Es ist bekannt, dass Staubstürme auf dem Mars toben. Diese Stürme sind unglaublich groß und können den gesamten Planeten erfassen. Darüber hinaus ist die Marsoberfläche mit unzähligen Tornados übersät, die über die Ebenen rasen und Staub aufwirbeln, der in dem einzigartigen „Staubkreislauf“ eines Planeten verschleppt wird.
Fotos der Oberfläche aus der Umlaufbahn zeigen, dass die Hauptursache für die Erosion auf dem Mars der Wind ist. Weite Dünenebenen, komplizierte Felsformationen und mit Dunst bedeckter Himmel - das ist die raue, windige Welt.
Science-Fiction-Autoren haben schnell die Idee von häufigen Stürmen aufgegriffen, die von weitem fantastisch aussehen. Riesige Staubwände, gegen die der größte Staub der Erde oder Sandstürme wie lächerliche Zwerge aussehen, glitzernde Blitze, die durch atmosphärische Reibung verursacht werden, schreckliche Wirbelstürme, die alles auf ihrem Weg fegen, Astronauten werfen und Ausrüstung zerstören.
Leider ist die Realität der Marsstaubstürme etwas bescheidener - eine Tatsache, die die NASA dem Publikum mitteilen möchte und sich auf Ridley Scotts neuen Film The Martian freut.
Die Handlung des Films, der auf Andy Weirs Bestseller gedreht wurde, findet in naher Zukunft während einer bemannten Expedition zum Mars statt. Aufgrund des heftigen Staubsturms scheitert die Mission, die Planetenbasis wird beschädigt und einer der Astronauten, Mark Watney (gespielt von Matt Damon), geht nach dem Anzugschaden verloren, und Kollegen entscheiden, dass er in den gruseligen marsianischen Winden gestorben ist. Aber wie viele andere Science-Fiction-Spekulationen zum Thema Mars führt diese Szene den Betrachter in die Irre, da die Wissenschaftler etwas andere Daten zum atmosphärischen Druck haben.
Obwohl die Staubstürme des Mars natürlich auf ihre Weise gefährlich sind, ist es äußerst unwahrscheinlich, dass sie jemanden oder etwas zerstreuen. Der stärkste marsianische Wind weht mit einer Geschwindigkeit von 60 Meilen pro Stunde (weniger als 30 Meter pro Sekunde), halb so viel wie ein terrestrischer Hurrikan. Tatsächlich wird der Schaden jedoch nicht so sehr durch die Windgeschwindigkeit selbst verursacht, sondern durch den atmosphärischen Druck, der auf dem Mars einfach zu eng ist. Es ist ungefähr ein Prozent der Erde. Wenn Sie sich also entscheiden, auf dem Roten Planeten Kiten zu gehen, werden Sie einige Frustrationen erleben.
"Der Hauptunterschied zwischen der Erdatmosphäre und der Marsatmosphäre besteht darin, dass der Druck auf die Erdatmosphäre viel geringer ist", analysiert der Physiker William Farrell vom Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, die Marsstaubstürme. "Deshalb weht natürlich der Wind, aber nicht so sehr."
Obwohl der heftigste Hurrikan auf dem Mars nach irdischen Maßstäben eher eine Brise sein wird, können Marsstaubstürme für zukünftige Astronauten immer noch ein Problem sein, insbesondere wenn sie auf Sonnenenergie angewiesen sind.
Im „Martian“ reinigt Watney die Sonnenkollektoren jeden Tag, damit sie nicht mit Staub überwachsen. Wie die Erfahrung der Rover mit Solarbatterien, insbesondere des Veteranen NASA Opportunity, der seit 10 Jahren auf dem Mars unterwegs ist, gezeigt hat, ist dies ein ernstes Problem, das die Menge der aufgenommenen Energie ernsthaft beeinträchtigt. Wenn die Atmosphäre bei Stürmen mit feinem Staub gesättigt ist, gelangt kaum Sonnenlicht an die Oberfläche. "Wir sind besorgt über die Stromversorgung der Rover, dies ist ein wichtiges Thema", sagt der Wissenschaftler Michael Smith, ebenfalls vom Goddard-Zentrum. "Spirit and Opportunity Appatars wurden 2004 auf den Planeten gebracht und waren bisher nur in einem schweren Staubsturm (2007), aber dann mussten sie tatsächlich für mehrere Wochen aufhören zu funktionieren und in den lebenserhaltenden Modus wechseln."
Feinstaub bereitet aber nicht nur im Zusammenhang mit Solarmodulen Unannehmlichkeiten. Die Partikel sind nicht nur magnetisiert, sie sind auch mit scharfen Kerben bedeckt (da es keine anderen Erosionsprozesse auf dem Mars gibt, die einbrechen könnten), die mechanische Schäden verursachen können.
„Wenn Sie nach der Reise Fotos von Curiosity gesehen haben, denken Sie daran, dass es sozusagen aus der Grube gegraben wurde“, fügte Smith hinzu. "Staub bedeckt alles wie eine Decke und verstopft sich in allen beweglichen Fugen."
Die staubige Atmosphäre des Mars wird zweifellos Probleme für die Bodenfahrzeuge und die Gesundheit der Astronauten mit sich bringen, wenn wir eines Tages eine Langzeitexpedition dorthin schicken (zusätzlich zu den erhöhten Strahlen- und Giftstoffen im Mars-Regolith und im Boden). Darüber hinaus sind die Ursachen für planetare Staubstürme zwar sehr schlecht untersucht.
"Auf dem Mars treten jedes Jahr vergleichsweise große Staubstürme auf, die kontinentaler Größe werden und jeweils mehrere Wochen andauern", sagt Smith. "Aber alle drei Marsjahre (ungefähr fünfeinhalb Erdjahre) wächst der übliche Sturm zu planetarischen Dimensionen, so dass wir den" globalen Staubsturm "nennen." „Vielleicht braucht der Sturm Zeit, um Kraft zu sammeln. Vielleicht gibt es eine Art Zyklus, den sie durchlaufen muss, um dann an der richtigen Stelle anzukommen und einen neuen Sturm auszulösen, oder vielleicht ist es nur eine Frage des Zufalls. “
Die Menschheit hat seit 1909 globale Staubstürme auf dem Mars erlebt, letztere ereigneten sich 2007, und so wartet der Mars nur auf einen neuen Riesen.
"Wir warten auf einen globalen Sturm, und dieses Mal verspricht es, wirklich großartig zu werden, also wird es Spaß machen", sagt er. "Ich liebe Staubstürme."
Mit jedem weiteren Sturm auf dem Mars erfahren wir mehr und mehr über die dort ablaufenden Prozesse, um uns besser auf die erste Landung auf diesem staubigen, unbekannten Planeten vorzubereiten. Aber was die heftigen Stürme angeht, kann man sicher sein, dass niemand außer dem Marsmenschen Watney von seinen Winden weggeblasen wird.
