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Bakterien dürfen nicht auf Weltraumfahrt – und das aus gutem Grund

Am Montag, 26. November, soll sie auf dem Mars landen: Die Sonde Insight.

Am Montag, 26. November, soll sie auf dem Mars landen: Die Sonde Insight.

Wer Leben auf dem Mars entdeckt, muss sicher sein, dass er es nicht selbst mitgebracht hat. Sauberkeit ist deshalb bei den Sonden oberstes Gebot.

Am kommenden Montag hat sie ihr Ziel erreicht: Dann wird die amerikanische Sonde Insight auf dem Mars landen. Insight ist der jüngste Versuch der US-Raumfahrtbehörde Nasa, auf dem Nachbarn der Erde Leben nachzuweisen. Dafür ist es entscheidend, dass der Lander «sauber» ist. Denn unter keinen Umständen darf die Sonde als Transporter für irdisches Leben dienen – auch nicht für sehr kleines irdisches Leben wie Bakterien und andere Mikroorganismen.

Das gilt generell, egal welche Himmelskörper Esa, Nasa & Co. besuchen: Sauberkeit ist bei den Sonden oberstes Gebot. Nichts wäre Weltraumwissenschaftern peinlicher als die Schlagzeile «Leben auf dem Mars entdeckt», ergänzt um die Unterzeile «Aber es stammt von der Erde». Deshalb gibt es eine internationale Vereinbarung darüber, wie Raumsonden beschaffen sein müssen, die andere Welten im Sonnensystem besuchen. Sie nennt sich Planetary Protection Protocol. Darin ist festgelegt, bis zu welchem Grad Sonden vor ihrem Start sterilisiert werden müssen. 500'000 sogenannte Sporen – das ist die Obergrenze. Damit sind Lebewesen gemeint, die nur aus einer oder aus wenigen Zellen bestehen. Zum Vergleich: Das sind weniger Bakterien, als sich auf der Erde in einer Flasche Wasser befinden.

Von Cleanroom ins All

Um die Menge mitreisender Mikroben auf diese Zahl zu begrenzen, werden amerikanische Raumsonden wie Insight genauso wie Europas für 2020 geplanter Lander Exomars vor dem Start mehrmals mit Lösungsmitteln gereinigt, unter anderem mit 80-prozentigem Alkohol. Anschliessend erfolgt eine Hitzebehandlung, um weitere Bakterien abzutöten. Von der Konstruktion bis zum Start sind die Sonden ausserdem ständig in Cleanrooms untergebracht, sagt Gerhard Kminek, Planetenschutzbeauftragter bei der europäischen Weltraumagentur Esa. «Dabei handelt es sich um Reinräume, die regelmässig desinfiziert werden.» Das Arbeitspersonal muss sterile Ganzkörperschutzanzüge tragen. Noch keimfreier als der Rest des Raumfahrzeugs müssen zudem diejenigen Teile des Rovers sein, die mit Proben in Kontakt kommen wie der Bohrer.

Die Esa ist am Mars aber nicht nur mit Exomars präsent. Seit 14 Jahren umkreist ihn bereits die Sonde Marsexpress. Ihre Lebenszeit läuft im nächsten Jahr aus. Die Esa muss entscheiden, wie sie ihre Sonde dann entsorgt, ob sie sie vielleicht auf dem Mars zum Absturz bringen will. Dabei dürfen auch die letzten irdischen Bakterien, die womöglich einige Jahre auf der Raumsonde in einer Umlaufbahn überlebt haben, die Reibungshitze beim Eintritt in die Atmosphäre des Mars nicht überleben. Doch weil das nicht gewährleistet ist, favorisieren die Europäer eine andere Lösung. Sie sehen statt eines spektakulären Aufschlags ein eher sanftes Ableben vor: Marsexpress soll in genau dem stabilen Orbit bleiben, den die Sonde jetzt schon hat – für immer.

Strahlung als Bakterientöter

Der Mars ist nicht der einzige Himmelskörper im Sonnensystem, der in Zukunft Besuch von der Erde kriegt – und damit Gefahr läuft, irdischen Bakterien ausgesetzt zu sein. Sowohl Nasa wie Esa planen Missionen zu Europa, einem der Jupiter-Monde. Unter seiner kilometerdicken Eisschicht vermuten Geologen einen flüssigen Wasserozean – und in ihm möglicherweise Leben. «Für Flüge zu einem Eis-Mond müssen Sonden noch strengere Anforderungen erfüllen», sagt Melissa Jones, die Chefin der Abteilung Planetenschutz beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) im kalifornischen Pasadena. «Bei Europa müssen wir erreichen, dass die Wahrscheinlichkeit, den flüssigen Wasserozean unter seiner Eisschicht zu verseuchen, bei weniger als eins zu 10'000 liegt.»

Derzeit plant die Nasa die Mission Europa Clipper, die den Jupiter-Mond Europa umkreisen soll, und danach eine weitere, die einen Lander auf Europas Eispanzer absetzen soll. Damit vor allem der Lander keimarm wird, soll er – ausser der obligatorischen Behandlung mit Hitze und Alkohol vor dem Start – noch während des Anfluges auf sein Ziel bestrahlt werden. «Wir wollen die hochenergetische Strahlung rund um Jupiter dazu nutzen, mögliche Bakterien loszuwerden», erklärt Planetenschützerin Jones. Während des Anflugs und später während der Umkreisungen Europas, hofft die Nasa, wird die Radio- und Teilchenstrahlung Jupiters die letzten ungebetenen Mitreisenden an Bord der Sonde automatisch abtöten.

Und weil immer die Gefahr des Absturzes von Raumsonden besteht, hat die Nasa gerade solche, die sich Europa nähern, genau im Blick. «Da wir mehrmals an Europa vorbeifliegen werden, besteht die Möglichkeit, dass etwas schiefgeht und wir versehentlich auf dem Mond aufschlagen», so Jones. «Auch das Risiko eines Absturzes müssen wir auf eins zu 10'000 begrenzen.» Denn im Falle einer Bruchlandung würden Risse im Eis den Bakterien womöglich sogar helfen, sich einen Weg zum Ozean zu bahnen – und sich unkontrolliert auf dem Eis-Mond auszubreiten. Ob sich ein solches Szenario aber überhaupt hundertprozentig sicher ausschliessen lässt, darauf will sich Melissa Jones noch nicht festlegen. Die Weltraumforscher arbeiten daran.

Mit an Bord ist übrigens ein Seismometer, den ETH-Forscher mitentwickelt haben, um Marsbeben und Meteoriteneinschläge zu registrieren.

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