Nach 36 Jahren Debatte, Verwirrung und fehlgeschlagenen Versuchen anderer Weltraumagenturen, eine grundlegende Frage zu beantworten, ist das Mars Science Laboratory (MSL) der NASA auf dem Weg, die Suche nach organischer Substanz zu wiederholen, die sich den beiden Wikinger-Sonden entzogen hat.
Noch 96 Tage bis zur Landung wird MSL diesen August im Gale Crater landen. Der Rover namens Curiosity wird das größte Fahrzeug sein, das bisher auf unseren Nachbarplaneten geliefert wurde. Mit einem Gewicht von 900 kg ist Curiosity fast fünfmal so groß wie die vor acht Jahren gelandeten Spirit and Opportunity-Rover und mehr als 1,5-mal so groß wie jeder Wikingerlander, der 1976 auf dem Planeten ankam.
Wie die Wikinger und Mars Exploration Rovers wurde Curiosity konzipiert und ins Leben gerufen, um Informationen zu sammeln, die uns Aufschluss darüber geben könnten, ob der Rote Planet mikrobielles Leben beherbergt. Die für die In-situ-Analyse eingeführten Instrumente haben seit der Wikingerzeit stetig Fortschritte gemacht, doch jedes Kapitel in der Geschichte der Suche nach dem Leben des Mars baut auf den vorherigen auf.
Obwohl in den Tagen, als Spirit and Opportunity Schlagzeilen machten, normalerweise nur kurz erwähnt, waren die beiden Wikingerlander nicht nur für ihre Zeit, sondern auch für heute ein erstaunliches Handwerk. Die Instrumentensuite jedes Wikingerlanders umfasste eine Reihe von drei Biologieexperimenten, Instrumente zum direkten Nachweis von Mikroben, falls der Regolith an einem der beiden Wikingerlandeplätze welche enthält. Während nachfolgende Landungsboote Instrumente mit sich führten, mit denen das Lebenspotential des Mars bewertet werden konnte, wurde seit dem Projekt Viking kein Instrument gebaut, um direkt nach Lebensformen des Mars zu suchen.
Laut dem Wikinger-Ermittler Gilbert Levin haben die Wikinger-Lander bereits das Leben des Mars entdeckt. In den Jahren 1976-1977 lieferte Levins Instrument, bekannt als Labeled Release (LR) -Experiment, positive Ergebnisse bei Chryse Planitia und Utopia Planitia, den beiden Landeplätzen der Wikinger. Bei Behandlung mit einer Lösung, die kleine organische Chemikalien enthielt, die mit radioaktivem Kohlenstoff markiert waren, setzten an den Landeplätzen entnommene Regolithproben ein Gas frei, was durch eine Zunahme der Radioaktivität im Raum über der Probe angezeigt wird.
Während Levin glaubt, dass das Gas Kohlendioxid ist, das aus der Oxidation der organischen Chemikalien resultiert, ist es auch denkbar, dass die Chemikalien zu einem anderen Gas, Methan, reduziert wurden. In beiden Fällen gelangte das Wissenschaftsteam der Wikinger zunächst zu dem Schluss, dass der LR Leben entdeckt hatte, da die Proben auf eine Temperatur erhitzt wurden, die hoch genug war, um die meisten Mikroben, die wir auf der Erde kennen, abzutöten.
Der größte Teil des Wissenschaftsteams, jedoch nicht Levin, entschied, dass die Gasfreisetzung im LR auf eine nicht biologische chemische Reaktion zurückzuführen sein muss. Dieses Umdenken war auf eine Vielzahl von Faktoren zurückzuführen, aber das wichtigste davon war, dass das Gaschromatograph-Massenspektrometer (GC-MS) jedes Landers keine organische Substanz in den Proben nachweisen konnte. Wie der verstorbene Carl Sagan in seiner Fernsehserie Cosmos erklärte: "Wenn es Leben auf dem Mars gibt, wo sind dann die Leichen?"
Während die meisten Astrobiologen und Planetenforscher Levin nicht zustimmen, dass die Ergebnisse seines 36 Jahre alten Experiments einen schlüssigen Beweis für das Leben auf dem Mars darstellen, gibt es eine wachsende Anzahl von Marswissenschaftlern, die sich in dieser Frage nicht sicher sind. Laut Levin stieg Sagan 1996 in die zweideutige Kategorie ein, nachdem der Astrobiologe David McKay und seine Kollegen in der Zeitschrift Science einen Artikel veröffentlicht hatten, in dem das versteinerte Leben des Meteoriten ALH84001 beschrieben wurde, eines von wenigen Meteoriten, von denen bekannt ist, dass sie vom Mars stammen.
Innerhalb des riesigen Instrumentenpakets von Curiosity befindet sich eine Reihe von Maschinen namens SAM, die für "Sample Analysis at Mars" steht. Nach all diesen Jahren ist SAM der erste Versuch der NASA, Vikings Suche nach Mars-Organika zu wiederholen, jedoch mit fortschrittlicherer Technologie.
Dies bedeutet nicht, dass in den vergangenen Jahren keine anderen Versuche unternommen wurden. 1996 startete die russische Raumfahrtbehörde eine Mars-gebundene Sonde, die nicht nur Geräte der organischen Chemie, sondern auch eine verbesserte Version von Levins Experiment enthält. Anstatt Regolithproben mit einer Mischung aus "rechtshändigen" und "linkshändigen" Formen organischer Substrate (in der Chemie als racemische Gemische bekannt) zu behandeln, hätte das neue LR einige Proben mit einem linkshändigen Substrat (L-) behandelt. Cystein) und andere mit dem Spiegelbild des Substrats (D-Cystein).
Wären die Ergebnisse für L- und D-Cystein gleich gewesen, wäre ein nicht-biologischer Mechanismus umso wahrscheinlicher gewesen. Wenn jedoch der Wirkstoff im Mars-Regolith eine Verbindung auf Kosten der anderen bevorzugt, würde dies auf das Leben hinweisen. Noch faszinierender: Wenn der Wirkstoff D-Cystein bevorzugt hätte, hätte dies einen vom Ursprung des Lebens auf der Erde getrennten Ursprung des Lebens auf dem Mars nahegelegt, da terrestrische Lebensformen hauptsächlich linkshändige Aminosäuren verwenden. Ein solches Ergebnis würde darauf hindeuten, dass das Leben ziemlich leicht entsteht, was einen Kosmos impliziert, der sich mit lebenden Formen zusammenschließt.
Die russische Mars-96-Sonde stürzte jedoch kurz nach dem Start im Pazifik ab. Einige Jahre später schickte die Europäische Weltraumorganisation Beagle 2 mit einem fortschrittlichen organischen Nachweispaket zum Mars, aber auch diese Sonde ging verloren.
Während das SAM von Curiosity kein LR-Experiment jeglicher Art enthält, verfügt es über eine Detektionsfunktion für organische Substanzen, die im Massenspektrometrie- (MS) oder Gaschromatographie-Massenspektrometrie- (GS-MS) -Modus betrieben werden kann. SAM kann nicht nur bestimmte Klassen organischer Verbindungen nachweisen, die das Viking GCMS im Oberflächenmaterial übersehen hätte, sondern auch nach Methan in der Marsatmosphäre suchen. Obwohl atmosphärisches Methan bereits aus der Umlaufbahn nachgewiesen wurde, können Astrobiologen anhand detaillierter Messungen seiner Konzentration und Schwankungen feststellen, ob es sich bei der Quelle um methanproduzierende Mikroorganismen handelt.
