Untersuchungen von planeten und des interstellaren raums

Außer auf dem Mond landeten Raumsonden auch auf dem Mars und der Venus. Außerdem flogen einige Sonden an den Planeten, ausgenommen Pluto, vorbei. Dabei untersuchten sie auch Kometen und den Weltraum außerhalb der Planetenbahnen, aber noch innerhalb des Sonnensystems. Erste Erkundungen des Weltraums außerhalb des Sonnensystems (der Heliosphäre) könnten in den nächsten Jahren Wirklichkeit werden.

Mars

Die ersten Versuche, unbemannte Raumsonden zum Roten Planeten zu schicken, unternahm die damalige Sowjetunion im Zeitraum von 1960 bis 1962. Ab 1964 stiegen auch die USA in diesen Bereich ein. Allerdings waren diese frühen Unternehmungen von technischen Pannen begleitet. Erste Erfolge lieferten die Missionen unbemannter amerikanischer und sowjetischer Raumsonden in der Zeit von 1964 bis 1976.
Die ersten Bilder vom Mars sendete die US-Sonde Mariner 4. Sie erreichte den Planeten am 14. Juli 1965 und flog planmäßig an ihm vorbei. Weitere Informationen brachten 1969 im Vorbeiflug die Missionen von Mariner 6 und 7. Sowohl die Amerikaner als auch die Sowjets planten seit geraumer Zeit die Landung auf dem Roten Planeten. Ende November 1971 erreichte die sowjetische Sonde Mars 2 die Marsumlaufbahn. Sie schickte am 27. November eine Landefähre auf die Planetenoberfläche. Beim Landeanflug versagte das Bremssystem der Fähre, und es kam zu einer Bruchlandung. Mehr Erfolg hatte die ebenfalls sowjetische Sonde Mars 3. Sie erreichte den Marsorbit nur wenige Tage nach Mars 2 und schickte am 2. Dezember 1971 ihr Landegefährt auf die Oberfläche. Nach erfolgter Landung sandte die Fähre erste Daten an den in der Umlaufbahn befindlichen Orbiter. Leider brach schon nach 20 Sekunden der Kontakt ab. Trotzdem brachte Mars 3 einen Teilerfolg, denn der noch intakte Orbiter lieferte bis zum August 1972 Daten über Atmosphäre und Oberflächentemperatur.
Etwa gleichzeitig starteten die Amerikaner ihre Sonde Mariner 9. Sie erreichte am 24. November 1971 die Marsumlaufbahn und blieb dort. Mariner 9 untersuchte den Roten Planeten fast ein Jahr lang und lieferte neben Videobildern von der Oberfläche auch detaillierte Aufnahmen von den Monden Phobos und Deimos.
1976 landeten die US-Sonden Viking I und II erfolgreich auf dem Mars und führten unmittelbare Untersuchungen der Atmosphäre und der Oberfläche durch. Viking II stellte im April 1980 seinen Betrieb ein. Viking I arbeitete bis November 1982. Zur Viking-Mission gehörten auch zwei Orbiter, die den Planeten fast zwei Marsjahre (ein Marsjahr entspricht annähernd zwei Erdjahren) lang untersuchten.
1996 wurden erste Hinweise auf primitive Lebensformen aus der geologischen Frühzeit des Mars gefunden. Amerikanische Wissenschaftler fanden sie in einem Meteoriten, der vom Mars stammt und 1984 in der Antarktis entdeckt wurde. Nach seinem Fundort in den Allan Hills und dem Funddatum wurde der Meteorit ALH 84001 genannt. Der faustgroße Gesteinsbrocken gehört zu rund einem Dutzend Marsmeteoriten, die bisher auf der Erde gefunden wurden. Diese Meteoriten entstanden durch Einschläge großer Himmelskörper, meist wohl Asteroiden, auf der Oberfläche des Mars. Das dabei herausgeschlagene Gesteinsmaterial wurde aus dem Bereich der Anziehungskraft des Mars geschleudert und geriet in eine Umlaufbahn um die Sonne zwischen Mars und Erde. Durch Irritationen der Umlaufbahn können diese Teile in das Gravitationsfeld der Erde geraten und als Meteoriten in deren Atmosphäre eintauchen. Diese Meteoriten bieten eine einmalige Gelegenheit, Gesteine eines anderen Planeten zu studieren.


Nach einer längeren Pause sind 1996 erstmals wieder Raumsonden zum Mars gestartet. Die russische Sonde Mars 96 verglühte allerdings nach dem misslungenen Start in der Erdatmosphäre. Die amerikanische Sonde Pathfinder erreichte im Sommer 1997 die Umlaufbahn des Mars und schickte am 4. Juli 1997 eine Landefähre auf die Oberfläche. An Bord der Fähre: das mit Sonnenenergie betriebene Roboterauto Sojourner. Nach erfolgreicher Landung fuhr Sojourner von der Fährenrampe und begann mit der Erkundung der umgebenden Marsoberfläche. Bei seiner ersten Fahrt lieferte das Roboterauto detailreiche Bilder. Sojourner ist in der Lage, Gesteinsproben aufzunehmen und zu analysieren. Dazu ist das kleine Gefährt mit einem APX-Spektrometer ausgerüstet, das Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz entwickelten (APX = Alpha-Proton-X-Ray). Dieses spezielle Röntgenspektrometer arbeitet mit Hilfe von Radioisotopen (-Strahler) und ermöglicht den Nachweis leichter Elemente wie beispielsweise Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Bei den Untersuchungen des gesammelten Gesteins stellte man fest, dass das chemische Porträt der Proben starke Ähnlichkeiten mit der Zusammensetzung jener Meteoritenproben hat, die auf der Erde gefunden wurden.
Die am 7. November 1996 gestartete amerikanische Sonde Mars Global Surveyor erreichte Anfang September 1997 ihre Umlaufbahn um den Mars. Von hier aus nimmt die Sonde mit Hilfe hoch auflösender Spezialkameras die Oberfläche auf und erstellt eine Kartographie des gesamten Planeten. Darüber hinaus soll Surveyor verstärkt die Polarregionen des Planeten untersuchen. Messergebnisse des an Bord befindlichen Magnetometers ergaben, dass der Rote Planet über ein Magnetfeld verfügt - dies war bei den bisherigen Missionen nicht eindeutig klärbar gewesen.