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Die Genesis-Probenrückführkapsel nach dem Absturz in der Wüste von Utah am 8. September 2004.(Bildnachweis: USAF 388th Range Squadron)

Am Anfang … gab es einen dumpfen Schlag. Es war ein ungewolltes Geräusch, das auf der ganzen Welt zu hören war.

Denken Sie an den 8. September 2004 vor über 20 Jahren zurück. Damals stürzte die Genesis-Rückkehrkapsel der NASA in einen isolierten Teil des Dugway Proving Ground der US-Armee in Utah. Es war ein ungewollter Aufprall mit voller Wucht. In dem Behälter befanden sich empfindliche Plättchen, die wertvolle Proben von Atomen und Ionen enthielten, die das Genesis-Raumschiff über Hunderte von Tagen am Lagrange-Punkt 1, einem ausgewählten Punkt im Weltraum zwischen der Erde und der Sonne, aus dem Sonnenwind gesammelt hatte. Die Kapsel traf mit einer geschätzten Geschwindigkeit von 193 Meilen pro Stunde (311 Kilometer pro Stunde) auf die Wüste von Utah. Beim Aufprall wurden diese Wafer in Stücke zerschmettert.

Das von Lockheed Martin gebaute Genesis-Raumschiff konnte die Fallschirme, die es abbremsen sollten, nicht entfalten. Dieser Fehler wurde später auf eine unsachgemäße Installation der Schwerkraftsensor-Hardware zurückgeführt. Eine geplante und gut eingeübte Bergung der zurückkehrenden Kapsel aus der Luft per Hubschrauber war vergeblich. Aber jetzt, mehr als zwei Jahrzehnte später, kann man von einer „späten Nachricht“ sprechen, denn die Wissenschaftler, die die vom Absturz geborgenen Genesis-Proben untersuchen, machen weiterhin neue Entdeckungen.

Notfallplan

Im März dieses Jahres findet auf der Lunar and Planetary Science Conference in Texas eine spezielle Veranstaltung zum 20. Jahrestag der Genesis-Probenrückgabe statt, die einen Blick auf die Erkenntnisse der Wissenschaftler aus den Genesis-Proben wirft und gleichzeitig einen Blick in die Zukunft wirft.

Was den Absturz der Kapsel betrifft, „waren alle schockiert und alarmiert“, erinnert sich Don Burnett vom Caltech, der leitende Wissenschaftler der Mission. „Als die Höhe von 2.700 Fuß ausgerufen wurde und kein Fallschirm vorhanden war, wusste ich, dass wir in Schwierigkeiten steckten“, sagte er gegenüber kosmischeweiten.de.

Burnett sagte, es gebe einen Notfallplan für eine harte Landung. Er wurde so schnell wie möglich aktiviert. Dieser Plan war dem Jet Propulsion Laboratory (JPL), das die Genesis-Mission für das NASA-Management leitete, zuvor mitgeteilt worden, „aber sie erinnerten sich nicht daran“, sagte er.

Am Tag des Absturzes wollte die NASA-Leitung eine Dringlichkeitssitzung einberufen, um zu besprechen, was zu tun sei, wobei Burnett dem oberen Management riet, es solle „zur Hölle fahren“.

„Wir mussten rausgehen und die Scherben aufsammeln“, sagte Burnett. Das Genesis-Wissenschaftsteam an der Absturzstelle machte sich an die Arbeit. „Der wichtige Punkt war, dass der Absturz die Sonnenwindatome nicht zerstören würde … wir mussten sie nur noch finden“, sagte er.

Ein historischer Moment in der Weltraumforschung im Jahr 2004, als die Genesis-Rückkehrkapsel plötzlich mit fast 200 Meilen pro Stunde auf die Wüste von Utah traf. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Probenrückgabe ist für immer

Die zerschossene Genesis-Probenkapsel wurde zum Johnson Space Center der NASA in Houston, Texas, transportiert. In den Händen der Kuratoren begann die mühsame Arbeit, um aus den Sammelfragmenten wieder Wissenschaft zu machen.

Die Sonnenwindatome waren da, sagte Burnett, „aber alle bis auf eines unserer über 200 schönen 4-Zoll-Sechsecke waren in kleine Stücke zerbrochen.“

Wie es der Zufall wollte, fügte Burnett hinzu, war das eine vollständige Sechseck das wissenschaftlich unwichtigste. Die Teile, die bis zu einem Viertelzoll groß waren, wurden einzeln mit einer Pinzette aus der zerstörten Kapsel herausgepickt. Die Sechsecke enthielten neun verschiedene Materialien, sagte er, und mit Hilfe der Mitglieder des Aufsichtsteams lernten die Forscher, die verschiedenen Arten zu erkennen.

Ein Genesis-Kollektorfeld, wie auf diesem Bild vor dem Start im Johnson Space Center der NASA zu sehen. Die Sechsecke bestehen aus einer Vielzahl von hochreinen Halbleiterwafern. (Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech)

Wie die Apollo-Mondproben deutlich gezeigt haben, betont Burnett, sind „Probenrückgaben für immer“, und die Wissenschaft gewinnt an Bedeutung, wenn neue Ideen und Analysemethoden verfügbar werden.

„Mit etwas Glück hier und da konnten wir die für den offiziellen Erfolg der Mission erforderlichen wissenschaftlichen Ergebnisse liefern, aber es dauerte bis 2010“, sagte Burnett.

„Genesis-Analysen waren schon immer schwierig“, sagte Burnett, „aber sie waren noch viel schwieriger wegen des Materialverlusts beim Absturz und der Kontamination durch das Material der Probenrückführungskapsel und den Schmutz aus Utah.“

Rettungswissenschaft

Amy Jurewicz, Projektwissenschaftlerin für Genesis, ist jetzt Assistenzforschungsprofessorin am Zentrum für Meteoritenstudien der Arizona State University in Tempe, Arizona.

Als die Genesis-Kapsel schließlich zur Inspektion in das Hochregallager des Utah-Test- und Übungsgeländes gerollt wurde, „war der Anblick ein Schock“, sagte Jurewicz. „Aber wir konnten sehen, dass Teile der Kollektoren noch vorhanden waren, so dass wir wussten, dass wir zumindest einen Teil der Wissenschaft retten konnten.“

Als Projektwissenschaftlerin und einzige Werkstoffingenieurin im Wissenschaftsteam wusste Jurewicz, dass ihr Fachwissen dringend benötigt werden würde. Die Arbeit an Genesis verlangte ein Tempo, das es ermöglichte, das Wissen, von dem sie wusste, dass es vorhanden war, abzurufen. „Und so habe ich mich bis heute auf Genesis konzentriert.“

Fragmente der Genesis-Kollektorfelder. (Bildnachweis: NASA/JSC)

Kosmochemie

Genesis-Daten liefern heute wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse in den Bereichen Kosmochemie, Sonnenphysik, koronale Massenauswürfe und Weltraumverwitterung, sagte Jurewicz und berichtete von jüngsten Arbeiten in Japan, bei denen Genesis-Daten zur Ermittlung des Ausmaßes massiver Sonnenstürme verwendet werden.

„Es gibt Möglichkeiten für weitere Genesis-Proben in all diesen Bereichen und darüber hinaus, und die entwickelten Techniken werden andere Forschungen zu Planetenmaterialien unterstützen“, berichtet Jurewicz.

Kevin McKeegan von der University of California Los Angeles ist Mitglied des Wissenschaftsteams der Genesis-Mission.

Wie andere Genesis-Forscher unterstreicht McKeegan, dass das, woran sich viele Menschen bei Genesis erinnern, leider der Absturz ist.

„Was sie jedoch wissen sollten, ist, dass die Genesis-Mission sehr erfolgreich war und alle wichtigen wissenschaftlichen Ziele erreicht hat“, so McKeegan gegenüber kosmischeweiten.de. „Dies ist ein hervorragender Beweis für die Widerstandsfähigkeit der Probenrückführung und ist dem Fleiß und den kreativen Bemühungen eines großen Teams von Kuratoren und Wissenschaftlern unter der Leitung unseres unermüdlichen Hauptforschers Don Burnett zu verdanken“, sagte er.

Logo der Genesis-Raumfahrtmission der NASA. (Bildnachweis: NASA)

Genesis-gelieferter Output

Im Hinblick auf die Isotopenzusammensetzung der wichtigsten flüchtigen Elemente, der Sauerstoff- und Stickstoffisotope in Chondritenmeteoriten und Planetenmaterialien des inneren Sonnensystems „wissen wir jetzt, dass das Standardmodell grob falsch ist“, berichtete McKeegan Ende letzten Jahres auf der Jahrestagung der American Geophysical Union.

Genesis hat gezeigt, dass die Erde und alle (felsigen) Planetenmaterialien nicht aus der durchschnittlichen Materie des solaren Nebels bestehen, insbesondere im Hinblick auf die reichlich vorhandenen flüchtigen Elemente, sagte McKeegan. Ein Ergebnis der von Genesis gelieferten Daten, so McKeegan, gibt Aufschluss über grundlegende chemische und isotopische Fraktionierungsprozesse im frühen Sonnensystem.

Steady und kreativ

Caltech-Mitarbeiter Burnett kommt zu dem Schluss, dass der Erfolg zwar in weiter Ferne zu liegen schien, aber er begrüßt die 20 Jahre stetiger und kreativer Verarbeitung und Reinigung sowie analytischer Verbesserungen, die dazu geführt haben, den wissenschaftlichen Erfolg aus dem Rachen der Niederlage zu ziehen.

„Die kosmochemische Gemeinschaft hat sich der Herausforderung mit einem kontinuierlichen Strom wichtiger Veröffentlichungen gestellt“, sagte er, wobei die Ergebnisse der Genesis neue Fragen aufwarfen und neue Ideen für weitere Untersuchungen lieferten.

„Aus der Analyse der Genesis-Proben lassen sich noch viele wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse gewinnen“, schloss Burnett.