Mössbauer-Gruppe der JGU bereitet Teilnahme an japanischer Mission zum Mond und einer Mission zum Mars-Mond Phobos vor

Arbeitskreis von Dr. Göstar Klingelhöfer arbeitet mit führendem Wissenschaftler der japanischen Weltraumagentur JAXA an Forschungsprojekten zum Sonnensystem

30.06.2011

Die Mössbauer-Gruppe an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat in der langjährigen Zusammenarbeit mit der US-Raumfahrtbehörde NASA einen entscheidenden Beitrag zur Erkundung des Mars geliefert. Nun knüpfen die Wissenschaftler um Dr. Göstar Klingelhöfer neue Kontakte, um in Zukunft auch mit der japanischen Raumfahrtbehörde JAXA zu kooperieren. Vorgesehen ist der Einsatz eines neu entwickelten Spektrometers zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung von Mondmaterial bei der nächsten japanischen Mondmission "Selene-2". Vor diesem Hintergrund ist Prof. Nobuyuki Hasebe von der Waseda University in Tokio seit 5 Wochen als Gastprofessor zu Besuch bei der Mainzer Mössbauer-Gruppe. "Prof. Hasebe bleibt bis Anfang August, um mit mir und meinem Arbeitskreis an aktuellen und geplanten Forschungsprojekten zu unserem Sonnensystem, insbesondere Mars und Mond, aber auch zu Asteroiden zu arbeiten", so Dr. Göstar Klingelhöfer, Leiter der Mössbauer-Gruppe. Hasebe ist einer der führenden Wissenschaftler bei der japanischen Weltraumagentur und an verschiedenen Weltraummissionen beteiligt.

Selene-2 ist eine unbemannte Mondmission, die für 2012 geplant war, wahrscheinlich aber nicht vor 2014 an den Start gehen wird. Die Mainzer Wissenschaftler werden dazu ein neu entwickeltes Röntgenfluoreszenz-Spektrometer zur Bestimmung der chemischen Zusammensetzung des Mondmaterials beisteuern, das mit dem Selene-2-Rover abgesetzt wird und das Mondgestein untersuchen soll. Bei dem neuen Röntgenfluoreszenz-Spektrometer wird die radioaktive Quelle, die das klassische APXS ("Mainzer Schnüffelnase") verwendet, durch einen Röntgenstrahlengenerator ersetzt. "Wir sind derzeit in der Entwicklungsphase, um das bewährte APXS-Spektrometer, bekannt von den letzten Marsmissionen der NASA, mit einem Röntgengenerator auszustatten", erklärt Klingelhöfer. Das APXS kam auf den beiden Mars-Rovern Spirit und Opportunity zum Einsatz und hat mit der chemischen Analyse von Marsgestein wesentlich zu der Feststellung beigetragen, dass auf unserem Nachbarplaneten vor etwa 4 Milliarden Jahren ein warmes und feuchtes Klima geherrscht hat. Wie schon bei der NASA-Marsmission ist bei Selene-2 auch Dr. Johannes Brückner vom Max-Planck-Institut für Chemie beteiligt und wirkt beim Design des Instruments und der wissenschaftlichen Fragestellung und Datenanalyse mit.

Noch bevor Selene-2 startklar ist, werden die Mainzer Wissenschaftler zusammen mit Russland und japanischer Beteiligung den Marsmond Phobos genauer untersuchen. Die Frage ist hier, ob Phobos ein vom Mars eingefangener Asteroid oder ursprüngliches Marsgestein ist. Diese Mission soll Ende 2011 starten und wird mit einer weiterentwickelten Version des miniaturisierten Mössbauerspektrometers MIMOS II ausgestattet. Erste Tests wurden vor ca. einem Jahr in Hawaii durchgeführt, wo sich marsähnliche Materialien an den Hängen des Vulkans Mauna Kea finden. Hier wurden im Rahmen eines Feldtests, durchgeführt von der NASA und der kanadischen Weltraumagentur CSA, Instrumente für zukünftige Weltraummissionen zum Mars und dem Erd-Mond erprobt.

Aber auch die Rover-Marsmission, begonnen im Sommer 2003, ist noch nicht an ihrem Ende angekommen. Der Rover Opportunity bewegt sich im 8. Jahr seiner Reise auf dem roten Planeten in Richtung Endeavour-Krater, wo er voraussichtlich im Spätsommer oder Frühherbst ankommen wird. "Wir werden dort nach bestimmten eisenhaltigen Tonmineralien suchen, die bisher auf der Marsoberfläche in situ noch nicht nachgewiesen wurden und von denen wir uns weiteren Aufschluss über das Marsgestein und seine Entstehung erhoffen", so Klingelhöfer.

Klingelhöfer und sein Arbeitskreis sind mir ihrer Expertise in Sachen "Planetologie" und "Erforschung des Sonnensystems" international eingebunden, aber auch an dem Exzellenzcluster "Earth and the Anthropocene" (ERA) der Johannes Gutenberg-Universität Mainz beteiligt, das sich derzeit mit einem Vollantrag in der zweiten Phase der Bundesexzellenzinitiative bewirbt. Es basiert auf der Zusammenarbeit von vier international renommierten Mainzer Wissenschaftsbetrieben: der Johannes Gutenberg-Universität Mainz, des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC), des Römisch-Germanischen Zentralmuseums (RGZM) und des Instituts für Raumbezogene Informations- und Messtechnik der Fachhochschule Mainz (i3mainz). Unter Einbindung von Kulturwissenschaften in den naturwissenschaftlichen Kontext verfolgen die Wissenschaftler innovative und hochgradig interdisziplinäre Ansätze in der Erdsystemforschung.