Der Weltraum: Unser dynamisches Universum erforschen
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CORDIScovery Podcast – Folge #40 – Der Weltraum: Unser dynamisches Universum erforschen
Hierbei handelt es sich um eine KI-Transkription.
00:00:03:09 - 00:00:19:10
Abigail Acton
Das ist CORDIScovery.
00:00:19:12 - 00:00:43:23
Abigail Acton
Hallo und herzlich willkommen zu dieser Folge von CORDIScovery mit mir, Abigail Acton. Heute befassen wir uns mit Planetendynamik. Wenn Sie also das Gefühl haben, dass Ihnen die Weltraumforschung über den Kopf wächst, sind Sie hier genau richtig. In dieser Folge von CORDIScovery beschreiben unsere drei Gäste, wie ihre Arbeit dazu beiträgt, unser Verständnis der Ursprünge des Lebens zu erweitern. Die wirbelnden Staubstürme in der Marsatmosphäre und wie sich zu weit entfernte Asteroiden erforscht werden können.
00:00:44:00 - 00:01:04:16
Abigail Acton
Wir werden der Frage nachgehen, wie das Leben auf der Erde begonnen hat und ob unsere Forschung über die Möglichkeit frühen Lebens im Marsstaub davon beeinflusst werden könnte. Davon gibt es auf und über dem Mars eine Menge. Welche Bedeutung hatte er beim Verlust der Marsatmosphäre in längst vergangenen Zeiten und heute? Wie wirkt er sich auf unsere Interpretation von Fernerkundungsdaten aus?
00:01:04:18 - 00:01:27:17
Abigail Acton
Wir werden außerdem über Missionen jenseits des Mars zu Asteroiden sprechen. Wie kann in der Weltraumforschung das schier Unmögliche gelingen? Im Jahr 2018 landeten im Rahmen einer japanischen Mission zwei Rover auf einem 400 Meter breiten Asteroiden. Mehr als 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Sollten Sie Probleme haben, rückwärts in eine Garage zu fahren, denken Sie mal darüber nach. Gibt es also Neuigkeiten über die Planung und Durchführung von Weltraummissionen zu Asteroiden?
00:01:27:22 - 00:01:58:17
Abigail Acton
Und wie können wir Bruchstücke von Asteroiden modellieren, verfolgen und sammeln? Sollten wir allmählich über Start-ups für den Asteroidenabbau nachdenken? Über diese faszinierenden Themen spricht mit mir Fuen Cañadas, die als Geochemikerin am Zentrum für Astrobiologie in Spanien Forschung betreibt. Fuen interessiert sich dafür, die Umweltbedingungen der frühen Entwicklung der Erde mit besonderem Schwerpunkt auf dem Phosphor-Kohlenstoff-Zyklus abzubilden, um unser Verständnis der gemeinsamen Entwicklung von Umwelt und Leben zu vergrößern.
00:01:58:20 - 00:01:59:16
Abigail Acton
Herzlich willkommen, Fuen.
00:01:59:17 - 00:02:04:08
Fuencisla Cañadas
Hallo zusammen. Danke für die Einladung. Ich freue mich sehr, heute an diesem Podcast teilnehmen zu können.
00:02:04:13 - 00:02:22:05
Abigail Acton
Und wir sind sehr dankbar, dass Sie bei uns sind, Fuen. Ann Carine Vandaele arbeitet am Belgischen Institut für Weltraum-Aeronomie. Sie war an der Entwicklung und dem Betrieb von Instrumenten für die Fernerkundung von Planetenatmosphären beteiligt und interessiert sich besonders für die Rolle von Wolken und Staub bei deren Zusammensetzung. Herzlich willkommen, Ann.
00:02:22:07 - 00:02:26:05
Ann Carine Vandaele
Hallo zusammen. Ich freue mich wirklich sehr, heute dabei zu sein.
00:02:26:07 - 00:02:46:13
Abigail Acton
Ich bin sehr froh, dass Sie da sind. Vielen Dank. Mirko Trisolini ist Experte für Astrodynamik bei Vyoma, einem deutschen Unternehmen, das sich darauf spezialisiert hat, den Weltraumverkehr zu verstehen und wirksam zu steuern. Er interessiert sich besonders für die Untersuchung der Dynamik kleiner Partikel und für Verfahren, mit denen diese von Asteroiden und anderen kleinen Körpern im Sonnensystem gesammelt werden können. Hallo Mirko.
00:02:46:18 - 00:02:51:09
Mirko Trisolini
Hallo zusammen. Danke Abigail und vielen Dank an alle, dass ich hier sein darf.
00:02:51:11 - 00:03:07:13
Abigail Acton
Wunderbar. Fangen wir also an. Fuen, ich wende mich zuerst an Sie. Im Rahmen des Projekts Mars Phosphorus and LifE werden zwei grundlegende Fragen gestellt: Wie begann das Leben auf der Erde? Und gab es auf dem Mars jemals Leben? Kein Druck, Fuen. Können Sie uns mitteilen, wie und wo das Leben auf der Erde vermutlich entstanden ist?
00:03:07:17 - 00:03:36:03
Fuencisla Cañadas
Das ist eine tolle Frage für den Anfang, denn die Antwort lautet nein. Wir wissen nicht, wann und wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Also, wir wissen nicht genau, wie es entstanden ist. Ein paar Ideen sind aber vorhanden. Seit jeher wurden Orte wie z. B. Hydrothermalquellen im Ozean oder Orte mit hohem Säuregehalt als sehr gute Ausgangspunkte für Leben vorgeschlagen, da diese Umgebungen sehr nährstoffreich sind.
00:03:36:05 - 00:04:05:19
Fuencisla Cañadas
Diese Umgebungen sind aber für Phosphor problematisch. Und Phosphor ist ein Schlüsselelement des Lebens. Wir können uns ein Leben ohne Phosphor nicht vorstellen. In solchen Umgebungen ist Phosphor in der Regel in Mineralien gebunden, in erster Linie in einem Mineral namens Apatit. Die Konzentration im Wasser ist dann sehr, sehr niedrig. Daher ist die Situation für die Entstehung von Leben sehr, sehr schwierig.
00:04:05:21 - 00:04:37:15
Fuencisla Cañadas
In der Astrobiologie benennen wir dieses Problem als Phosphat-Problem. Es gibt jedoch eine andere Art von Umgebung, die in den vergangenen Jahren sehr beliebt ist, und zwar karbonatreiche Seen, die dieses Problem lösen könnten, weil Apatit, dieses Mineral, das ich bereits erwähnte, sowohl Kalzium als auch Phosphor enthält. In solchen Seen neigt Kalzium jedoch dazu, sich mit Karbonaten zu verbinden, anstatt Apatit zu bilden.
00:04:37:15 - 00:05:04:03
Fuencisla Cañadas
Das heißt, dass das Kalzium in den Mineralien eingeschlossen ist und so die Bildung von Apatit verhindert. Daraus ergibt sich, dass ein Phosphor, der keinen Appetit hat, im Wasser in höherer Konzentration für das Leben zur Verfügung steht. Diese Umgebung, diese karbonatreichen Seen, könnten also ein potenzieller Ort sein, an dem das Leben seinen Anfang genommen haben könnte.
00:05:04:05 - 00:05:16:02
Fuencisla Cañadas
Was ich sehr, sehr interessant finde, ist, dass hier auf der Erde durch die Photosynthese viele Karbonatseen entstanden sind. Sie sind ein Ergebnis der Photosynthese.
00:05:16:02 - 00:05:25:09
Abigail Acton
Das sind interessante Aspekte. Vielen Dank. Welcher Zusammenhang besteht also genau zwischen den Karbonatseen und der Photosynthese? Welche Rolle spielt die Photosynthese?
00:05:25:11 - 00:05:52:23
Fuencisla Cañadas
Auf der Erde haben sich viele Karbonatseen durch Photosynthese gebildet, und in diesem Fall nutzen Mikroben Kohlendioxid als Energiequelle und entziehen es dem Wasser. Dadurch veränderte sich die Wasserchemie und stärker alkalischen Bedingungen. Mit einem höheren PH-Wert im Wasser ist dann die Ausfällung möglich. Diese Bedingungen begünstigen die Ausfällung von Karbonatmineralien auf der Erde.
00:05:53:00 - 00:06:01:03
Abigail Acton
Wunderbar, fantastisch. Vielen Dank. Das ist wirklich gut erklärt. Das weiß ich sehr zu schätzen. Was hat MaPLE denn unternommen, um diese Theorie zu überprüfen? Welche Arbeit hat Ihr Projekt hier geleistet?
00:06:01:05 - 00:06:27:19
Fuencisla Cañadas
MaPLE war ein sehr, sehr spannendes Projekt, das mir die Möglichkeit gab, nach Thunder Bay, Kanada, zu reisen und in einer der ältesten Regionen der Erde zu forschen. Ich habe Gesteinsproben untersucht, die, wie bereits erwähnt, von vor 3 Milliarden Jahren stammten. Diese Proben sind daher nicht nur wegen ihres Alters von Bedeutung, sondern auch, weil sie von der ältesten bekannten Karbonat-Plattform der Erde stammen.
00:06:27:21 - 00:06:50:19
Fuencisla Cañadas
Diese Plattform enthält Stromatolithen, das sind von Cyanobakterien gebildete Sedimentstrukturen. Das deutet darauf hin, dass sie dort irgendwann einmal existierten. Diese Proben wurden aus einem Bohrkern entnommen, der dazu beiträgt, die ursprünglichen geologischen und chemischen Eigenschaften des Gesteins im Vergleich zu Aufschlüssen zu erhalten.
00:06:50:19 - 00:06:59:01
Abigail Acton
Wunderbar. Wenn Sie von einem Bohrkern sprechen, welche Herausforderungen bestehen bei der Verwendung eines Bohrkerns zur Probeentnahme? Das muss wirklich ziemlich schwierig gewesen sein.
00:06:59:03 - 00:07:24:08
Fuencisla Cañadas
Der Bohrkern wurde von der American Mining Company gespendet. In der Wissenschaft ist es recht üblich, mit bereits entnommenen Bohrkernen zu arbeiten. Wir sind wirklich glücklich, dass wir diese Gelegenheit hatten. Doch wenn wir mit solchen alten Proben arbeiten, haben wir den Eindruck, dass es sich um uraltes Material handelt. Wir stehen vor zwei großen Herausforderungen: Es besteht erstens die Möglichkeit, dass die Proben kontaminiert wurden.
00:07:24:10 - 00:07:53:00
Fuencisla Cañadas
Wir bereiten die Proben im Labor sorgfältig vor, um das zu verhindern. Wir säubern sie mit Lösungsmitteln. Wir entfernen Bestandteile und kreuzen sie dann sehr, sehr sorgfältig, sauber im Mörser nach jedem Gebrauch, um Kreuzkontamination zu vermeiden. Eine zweite wichtige Herausforderung sind genetische Veränderungen. Dabei geht es um chemische oder physikalische Veränderungen, die im Laufe der Zeit im Gestein stattfinden können.
00:07:53:02 - 00:08:15:06
Fuencisla Cañadas
Derartige Veränderungen können die ursprüngliche Zusammensetzung des Gesteins verändern. Das ist sehr wichtig, denn wenn wir über 3 Milliarden Jahre alte Gesteine sprechen, müssen wir sicherstellen, dass die Ergebnisse unserer Analyse die ursprünglichen Bedingungen widerspiegeln, als diese Gesteine abgelagert wurden. Oder prüfen, ob sie z. B. viel neuere Ereignisse darstellen.
00:08:15:09 - 00:08:24:15
Abigail Acton
Und wie lässt sich hier differenzieren? Wie können Sie gewährleisten, dass Sie etwas erforschen, das aus der Zeit stammt, die Sie untersuchen wollen?
00:08:24:16 - 00:08:57:11
Fuencisla Cañadas
In der Geochemie arbeiten wir mit verschiedenen geochemischen Hilfsvariablen. Dann können wir mit Isotopen oder mit weiteren Analysen durch Seiten- oder chemische Analysen rekonstruieren, wie zum Beispiel der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre in der Wassersäule, der Eisengehalt, sonstige Werte. Dann werden die Ergebnisse mit diesen drei Analysen vergleichen und es lässt sich erkennen, denn in den verschiedenen geologischen Zeitaltern können wir deutlich verschiedene geochemische Fingerabdrücke sehen, die zu den verschiedenen chemischen Perioden gehören.
00:08:57:13 - 00:09:03:23
Fuencisla Cañadas
Das ist also ziemlich wichtig. Es ist wichtig zu verstehen, was wir da untersuchen.
00:09:03:23 - 00:09:21:19
Abigail Acton
Na klar. Denn Sie könnten sich vollkommen auf dem Holzweg befinden. Wenn Sie also diese Sedimente untersuchen, können Sie die verschiedenen Formen der Analyse durchsehen. Wie Sie es nennen, Fingerabdrücke, ich mag diesen Begriff, die spezifische Merkmale bestimmter Epochen aufweisen. Dadurch wissen Sie genau, was Sie vor sich haben. Fantastisch. Super. Was haben Sie denn herausgefunden?
00:09:22:08 - 00:09:46:22
Fuencisla Cañadas
Als ich mit der Arbeit an diesem Projekt begann, stellte ich mir die interessante Frage, wie diese Cyanobakterien, die schließlich die Stromatolithen bildeten, in dieser Umgebung vor 3 Milliarden Jahren entstehen und gedeihen konnten, in der das Wasser anoxisch war, d. h. ohne jeglichen Sauerstoff. Und auch die Atmosphäre wurde in CO2, also Kohlendioxid, erreicht.
00:09:46:24 - 00:10:18:14
Fuencisla Cañadas
So konnten Cyanobakterien, bei denen es sich um photosynthetische Organismen handelt, arbeiten. Im Rahmen des Projekts MaPLE haben wir also die Umweltbedingungen in diesem Gebiet vor 3 Milliarden Jahren rekonstruiert und in dieser anoxischen Umgebung Perioden mit sauerstoffreichem Wasser festgestellt. Wir glauben, dass dieser Sauerstoff von Cyanobakterien erzeugt wurde, die in diesem Gebiet dank eines höheren Phosphorgehalts im Wasser gediehen.
00:10:18:19 - 00:10:39:05
Abigail Acton
Damit schließt sich der Kreis zur Bedeutung von Phosphor und der Tatsache, dass die Anwesenheit von Phosphor dies begünstigte. Das ist fantastisch. Und wie passt das zu Ihren Vorstellungen von der Möglichkeit eines sehr, sehr, sehr langen, weit entfernten Lebens auf dem Mars? Ich weiß, dass Sie sich sehr für bestimmte Kalziumseen interessieren, die vom Mars-Rover erforscht werden.
00:10:39:05 - 00:10:40:17
Abigail Acton
Können Sie uns ein wenig mehr darüber berichten?
00:10:40:18 - 00:11:13:00
Fuencisla Cañadas
Natürlich. Die wichtigste Hypothese lautet, dass diese photosynthetische Aktivität und das Gebiet in Kanada die Ausfällung von Karbonaten und daraufhin die Bildung dieser Plattform begünstigt haben, auf der diese Stromatolithen bis heute erhalten sind. Hier wird die Geschichte noch interessanter, weil wir sie mit dem Mars verbinden können. Als das Leben auf der Erde entstand, herrschten auf dem Mars ähnliche Bedingungen mit flüssigem und sauerstoffreichem Wasser sowie einer kohlendioxidreichen Atmosphäre.
00:11:13:02 - 00:11:39:00
Fuencisla Cañadas
Dennoch gab es auf der Erde einige eher begrenzte Gebiete, in denen die Bedingungen für das Auftreten von Leben günstig waren. Doch wie ist es mit dem Mars? Was ist mit dem Mars? Karbonate sind auf dem Mars sehr, sehr selten. Der Grund dafür ist noch nicht ganz bekannt. So könnten zum Beispiel saure Bedingungen auf dem Mars die Ausfällung eines Karbonats verhindert haben. Auf der Erde verhält es sich genauso.
00:11:39:00 - 00:11:57:15
Fuencisla Cañadas
Die Bedingungen waren sauer, und in diesen isolierten Gebieten entstand Leben. Mit meinem Team prüfe ich solche Fragen. Was passiert, wenn die Bildung dieser Karbonate auf dem Mars durch Leben beeinflusst wurde, wie an vielen Orten auf der Erde?
00:11:57:17 - 00:11:59:10
Abigail Acton
Sie drehen die Sache also in gewisser Weise um.
00:11:59:10 - 00:12:00:03
Fuencisla Cañadas
Ja, ich denke schon.
00:12:00:03 - 00:12:06:17
Abigail Acton
Das ist faszinierend. Es ist also nicht so, dass die karbonatreichen Umgebungen Leben hervorgebracht haben, weil sie günstig waren, sondern vielleicht wurden sie sogar durch Leben verursacht.
00:12:06:21 - 00:12:24:14
Fuencisla Cañadas
Genau. Dies ist nur eine Idee, die wir haben und die sehr schwer zu beantworten ist. Ich glaube wirklich, dass diese interessante Frage mit der Rückführungsmission vom Mars, der ehrgeizigsten Mission, die die NASA je hatte, beantwortet werden könnte.
00:12:24:14 - 00:12:29:19
Abigail Acton
Es handelt sich um die Mission der NASA, um Proben vom Mars zurückzubringen. Das ist fantastisch.
00:12:29:19 - 00:12:45:04
Fuencisla Cañadas
Derzeit sammelt die Mission, der Rover namens Perseverance, Gesteinsproben aus dem Jezero-Krater auf dem Mars. Dieser Krater ist deshalb etwas Besonderes, da er einer der wenigen Orte auf dem Mars ist, an denen Karbonate nachgewiesen wurden.
00:12:45:06 - 00:13:00:16
Abigail Acton
Das klingt faszinierend. Es ist also nicht bekannt, was hinter der nächsten Ecke liegt. Und wenn Sie die Möglichkeit haben, sich einige der Proben anzusehen, falls das gelingt, da viele daran interessiert, einige der Proben in die Hände zu bekommen. Sie könnten sich als richtig erweisen.
00:13:00:16 - 00:13:11:07
Abigail Acton
Wann wäre das denn nicht fantastisch? Das wäre toll. Na bitte. Das ist brillant. Ich danke Ihnen vielmals. Sie haben das Thema für uns wirklich zum Leben erweckt. Ich bin Ihnen dafür sehr dankbar. Hat jemand eine Frage an Fuen? Ja, Mirko.
00:13:11:09 - 00:13:33:08
Mirko Trisolini
Ja, vielen Dank. Ich habe mich gefragt, was Sie über die genannte Verbindung zwischen Erde und Mars sagen, wenn die Proben vom Mars zum Beispiel einer hohen Strahlung ausgesetzt waren. Die Strahlungsumgebung wäre deutlich strenger, hätte das irgendwelche Folgen? Was passiert, wenn man diese Proben analysiert und mit der Erde vergleicht?
00:13:33:10 - 00:14:08:18
Fuencisla Cañadas
Natürlich ist ein Vergleich zwischen dem Mars und der Erde nur begrenzt möglich. Eine Einschränkung ist die von Ihnen erwähnte. Die Marsoberfläche ist seit Millionen Jahren einer hohen Strahlendosis ausgesetzt. Deshalb besteht ein Teil unserer Analyse hier auf der Erde darin, zum Beispiel Proben aus diesem Gebiet in Kanada zu vergleichen, sie als Analogie zu verwenden und dann verschiedene Analysen und anschließend dieselbe Analyse durchzuführen.
00:14:08:18 - 00:14:20:05
Fuencisla Cañadas
Sobald diese Proben in Laboren bestrahlt worden sind, erhalten wir verschiedene Signaturen und können dann eine zuverlässigere Signatur der vom Mars stammenden Daten vergleichen.
00:14:20:07 - 00:14:38:15
Abigail Acton
Also im Grunde nur, um genauer bestimmen zu können, was wahrscheinlich tatsächlich zurückkommen wird. Ja. Vielen Dank. Tolle Frage, Mirko, vielen Dank. Vielen Dank. Ann, ich wende mich jetzt an Sie. Im Rahmen des Projekts ROADMAP sollte der Einfluss von Staub auf die Marsatmosphäre untersucht werden. Warum ist es notwendig, die Rolle von Staub und Wolken über dem Mars besser zu verstehen?
00:14:38:15 - 00:15:16:08
Ann Carine Vandaele
Vielen Dank, Abigail. Es ist ziemlich wichtig, die Rolle von Staub und Wolken auf dem Mars zu verstehen. Aber es ist natürlich auf jedem anderen Planeten genauso wichtig, weil Staub und Wolken die Atmosphäre in vielerlei Hinsicht beeinflussen. Sie schränken zum Beispiel den Wasserkreislauf ein. Sie wirken sich auf in der Atmosphäre ablaufende relative Prozesse aus. Die Art und Weise, wie die Sonneneinstrahlung zum Beispiel mit der Atmosphäre interagiert, wirkt sich sogar auf die Zirkulation aus.
00:15:16:08 - 00:15:49:19
Ann Carine Vandaele
Also, wie sich die Luftmassen bewegen. Wir haben kürzlich nachgewiesen, dass dies Auswirkungen auf die langfristige Entwicklung der Atmosphäre des Planeten hat, da mehr Staub auf dem Mars mit einem größeren Austritt von Wasserstoff, einem Element der Atmosphäre, verbunden war. Damit konnten wir den Zusammenhang zwischen Staub und dem Verlust einer Atmosphäre aufzeigen.
00:15:50:00 - 00:16:00:14
Abigail Acton
Richtig. Faszinierend. Ich denke, das hat natürlich auch Auswirkungen darauf, wie wir Planeten beobachten und wie wir Daten aus unseren Fernbeobachtungen interpretieren. Können Sie mir ein wenig mehr darüber berichten?
00:16:00:18 - 00:16:40:06
Ann Carine Vandaele
Genau, so ist es. Ein weiterer Aspekt, der im Rahmen des Projekts ROADMAP erforscht wurde, sind die Auswirkungen von Staub und Wolken auf die Untersuchung und Analyse der von Fernerkundungsinstrumenten aufgezeichneten Daten. Normalerweise werden Atmosphären mithilfe der Spektroskopie sondiert, wodurch ein Fingerabdruck erscheint, der Aufschluss über das Vorhandensein und die Menge des Gases gibt.
00:16:40:08 - 00:17:04:00
Ann Carine Vandaele
Aber Staub und Wolken haben ebenso Fingerabdrücke, die sich mit den Merkmalen der Atmosphärengase überschneiden. Um die Häufigkeiten nach Gasen zu bestimmen, muss also zunächst eine sehr gute Vorstellung davon vorhanden sein, wie viel Staub und Wolken es gibt.
00:17:04:02 - 00:17:21:13
Abigail Acton
Ja, klar, ich verstehe das. Absolut. Um also zu finden, was eigentlich gesucht wird, müssen das Rauschen und die Interferenzen herausgefiltert werden, die von diesen zusätzlichen Massen kommen, die im Umlauf sind. Und das ist faszinierend. Es ist offensichtlich, wenn darüber gesprochen wird, aber eines der Dinge, die einem nicht sofort in den Sinn kommen.
00:17:21:15 - 00:17:36:11
Abigail Acton
Und ich vermute, dass dies sogar Auswirkungen auf die Sicherheit künftiger Missionen haben könnte, denn wenn versucht wird, die atmosphärischen Eigenschaften zu bestimmen, steht dies in direktem Zusammenhang mit der Programmierung verschiedener Maschinen und Fahrzeuge in der Raumfahrt. Nein. Ist das so?
00:17:36:11 - 00:18:09:17
Ann Carine Vandaele
Ja. Das ist in der Tat sehr wichtig für die Erkundung des Mars, denn Staub ist auf dem Planeten immer und überall vorhanden. Außerdem können sich manchmal Staubwolken bilden. Wir sind immer noch nicht sicher, warum und wie. Sie können sich sogar zu globalen Staubstürmen entwickeln, die den Planeten vollständig umschließen. Wenn gerade solche Stürme wüten, sollte nicht auf dem Planeten gelandet werden.
00:18:09:19 - 00:18:27:03
Ann Carine Vandaele
Wir müssen daher mehr Informationen über die Stürme selbst aus dem Staub gewinnen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie die Stürme entstehen können und wann es besser ist, dorthin zu gelangen.
00:18:27:09 - 00:18:46:18
Abigail Acton
Also geht es um den Ursprung des Sturms und ob er vorhersagbar ist, was berücksichtigt werden kann. Ja, klar, ich verstehe das vollkommen. Wir haben mit Fuen gerade ein bisschen über den Begriff der Analoga gesprochen. Ich finde das faszinierend. Ich meine, die Gebiete, in denen ihr forscht, sind auch sehr, sehr, sehr weit entfernt und daher sehr, sehr unzugänglich.
00:18:46:20 - 00:19:09:08
Abigail Acton
Und offensichtlich sind alle hier sehr begierig darauf, echte Proben in die Finger zu bekommen. Das ist absolut verständlich. Doch bis die Proben vom Mars hier eintreffen, müssen Sie sich mit Analoga begnügen. Können Sie uns ein wenig mehr über Analoga erzählen? Was genau sind Analoga und wie werden sie in einem Labor für Forschungsarbeiten wie Ihre eingesetzt?
00:19:09:10 - 00:19:41:11
Ann Carine Vandaele
Das ist eine sehr gute Frage. Wie bereits erwähnt, haben wir immer noch keine Proben von der Marsoberfläche. Dasselbe gilt unter anderem für die Venus. Da wird es noch schwieriger sein. Deshalb verwenden wir in unserem Labor auf der Erde sogenannte Analoga. Das bedeutet, dass wir Proben nehmen, die aus dem bestehen, was wir auf der Erde vorfinden und von denen wir glauben, dass sie am besten dem, was sich auf dem Mars befindet, entsprechen.
00:19:41:13 - 00:20:03:04
Ann Carine Vandaele
Das beruht natürlich auf unseren Vermutungen, was dort vorzufinden ist. Wir haben jetzt eine gute Vorstellung davon, woraus die Marsoberfläche besteht, aber wir kennen die Details nicht. Analoga sind unsere beste Definition für das, was unserer Einschätzung nach da ist.
00:20:03:06 - 00:20:16:12
Abigail Acton
Faszinierend, und ich denke, es lassen sich auch bedingte Analoga schaffen, indem mit Druckkammern und Ähnlichem versucht wird, ähnliche Umweltfaktoren zu schaffen. Fuen sprach zum Beispiel davon, ihre Steine Strahlung auszusetzen, um zu erfahren, was mit ihnen passiert.
00:20:16:16 - 00:20:43:03
Ann Carine Vandaele
Ja. So etwas haben wir bei ROADMAP ebenfalls getan. Wir haben Analoga verwendet, aber in Umgebungen, die denen auf dem Mars vermutlich ähnlich sind. Eines der Experimente bestand beispielsweise darin, einen Windkanal zu benutzen, in dem der Staub auf ein Sandbett platziert wurde und dann der Wind durch den Kanal blies.
00:20:43:05 - 00:21:00:21
Ann Carine Vandaele
In dem Kanal herrschen Bedingungen, die dem Druck auf dem Mars sehr nahe kommen. Also ein sehr niedriger Druck. In diesem Windkanal konnten wir einige der Bedingungen nachbilden, die auf dem Mars herrschen dürften.
00:21:01:00 - 00:21:02:10
Abigail Acton
Und wie stark wehte der Wind?
00:21:02:10 - 00:21:04:08
Ann Carine Vandaele
Ich erinnere mich nicht mehr genau.
00:21:04:10 - 00:21:12:12
Abigail Acton
Ich hatte eine enorm große Zahl erwartet, so etwas wie zwei Kilometer pro Sekunde. Ich schätze, er wehte dort sehr, sehr, sehr schnell. Und was haben Sie herausgefunden?
00:21:12:18 - 00:21:44:07
Ann Carine Vandaele
Wir haben sehr interessante Ergebnisse erzielt. Zum Beispiel bezüglich der Tiefe des Staubes, der aufgewirbelt werden kann. Vielleicht denken Sie, dass die Menge des aufgewirbelten Staubs nicht direkt von der Tiefe der Staubschicht abhängt. Wir haben festgestellt, dass dies aber tatsächlich der Fall ist. Wenn die Staubschicht sehr dünn ist, wird der Staub nicht vom Wind weggetragen.
00:21:44:13 - 00:21:47:16
Ann Carine Vandaele
Das ist also eines der Ergebnisse.
00:21:47:21 - 00:22:02:15
Abigail Acton
Das ist wirklich sehr interessant. Wenn sie dick ist, lässt sich die obere Schicht leichter abtragen. Interessant. Okay. Vielen Dank Ann, das ist fantastisch. Diese Beschreibung ist wirklich sehr gut. Sie war sehr verständlich. Hat jemand Fragen an Ann oder Anmerkungen? Ja. Fuen. Was möchten Sie fragen?
00:22:02:15 - 00:22:19:15
Fuencisla Cañadas
Danke Ann. Reine Neugier: Wenn Sie Experimente mit Staub durchführen, wie charakterisieren Sie ihn dann? Ich schätze, die Zusammensetzung des echten Staubs ist auf dem Mars ähnlich? Ich denke schon, aber wie charakterisieren Sie ihn?
00:22:19:17 - 00:22:49:02
Ann Carine Vandaele
Erstens sind die von uns verwendeten Analoga auf der Erde in dem Sinne üblich, dass Analoga vom Mars erworben werden können. Davon sind wir ausgegangen, denn wir wollten unter anderem analysieren, wie sich die Größe der Staubpartikel auswirkt. Zunächst haben wir uns vergewissert, dass unsere Proben nach Größe und Größenverteilung charakterisiert waren.
00:22:49:04 - 00:23:16:18
Ann Carine Vandaele
Es lassen sich viele verschiedene Messungen durchführen, um die Größenverteilung Ihrer Stichprobe zu überprüfen. Die Größe kann direkt gemessen oder Bilder von den Proben gemacht werden, um die Form der Körner zu bestimmen, und es wurden viele analytische Inspektionen der Proben durchgeführt. Wir wussten daher, woraus unsere Proben bestehen.
00:23:16:20 - 00:23:24:21
Abigail Acton
Und es kommen auch Daten vom Rover mit der Sonde zurück. Chemische Profile und andere Dinge, die durch physische Daten erkennbar sind, nicht wahr?
00:23:24:21 - 00:23:42:14
Ann Carine Vandaele
Wir verfügen über einige Bilder von den Rovern, und sie nehmen Proben von der Oberfläche. Wir haben also einige Vorstellungen und dadurch das Analogon aufgebaut. Jene, die sich erwerben lassen, basieren auf Messungen und Beobachtungen.
00:23:42:18 - 00:24:04:09
Abigail Acton
Ausgezeichnet. Danke für diese Klarstellung. Sehr gute Frage, Fuen, danke. Mirko, ich wende mich jetzt an Sie. Ihr Projekt hieß CRADLE oder auch mit vollem Namen: Collecting Asteroid-Orbiting Samples: Eine sichere, nachhaltige und autonome Erkundung von Asteroiden fördern. Wir bereits Staub thematisiert, und ich bin mir sicher, dass wir auch auf Staub von Asteroiden und dergleichen zu sprechen kommen werden.
00:24:04:15 - 00:24:09:24
Abigail Acton
Doch vorher möchte ich Mirko fragen, warum Sie sich dieses Forschungsgebiet ausgesucht haben, warum Sie sich damit beschäftigen?
00:24:10:03 - 00:24:33:07
Mirko Trisolini
Gute Frage, Abigail. Ich habe mein Studium in Raumfahrttechnik begonnen und habe im Master davon geträumt, in irgendeiner Weise zu Weltraumforschungsmissionen, interplanetaren Missionen beitragen. Am Ende hat mich meine Karriere, meine Forschungskarriere, in eine andere Richtung geführt.
00:24:33:07 - 00:24:34:04
Mirko Trisolini
An einem gewissen Punkt.
00:24:34:07 - 00:24:35:24
Abigail Acton
Das passiert häufig.
00:24:36:01 - 00:25:08:16
Mirko Trisolini
Genau, letztendlich ist es wirklich nicht so vorhersehbar, wie man es sich wünscht. Ich hatte mit diesem Projekt dennoch die Möglichkeit, alles, was ich in diesen Jahren gelernt hatte, insbesondere in Bezug auf die Dynamik kleiner Partikel und Trümmer, auf einen anderen Bereich anzuwenden, insbesondere auf Weltraummissionen, Missionen zu Asteroiden und Kometen und zu all diesen kleineren Körpern im Sonnensystem.
00:25:08:18 - 00:25:14:15
Mirko Trisolini
Daher habe ich versucht, quasi einen kleinen Wandel zu vollziehen und das, was ich vorher gelernt hatte, auf ein anderes Zeitalter anzuwenden.
00:25:14:17 - 00:25:34:16
Abigail Acton
Aber es ist immer noch relevant. Ich meine, die Fähigkeit zu verstehen, wie man mit kleinen Körpern umgeht, die sich mit großer Geschwindigkeit bewegen, ist genauso wichtig für die Missionen, hätte ich gedacht. Jedenfalls, zurück zu CRADLE. Worin bestand das Projektziel? In Ihrem Projekt wollten Sie unser Verständnis dieser Umgebungen verbessern, aber was haben Sie konkret untersucht?
00:25:34:18 - 00:26:02:21
Mirko Trisolini
Als das Projekt ins Leben gerufen wurde, dachten wir, vielleicht einen Weg zu finden, Material von diesen weit entfernten kleinen Körpern wie Asteroiden und Kometen zu beproben, was bisher noch nicht geschehen ist. Ich könnte fragen, warum sollte das vor einer Mission, bei der auf einem solchen Körper gelandet oder aufgesetzt wird, was eigentlich am häufigsten der Fall ist, geschehen?
00:26:02:23 - 00:26:23:12
Mirko Trisolini
Aber vielleicht ist dies manchmal einfach nicht möglich. Das kann zum Beispiel dann sein, wenn die Umgebung des Asteroiden ein wenig zu anspruchsvoll ist. Das Gelände könnte zu uneben sein oder die dynamische Umgebung des Asteroiden eine große Herausforderung darstellen.
00:26:23:14 - 00:26:24:15
Abigail Acton
Wie bei sehr viel Staub.
00:26:24:17 - 00:26:46:17
Mirko Trisolini
Da könnte Staub sein, aber vielleicht ist Staub auch gar nicht das Problem, sondern eher die Art, wie sich der Asteroid bewegt. Da man ihn vorher nicht erforschen kann, ist es sehr schwierig zu verstehen, wie der Asteroid von der Erde aus aussieht und wie er sich bewegt. Manche kleine Körper drehen sich tatsächlich sehr, sehr, sehr schnell.
00:26:46:19 - 00:26:58:10
Mirko Trisolini
Und es wäre für einen Satelliten schwierig, die Oberfläche dieses Körpers tatsächlich zu berühren. Deshalb strebten wir an, verschiedene Wege und Ansätze zu finden, um Proben von diesen kleinen Körpern zu entnehmen.
00:26:58:12 - 00:27:07:23
Abigail Acton
Okay. Darf ich Sie fragen, warum? Ich meine, warum lassen wir sie nicht einfach in einem Stück in den äußeren Regionen des riesigen Weltraums rasend schnell drehen? Warum sollten wir das wissen?
00:27:08:00 - 00:27:35:21
Mirko Trisolini
Natürlich. Das könnten wir tun, aber wir sind Forschende. Wir sind besonders an diesen kleinen, schnell rotierenden Körpern interessiert, weil diese Art von Asteroiden in der Regel klein, weniger als 100 oder sogar 50 Meter groß sind. Und das die Klasse der Asteroiden, die am häufigsten im Sonnensystem vorkommt, aber auch jene, die am wahrscheinlichsten in die Erdatmosphäre eintritt.
00:27:35:23 - 00:28:04:15
Mirko Trisolini
Wir wollen also wissen, wie sie entstehen und wie sie zusammengesetzt sind, denn das könnte uns helfen nachzuvollziehen, was sie anrichten können, wenn sie in die Erdatmosphäre eintreten. Vor über zehn Jahren, 2013, gab es ein Ereignis im russischen Tscheljabinsk, bei dem ein sehr kleiner Asteroid eine Menge Schaden anrichtete, indem er einfach in die Erde einschlug und eine Schockwelle auslöste, durch die auch einige Menschen verletzt wurden.
00:28:04:15 - 00:28:11:10
Abigail Acton
Und je besser man die Natur der Asteroiden versteht, desto einfacher oder, besser, realistischer wird der Versuch, sie abzulenken. Stimmt das?
00:28:11:10 - 00:28:11:22
Mirko Trisolini
Ja, so ist es.
00:28:11:24 - 00:28:17:09
Abigail Acton
Okay. Ausgezeichnet. Können Sie mir etwas darüber erzählen, was Sie bei dem Projekt unternommen haben?
00:28:17:11 - 00:28:40:22
Mirko Trisolini
Na klar. Was haben wir also im Rahmen des Projekts getan. Wie ich bereits erwähnt hatte, dachten wir darüber nach, wie wir auf anderem Wege eine Probe nehmen könnten, ohne diesen Körper berühren zu müssen. Im Zusammenarbeit mit der Japan Aerospace Exploration Agency gingen wir der Frage nach, warum wir nicht versuchen sollten, ihn mit einem Projektil zu beschießen.
00:28:41:18 - 00:28:51:21
Mirko Trisolini
Diese Idee fiel nicht einfach vom Himmel, denn die japanische Agentur JAXA hat dies bereits mit der Hayabusa2-Mission getan.
00:28:51:22 - 00:28:55:21
Abigail Acton
Ist das die Mission, die ich ganz am Anfang angesprochen habe?
00:28:55:23 - 00:29:18:02
Mirko Trisolini
Das stimmt. Und sie hatten es tatsächlich getan. Sie schießen einen Asteroiden mit einem Projektil ab, um einen Krater zu erzeugen und diesen zu untersuchen. Wir haben uns überlegt, warum gehen wir nicht noch einen Schritt weiter und versuchen, mit dieser Methode Proben der Partikel zu nehmen, die nach dem Einschlag entstanden sind.
00:29:18:02 - 00:29:41:18
Mirko Trisolini
Wir haben dann versucht, sie zu modellieren und so weit wie möglich mit den uns derzeit zur Verfügung stehenden Methoden zu analysieren. Wir haben uns auf die verschiedenen notwendigen Aspekte konzentriert, um die Realisierbarkeit zu prüfen. Wir haben modelliert, wie das Projektil mit dem Boden des Asteroiden interagiert und so die Partikel erzeugt.
00:29:41:18 - 00:30:10:23
Mirko Trisolini
Und wie sich diese Partikel nach ihrer Entstehung auf dem Asteroiden bewegen. Je nach Form des Asteroiden oder der Dynamik, wie nahe diese Asteroiden z. B. der Sonne sind, wirkt sich dies auf ihre Bewegung aus. Und dann wollten wir eine Flugbahn des Raumschiffs um diesen Körper entwerfen können, mit der wir versuchen können, diese Partikel aufzusammeln und so viele wie möglich mitzunehmen, um unseren Ertrag für die Mission zu maximieren.
00:30:11:03 - 00:30:30:24
Abigail Acton
Ich nehme an, Sie haben ebenso modelliert, wie der Aufprall dieses bestimmten Projektils auf den Asteroiden aussehen würde, damit das, was den Asteroiden umkreist, um das Ergebnis einzusammeln, nicht auch in eine Art Kollision verwickelt wird, oder wenn es sich um sehr kleine Asteroiden handelt und man ein Projektil auf sie abfeuert, wird er sich wegbewegen.
00:30:31:00 - 00:30:39:21
Mirko Trisolini
Es müsste schon ein sehr großes Projektil sein, damit sie sich wegbewegen, die Flugbahn ist sehr klein, vielleicht zehn Zentimeter im Durchmesser.
00:30:39:23 - 00:30:42:22
Abigail Acton
Sie spielen also nicht kosmisches Billard.
00:30:42:24 - 00:31:10:23
Mirko Trisolini
Aber es war eigentlich eine andere Mission, die kürzlich mit der NASA und der ESA geplant wurde und die sie immer noch durchführen. Die Flugbahn wird kleiner sein, etwa 10-15 Zentimeter, wie es zum Beispiel bei Hayabusa2 der Fall ist. Je nach Material der Asteroiden reicht das aus, um einen erheblichen Krater zu erzeugen. Hayabusa2 hat einen Krater mit einem Durchmesser von 15 Metern geschaffen.
00:31:10:23 - 00:31:26:05
Abigail Acton
Mit einem winzigen Projektil. Das ist faszinierend, wirklich wunderbar. Vielen Dank. Und haben Sie schon Ergebnisse erzielt? Haben Sie besonders interessante Erkenntnisse gewonnen, nun, da das Projekt jetzt abgeschlossen ist? Was war das Wichtigste, das Sie uns mit auf den Weg geben oder berichten wollen?
00:31:26:07 - 00:31:54:13
Mirko Trisolini
Ich glaube, wir haben letztendlich einige Erkenntnisse gewonnen, weil wir untersucht haben, welche Asteroiden für eine solche Sammlung am besten geeignet wären. In der Regel handelt es sich dabei um kleinere Asteroiden, die weniger als einen Kilometer groß sind. Und nicht allzu dicht. Normalerweise wäre es am besten, dies mit Asteroiden zu tun, die nicht allzu felsig sind, sondern eher sandig, wie bei früheren Missionen.
00:31:54:15 - 00:32:29:21
Mirko Trisolini
Doch das ist nicht sicher. Aus dem Projekt konnten wir auch die Methodik mitnehmen, die wir angewandt haben. Ich hoffe, sie wird bei weiteren Missionen genutzt, um die Möglichkeiten für die weitere Erforschung dieser Körper zu analysieren und aufzuzeigen. Wir haben bereits einige vorläufige Analysen für die erweiterte Mission von Hayabusa2 durchgeführt, die zu einem dieser sehr kleinen, schnell rotierenden Asteroiden fliegen und ihn hoffentlich im Jahr 2031 erreichen wird, wenn ich mich nicht irre.
00:32:29:23 - 00:32:34:05
Mirko Trisolini
Es wäre zu hoffen, dass einige unserer Ergebnisse für diese Mission verwendet werden.
00:32:34:05 - 00:32:50:06
Abigail Acton
Das wäre ja fantastisch. Das ist natürlich brillant. Was ich von Ihnen allen höre, ist, dass Ihre Arbeit in die nächste und übernächste Mission einfließt. Es handelt sich also um eine fortwährende Entwicklung auf der Grundlage früherer Forschung. Sehr faszinierend. Es muss ein wunderbares Gefühl sein, zum Großen und Ganzen beizutragen.
00:32:50:12 - 00:32:54:12
Abigail Acton
Das ist großartig. Hat jemand eine Frage an Mirko? Ja, Ann.
00:32:54:14 - 00:33:03:14
Ann Carine Vandaele
Ja. Ich habe mich gefragt, ob Ihre Methoden nur auf Körper ohne Atmosphäre anwendbar sind.
00:33:03:22 - 00:33:32:15
Mirko Trisolini
Gute Frage. Ich denke, dass das, was wir untersucht haben, hauptsächlich auf Körper ohne Atmosphäre anwendbar ist. Sie müssen kleinere Asteroiden sein. Sie können wenige hundert Meter, aber auch einige Kilometer lang sein. Eine Atmosphäre wäre aber eine viel größere Herausforderung, weil die Bewegung des Staubs ganz anders wäre, wirklich ganz anders.
00:33:32:15 - 00:33:50:01
Mirko Trisolini
Wenn wir keine Atmosphäre haben, ist es etwas einfacher vorherzusagen, wie sie sich bewegen werden, denn die Dynamik ist viel einfacher, als wenn es zum Beispiel Winde oder andere Aspekte gibt, die ihre Flugbahn stark verändern können, wie bei einem Körper mit Atmosphäre.
00:33:50:03 - 00:34:04:12
Abigail Acton
Wie Marsstaub. Ich danke Ihnen wirklich vielmals für Ihre Zeit. Das war einfach wunderbar. Ein echtes Vergnügen. Es öffnen sich neue Horizonte. Wunderbar. Vielen Dank, dass Sie heute bei CORDIScovery dabei waren.
00:34:04:17 - 00:34:07:24
Mirko Trisolini
Vielen Dank. Und danke, dass ich an dem Interview teilnehmen durfte.
00:34:08:01 - 00:34:08:23
Abigail Acton
Tolle Sache, Mirko.
00:34:09:00 - 00:34:09:22
Fuencisla Cañadas
Vielen Dank, Abigail.
00:34:10:02 - 00:34:11:22
Ann Carine Vandaele
Vielen Dank. Auf Wiedersehen.
00:34:11:22 - 00:34:12:14
Mirko Trisolini
Bis bald.
00:34:14:23 - 00:34:34:01
Abigail Acton
Es hat Spaß gemacht, diese Folge von CORDIScovery anzuhören. Folgen Sie uns auf Spotify und Apple Podcasts und besuchen Sie die Podcast-Homepage auf der CORDIS-Website Cordis Punkt Europa Punkt EU. Melden Sie sich an, damit Ihnen die spannendsten Forschungsergebnisse der EU-finanzierten Wissenschaft nicht entgehen. Wenn Sie sich am Ende mit jemandem über tolle Podcasts unterhalten, warum nicht?
00:34:34:01 - 00:34:54:13
Abigail Acton
Apropos CORDIScovery. Wir sprachen über Licht, das eingesetzt wird, um Fische von Netzen wegzulenken, sowie über die Entwicklung und personalisierte Behandlungsmethoden von Krebs. Und wie überrascht Krähen von bestimmten Zaubertricks sind. In unseren bisherigen Episoden wird etwas dabei sein, das Ihre Neugierde weckt. Vielleicht möchten Sie wissen, was andere EU-finanzierte Projekte tun, um unser Verständnis der Mechanik des Weltraums zu verbessern.
00:34:54:14 - 00:35:16:06
Abigail Acton
Die CORDIS-Website verschafft Ihnen einen Einblick in die Ergebnisse der innerhalb von Horizont 2020 und Horizont Europa finanzierten Projekte, die sich mit diesen Bereichen beschäftigen. Die Website hat Artikel und Interviews zum Inhalt, in denen es um Forschungsergebnisse aus einem sehr breiten Spektrum von Bereichen mit Themen von Megafauna bis Megabit geht. Da ist auch für Sie etwas dabei! Vielleicht sind Sie am Projekt beteiligt oder möchten eine Finanzierung beantragen.
00:35:16:11 - 00:35:30:03
Abigail Acton
Schauen Sie sich an, was andere in Ihrem Bereich unternehmen, und informieren Sie sich über die Forschung, die zeigt, wie unsere Welt tickt. Wir freuen uns immer, von Ihnen zu hören. Schreiben Sie uns eine Nachricht an editorial@cordis.europa.eu. Bis zum nächsten Mal.
Hierbei handelt es sich um eine KI-Transkription.
00:00:03:09 - 00:00:19:10
Abigail Acton
Das ist CORDIScovery.
00:00:19:12 - 00:00:43:23
Abigail Acton
Hallo und herzlich willkommen zu dieser Folge von CORDIScovery mit mir, Abigail Acton. Heute befassen wir uns mit Planetendynamik. Wenn Sie also das Gefühl haben, dass Ihnen die Weltraumforschung über den Kopf wächst, sind Sie hier genau richtig. In dieser Folge von CORDIScovery beschreiben unsere drei Gäste, wie ihre Arbeit dazu beiträgt, unser Verständnis der Ursprünge des Lebens zu erweitern. Die wirbelnden Staubstürme in der Marsatmosphäre und wie sich zu weit entfernte Asteroiden erforscht werden können.
00:00:44:00 - 00:01:04:16
Abigail Acton
Wir werden der Frage nachgehen, wie das Leben auf der Erde begonnen hat und ob unsere Forschung über die Möglichkeit frühen Lebens im Marsstaub davon beeinflusst werden könnte. Davon gibt es auf und über dem Mars eine Menge. Welche Bedeutung hatte er beim Verlust der Marsatmosphäre in längst vergangenen Zeiten und heute? Wie wirkt er sich auf unsere Interpretation von Fernerkundungsdaten aus?
00:01:04:18 - 00:01:27:17
Abigail Acton
Wir werden außerdem über Missionen jenseits des Mars zu Asteroiden sprechen. Wie kann in der Weltraumforschung das schier Unmögliche gelingen? Im Jahr 2018 landeten im Rahmen einer japanischen Mission zwei Rover auf einem 400 Meter breiten Asteroiden. Mehr als 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Sollten Sie Probleme haben, rückwärts in eine Garage zu fahren, denken Sie mal darüber nach. Gibt es also Neuigkeiten über die Planung und Durchführung von Weltraummissionen zu Asteroiden?
00:01:27:22 - 00:01:58:17
Abigail Acton
Und wie können wir Bruchstücke von Asteroiden modellieren, verfolgen und sammeln? Sollten wir allmählich über Start-ups für den Asteroidenabbau nachdenken? Über diese faszinierenden Themen spricht mit mir Fuen Cañadas, die als Geochemikerin am Zentrum für Astrobiologie in Spanien Forschung betreibt. Fuen interessiert sich dafür, die Umweltbedingungen der frühen Entwicklung der Erde mit besonderem Schwerpunkt auf dem Phosphor-Kohlenstoff-Zyklus abzubilden, um unser Verständnis der gemeinsamen Entwicklung von Umwelt und Leben zu vergrößern.
00:01:58:20 - 00:01:59:16
Abigail Acton
Herzlich willkommen, Fuen.
00:01:59:17 - 00:02:04:08
Fuencisla Cañadas
Hallo zusammen. Danke für die Einladung. Ich freue mich sehr, heute an diesem Podcast teilnehmen zu können.
00:02:04:13 - 00:02:22:05
Abigail Acton
Und wir sind sehr dankbar, dass Sie bei uns sind, Fuen. Ann Carine Vandaele arbeitet am Belgischen Institut für Weltraum-Aeronomie. Sie war an der Entwicklung und dem Betrieb von Instrumenten für die Fernerkundung von Planetenatmosphären beteiligt und interessiert sich besonders für die Rolle von Wolken und Staub bei deren Zusammensetzung. Herzlich willkommen, Ann.
00:02:22:07 - 00:02:26:05
Ann Carine Vandaele
Hallo zusammen. Ich freue mich wirklich sehr, heute dabei zu sein.
00:02:26:07 - 00:02:46:13
Abigail Acton
Ich bin sehr froh, dass Sie da sind. Vielen Dank. Mirko Trisolini ist Experte für Astrodynamik bei Vyoma, einem deutschen Unternehmen, das sich darauf spezialisiert hat, den Weltraumverkehr zu verstehen und wirksam zu steuern. Er interessiert sich besonders für die Untersuchung der Dynamik kleiner Partikel und für Verfahren, mit denen diese von Asteroiden und anderen kleinen Körpern im Sonnensystem gesammelt werden können. Hallo Mirko.
00:02:46:18 - 00:02:51:09
Mirko Trisolini
Hallo zusammen. Danke Abigail und vielen Dank an alle, dass ich hier sein darf.
00:02:51:11 - 00:03:07:13
Abigail Acton
Wunderbar. Fangen wir also an. Fuen, ich wende mich zuerst an Sie. Im Rahmen des Projekts Mars Phosphorus and LifE werden zwei grundlegende Fragen gestellt: Wie begann das Leben auf der Erde? Und gab es auf dem Mars jemals Leben? Kein Druck, Fuen. Können Sie uns mitteilen, wie und wo das Leben auf der Erde vermutlich entstanden ist?
00:03:07:17 - 00:03:36:03
Fuencisla Cañadas
Das ist eine tolle Frage für den Anfang, denn die Antwort lautet nein. Wir wissen nicht, wann und wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Also, wir wissen nicht genau, wie es entstanden ist. Ein paar Ideen sind aber vorhanden. Seit jeher wurden Orte wie z. B. Hydrothermalquellen im Ozean oder Orte mit hohem Säuregehalt als sehr gute Ausgangspunkte für Leben vorgeschlagen, da diese Umgebungen sehr nährstoffreich sind.
00:03:36:05 - 00:04:05:19
Fuencisla Cañadas
Diese Umgebungen sind aber für Phosphor problematisch. Und Phosphor ist ein Schlüsselelement des Lebens. Wir können uns ein Leben ohne Phosphor nicht vorstellen. In solchen Umgebungen ist Phosphor in der Regel in Mineralien gebunden, in erster Linie in einem Mineral namens Apatit. Die Konzentration im Wasser ist dann sehr, sehr niedrig. Daher ist die Situation für die Entstehung von Leben sehr, sehr schwierig.
00:04:05:21 - 00:04:37:15
Fuencisla Cañadas
In der Astrobiologie benennen wir dieses Problem als Phosphat-Problem. Es gibt jedoch eine andere Art von Umgebung, die in den vergangenen Jahren sehr beliebt ist, und zwar karbonatreiche Seen, die dieses Problem lösen könnten, weil Apatit, dieses Mineral, das ich bereits erwähnte, sowohl Kalzium als auch Phosphor enthält. In solchen Seen neigt Kalzium jedoch dazu, sich mit Karbonaten zu verbinden, anstatt Apatit zu bilden.
00:04:37:15 - 00:05:04:03
Fuencisla Cañadas
Das heißt, dass das Kalzium in den Mineralien eingeschlossen ist und so die Bildung von Apatit verhindert. Daraus ergibt sich, dass ein Phosphor, der keinen Appetit hat, im Wasser in höherer Konzentration für das Leben zur Verfügung steht. Diese Umgebung, diese karbonatreichen Seen, könnten also ein potenzieller Ort sein, an dem das Leben seinen Anfang genommen haben könnte.
00:05:04:05 - 00:05:16:02
Fuencisla Cañadas
Was ich sehr, sehr interessant finde, ist, dass hier auf der Erde durch die Photosynthese viele Karbonatseen entstanden sind. Sie sind ein Ergebnis der Photosynthese.
00:05:16:02 - 00:05:25:09
Abigail Acton
Das sind interessante Aspekte. Vielen Dank. Welcher Zusammenhang besteht also genau zwischen den Karbonatseen und der Photosynthese? Welche Rolle spielt die Photosynthese?
00:05:25:11 - 00:05:52:23
Fuencisla Cañadas
Auf der Erde haben sich viele Karbonatseen durch Photosynthese gebildet, und in diesem Fall nutzen Mikroben Kohlendioxid als Energiequelle und entziehen es dem Wasser. Dadurch veränderte sich die Wasserchemie und stärker alkalischen Bedingungen. Mit einem höheren PH-Wert im Wasser ist dann die Ausfällung möglich. Diese Bedingungen begünstigen die Ausfällung von Karbonatmineralien auf der Erde.
00:05:53:00 - 00:06:01:03
Abigail Acton
Wunderbar, fantastisch. Vielen Dank. Das ist wirklich gut erklärt. Das weiß ich sehr zu schätzen. Was hat MaPLE denn unternommen, um diese Theorie zu überprüfen? Welche Arbeit hat Ihr Projekt hier geleistet?
00:06:01:05 - 00:06:27:19
Fuencisla Cañadas
MaPLE war ein sehr, sehr spannendes Projekt, das mir die Möglichkeit gab, nach Thunder Bay, Kanada, zu reisen und in einer der ältesten Regionen der Erde zu forschen. Ich habe Gesteinsproben untersucht, die, wie bereits erwähnt, von vor 3 Milliarden Jahren stammten. Diese Proben sind daher nicht nur wegen ihres Alters von Bedeutung, sondern auch, weil sie von der ältesten bekannten Karbonat-Plattform der Erde stammen.
00:06:27:21 - 00:06:50:19
Fuencisla Cañadas
Diese Plattform enthält Stromatolithen, das sind von Cyanobakterien gebildete Sedimentstrukturen. Das deutet darauf hin, dass sie dort irgendwann einmal existierten. Diese Proben wurden aus einem Bohrkern entnommen, der dazu beiträgt, die ursprünglichen geologischen und chemischen Eigenschaften des Gesteins im Vergleich zu Aufschlüssen zu erhalten.
00:06:50:19 - 00:06:59:01
Abigail Acton
Wunderbar. Wenn Sie von einem Bohrkern sprechen, welche Herausforderungen bestehen bei der Verwendung eines Bohrkerns zur Probeentnahme? Das muss wirklich ziemlich schwierig gewesen sein.
00:06:59:03 - 00:07:24:08
Fuencisla Cañadas
Der Bohrkern wurde von der American Mining Company gespendet. In der Wissenschaft ist es recht üblich, mit bereits entnommenen Bohrkernen zu arbeiten. Wir sind wirklich glücklich, dass wir diese Gelegenheit hatten. Doch wenn wir mit solchen alten Proben arbeiten, haben wir den Eindruck, dass es sich um uraltes Material handelt. Wir stehen vor zwei großen Herausforderungen: Es besteht erstens die Möglichkeit, dass die Proben kontaminiert wurden.
00:07:24:10 - 00:07:53:00
Fuencisla Cañadas
Wir bereiten die Proben im Labor sorgfältig vor, um das zu verhindern. Wir säubern sie mit Lösungsmitteln. Wir entfernen Bestandteile und kreuzen sie dann sehr, sehr sorgfältig, sauber im Mörser nach jedem Gebrauch, um Kreuzkontamination zu vermeiden. Eine zweite wichtige Herausforderung sind genetische Veränderungen. Dabei geht es um chemische oder physikalische Veränderungen, die im Laufe der Zeit im Gestein stattfinden können.
00:07:53:02 - 00:08:15:06
Fuencisla Cañadas
Derartige Veränderungen können die ursprüngliche Zusammensetzung des Gesteins verändern. Das ist sehr wichtig, denn wenn wir über 3 Milliarden Jahre alte Gesteine sprechen, müssen wir sicherstellen, dass die Ergebnisse unserer Analyse die ursprünglichen Bedingungen widerspiegeln, als diese Gesteine abgelagert wurden. Oder prüfen, ob sie z. B. viel neuere Ereignisse darstellen.
00:08:15:09 - 00:08:24:15
Abigail Acton
Und wie lässt sich hier differenzieren? Wie können Sie gewährleisten, dass Sie etwas erforschen, das aus der Zeit stammt, die Sie untersuchen wollen?
00:08:24:16 - 00:08:57:11
Fuencisla Cañadas
In der Geochemie arbeiten wir mit verschiedenen geochemischen Hilfsvariablen. Dann können wir mit Isotopen oder mit weiteren Analysen durch Seiten- oder chemische Analysen rekonstruieren, wie zum Beispiel der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre in der Wassersäule, der Eisengehalt, sonstige Werte. Dann werden die Ergebnisse mit diesen drei Analysen vergleichen und es lässt sich erkennen, denn in den verschiedenen geologischen Zeitaltern können wir deutlich verschiedene geochemische Fingerabdrücke sehen, die zu den verschiedenen chemischen Perioden gehören.
00:08:57:13 - 00:09:03:23
Fuencisla Cañadas
Das ist also ziemlich wichtig. Es ist wichtig zu verstehen, was wir da untersuchen.
00:09:03:23 - 00:09:21:19
Abigail Acton
Na klar. Denn Sie könnten sich vollkommen auf dem Holzweg befinden. Wenn Sie also diese Sedimente untersuchen, können Sie die verschiedenen Formen der Analyse durchsehen. Wie Sie es nennen, Fingerabdrücke, ich mag diesen Begriff, die spezifische Merkmale bestimmter Epochen aufweisen. Dadurch wissen Sie genau, was Sie vor sich haben. Fantastisch. Super. Was haben Sie denn herausgefunden?
00:09:22:08 - 00:09:46:22
Fuencisla Cañadas
Als ich mit der Arbeit an diesem Projekt begann, stellte ich mir die interessante Frage, wie diese Cyanobakterien, die schließlich die Stromatolithen bildeten, in dieser Umgebung vor 3 Milliarden Jahren entstehen und gedeihen konnten, in der das Wasser anoxisch war, d. h. ohne jeglichen Sauerstoff. Und auch die Atmosphäre wurde in CO2, also Kohlendioxid, erreicht.
00:09:46:24 - 00:10:18:14
Fuencisla Cañadas
So konnten Cyanobakterien, bei denen es sich um photosynthetische Organismen handelt, arbeiten. Im Rahmen des Projekts MaPLE haben wir also die Umweltbedingungen in diesem Gebiet vor 3 Milliarden Jahren rekonstruiert und in dieser anoxischen Umgebung Perioden mit sauerstoffreichem Wasser festgestellt. Wir glauben, dass dieser Sauerstoff von Cyanobakterien erzeugt wurde, die in diesem Gebiet dank eines höheren Phosphorgehalts im Wasser gediehen.
00:10:18:19 - 00:10:39:05
Abigail Acton
Damit schließt sich der Kreis zur Bedeutung von Phosphor und der Tatsache, dass die Anwesenheit von Phosphor dies begünstigte. Das ist fantastisch. Und wie passt das zu Ihren Vorstellungen von der Möglichkeit eines sehr, sehr, sehr langen, weit entfernten Lebens auf dem Mars? Ich weiß, dass Sie sich sehr für bestimmte Kalziumseen interessieren, die vom Mars-Rover erforscht werden.
00:10:39:05 - 00:10:40:17
Abigail Acton
Können Sie uns ein wenig mehr darüber berichten?
00:10:40:18 - 00:11:13:00
Fuencisla Cañadas
Natürlich. Die wichtigste Hypothese lautet, dass diese photosynthetische Aktivität und das Gebiet in Kanada die Ausfällung von Karbonaten und daraufhin die Bildung dieser Plattform begünstigt haben, auf der diese Stromatolithen bis heute erhalten sind. Hier wird die Geschichte noch interessanter, weil wir sie mit dem Mars verbinden können. Als das Leben auf der Erde entstand, herrschten auf dem Mars ähnliche Bedingungen mit flüssigem und sauerstoffreichem Wasser sowie einer kohlendioxidreichen Atmosphäre.
00:11:13:02 - 00:11:39:00
Fuencisla Cañadas
Dennoch gab es auf der Erde einige eher begrenzte Gebiete, in denen die Bedingungen für das Auftreten von Leben günstig waren. Doch wie ist es mit dem Mars? Was ist mit dem Mars? Karbonate sind auf dem Mars sehr, sehr selten. Der Grund dafür ist noch nicht ganz bekannt. So könnten zum Beispiel saure Bedingungen auf dem Mars die Ausfällung eines Karbonats verhindert haben. Auf der Erde verhält es sich genauso.
00:11:39:00 - 00:11:57:15
Fuencisla Cañadas
Die Bedingungen waren sauer, und in diesen isolierten Gebieten entstand Leben. Mit meinem Team prüfe ich solche Fragen. Was passiert, wenn die Bildung dieser Karbonate auf dem Mars durch Leben beeinflusst wurde, wie an vielen Orten auf der Erde?
00:11:57:17 - 00:11:59:10
Abigail Acton
Sie drehen die Sache also in gewisser Weise um.
00:11:59:10 - 00:12:00:03
Fuencisla Cañadas
Ja, ich denke schon.
00:12:00:03 - 00:12:06:17
Abigail Acton
Das ist faszinierend. Es ist also nicht so, dass die karbonatreichen Umgebungen Leben hervorgebracht haben, weil sie günstig waren, sondern vielleicht wurden sie sogar durch Leben verursacht.
00:12:06:21 - 00:12:24:14
Fuencisla Cañadas
Genau. Dies ist nur eine Idee, die wir haben und die sehr schwer zu beantworten ist. Ich glaube wirklich, dass diese interessante Frage mit der Rückführungsmission vom Mars, der ehrgeizigsten Mission, die die NASA je hatte, beantwortet werden könnte.
00:12:24:14 - 00:12:29:19
Abigail Acton
Es handelt sich um die Mission der NASA, um Proben vom Mars zurückzubringen. Das ist fantastisch.
00:12:29:19 - 00:12:45:04
Fuencisla Cañadas
Derzeit sammelt die Mission, der Rover namens Perseverance, Gesteinsproben aus dem Jezero-Krater auf dem Mars. Dieser Krater ist deshalb etwas Besonderes, da er einer der wenigen Orte auf dem Mars ist, an denen Karbonate nachgewiesen wurden.
00:12:45:06 - 00:13:00:16
Abigail Acton
Das klingt faszinierend. Es ist also nicht bekannt, was hinter der nächsten Ecke liegt. Und wenn Sie die Möglichkeit haben, sich einige der Proben anzusehen, falls das gelingt, da viele daran interessiert, einige der Proben in die Hände zu bekommen. Sie könnten sich als richtig erweisen.
00:13:00:16 - 00:13:11:07
Abigail Acton
Wann wäre das denn nicht fantastisch? Das wäre toll. Na bitte. Das ist brillant. Ich danke Ihnen vielmals. Sie haben das Thema für uns wirklich zum Leben erweckt. Ich bin Ihnen dafür sehr dankbar. Hat jemand eine Frage an Fuen? Ja, Mirko.
00:13:11:09 - 00:13:33:08
Mirko Trisolini
Ja, vielen Dank. Ich habe mich gefragt, was Sie über die genannte Verbindung zwischen Erde und Mars sagen, wenn die Proben vom Mars zum Beispiel einer hohen Strahlung ausgesetzt waren. Die Strahlungsumgebung wäre deutlich strenger, hätte das irgendwelche Folgen? Was passiert, wenn man diese Proben analysiert und mit der Erde vergleicht?
00:13:33:10 - 00:14:08:18
Fuencisla Cañadas
Natürlich ist ein Vergleich zwischen dem Mars und der Erde nur begrenzt möglich. Eine Einschränkung ist die von Ihnen erwähnte. Die Marsoberfläche ist seit Millionen Jahren einer hohen Strahlendosis ausgesetzt. Deshalb besteht ein Teil unserer Analyse hier auf der Erde darin, zum Beispiel Proben aus diesem Gebiet in Kanada zu vergleichen, sie als Analogie zu verwenden und dann verschiedene Analysen und anschließend dieselbe Analyse durchzuführen.
00:14:08:18 - 00:14:20:05
Fuencisla Cañadas
Sobald diese Proben in Laboren bestrahlt worden sind, erhalten wir verschiedene Signaturen und können dann eine zuverlässigere Signatur der vom Mars stammenden Daten vergleichen.
00:14:20:07 - 00:14:38:15
Abigail Acton
Also im Grunde nur, um genauer bestimmen zu können, was wahrscheinlich tatsächlich zurückkommen wird. Ja. Vielen Dank. Tolle Frage, Mirko, vielen Dank. Vielen Dank. Ann, ich wende mich jetzt an Sie. Im Rahmen des Projekts ROADMAP sollte der Einfluss von Staub auf die Marsatmosphäre untersucht werden. Warum ist es notwendig, die Rolle von Staub und Wolken über dem Mars besser zu verstehen?
00:14:38:15 - 00:15:16:08
Ann Carine Vandaele
Vielen Dank, Abigail. Es ist ziemlich wichtig, die Rolle von Staub und Wolken auf dem Mars zu verstehen. Aber es ist natürlich auf jedem anderen Planeten genauso wichtig, weil Staub und Wolken die Atmosphäre in vielerlei Hinsicht beeinflussen. Sie schränken zum Beispiel den Wasserkreislauf ein. Sie wirken sich auf in der Atmosphäre ablaufende relative Prozesse aus. Die Art und Weise, wie die Sonneneinstrahlung zum Beispiel mit der Atmosphäre interagiert, wirkt sich sogar auf die Zirkulation aus.
00:15:16:08 - 00:15:49:19
Ann Carine Vandaele
Also, wie sich die Luftmassen bewegen. Wir haben kürzlich nachgewiesen, dass dies Auswirkungen auf die langfristige Entwicklung der Atmosphäre des Planeten hat, da mehr Staub auf dem Mars mit einem größeren Austritt von Wasserstoff, einem Element der Atmosphäre, verbunden war. Damit konnten wir den Zusammenhang zwischen Staub und dem Verlust einer Atmosphäre aufzeigen.
00:15:50:00 - 00:16:00:14
Abigail Acton
Richtig. Faszinierend. Ich denke, das hat natürlich auch Auswirkungen darauf, wie wir Planeten beobachten und wie wir Daten aus unseren Fernbeobachtungen interpretieren. Können Sie mir ein wenig mehr darüber berichten?
00:16:00:18 - 00:16:40:06
Ann Carine Vandaele
Genau, so ist es. Ein weiterer Aspekt, der im Rahmen des Projekts ROADMAP erforscht wurde, sind die Auswirkungen von Staub und Wolken auf die Untersuchung und Analyse der von Fernerkundungsinstrumenten aufgezeichneten Daten. Normalerweise werden Atmosphären mithilfe der Spektroskopie sondiert, wodurch ein Fingerabdruck erscheint, der Aufschluss über das Vorhandensein und die Menge des Gases gibt.
00:16:40:08 - 00:17:04:00
Ann Carine Vandaele
Aber Staub und Wolken haben ebenso Fingerabdrücke, die sich mit den Merkmalen der Atmosphärengase überschneiden. Um die Häufigkeiten nach Gasen zu bestimmen, muss also zunächst eine sehr gute Vorstellung davon vorhanden sein, wie viel Staub und Wolken es gibt.
00:17:04:02 - 00:17:21:13
Abigail Acton
Ja, klar, ich verstehe das. Absolut. Um also zu finden, was eigentlich gesucht wird, müssen das Rauschen und die Interferenzen herausgefiltert werden, die von diesen zusätzlichen Massen kommen, die im Umlauf sind. Und das ist faszinierend. Es ist offensichtlich, wenn darüber gesprochen wird, aber eines der Dinge, die einem nicht sofort in den Sinn kommen.
00:17:21:15 - 00:17:36:11
Abigail Acton
Und ich vermute, dass dies sogar Auswirkungen auf die Sicherheit künftiger Missionen haben könnte, denn wenn versucht wird, die atmosphärischen Eigenschaften zu bestimmen, steht dies in direktem Zusammenhang mit der Programmierung verschiedener Maschinen und Fahrzeuge in der Raumfahrt. Nein. Ist das so?
00:17:36:11 - 00:18:09:17
Ann Carine Vandaele
Ja. Das ist in der Tat sehr wichtig für die Erkundung des Mars, denn Staub ist auf dem Planeten immer und überall vorhanden. Außerdem können sich manchmal Staubwolken bilden. Wir sind immer noch nicht sicher, warum und wie. Sie können sich sogar zu globalen Staubstürmen entwickeln, die den Planeten vollständig umschließen. Wenn gerade solche Stürme wüten, sollte nicht auf dem Planeten gelandet werden.
00:18:09:19 - 00:18:27:03
Ann Carine Vandaele
Wir müssen daher mehr Informationen über die Stürme selbst aus dem Staub gewinnen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie die Stürme entstehen können und wann es besser ist, dorthin zu gelangen.
00:18:27:09 - 00:18:46:18
Abigail Acton
Also geht es um den Ursprung des Sturms und ob er vorhersagbar ist, was berücksichtigt werden kann. Ja, klar, ich verstehe das vollkommen. Wir haben mit Fuen gerade ein bisschen über den Begriff der Analoga gesprochen. Ich finde das faszinierend. Ich meine, die Gebiete, in denen ihr forscht, sind auch sehr, sehr, sehr weit entfernt und daher sehr, sehr unzugänglich.
00:18:46:20 - 00:19:09:08
Abigail Acton
Und offensichtlich sind alle hier sehr begierig darauf, echte Proben in die Finger zu bekommen. Das ist absolut verständlich. Doch bis die Proben vom Mars hier eintreffen, müssen Sie sich mit Analoga begnügen. Können Sie uns ein wenig mehr über Analoga erzählen? Was genau sind Analoga und wie werden sie in einem Labor für Forschungsarbeiten wie Ihre eingesetzt?
00:19:09:10 - 00:19:41:11
Ann Carine Vandaele
Das ist eine sehr gute Frage. Wie bereits erwähnt, haben wir immer noch keine Proben von der Marsoberfläche. Dasselbe gilt unter anderem für die Venus. Da wird es noch schwieriger sein. Deshalb verwenden wir in unserem Labor auf der Erde sogenannte Analoga. Das bedeutet, dass wir Proben nehmen, die aus dem bestehen, was wir auf der Erde vorfinden und von denen wir glauben, dass sie am besten dem, was sich auf dem Mars befindet, entsprechen.
00:19:41:13 - 00:20:03:04
Ann Carine Vandaele
Das beruht natürlich auf unseren Vermutungen, was dort vorzufinden ist. Wir haben jetzt eine gute Vorstellung davon, woraus die Marsoberfläche besteht, aber wir kennen die Details nicht. Analoga sind unsere beste Definition für das, was unserer Einschätzung nach da ist.
00:20:03:06 - 00:20:16:12
Abigail Acton
Faszinierend, und ich denke, es lassen sich auch bedingte Analoga schaffen, indem mit Druckkammern und Ähnlichem versucht wird, ähnliche Umweltfaktoren zu schaffen. Fuen sprach zum Beispiel davon, ihre Steine Strahlung auszusetzen, um zu erfahren, was mit ihnen passiert.
00:20:16:16 - 00:20:43:03
Ann Carine Vandaele
Ja. So etwas haben wir bei ROADMAP ebenfalls getan. Wir haben Analoga verwendet, aber in Umgebungen, die denen auf dem Mars vermutlich ähnlich sind. Eines der Experimente bestand beispielsweise darin, einen Windkanal zu benutzen, in dem der Staub auf ein Sandbett platziert wurde und dann der Wind durch den Kanal blies.
00:20:43:05 - 00:21:00:21
Ann Carine Vandaele
In dem Kanal herrschen Bedingungen, die dem Druck auf dem Mars sehr nahe kommen. Also ein sehr niedriger Druck. In diesem Windkanal konnten wir einige der Bedingungen nachbilden, die auf dem Mars herrschen dürften.
00:21:01:00 - 00:21:02:10
Abigail Acton
Und wie stark wehte der Wind?
00:21:02:10 - 00:21:04:08
Ann Carine Vandaele
Ich erinnere mich nicht mehr genau.
00:21:04:10 - 00:21:12:12
Abigail Acton
Ich hatte eine enorm große Zahl erwartet, so etwas wie zwei Kilometer pro Sekunde. Ich schätze, er wehte dort sehr, sehr, sehr schnell. Und was haben Sie herausgefunden?
00:21:12:18 - 00:21:44:07
Ann Carine Vandaele
Wir haben sehr interessante Ergebnisse erzielt. Zum Beispiel bezüglich der Tiefe des Staubes, der aufgewirbelt werden kann. Vielleicht denken Sie, dass die Menge des aufgewirbelten Staubs nicht direkt von der Tiefe der Staubschicht abhängt. Wir haben festgestellt, dass dies aber tatsächlich der Fall ist. Wenn die Staubschicht sehr dünn ist, wird der Staub nicht vom Wind weggetragen.
00:21:44:13 - 00:21:47:16
Ann Carine Vandaele
Das ist also eines der Ergebnisse.
00:21:47:21 - 00:22:02:15
Abigail Acton
Das ist wirklich sehr interessant. Wenn sie dick ist, lässt sich die obere Schicht leichter abtragen. Interessant. Okay. Vielen Dank Ann, das ist fantastisch. Diese Beschreibung ist wirklich sehr gut. Sie war sehr verständlich. Hat jemand Fragen an Ann oder Anmerkungen? Ja. Fuen. Was möchten Sie fragen?
00:22:02:15 - 00:22:19:15
Fuencisla Cañadas
Danke Ann. Reine Neugier: Wenn Sie Experimente mit Staub durchführen, wie charakterisieren Sie ihn dann? Ich schätze, die Zusammensetzung des echten Staubs ist auf dem Mars ähnlich? Ich denke schon, aber wie charakterisieren Sie ihn?
00:22:19:17 - 00:22:49:02
Ann Carine Vandaele
Erstens sind die von uns verwendeten Analoga auf der Erde in dem Sinne üblich, dass Analoga vom Mars erworben werden können. Davon sind wir ausgegangen, denn wir wollten unter anderem analysieren, wie sich die Größe der Staubpartikel auswirkt. Zunächst haben wir uns vergewissert, dass unsere Proben nach Größe und Größenverteilung charakterisiert waren.
00:22:49:04 - 00:23:16:18
Ann Carine Vandaele
Es lassen sich viele verschiedene Messungen durchführen, um die Größenverteilung Ihrer Stichprobe zu überprüfen. Die Größe kann direkt gemessen oder Bilder von den Proben gemacht werden, um die Form der Körner zu bestimmen, und es wurden viele analytische Inspektionen der Proben durchgeführt. Wir wussten daher, woraus unsere Proben bestehen.
00:23:16:20 - 00:23:24:21
Abigail Acton
Und es kommen auch Daten vom Rover mit der Sonde zurück. Chemische Profile und andere Dinge, die durch physische Daten erkennbar sind, nicht wahr?
00:23:24:21 - 00:23:42:14
Ann Carine Vandaele
Wir verfügen über einige Bilder von den Rovern, und sie nehmen Proben von der Oberfläche. Wir haben also einige Vorstellungen und dadurch das Analogon aufgebaut. Jene, die sich erwerben lassen, basieren auf Messungen und Beobachtungen.
00:23:42:18 - 00:24:04:09
Abigail Acton
Ausgezeichnet. Danke für diese Klarstellung. Sehr gute Frage, Fuen, danke. Mirko, ich wende mich jetzt an Sie. Ihr Projekt hieß CRADLE oder auch mit vollem Namen: Collecting Asteroid-Orbiting Samples: Eine sichere, nachhaltige und autonome Erkundung von Asteroiden fördern. Wir bereits Staub thematisiert, und ich bin mir sicher, dass wir auch auf Staub von Asteroiden und dergleichen zu sprechen kommen werden.
00:24:04:15 - 00:24:09:24
Abigail Acton
Doch vorher möchte ich Mirko fragen, warum Sie sich dieses Forschungsgebiet ausgesucht haben, warum Sie sich damit beschäftigen?
00:24:10:03 - 00:24:33:07
Mirko Trisolini
Gute Frage, Abigail. Ich habe mein Studium in Raumfahrttechnik begonnen und habe im Master davon geträumt, in irgendeiner Weise zu Weltraumforschungsmissionen, interplanetaren Missionen beitragen. Am Ende hat mich meine Karriere, meine Forschungskarriere, in eine andere Richtung geführt.
00:24:33:07 - 00:24:34:04
Mirko Trisolini
An einem gewissen Punkt.
00:24:34:07 - 00:24:35:24
Abigail Acton
Das passiert häufig.
00:24:36:01 - 00:25:08:16
Mirko Trisolini
Genau, letztendlich ist es wirklich nicht so vorhersehbar, wie man es sich wünscht. Ich hatte mit diesem Projekt dennoch die Möglichkeit, alles, was ich in diesen Jahren gelernt hatte, insbesondere in Bezug auf die Dynamik kleiner Partikel und Trümmer, auf einen anderen Bereich anzuwenden, insbesondere auf Weltraummissionen, Missionen zu Asteroiden und Kometen und zu all diesen kleineren Körpern im Sonnensystem.
00:25:08:18 - 00:25:14:15
Mirko Trisolini
Daher habe ich versucht, quasi einen kleinen Wandel zu vollziehen und das, was ich vorher gelernt hatte, auf ein anderes Zeitalter anzuwenden.
00:25:14:17 - 00:25:34:16
Abigail Acton
Aber es ist immer noch relevant. Ich meine, die Fähigkeit zu verstehen, wie man mit kleinen Körpern umgeht, die sich mit großer Geschwindigkeit bewegen, ist genauso wichtig für die Missionen, hätte ich gedacht. Jedenfalls, zurück zu CRADLE. Worin bestand das Projektziel? In Ihrem Projekt wollten Sie unser Verständnis dieser Umgebungen verbessern, aber was haben Sie konkret untersucht?
00:25:34:18 - 00:26:02:21
Mirko Trisolini
Als das Projekt ins Leben gerufen wurde, dachten wir, vielleicht einen Weg zu finden, Material von diesen weit entfernten kleinen Körpern wie Asteroiden und Kometen zu beproben, was bisher noch nicht geschehen ist. Ich könnte fragen, warum sollte das vor einer Mission, bei der auf einem solchen Körper gelandet oder aufgesetzt wird, was eigentlich am häufigsten der Fall ist, geschehen?
00:26:02:23 - 00:26:23:12
Mirko Trisolini
Aber vielleicht ist dies manchmal einfach nicht möglich. Das kann zum Beispiel dann sein, wenn die Umgebung des Asteroiden ein wenig zu anspruchsvoll ist. Das Gelände könnte zu uneben sein oder die dynamische Umgebung des Asteroiden eine große Herausforderung darstellen.
00:26:23:14 - 00:26:24:15
Abigail Acton
Wie bei sehr viel Staub.
00:26:24:17 - 00:26:46:17
Mirko Trisolini
Da könnte Staub sein, aber vielleicht ist Staub auch gar nicht das Problem, sondern eher die Art, wie sich der Asteroid bewegt. Da man ihn vorher nicht erforschen kann, ist es sehr schwierig zu verstehen, wie der Asteroid von der Erde aus aussieht und wie er sich bewegt. Manche kleine Körper drehen sich tatsächlich sehr, sehr, sehr schnell.
00:26:46:19 - 00:26:58:10
Mirko Trisolini
Und es wäre für einen Satelliten schwierig, die Oberfläche dieses Körpers tatsächlich zu berühren. Deshalb strebten wir an, verschiedene Wege und Ansätze zu finden, um Proben von diesen kleinen Körpern zu entnehmen.
00:26:58:12 - 00:27:07:23
Abigail Acton
Okay. Darf ich Sie fragen, warum? Ich meine, warum lassen wir sie nicht einfach in einem Stück in den äußeren Regionen des riesigen Weltraums rasend schnell drehen? Warum sollten wir das wissen?
00:27:08:00 - 00:27:35:21
Mirko Trisolini
Natürlich. Das könnten wir tun, aber wir sind Forschende. Wir sind besonders an diesen kleinen, schnell rotierenden Körpern interessiert, weil diese Art von Asteroiden in der Regel klein, weniger als 100 oder sogar 50 Meter groß sind. Und das die Klasse der Asteroiden, die am häufigsten im Sonnensystem vorkommt, aber auch jene, die am wahrscheinlichsten in die Erdatmosphäre eintritt.
00:27:35:23 - 00:28:04:15
Mirko Trisolini
Wir wollen also wissen, wie sie entstehen und wie sie zusammengesetzt sind, denn das könnte uns helfen nachzuvollziehen, was sie anrichten können, wenn sie in die Erdatmosphäre eintreten. Vor über zehn Jahren, 2013, gab es ein Ereignis im russischen Tscheljabinsk, bei dem ein sehr kleiner Asteroid eine Menge Schaden anrichtete, indem er einfach in die Erde einschlug und eine Schockwelle auslöste, durch die auch einige Menschen verletzt wurden.
00:28:04:15 - 00:28:11:10
Abigail Acton
Und je besser man die Natur der Asteroiden versteht, desto einfacher oder, besser, realistischer wird der Versuch, sie abzulenken. Stimmt das?
00:28:11:10 - 00:28:11:22
Mirko Trisolini
Ja, so ist es.
00:28:11:24 - 00:28:17:09
Abigail Acton
Okay. Ausgezeichnet. Können Sie mir etwas darüber erzählen, was Sie bei dem Projekt unternommen haben?
00:28:17:11 - 00:28:40:22
Mirko Trisolini
Na klar. Was haben wir also im Rahmen des Projekts getan. Wie ich bereits erwähnt hatte, dachten wir darüber nach, wie wir auf anderem Wege eine Probe nehmen könnten, ohne diesen Körper berühren zu müssen. Im Zusammenarbeit mit der Japan Aerospace Exploration Agency gingen wir der Frage nach, warum wir nicht versuchen sollten, ihn mit einem Projektil zu beschießen.
00:28:41:18 - 00:28:51:21
Mirko Trisolini
Diese Idee fiel nicht einfach vom Himmel, denn die japanische Agentur JAXA hat dies bereits mit der Hayabusa2-Mission getan.
00:28:51:22 - 00:28:55:21
Abigail Acton
Ist das die Mission, die ich ganz am Anfang angesprochen habe?
00:28:55:23 - 00:29:18:02
Mirko Trisolini
Das stimmt. Und sie hatten es tatsächlich getan. Sie schießen einen Asteroiden mit einem Projektil ab, um einen Krater zu erzeugen und diesen zu untersuchen. Wir haben uns überlegt, warum gehen wir nicht noch einen Schritt weiter und versuchen, mit dieser Methode Proben der Partikel zu nehmen, die nach dem Einschlag entstanden sind.
00:29:18:02 - 00:29:41:18
Mirko Trisolini
Wir haben dann versucht, sie zu modellieren und so weit wie möglich mit den uns derzeit zur Verfügung stehenden Methoden zu analysieren. Wir haben uns auf die verschiedenen notwendigen Aspekte konzentriert, um die Realisierbarkeit zu prüfen. Wir haben modelliert, wie das Projektil mit dem Boden des Asteroiden interagiert und so die Partikel erzeugt.
00:29:41:18 - 00:30:10:23
Mirko Trisolini
Und wie sich diese Partikel nach ihrer Entstehung auf dem Asteroiden bewegen. Je nach Form des Asteroiden oder der Dynamik, wie nahe diese Asteroiden z. B. der Sonne sind, wirkt sich dies auf ihre Bewegung aus. Und dann wollten wir eine Flugbahn des Raumschiffs um diesen Körper entwerfen können, mit der wir versuchen können, diese Partikel aufzusammeln und so viele wie möglich mitzunehmen, um unseren Ertrag für die Mission zu maximieren.
00:30:11:03 - 00:30:30:24
Abigail Acton
Ich nehme an, Sie haben ebenso modelliert, wie der Aufprall dieses bestimmten Projektils auf den Asteroiden aussehen würde, damit das, was den Asteroiden umkreist, um das Ergebnis einzusammeln, nicht auch in eine Art Kollision verwickelt wird, oder wenn es sich um sehr kleine Asteroiden handelt und man ein Projektil auf sie abfeuert, wird er sich wegbewegen.
00:30:31:00 - 00:30:39:21
Mirko Trisolini
Es müsste schon ein sehr großes Projektil sein, damit sie sich wegbewegen, die Flugbahn ist sehr klein, vielleicht zehn Zentimeter im Durchmesser.
00:30:39:23 - 00:30:42:22
Abigail Acton
Sie spielen also nicht kosmisches Billard.
00:30:42:24 - 00:31:10:23
Mirko Trisolini
Aber es war eigentlich eine andere Mission, die kürzlich mit der NASA und der ESA geplant wurde und die sie immer noch durchführen. Die Flugbahn wird kleiner sein, etwa 10-15 Zentimeter, wie es zum Beispiel bei Hayabusa2 der Fall ist. Je nach Material der Asteroiden reicht das aus, um einen erheblichen Krater zu erzeugen. Hayabusa2 hat einen Krater mit einem Durchmesser von 15 Metern geschaffen.
00:31:10:23 - 00:31:26:05
Abigail Acton
Mit einem winzigen Projektil. Das ist faszinierend, wirklich wunderbar. Vielen Dank. Und haben Sie schon Ergebnisse erzielt? Haben Sie besonders interessante Erkenntnisse gewonnen, nun, da das Projekt jetzt abgeschlossen ist? Was war das Wichtigste, das Sie uns mit auf den Weg geben oder berichten wollen?
00:31:26:07 - 00:31:54:13
Mirko Trisolini
Ich glaube, wir haben letztendlich einige Erkenntnisse gewonnen, weil wir untersucht haben, welche Asteroiden für eine solche Sammlung am besten geeignet wären. In der Regel handelt es sich dabei um kleinere Asteroiden, die weniger als einen Kilometer groß sind. Und nicht allzu dicht. Normalerweise wäre es am besten, dies mit Asteroiden zu tun, die nicht allzu felsig sind, sondern eher sandig, wie bei früheren Missionen.
00:31:54:15 - 00:32:29:21
Mirko Trisolini
Doch das ist nicht sicher. Aus dem Projekt konnten wir auch die Methodik mitnehmen, die wir angewandt haben. Ich hoffe, sie wird bei weiteren Missionen genutzt, um die Möglichkeiten für die weitere Erforschung dieser Körper zu analysieren und aufzuzeigen. Wir haben bereits einige vorläufige Analysen für die erweiterte Mission von Hayabusa2 durchgeführt, die zu einem dieser sehr kleinen, schnell rotierenden Asteroiden fliegen und ihn hoffentlich im Jahr 2031 erreichen wird, wenn ich mich nicht irre.
00:32:29:23 - 00:32:34:05
Mirko Trisolini
Es wäre zu hoffen, dass einige unserer Ergebnisse für diese Mission verwendet werden.
00:32:34:05 - 00:32:50:06
Abigail Acton
Das wäre ja fantastisch. Das ist natürlich brillant. Was ich von Ihnen allen höre, ist, dass Ihre Arbeit in die nächste und übernächste Mission einfließt. Es handelt sich also um eine fortwährende Entwicklung auf der Grundlage früherer Forschung. Sehr faszinierend. Es muss ein wunderbares Gefühl sein, zum Großen und Ganzen beizutragen.
00:32:50:12 - 00:32:54:12
Abigail Acton
Das ist großartig. Hat jemand eine Frage an Mirko? Ja, Ann.
00:32:54:14 - 00:33:03:14
Ann Carine Vandaele
Ja. Ich habe mich gefragt, ob Ihre Methoden nur auf Körper ohne Atmosphäre anwendbar sind.
00:33:03:22 - 00:33:32:15
Mirko Trisolini
Gute Frage. Ich denke, dass das, was wir untersucht haben, hauptsächlich auf Körper ohne Atmosphäre anwendbar ist. Sie müssen kleinere Asteroiden sein. Sie können wenige hundert Meter, aber auch einige Kilometer lang sein. Eine Atmosphäre wäre aber eine viel größere Herausforderung, weil die Bewegung des Staubs ganz anders wäre, wirklich ganz anders.
00:33:32:15 - 00:33:50:01
Mirko Trisolini
Wenn wir keine Atmosphäre haben, ist es etwas einfacher vorherzusagen, wie sie sich bewegen werden, denn die Dynamik ist viel einfacher, als wenn es zum Beispiel Winde oder andere Aspekte gibt, die ihre Flugbahn stark verändern können, wie bei einem Körper mit Atmosphäre.
00:33:50:03 - 00:34:04:12
Abigail Acton
Wie Marsstaub. Ich danke Ihnen wirklich vielmals für Ihre Zeit. Das war einfach wunderbar. Ein echtes Vergnügen. Es öffnen sich neue Horizonte. Wunderbar. Vielen Dank, dass Sie heute bei CORDIScovery dabei waren.
00:34:04:17 - 00:34:07:24
Mirko Trisolini
Vielen Dank. Und danke, dass ich an dem Interview teilnehmen durfte.
00:34:08:01 - 00:34:08:23
Abigail Acton
Tolle Sache, Mirko.
00:34:09:00 - 00:34:09:22
Fuencisla Cañadas
Vielen Dank, Abigail.
00:34:10:02 - 00:34:11:22
Ann Carine Vandaele
Vielen Dank. Auf Wiedersehen.
00:34:11:22 - 00:34:12:14
Mirko Trisolini
Bis bald.
00:34:14:23 - 00:34:34:01
Abigail Acton
Es hat Spaß gemacht, diese Folge von CORDIScovery anzuhören. Folgen Sie uns auf Spotify und Apple Podcasts und besuchen Sie die Podcast-Homepage auf der CORDIS-Website Cordis Punkt Europa Punkt EU. Melden Sie sich an, damit Ihnen die spannendsten Forschungsergebnisse der EU-finanzierten Wissenschaft nicht entgehen. Wenn Sie sich am Ende mit jemandem über tolle Podcasts unterhalten, warum nicht?
00:34:34:01 - 00:34:54:13
Abigail Acton
Apropos CORDIScovery. Wir sprachen über Licht, das eingesetzt wird, um Fische von Netzen wegzulenken, sowie über die Entwicklung und personalisierte Behandlungsmethoden von Krebs. Und wie überrascht Krähen von bestimmten Zaubertricks sind. In unseren bisherigen Episoden wird etwas dabei sein, das Ihre Neugierde weckt. Vielleicht möchten Sie wissen, was andere EU-finanzierte Projekte tun, um unser Verständnis der Mechanik des Weltraums zu verbessern.
00:34:54:14 - 00:35:16:06
Abigail Acton
Die CORDIS-Website verschafft Ihnen einen Einblick in die Ergebnisse der innerhalb von Horizont 2020 und Horizont Europa finanzierten Projekte, die sich mit diesen Bereichen beschäftigen. Die Website hat Artikel und Interviews zum Inhalt, in denen es um Forschungsergebnisse aus einem sehr breiten Spektrum von Bereichen mit Themen von Megafauna bis Megabit geht. Da ist auch für Sie etwas dabei! Vielleicht sind Sie am Projekt beteiligt oder möchten eine Finanzierung beantragen.
00:35:16:11 - 00:35:30:03
Abigail Acton
Schauen Sie sich an, was andere in Ihrem Bereich unternehmen, und informieren Sie sich über die Forschung, die zeigt, wie unsere Welt tickt. Wir freuen uns immer, von Ihnen zu hören. Schreiben Sie uns eine Nachricht an editorial@cordis.europa.eu. Bis zum nächsten Mal.
Die Dynamik des Weltraums ergründen
In dieser Folge von CORDIScovery wird der Frage nachgegangen, wie das Leben auf der Erde begonnen hat und ob unsere Forschung über die Möglichkeit frühen Lebens auf dem Mars davon beeinflusst werden könnte. Und wir sprechen über Staub – davon gibt es eine Menge auf und über dem Mars. Welche Bedeutung hatte er beim Verlust der Marsatmosphäre in längst vergangenen Zeiten, und wie wirkt er sich jetzt auf unsere Interpretation von Fernerkundungsdaten aus? Außer mit dem Mars beschäftigen wir uns auch mit Asteroiden: Wie kann in der Weltraumforschung das schier Unmögliche gelingen? Im Jahr 2018 landeten im Rahmen einer japanischen Mission zwei Rover auf einem 400 Meter breiten Asteroiden, der über 300 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war. Sollten Sie Probleme haben, rückwärts in eine Garage zu fahren, denken Sie mal darüber nach. Gibt es also Neuigkeiten über die Planung und Durchführung von Weltraummissionen zu Asteroiden? Wie können wir Bruchstücke von Asteroiden modellieren, verfolgen und sammeln? Sollten wir allmählich über Start-ups für den Asteroidenabbau nachdenken? Fuencisla Cañadas ist Geochemikerin am Zentrum für Astrobiologie in Spanien. Sie war am Projekt MaPLE beteiligt und interessiert sich dafür, die Umweltbedingungen der frühen Entwicklung der Erde mit besonderem Schwerpunkt auf dem Phosphor-Kohlenstoff-Zyklus abzubilden, um unser Verständnis der gemeinsamen Entwicklung von Umwelt und Leben zu vergrößern. Ann Carine Vandaele arbeitet am Belgischen Institut für Weltraum-Aeronomie. Sie war an der Entwicklung und dem Betrieb von Instrumenten für die Fernerkundung von Planetenatmosphären beteiligt und interessiert sich besonders für die Rolle von Wolken und Staub bei deren Zusammensetzung, die sie im Rahmen des Projekts ROADMAP untersucht hat. Mirko Trisolini ist Experte für Astrodynamik bei Vyoma, einem deutschen Unternehmen, das sich darauf spezialisiert hat, den Weltraumverkehr zu verstehen und wirksam zu steuern. Trisolini, Hauptforscher des Projekts CRADLE interessiert sich für die Untersuchung der Dynamik kleiner Partikel und für Verfahren, mit denen diese von Asteroiden und anderen kleinen Körpern im Sonnensystem gesammelt werden können.
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Schlüsselbegriffe
MaPLE, ROADMAP, CRADLE, Mars, Leben, Asteroiden, Weltraum, Staub, Atmosphäre, Weltraumverkehr