Marsopposition 2003

Mars im Grossen Refraktor der Kuffner-Sternwarte, 27. August 2003 1h59 MESZ, 10h vor dem geringsten Abstand zur Erde

MARSSICHTBARKEIT 2003

Juli - Oktober

Mars ist jetzt bereits ab 21h30 im Südosten gut beobachtbar. Möglichkeit zur Fernrohrbeobachtung im Rahmen der Offenen Sternwarte auf der Kuffner-Sternwarte jeden Montag, Mittwoch, Donnerstag und Sonntag, ausgenommen Wolken bedecken die Sicht auf Mars.
Veranstaltungen des Vereins Kuffner-Sternwarte sind kostenlos, Spenden erbeten.

Bildquelle: NASA

Der Planet erreicht dann eine Helligkeit von - 2,9 mag und wird damit, abgesehen vom Mond, zum auffälligsten Gestirn am Sommerhimmel. Am 27. August um 11. Uhr MEZ, mehr als einen Tag vor der Opposition, trennen uns nur 55 758 000 km von unserem äußeren Nachbarplaneten. Das Marsscheibchen wird dann einen Durchmesser von 25,1" haben. Diese Zeitdifferenz zwischen Opposition und geringster Entfernung von der Erde kann bis zu einer Woche betragen und hat ihre Ursache in der stark exzentrischen Marsbahn aber auch in der Exzentrizität der Erdbahn.
Der belgische Astronom Jean Meeus errechnete, dass Mars anno 56 617 v. Christi Geburt so nahe war, wie er am 27. August 2003 um 11 Uhr MEZ sein wird.
Um eine Vorstellung zu bekommen, wie lange dies zurückliegt:
Es war die Zeit des ausklingenden Paläolithikums (Altsteinzeit) in der noch der Neandertaler lebte; eine ausgestorbene Seitenlinie des Menschen. Ferner war es die Zeit, in der das Mammut die Steppen Europas und des nördlichen Asiens bevölkerte und der Homo sapiens (Cro-Magnon- und Aurignac-Mensch) die "Bühne" betrat.

Durchschnittlich alle zwei Jahre und zwei Monate überholt die Erde den roten Planeten. Dann befinden sich Sonne, Erde und Mars in einer geraden Linie; diese Stellung wird Opposition genannt. Und zu Oppositionszeiten wird Mars zu einem auffälligen Gestirn am Nachthimmel. Allerdings ist Mars nicht zu allen Oppositionszeiten so nahe wie im Jahr 2003. Im Extremfall, wie dies 1995 der Fall war, näherte sich Mars zur Oppositionszeit nur auf 101 Mio. km und erreichte daher nur eine Helligkeit von -1,2 mag und einen scheinbaren Durchmesser von 13,9".

Diese unterschiedlichen Marsoppositionen haben ihre Ursache in der relativ stark elliptischen Marsbahn mit einer numerischen Exzentrizität von 0,093. Die Folge davon ist, dass Mars in Sonnennähe knapp 207 Mio km und in Sonnenferne fast 250 Mio km von unserem Heimatstern entfernt ist. Wenn nun die Erde den roten Planeten überholt wenn dieser sich gerade in Sonnenferne befindet, bleibt Mars weit von der Erde entfernt. Man nennt dies eine Aphelopposition. Überholt die Erde den Mars, wenn dieser sich in Sonnennähe befindet, so spricht man von einer Perihelopposition. Wobei nicht alle Periheloppositionen gleich günstig ausfallen. Dies hängt davon ab, wie nahe Oppositionstag und Periheldatum beisammen liegen.

Im Jahr 2003 überholt die Erde den Mars fast genau zur Perihelstellung und erreicht damit eine Rekordnähe von 55,76 Mio. km die erst im Jahr 2287 mit 55,69 Mio. km unterboten wird. Die geringste theoretisch mögliche Distanz ist 55,65 Mio. km.

Kurze Geschichte der Marsforschung

Vorteleskopische Zeit
Im Altertum wurden Himmelskörper als Wandelsterne bzw. Planeten bezeichnet, wenn sie gegenüber den Fixsternen eine Bewegung am Himmel erkennen ließen.
(Wobei zu den Wandelsternen Mond, Merkur, Venus, Sonne, Mars, Jupiter und Saturn zählten)

Bei den Babyloniern, Griechen und anderen antiken Völkern wurde Mars wegen seiner rötlichen Farbe mit Krieg, Tod und ähnlichen unerfreulichen Dingen in Verbindung gebracht.

Im Mittelalter konnte aus den genauen Positionsmessungen, die der dänische Astronom Tycho Brahe am Mars vorgenommen hatte, Johannes Kepler die korrekte Bahn des roten Planeten ableiten. Das Wissen über den Mars, aber auch der anderen Planeten, beschränkte sich bis dahin nur auf deren Bewegung am Firmament.

Erste Fernrohrbeobachtungen
1609 veröffentlichte Johannes Kepler in seinem 1609 erschienen Werk "Astronomia Nova" die ersten beiden Planetengesetze. Um diese Zeit tauchen auch die ersten Teleskope auf. Einer der ersten war Galileo Galilei, der ein von ihm selbst gebautes Fernrohr zur Himmelsbeobachtung einsetzte. Neben Beobachtungen der Sonne, des Mondes, sowie des Jupiters und seiner größten Monde, die nach ihrem Entdecker auch Galileische Monde genannt werden, richtete er sein Fernrohr auch auf den Mars und entdeckte, das der Marsglobus nicht perfekt rund ist. Ferner stammen die ersten Hinweise auf Marsphasen von Galilei, der darüber in einem Brief an Pater Castelli 1610 berichtete.

Die erste Fernrohrzeichnung des roten Planeten veröffentlichte F. Fontana im Jahr 1636. Die Darstellung zeigt eine runde Scheibe mit einer dunklen Region im Zentrum. Hier handelte es sich höchstwahrscheinlich um eine optischen Effekt.

Das erste Oberflächendetail, welches verlässlich auf Mars festgehalten wurde, war Syrtis Major. C. Huygens fertigte im November 1659 eine Zeichnung (siehe Bild unten) an, die hinsichtlich der Ableitung der Rotationszeit eine wichtige Rolle spielte. Schon im Dezember desselben Jahres gelang Huygens eine erste Abschätzung der Tageslänge mit etwa 24 Stunden.
(die tatsächliche Tageslänge beträgt 24h 37m 22,6s)

MARSKARTEN

Älteste überlieferte Marskarte v. Huygens	Marskarte von Procotor mit eingezeichneten Kontinenten und Ozeanen	Schiaparelli-Zeichnung	Von Percival Lowell gezeichnete Karte	Antoniadi-Karte

Während der 1860er und frühen 1870er Jahre fassten die Astronomen Secchi, Lockeyer, Dawes und Proctor, die alle über 15- bis 20-cm-Teleskope verfügten, ihre sorgfältigen Beobachtungen des Planeten in Marskarten zusammen.
Die bis dahin beste Marskarte fertigte der Brite Richard Anthony Proctor 1867 an. Sie enthält über 50 Oberflächenstrukturen von mehreren hundert km Ausdehnung, die Proctor einzeln benannte.

1877 ist ein denkwürdiges Jahr für die Marsbeobachtung. Asaph Hall entdeckt mit dem 66cm-Refraktor des Naval-Observatorium in Washington die beiden Marsmonde Phobos und Deimos.

Phobos		Deimos

Darüber hinaus zeichnet der italienische Astronom Schiaparelli neue Marskarten die er aufgrund seiner Beobachtungen am 21cm-Refraktor in Mailand erstellte. Schiaparelli glaubt ein Netz langer "canali" zu sehen, die später als optische Täuschung erkannt wurden.
Mit der Marskarte von 1877 wurde von Schiaparelli auch eine Nomenklature eingeführt, die erst nach den erfolgreichen Erkundungen mit den Mariner- und Viking-Sonden - also knapp ein Jahrhundert später - erweitert und modifiziert worden ist.

Ein berühmter Marsforscher war Percival Lowell. Allerdings unterlag er dem Irrtum, dass es Marskänale gäbe und diese von intelligenten Wesen erbaut wurden. Farbänderungen, die er bei seinen Beobachtungen bemerkte, waren seiner Ansicht nach auf eine Vegetation zurückzuführen.

Das endgültige Ende der Marskanäle bringen 1909 die Arbeiten von Antoniadi, der mit dem 33 Zoll- Refraktor "Grand Lunette" bei Paris bei exzellenten Beobachtungsbedingungen die wahre Natur des Mars erkannte, dass nämlich die "canali" in Wirklichkeit nur Bänder, Flecken und Helligkeitsabstufungen auf dem Mars sind und keine künstlichen Gebilde.

Die ersten Beobachtungen von Kratern auf dem Mars stammen vermutlich von E. Barnard, der 1894 den Planeten mit dem damals größten Fernrohr der Welt, dem 91,4 cm Refraktor der Lick-Sternwarte beobachtete. Er scheute sich aber, seine Beobachtungen zu veröffentlichen. 1917 sah J. Mellish mit dem 102 cm-Yerkes-Refraktor ebenfalls Krater, doch auch diese Beobachtungen wurden nicht publiziert.

Erstmals vorhergesagt wurden Krater auf dem Mars 1944 von D.L. Cyr; aber erst Aufnahmen von Mariner 4 im Jahr 1965 zeigten diese Gebilde, an deren Existenz niemand so recht glauben wollte. Der spektroskopische Nachweis von Kohlendioxid in der Marsatmosphäre gelang erstmals 1947 durch G. P. Kuiper. Vor den Raumsondenflügen nahm man an, dass der Hauptbestandteil der Atmosphäre Stickstoff sei; doch das erwies sich als falsch.

Heute weiß man, dass die Marsatmosphäre aus 95% Kohlendioxid, 2,7% Stickstoff, 1,6% Argon, 0,03% Sauerstoff sowie aus kleineren Mengen an Kohlenmonoxid, Krypton, Xenon und Wasserdampf besteht.

Erforschung des Mars durch Raumsonden
Nach zwei Fehlschlägen mit den Sonden Mars 1 und Mariner 3 wurde zum ersten vollen Erfolg die amerikanische Raumsonde Mariner 4. Gestartet am 28.11.64, passierte sie den roten Planeten am 14. Juli 1965 in einer Entfernung von nur 9844 km und liefert die ersten Nahaufnahmen vom Mars sowie eine Fülle physikalischer Daten.

Es war der Beginn einer wahren Armada von Raumsonden, die zur Erforschung des roten Planeten auf die Reise gesendet wurden. Zu den erfolgreichsten Sonden zählen Viking 1 und 2, Mars Global Surveyor, Pathfinder und Mars Odyssey.

Die zahlreichen Raumsonden, die den Mars erforschten haben uns relativ gute Kenntnisse über unseren äußeren Nachbarplaneten geliefert. Der Mars scheint offensichtlich ein biologisch völlig steriler Himmelskörper zu sein, obwohl es in der Vergangenheit flüssiges Wasser auf seiner Oberfläche gegeben haben mag. Heute ist das Wasser in der nördlichen Polkappe und als Permafrost im Boden gespeichert. Seismisch und tektonisch ist der Planet kaum aktiv. Ein großer Teil der Oberflächenformationen ist relativ alt. In seinem inneren Aufbau und seiner Entwicklung unterscheidet sich der Mars deutlich von der Erde. Er besitzt kein Magnetfeld; ein Indiz dafür, dass sein flüssiger Kern kaum sehr heiß sein kann. Die Kruste des roten Planeten ist mit einer Stärke von 200 km sehr viel mächtiger als die der Erde.

Eine Plattentektonik hat sich nicht entwickelt, trotzdem gibt es eindrucksvolle Verwerfungen, wie z.B. das Vallis Marineris. Ferner gibt es einige imposante, erloschene Vulkane auf dem Mars, darunter der höchste Berg im Sonnensystem: Der 27 km hohe Schildvulkan Olympus Mons. Mars ist - zumindest heute - eine trockene, wüstenhafte Welt mit einer extrem dünnen Atmosphäre. Staubstürme, die Geschwindigkeiten bis zu 400 km/h erreichen können, hüllen zeitweilig den Planeten ein. Ferner wurden weiße und gelbliche Wolken beobachtet, die vermutlich aus Kohlendioxid-Kristallen bestehen.

Auch jahreszeitliche Veränderungen wurden an den Polkappen festgestellt. Die photographischen Aufnahmen der Marssonden erlaubten in den vergangenen Jahren eine detailreiche Topographie und Kartographie der Marsoberfläche. .

Die Raumsonde Mars Odyssey entdeckte Juni 2002 große Mengen von Wassereis unter der Marsoberfläche

Die extrem günstige Opposition 2003, die erst im Jahr 2287 mit 55,69 Mio km geringfügig unterboten wird, nützten sowohl die Europäer als auch die Amerikaner und Japaner um Raumsonden zum Mars zu entsenden, da sich durch die geringe Entfernung des Mars die Flugdauer der Raunsonden wesentlich verkürzt.

Europas Sonde: MARS EXPRESS mit Landesonde Beagle an Bord
Start: 2. Juni 2003
Ankunft: 26. Dezember 2003
Landeplatz: ISIDIS PLANITIA

Japans Sonde: NOZOMI (erster japanischer Marsorbiter)
Start: 4. Juli 1998
Ankunft: 2004

NASA Missionen: MER A "SPIRIT"
Start: 10. Juni 2003
Ankunft: 6. Jänner 2004
Landeplatz: GUSEV-Krater

MER-B "OPPORTUNITY"
Start: 7. Juli 2003
Ankunft: 25. Jänner 2004
Landeplatz: MERIDIANI PLANUM

Zahlreiche wissenschaftliche Instrumente an Bord der Raumsonden werden Bodenproben analysieren, mit Hilfe langwelliger Radiostrahlung tief unter der Marsoberfläche nach Permafrost und Grundwasser suchen und Atmosphärenspektrometer werden die Marsatmosphäre bei unterschiedlichen Wellenlängen erforschen.

Und auch in den nächsten Jahren werden Raumsonden den Planeten Mars erforschen und zwar mit dem Ziel, eines fernen Tages einen bemannten Flug zum Mars zu starten. Zeithorizont: ca. 30 Jahre.

Mars im historischen grossen Refraktor der Kuffner-Sternwarte

16. Aug. 00h35MESZ	18. Aug. 02h26MESZ	20. Aug. 0105 MESZ	20. Aug. 0144 MESZ	22. Aug. 0115 MESZ

27cm Oeffnung, f=10,5m, Webcam + Registax, Chwatal und Wuchterl

LINKS
Maßstabgerechte Darstellung von Erde, Mond, Mars, Phobos und Deimos
Marskarte und aktuelle Marsansicht (Bezeichnungen nach Maus) von Astroinfo
NASA Mars Exploration
Mars Missionen:
Mars Global Surveyor
2001 Mars Odyssey
NOZOMI (Gestartet am 4. Juli 1998)
Mars Express (Gestartet am: 2. Juni 2003) und Landeeinheit Beagle 2
2003 Mars Exploration Rover Mission (Spirit gestartet am: 10. Juni 2003, Opportunity am 7. Juli 2003)
Mehr über Mars:
Latest THEMIS Mapping Mission Images
Mars Today
Center for Mars Exploration
Mars Atlas
Roving Mouse Mars Atlas (Der Globus lässt sich auch drehen)
Die Neun Planeten

Susanne Plank
Aktualisiert am 23. August 2003

Archiv

27. August Mars in Erdnähe; 28. August Mars in Opposition, deshalb