Gibt Es Leben Auf Der Venus? Diese Missionen Könnten Es Finden

2023 Autor: Peter Bradberry | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-21 22:30

Nach einer verlockenden Entdeckung könnten diese Raumschiffe auf der Suche nach der Wahrheit zum verdrehten Zwilling der Erde geleitet werden.

Seit Jahrzehnten behandeln Wissenschaftler die Venus als die entfremdete Schwester der Erde, die schlecht geworden ist. Einst als vielversprechendes planetarisches Ziel angesehen, da es in Größe und Masse unserer eigenen Welt nahezu gleichwertig ist, zeigten Roboter-Späher, dass die Venus ein druckgekochter Globus ist, der dem Leben und allen weiteren Bemühungen, ihn zu erforschen, feindlich gegenübersteht. Jetzt jedoch verstärken Hinweise auf eine mögliche venusianische Biosphäre das Interesse an unserer Schwesterwelt.

Am 14. September kündigte ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Jane Greaves von der Cardiff University in Wales den Nachweis von Phosphingas an, das in Schichten der Planetenatmosphäre verbleibt, in denen Temperaturen und Drücke relativ mild sind. Hier auf der Erde wird Phosphin nur industriell oder von Mikroben hergestellt, die in sauerstofffreien Umgebungen gedeihen. Dies könnte eine potenzielle „Biosignatur“sein, die auf das Leben hinweist. Wenn dies bestätigt würde, würde der Befund auf eine von zwei Möglichkeiten hinweisen: bizarre und völlig unerwartete Geochemie auf einer leblosen Venus oder das Vorhandensein irgendeiner Form von Luft-Alien-Biologie in den Clement-Cloud-Decks des Planeten.

Die Ankündigung der Bombe erregte weltweit Aufregung, unter anderem durch den NASA-Administrator Jim Bridenstine. Auf Twitter bezeichnete er die Entdeckung als "die bislang bedeutendste Entwicklung beim Aufbau des Lebens außerhalb der Erde" und schloss mit der Empfehlung, "Venus" bei der Planung künftiger interplanetarer Missionen zu priorisieren.

Vorgeschlagene Sonden

Die lebhaften Nachrichten von Venus - und Bridenstines offensichtlicher Zustimmung zu weiteren Erkundungen - kommen zu einem günstigen Zeitpunkt. Im Rahmen ihres Entdeckungsprogramms erwägt die NASA beispielsweise vier Weltraummissionen, die später in diesem Jahrzehnt gestartet werden sollen, und zwei davon wären Orbiter, die die wolkenverhangene felsige Welt unter die Lupe nehmen sollen.

Die DAVINCI + -Mission (Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble Gases, Chemistry und Imaging Plus) besteht aus einem Orbiter, der im Rahmen seiner Untersuchungen eine instrumentierte Sonde in die venusianische Atmosphäre entsenden würde. Sein Konkurrent, der "wahrheitssuchende" VERITAS-Orbiter (Venus Emissivity, Radio Science, InSAR, Topographie und Spektroskopie), enthält derzeit keine atmosphärische Sonde. Stattdessen konzentrierte sich das Raumschiff auf Radarscanning, um die geologische Geschichte des Planeten zu ermitteln. Die Ankündigung der NASA, zwischen diesen und zwei weiteren Missionen zu wählen, wird voraussichtlich nächstes Jahr erwartet.

Über die aktuellen Kandidaten der Discovery-Klasse hinaus zeigt eine neu abgeschlossene Venus Flagship Mission-Studie ein viel ehrgeizigeres All-in-One-Projekt, bei dem ein Orbiter, ein Lander, zwei kleine Satelliten und ein Aerobot mit variabler Höhe unsere Schwesterwelt erkunden. Eine solche Mission, so die Befürworter, könnte im Juni 2031 in See stechen, ihre fünf wissenschaftlichen Plattformen 2034 auf der Venus platzieren und im Mai 2035 in einer Landung auf der Oberfläche gipfeln.

Die NASA ist nicht die einzige Weltraumagentur mit Venus im Visier. Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) erwägt eine eigene Planetenscan-Radarsonde namens EnVision, die 2032 starten könnte. Darüber hinaus könnte Russlands geplante Venera-D-Mission möglicherweise bereits 2025 starten. Die Mission war ursprünglich Als geplantes Joint Venture mit der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde Roscosmos in Rechnung gestellt, sagt sie nun, dass sie zwar nicht die Zusammenarbeit mit diesem Land ablehnt, aber eine „breite internationale Zusammenarbeit“vermeidet. Diese Behauptung spiegelt wider, dass Russland mehr als jede andere Raumfahrtnation die Erforschung der Venus historisch dominiert hat - und versucht, seine Vormachtstellung dort zu bewahren.

"Wir denken, dass Venus ein russischer Planet ist, also sollten wir nicht zurückbleiben", sagte Roscosmos-Chef Dmitry Rogozin kürzlich. Infolgedessen ist Berichten zufolge ein umfassendes russisch gechartertes Venus-Forschungsprogramm in Arbeit, das aus mehreren Missionen besteht.

BepiColombos Sneak Peek

Zum Glück ist es nicht die einzige verfügbare Option, den Kalender für aufstrebende, noch zu finanzierende Missionen von Raumfahrtagenturen zu markieren, um die verbliebenen Rätsel der Venus zu lösen. Es gibt noch andere Möglichkeiten, den Planeten aus nächster Nähe zu beobachten - einschließlich einer, die nächsten Monat stattfinden wird.

Das im Oktober 2018 gestartete Raumschiff BepiColombo der ESA ist auf dem Weg zum Planeten Merkur. Um sein Ziel zu erreichen, umfasst die Flugbahn des Fahrzeugs zwei Geschwindigkeitssteigerungen der Venus, zuerst Mitte Oktober und dann im August 2021. Einige Instrumente von BepiColombo, die zur Untersuchung von Merkur entwickelt wurden, können auch zur Erkundung der Atmosphäre der Venus, der Mission, verwendet werden Wissenschaftler sagen.

"Während der erste Vorbeiflug bereits geplant ist, besteht die Möglichkeit, den zweiten Vorbeiflug so zu konfigurieren, dass nach Phosphin gesucht wird", sagt Darby Dyar vom Mount Holyoke College, Vorsitzender der Venus Exploration Analysis Group der NASA.

Trotzdem fügt Dyar hinzu, dass sie und andere Forscher, um die Phosphinentdeckung in einen planetarischen Kontext zu stellen, mehr über die heutige Bewohnbarkeit der Venus durch Messungen von atmosphärischem Wasserdampf und „hydratisierten“Mineralien auf der Oberfläche wissen müssen. „Weil Wasser der Schlüssel zur Bewohnbarkeit ist, zumindest für das Leben, wie wir es kennen, ist es hier wirklich wichtig, dem Wasser zu folgen“, sagt sie.

Die Realität ist, dass das Rätsel des venusianischen Phosphins ungelöst bleiben wird, bis mehrere kritische Informationen vorliegen, sagt Kandi Jessup, ein leitender Wissenschaftler am Southwest Research Institute (SwRI). "Definitive Aussagen über Biosignaturen in der Venusatmosphäre hängen davon ab, wie gut wir die in den Wolken vorkommende Chemie, die Geschwindigkeit des aktiven Vulkanismus bei der Venus und mögliche Zusammenhänge zwischen dem aktiven Vulkanismus der Venus und der aktuellen Wolkenchemie verstehen", sagt sie. Alle Vorschläge für neue Venus-Missionen sollen einen Aspekt unseres notwendigerweise breiten Verständnisses der Umwelt des Planeten fördern. Aber wahrscheinlich wird niemand die kritische Frage, ob unsere Schwesterwelt tatsächlich Leben beherbergt, individuell beantworten.

Venus auf die Erde bringen

Wenn die anschließende Untersuchung der Venusatmosphäre weitere Hinweise auf Biosignaturen und Bewohnbarkeit ergibt, gibt es eine Möglichkeit, die im Alleingang einen endgültigen Lebensnachweis liefern könnte: eine Mission zur Probenrückgabe, um potenzielles organisches Material aus plausibel bewohnbaren venusianischen Wolkenschichten zu sammeln und zur Erde zurückzubringen. Mit ein paar Einschränkungen ist dies die Ansicht des Astrobiologen Dirk Schulze-Makuch, eines außerordentlichen Professors an der Washington State University.

Schulze-Makuch sagt, dass Mikroben, um in den Wolken der Venus zu gedeihen, wo Schwefelsäure im Überfluss vorhanden ist und Wasser knapp ist, angepasst werden müssten, um Bedingungen auszuhalten, die über die Bedingungen der Mikroorganismen der Erde hinausgehen. "Das heißt aber nicht, dass sie nicht existieren könnten", fügt er hinzu. Schulze-Makuch behauptet, weitere Beweise für das Leben auf der Venus zu finden, könnte Astrobiologen von der „Arroganz“befreien, anzunehmen, dass Anpassungen an extreme Bedingungen, die das Leben auf der Erde aufweist, immer am optimalsten sind.

„Auf der Erde gibt es nur wenige Orte mit Übersäuerung und keinen so extremen wie auf der Venus. Daher wäre das Leben auf der Erde nicht sehr motiviert, solche Anpassungen zu entwickeln“, sagt Schulze-Makuch. "Auf der Venus hatte das Leben jedoch möglicherweise bis zu einer Milliarde Jahre Zeit, um solche Anpassungen zu entwickeln", als ein außer Kontrolle geratener Treibhauseffekt die einst gemäßigte Welt allmählich in ihren gegenwärtigen höllischen Zustand versetzte.

Der Privatsektor steigt

In der Zwischenzeit löst das Erkennen einer potenziellen Biosignatur auf der Venus eine Reaktion des Privatsektors aus. Zum Beispiel sponsert Breakthrough Initiatives, eine privat finanzierte weltraumwissenschaftliche Initiative, eine Studie von hochrangigen Spezialisten, die versuchen wird, die Parameter des primitiven Lebens in Venus 'feindlichem Himmel zu klären.

Die Gruppe wird von Sara Seager geleitet, einer Astrophysikerin am Massachusetts Institute of Technology und Mitarbeiterin der Phosphinentdeckungsstudien. Ihre Aufgabe ist es, "den Umschlag zu drücken, um zu verstehen, welche Art von Leben in der sehr rauen Venusatmosphäre existieren könnte und nach weiteren Beweisen für das Leben, nach denen eine Mission zur Venus suchen könnte", sagt sie.

Dann gibt es Rocket Lab, einen privaten amerikanischen Luft- und Raumfahrthersteller und Startdienst für kleine Satelliten, der nächstes Jahr seine erste Weltraummission durchführen soll: eine NASA-Nutzlast zum Mond schicken. Dieser Mondausflug wird nur ein Auftakt für ein noch ehrgeizigeres Unterfangen sein: eine pintgroße venusianische Atmosphärensonde, um zusätzliche Beweise für oder gegen potenzielles Leben dort zu suchen. Mit einer der Electron-Raketen des Unternehmens an Bord seines kleinen, proprietären Photon-Raumfahrzeugs könnte die Mission bereits 2023 starten.

"Ich bin total fasziniert von Venus", sagt Peter Beck, Gründer und Geschäftsführer von Rocket Lab. „Wir können so viel über einen Planeten lernen, der der Erde so analog ist. Wir verstehen das Leben, wie es hier auf der Erde existiert, aber das Leben auf der Venus könnte etwas sein, das wirklich im Widerspruch zu allem steht, was wir wissen. Wenn wir beweisen können, dass Leben außerhalb der Erde existiert, ist es fair anzunehmen, dass es im gesamten Universum produktiv sein könnte. “

Über die Suche nach dem Leben hinaus, sagt Beck, könnte Venus eine weitere Botschaft vermitteln. "Wir können eine Menge über den Klimawandel auspacken, wenn wir Venus studieren", sagt er. „Die Venus war einst möglicherweise nicht unähnlich zur Erde, mit Ozeanen und Wasser. Dann war es in ein Leichentuch aus Kohlendioxid gehüllt, das einen außer Kontrolle geratenen Treibhauseffekt auslöste, die Temperaturen auf die Spitze trieb und den Planeten in die Höllenlandschaft verwandelte, die er heute ist. Wenn wir uns die Venus genauer ansehen, können wir möglicherweise einen Einblick in das geben, was im Falle eines außer Kontrolle geratenen Klimawandels für die Erde bevorsteht. “

Ist es das Leben? Warten wir es ab

Der angebliche Phosphinnachweis ist in der Tat interessant, sagt Chris McKay, Astrobiologe am Ames Research Center der NASA. Er fragt sich jedoch, ob Phosphin tatsächlich als Biosignatur angesehen werden kann.

Die Behauptungen von Phosphin auf der Venus hängen von der Interpretation eines einzelnen Merkmals ab, einem Einbruch in ein Spektrum der Planetenatmosphäre, der auf die Anwesenheit des Gases zurückgeführt wurde. Die Forscher sahen die Phosphinlinie in Spektren, die von zwei unabhängigen Einrichtungen gesammelt wurden: dem James Clerk Maxwell-Teleskop auf Mauna Kea in Hawaii und dem Atacama-Observatorium für große Millimeter / Submillimeter-Arrays in Chile. Diese doppelte Erkennung ist ein Segen für Argumente, dass der Befund echt ist, sagt McKay, aber "eine robuste Erkennung würde mehrere spektrale Merkmale aufweisen, die relativ übereinstimmen" und nicht nur eines.

Befürworter der Luftbiologie auf der Venus machen ein gutes Argument dafür, dass es auf dem Planeten keine natürlichen Phosphinquellen gibt, fügt McKay hinzu. Andererseits kann ein ebenso überzeugender Fall angeführt werden, dass die sogenannten bewohnbaren Wolkenzonen, weil sie wasserarm und mit Schwefelsäure angereichert sind, tatsächlich überhaupt nicht für das Leben geeignet sind. "Es wäre also verfrüht, zu einer Schlussfolgerung zu gelangen", sagt er. „Grundsätzlich haben wir keine kohärente Theorie darüber, wie Phosphin auf der Venus vorhanden sein könnte…. Wetten Sie die Farm noch nicht auf das Leben. Es darf kein Phosphin sein. Und wenn ja, ist es möglicherweise nicht biotisch. “

Wie McKay ist auch Robert Grimm, Programmdirektor für Planetenforschung bei SwRI, ein weiterer Experte im Kontingent „abwarten und sehen“. Er skizziert eine Checkliste, was Forscher als nächstes tun sollten: „Finden Sie heraus, wie gut die Beobachtung ist. Überprüfen Sie ihre Behauptung, dass es keine abiotischen Mechanismen geben kann. Schauen Sie sich die NASA-Warteschlange an und sehen Sie, was passt “, sagt Grimm. „Wenn es sie gibt, sind die Bugs seit mindestens Hunderten von Millionen von Jahren dort. Sie können noch ein Jahrzehnt warten. “