Der Mars

Der Mars
1 Allgemeines
Der Mars ist, von der Sonne aus gesehen, der vierte Planet in unserem Sonnensystem. Der Mars ist unserer Erde am nächsten. Er zählt auch zu den inneren/ erdähnlichen Planeten d.h., dass der Mars von seinem Aufbau her der Erde sehr ähnlich sieht. Der Mars ist mit 6800 km etwa halb so groß wie die Erde. Mit einer durchschnittlichen Entfernung mit 228 Millionen km ist er rund 1,5 mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Wegen seiner orange- bis blutroten Farbe wurde er nach dem römischen Kriegsgott Mars benannt. Er besitzt zwei kleine, unregelmäßig geformte Monde: Phobos und Deimos (griechisch für Furcht und Schrecken). Ein Marstag dauert ca. 24.h und 37 min. die Rotationsachse des Mars ist um 24° gegen die Senkrechte seiner Bahnebene geneigt. Diese Neigung
ähnelt sehr der Erde. Obwohl die Dauer der Rotation des Marses und die Neigung der Achse der Erde sehr ähnlich sind dauert ein Marsjahr fast doppelt solange wie ein Jahr der Erde nämlich 687 Tage (= Marsjahr). Somit sind auch die Jahreszeiten auf dem Mars auch länger als auf der Erde.
2 Mythologie
Der griechische Mythos
Der Sohn des Zeus und der Hera war ein Gott des Krieges, der hauptsächlich für
Kampfesleidenschaft steht. Im Gegensatz zu Athene (die ja auch eine Kriegsgöttin ist, aber
eher für Kriegslist zuständig ist), stürzt er sich kaltblütig und unbesonnen ins dichteste
Schlachtengewimmel.
Ares war ein Geliebter der Aphrodite, die unter anderem Harmonia von ihm empfing. Er
zeugte aber auch mit anderen Frauen Kinder, von denen ihn zum Beispiel die Zwillinge
Phobos und Deimos in die Schlacht begleiteten.
Obwohl Ares zu den Olympiern gehört, waren seine Anhänger in Griechenland nicht
besonders weit verbeitet, anders ist es da mit seinem römischen Kollegen Mars.
Der römische Mythos
Mars war als römischer Kriegsgott neben Jupiter einer der wichtigsten Götter überhaupt. Er
wurde dem griechischen Ares gleichgesetzt, übertraf diesen aber weit an Bedeutung. Die
Römer verehrten ihn als Vater von Romulus und Remus (den sagenhaften Gründern Roms)
und damit als Stammvater aller Römer.
Seine Beinamen in Rom sind u.a. “Mars Ultor” – der Rächer, “Mars Gravidus” – der Kämpfer
und “Mars Invictus” – der Unbesiegbare.
3 Aufbau
Im Inneren des Mars gibt es einen kleinen Gesteinskern, der von einem Mantel aus
Silikatgestein umgeben wird und um den die feste Kruste liegt. Diese Kruste wird von einer
dünnen Atmosphäre umgeben. Der Mars besitzt genau wie unsere Erde zwei Polkappen im
Norden und im Süden.
3.1 Der Mars Kern
Lange dachte man, dass der Mars nur einen festen Kern aus Eisen und Gestein hat. Nachdem aber amerikanischen Forscher drei Jahre lang die Sonde Mars Global Surveyor
beobachteten und die, von dieser Sonde, geschickten Daten mehrfach analysierten kamen
sie zudem Entschluss, dass der Mars entweder nur einen flüssigen Kern hat oder, wie die
Erde auch, einen flüssigen Kern und einen Festen. In welchem Aggregatzustand der Kern sich nun genau befindet weiß man nicht da hierzu gesicherte Seismikdaten fehlen.
3.2 Der Mantel
Der Mantel des Mars besteht aus Silikatgestein dessen Hauptbestandteile Siliziumdioxid,
Magnesiumoxid und Eisenoxid ist. Diese Stoffe findet man vor allem in der erstarrten Laven auf der Oberfläche und in den vom Mars stammenden Meteoriten wieder.
3.3 Die Oberfläche
Die Landschaft des roten Planeten ist sehr vielfältig. Den neben Kratergebirgen und
einfachen Gebirgen gibt es weite Wüsten, tiefe Schluchten, hohe Vulkane und vereiste
Polkappen.
Die Kratergebirge stammen von zahlreichen Meteoriten Einschlägen. Auf dem Mars steht der höchste Berg des Sonnensystems der Olympus Mons. Sein Durchmesser liegt bei 600 km. Auch sind auf dem Mars Schluchten zu finden die viermal tiefer sind als unser Grand Canyon z.B. bei Valles Marineres einer ausgedehnten Ebene auf dem Mars.
3.4 die Atmosphäre
Die Mars Atmosphäre besteht zu 95,3 Prozent aus Kohlenstoffdioxid. Daneben kommen noch 2,7 % Stickstoff, 1,6 % Argon vor. Sehr gering ist der Anteil des Sauerstoffs, Kohlenmonoxid und Wasserdampf sowie anderen Verbindungen oder Elementen. Die Atmosphäre ist sehr dünn und dadurch ist auch der Druck sehr klein. Wahrscheinlich kommt das durch das schwache Magnetfeld und die geringe Schwerkraft des Mars, den dadurch können die Sonnenwinde die Atmosphäre in den Weltraum mitreisen. Dadurch, dass die Marsatmosphäre sehr dünn ist kann der rote Planet auch nicht viel Wärme speichern und so erreicht er am Tag eine Temperatur von +20°C und in der Nacht eine Temperatur von -85 °C und die Durchschnittliche Temperatur des Mars beträgt -55°C. Weil die Moleküle von der Atmosphäre viel weiter auseinander liegen als auf der Erde breitet sich der Schall
nicht so weit aus wie auf der Erde, also wenn wir etwas auf der Erde noch in 1-2 km Entfernung hören können, dann hören wir es auf dem Mars kaum noch in 16 Metern.
4 Klima und Wetter
4.1Allgemeines Wetter des Mars
Der Druck, obwohl er sowieso nur ein hundertstel des unseren beträgt, sinkt im Winter noch
tiefer, weil dann der Kohlenstoffdioxid zu riesigen Eiskappen an den Polen gefriert. Bis zu –
125°C kann es im Winter kalt werden und im Sommer steigt die Temperatur gerade mal, in
den Äquatornahe Regionen auf 20°C. Aber nichts desto trotz ist das Wetter auf dem Mars
sehr schön. Nur vereinzelt bilden sich Eiswolken und regnen tut es nie. Auf dem Mars, trotz
seiner Dünnen Atmosphäre, kommt es regelrecht zu heftigen Stürmen, die soviel Staub
aufwirbeln, dass in wenigen Tagen, der ganze Planet in eine dichte Staubwolke eingehüllt ist
die kaum Sonnenlicht durchdringen lässt.
4.1 Klimawandel auf dem Mars
Auch der Mars macht einen Klimawandel durch. Wissenschaftler haben beobachtet, dass die Temperatur des Marses in den letzten dreißig Jahren um 0.65°C zugenommen hat. Dies ist viermal schneller als auf der Erde. Der Grund dafür ist, dass die Häufigkeit der Staubstürme immer heranwächst. Je mehr Staub aufgewirbelt wird, desto weniger Sonnenlicht kann die Marsoberfläche reflektieren. Und dadurch speichert der rote Planet Wärme. Warum es immer mehr Staubstürme auf dem Mars gibt können Wissenschaftler nicht erklären.
5 Die Marsmonde
Der Mars hat zwei Trabanten (Deimos und Phobos). Sie wurden nach den Begleitern des
Kriegsgottes. Der Entdecker der beiden war der Astronom Asaph Hall. Wegen ihrer
eigenartigen Form werden sie auch Kartoffelmonde genannt. Wahrscheinlich handelt es sich
hierbei um zwei Asteroiden die vom der Schwerkraft des Marses eingefangen worden waren.
5.1 Deimos
Deimos hat einen Durchmesser von 12 km. Er besteht aus dunklem Gestein mit wenig Krater
und seine Oberfläche ist auch viel glatter als die des Phobos. Seine Entfernung zum Mars
beträgt 23,500 km und für eine Umlaufbahn benötigt er 30 h.
5.2 Phobos
Der eindeutig interessantere Mond von beiden ist Phobos. Mit 20 km Durchmesser ist er
größer als Deimos. Seine mittlere Entfernung liegt bei 9,380 km und seine Umlaufbahn um
den Mars dauert ca. 22h und 20min. seine oberflache ist sehr rau und übersät mit Kratern.
Jedes Jahrhundert kommt Phobos Mars um 1.8m näher d.h., dass er irgendwann in 50 Mio.
Jahren auf Mars treffen wird und auseinander brechen wird. Seine Bruchstücke werden
Mars als einen Ring umkreisen.
6 Raumfahrten zum Mars
Bislang sind 34 Sonden zum Mars aufgebrochen, doch nur zehn Missionen wurden ein Erfolg. Es ist fast 40 Jahre her, als die erste Sonde, nach zuvor mehreren gescheiterten Missionen, den Mars erreicht hat. Es war die amerikanische Sonde Mariner 4, die im Juli 1965 den roten Planeten erreicht hat und die ersten Bilder zur Erde sendete. Dadurch erkannte man, dass der Mars eine mit Kratern gespickte Oberfläche mit einer dünnen Atmosphäre und einem niedrigen Druck hat. Des Weiteren fand die Sonde heraus, dass die Atmosphäre zum Großteil aus Kohlendioxid besteht. Mariner 6 und Mariner 7 erreichten im Jahr der Mondlandung den Mars. Dabei hatte Mariner 7 mit widrigen Umständen zu kämpfen, da eine Batterie explodiert war und die Stromversorgung kurz vor dem
Ausfall stand. Nur der glückliche Umstand, das Mariner 7 mit einem neuartigen
umprogrammierbaren Computer ausgestattet war, ermöglichte das Ablichten von über 100 Bildern der südlichen Hemisphäre des Planeten und führte so noch zum Erfolg der Mission. im Jahr 1971 erreichte die russische Sonde Mars 2 den Planeten und setzte einen Lander zur Oberfläche ab. Die baugleiche Sonde Mars 3 hingegen landete im Dezember 1971 auf dem Mars. Mars 2 und Mars 3 sendeten über 60 Bilder zur Erde. Weitere Versuche, eine Sonde auf der Oberfläche des Roten Planeten abzusetzen, scheiterten bis zum überaus erfolgreichen Viking-Programm der Amerikaner. 1988 hatte dann die russische Raumfahrt ein kurzlebiges Erfolgsereignis. Die Sonde Phobos 2 erreichte den gleichnamigen Marsmond und untersuchte ihn auf die Möglichkeit, ihn für zukünftige bemannte Marsmissionen zu nutzen. Nach zwei erfolgreichen Monaten kam es dann wahrscheinlich
zu einer Computerfehlfunktion und die Sonde war verloren. Erst im Jahr 1997 erreichten wieder Sonden den Mars. Es waren die amerikanische Sonde Mars Global Surveyor (MGS) sowie der ebenfalls amerikanische Mars-Lander Mars Pathfinder. Inzwischen ist es dem Marsrover Spirit gelungen Jarosit zu entdecken. Dies ist ein Erz der nur mit Verbindung mit Wasser auf der Erde vorkommt.
Die Zukunft der Raumfahrt zum Mars
Geplante Missionen
In den Jahren 2011 und 2016 sollen zwei große Rover-Missionen zum Mars starten: Das Mars Science Laboratory der NASA und ExoMars der Europäischen Weltraumbehörde ESA. Beide Rover sollen weite Strecken zurücklegen und umfassende Untersuchungen eines großen Umkreises durchführen können. Dabei soll Mars Science Laboratory in erster Linie für geologische Untersuchungen ausgelegt sein und ExoMars speziell nach Spuren von Leben suchen. Nach gegenwärtigen Planungen soll 2011 auch die seit 1996 erste russische Raumsonde Fobos-Grunt zum Marsmond Phobos fliegen, dort Proben entnehmen und sie zur Erde bringen. Weitere Pläne der NASA und ESA zur Marserforschung
enthalten unter anderem das Aussetzen von kleineren Flugzeugen in der Atmosphäre und – nach 2020 – die Rückführung von Marsproben zur Erde. Im Januar 2004 kündigte der US-amerikanische Präsident George W. Bush Anstrengungen der USA für eine bemannte Marsmission an. Im Rahmen des Raumfahrtprogramms Constellation plant die NASA diese Flüge für die Zeit nach 2020. Der ehemalige NASA-Direktor Michael Griffin nannte die Zeit bis 2037. Auch das langfristig angelegte europäische Raumfahrtprogramm Aurora strebt insbesondere die Landung eines Menschen auf dem Mars an und plant sie für das Jahr 2033.Darüber hinaus existieren im Rahmen der Visionen einer Marskolonisation Vorstellungen, den Mars durch Terraforming in weiter Zukunft in einen für den
Menschen lebensfreundlicheren Planeten umzuwandeln.
Koloniesierung des Marses
1.1 Die Terraformung
Wie gesagt der Mars ist der erdähnlichste Planet in unserem Sonnensystem. Der Merkur ist
zu nah an der Sonne so, dass dort starke Temperaturschwankungen herrschen. Die Venus mit ihrer dichten Atmosphäre, wegen des unerträglichen Treibhauseffekts zu heiß.
Die Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun haben entweder eine giftige säurereich
Atmosphäre und/ oder eine sehr hohen Schwerkraft. Außerdem bieten sie keinen festen
Boden auf dem Menschen gehen können. Einige Monde dieser Planeten wären vielleicht
geeignet, vor allem der Jupitermond (Europa) und der Saturnmond (Titan) und trotz dem
weniger menschenfreundlich als der Mars.
Terraforming ist die Umformung eines Planeten (Mars) in einen menschenfreundlichen
zustand. Mit menschenfreundlich ist gemeint, dass die Temperaturen auf diesem Planeten
konstant und warm (für Menschen) sind, man auf diesem Planeten atmen kann und der
Druck annähernd dem der Erde entspricht so das man auf dem Planeten gehen kann.
Einige Wissenschaftler haben den Vorschlag gemacht den Mars mit Atombomben zu
erwärmen. Dieser Vorschlag würde vielleicht funktionieren, aber damit würde man den Mars
radioaktiv verseuchen und damit das Leben auf dem Mars sehr erschweren. Ein anderer
Vorschlage ist gewesen Asteroiden oder Kometen auf den Mars zu lenken um damit die
Temperatur auf dem Mars zu erhöhen. Dieser Vorschlag ist auch nicht real, weil man 1 Mio.
Kometen, mit einem km Durchmesser Mars bräuchte für 1 bar-Atmosphäre.
Das was wir realistischer weise ändern könnten, sind aber die allgemeinen
Umwelteigenschaften des Planeten: Die Verteilung der gasförmigen Stoffe,
Oberflächentemperatur und -druck, die Zusammensetzung und Lichtdurchlässigkeit, der
Atmosphäre, Albedo, Niederschlag und Bodenfeuchtigkeit.
Die Rotationsrate des Mars ist mit etwas mehr als 24 Stunden fast identisch mit der irdischen Umdrehung. Auch die Schwerkraft (0,39g) würde vermutlich für eine langfristige biologische Anpassung ausreichen. Da der Planet 1,52mal weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde, bekommt er nur 43% des irdischen Sonnenlichts. Das ist aber immer noch viel mehr als für die Photosysnthese gebraucht wird, also wird das Licht selbst kein begrenzender Faktor sein. Eine der wichtigsten Eigenschaften eines bewohnbaren Planeten ist seine durchschnittliche Oberflächentemperatur. Auf der Erde herrschen heute 15°C, auf dem Mars dagegen -60°C. Jeder bewohnbare Planet muss auf seiner Oberfläche flüssiges Wasser aufweisen, darum muss die Temperatur zwischen 0°C und 30°C liegen.
Wie will man den Mars bewohnbar machen
Der erste bemannte Flug zum Mars ist im Jahr 2014-2020 geplant es gibt in dieser Hinsicht
keine einheitliche Meinung. Als erstes werden Sonden mit Treibstoff, Wasser u.s. auf dem
Mars landen. Dann kommen Menschen. Dies werden wahrscheinlich Wissenschaftler sein die das Marsgestein untersuchen werden und nach Lebensspuren suchen werden und auch
versuchen werden Wasser im Untergrund zu finden, damit die Kolonien möglich
selbstständig, ohne das ständig Ressourcen von der Erde kommen müssen, leben können.
Dann kommen die Bauingenieure die Baupläne schmieden werden.
Zahlreiche Untersuchungen haben ergeben, dass Pflanzen wie Kartoffeln, Getreidepflanzen
usw. sehr gut auf dem Marsboden wachsen können. Aber der hohen Kohlenstoffgehalt ist
auch für diese pflanzen nicht gut also müssen die Pflanzen unter bspw. Glaskuppeln
gezüchtet werden. Dadurch, dass die Pflanzen Kohlenstoffdioxid zu Sauerstoff verarbeiten
können steigt der Sauerstoffgehalt in der Atmosphäre des Mars und macht den Mars immer
bewohnbarer für Menschen. Bis aber die Pflanzen das ganze Kohlenstoffdioxid verarbeitet
haben dauert es 10.000-100.000 Jahre. Da aber die Marsoberfläche zum größten Teil aus
Eisenoxid besteht (eine Sauerstoffverbindung (Eisen + Sauerstoff) umgangssprachlich Rost)
besteht konnte man diesen durch chemische Verfahren trennen und auch so Sauerstoff
gewinnen. Wissenschaftler vermuten, dass der Mars voll von Rohstoffen ist, besonders von Metallen wie Silizium, Magnesium und Eisen u.a., da daraus der Mantel vom Mars besteht. Die Gewinnung von Metall ist auch enorm wichtig da Metall als Baumaterial gewonnen und
Vorort verarbeitet und genutzt werden kann. Man vermutet, dass Fabriken die Stoffe von
einander trennen, vermischen und verarbeiten werden und durch den Auswurf von
Sauerstoff steigt auch der Treibhauseffekt und es wird wärmer. So kann der Mars von einem
kalten und rauen Klima in ein menschenfreundliches Klima übergehen und vielleicht noch
eines Tages die zweite Wohnstätte der Menschheit werden.

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