

Im Januar 2004 kündigte der US-amerikanische Präsident George W. Bush Anstrengungen der USA für eine bemannte Mars-Mission an.

Panoramabild des Mars, aufgenommen von der Sonde Pathfinder

Leben auf dem Mars?

Der Gedanke an die Möglichkeit von Leben auf dem Mars hat schon immer die Fantasie der Menschen beflügelt. Im 18. Jahrhundert erkannte man, dass die Flecken, die auf der Oberfläche des Mars beobachtet worden waren, ihre Farbe änderten und wuchsen oder schrumpften. 1877 konnte der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli auf dem Mars lange, gerade Linien sehen, die er canali (Gräben oder Kanäle) nannte. Allerdings wurde das Wort falsch ins Englische übersetzt (Canals statt richtig Channels), so dass sie von sensationshungrigen Journalisten sehr bald als künstlichen Ursprungs gedeutet wurden.

Marsoberfläche nach Schiaparelli (1888)