Pathfinder & Sojourner

Während bereits die ersten neuen Missionen nach jahrelanger Abstinenz zum Mars aufbrachen, wurde ein vollkommen neuartiges Projekt zur Erforschung des roten Planeten ins Leben gerufen, dass darauf angelegt war, mit möglichst geringen Kosten möglichst gute Ergebnisse zu erzielen. Die erste Sonde dieser Art wurde auf den hoffnungsvollen Namen Pathfinder getauft. Ihr Budget betrug gerade einmal 150 Millionen Dollar (insgesamt: 171 Millionen Dollar), weniger als ein Zwanzigstel der (umgerechnet) 3,5 Milliarden Dollar der Viking-Sonden. Dennoch entschloss man sich während der Planung der Raumsonde, zusätzlich einen kleinen Rover mit auf die Reise zu schicken, der auf dem Mars Gesteinsanalysen anfertigen sollte: Sojourner. Dieser Entschluss sollte sich nicht nur vom wissenschaftlichen, sondern auch vom menschlichen Gesichtspunkt aus als eine grandiose Idee erweisen.
1992 begann schließlich ein Team vom Jet Propulsion Laboratory unter der Leitung von Robert Manning mit der Arbeit an Pathfinder. Doch die verhältnismäßig kleine Gruppe, zusammengewürfelt aus Männern und Frauen aller möglichen Fachgebiete, konnte zu ihrem Pech nur sehr begrenzt auf die Erfahrungen der Macher der Viking-Sonde zurückgreifen, denn die meisten von ihnen waren bereits pensioniert und das Projekt an sich war erstaublich schlecht dokumentiert worden. Besonders für das Problem des Landemanövers fanden sie kaum jemanden, der ihnen weiterhelfen konnte und so mussten sie eine völlig neue Strategie entwickeln, um den Anforderungen für die Entwicklung der aerodynamischen und navigationstechnischen Grundlagen sowie der Software, der Elektronik, Mechanik und der Energieversorgung zu geringstmöglichen Kosten gewachsen zu sein. Ungewöhnliche Wege mussten gefunden werden, um die Probleme besser und billiger zu lösen als bei allen anderen Marsmissionen zuvor.

Eine der unkonventionellsten Ideen betraf die Landung: Neben einem Fallschirm und kleinen Bremsraketen sollte ein tetraederförmiger Luftsack, bestehend aus sechs Airbags pro Seite, eingesetzt werden, um die empfindlichen Instrumente vor dem harten Aufprall zu schützen. Die drei oberen Flächen sollten sich, nachdem die Luft aus den Airbags entwichen war, zu der Schutzhülle aufklappen. Doch diese Idee war kein Luxus, sondern pure Notwendigkeit. Nur Bremsraketen und Fallschirme einzusetzen wäre wegen der erhöhten Geschwindigkeit (die Sonde sollte nicht erst in eine abbremsende Umlaufbahn einschwenken), der geringeren Größe und der fehlenden Positionskontrolle Pathfinders gefährlich gewesen - die Sonde hätte wegen starker Schaukelbewegungen die Bremsraketen nicht korrekt ausrichten können und wäre mit noch schnellerer Geschwindigkeit als ohnehin schon befürchtet auf die Oberfläche aufgetroffen. Doch durch Zufall und zu seinem Glück fand das Team heraus, dass die Viking-Mannschaft nach der Landung der Sonden Tests an ihrem Fallschirm durchgeführt hatten und auch Verbesserungsvorschläge notiert hatte. So konnte der Pathfinder-Fallschirm schließlich mit einem Zwanzigstel der Kosten des Viking-Fallschirms entwickelt werden. Parallel dazu wurde die Entwicklung des Airbag-Systems vorangetrieben.

Als die Testphase immer näher rückte, entschlossen sich die Verantwortlichen letztendlich, in einer 12-stöckigen Vakuumkammer in Ohio die Marsoberfläche nachzubilden. Doch die ersten Tests des Airbags verliefen katastrophal: Beim Schleifen der Konstruktion über (aus Kalifornien importiertem) Lavagestein entstand unverzüglich ein metergroßer Riss im Material. Doch trotz einiger Rückschläge und eines extrem knappen Zeitplans begann das Team Licht am Ende des Tunnels zu sehen. Sowohl der Hitzeschild als auch die Bremsraketen und der Fallschirm erwiesen sich als so gut, dass die Airbags deutlich weniger würden aushalten müssen. Dennoch machte man sich weiter daran, sie zu verbessern und ihre Außenhaut mit verschiedenen Legierungen noch mehr zu verstärken. Doch bereits während die Airbags überarbeitet wurden, entwickelte sich ein neues Problem: Bei einem Test der Bremsraketen hätten sich diese beinahe durch Vibrationen selbst in die Luft gejagt. Doch glücklicherweise ließ sich dieses Problem am Ende noch rechtzeitig mit Beimengungen von Aluminiumoxid lösen. Im Laufe der Monate und Jahre entwickelten sich unzählige weitere Probleme, doch die Crew konnte sich den Luxus nicht erlauben, wieder von vorne anzufangen. Die NASA bekam allmählich große Zweifel an dem Projekt. Doch die Verantwortlichen waren unermüdlich im Einsatz. Man tüftelte so lange an einem Problem herum, bis es auf irgendeine auch noch so ausgefallene Art gelöst oder umgangen war. Als Bordcomputer entschied man sich nach langem Überlegen für einen IBM RS-6000, der mit Strahlenschutz und Solarenergiekonverter ausgestattet und weltraumtauglich gemacht wurde. Mit Software kostete das Gerät die stolze Summe von 12 Millionen Dollar.
Doch erst kurz vor dem Start Pathfinders entschied man, wie die Landung der Sonde ablaufen sollte: Der Kokon sollte sich 300 Meter über dem Boden und 8 Sekunden vor dem Aufprall bei 220 Stundenkilometern entfalten und nach dem Zünden der Bremsrakten und dem Abwerfen des Fallschirms in 100 beziehungsweise 25 Metern Höhe mit Tempo 60 auf die Oberfläche prallen, ohne durch den Aufschlag beschädigt zu werden.

Doch nach wie vor hatten die Amerikaner für die Planetenerkundung keinen Rover entwickelt. Die Jet Propulsion Laboratories machten sich nun daran, diese Scharte auszubügeln. Sie konstruierten ein völlig neues Modell, welches in der Lage war, nur aus eigenem Antrieb extrem holpriges Terrain zu überqueren, ohne die Unebenheiten auf den Rover selbst zu übertragen. So war das Fahrzeug in der Lage, Hindernisse bis zum anderthalbfachen seines Raddurchmessers einfach zu überrollen. Auch sollte er sich selbst bei großen Neigungen waagrecht halten können, um nicht die solare Energieversorgung oder die Durchführung der hochentwickelten chemischen und biologischen Experimente zu gefährden. Doch das größte Problem stellte die Steuerung des Gefährts dar: Die Entfernung zur Erde würde sehr groß sein (circa 20 bis 30 Lichtminuten), so dass eine direkte Steuerung so gut wie unmöglich wäre. Daher begann man erste Tests mit intelligenten, eigenständig handelnden Robotern durchzuführen: Erst wurde ein kleines Vehikel mit noch einfacher KI namens Tooth entwickelt, dann Rocky und Rocky 2 und schließlich Rocky 3, welcher in der Wüste sehr gute Ergebnisse vorlegte. So entschloss sich das Pathfinder-Team, auf Grundlage dieser Entwicklungen einen eigenen Rover zu entwerfen. Eine Version des Rocky 3 stellte die Basisversion dar, doch wurde das System von 25 auf 7 Kilogramm abgespeckt und mit moderneren Geräten ausgestattet, beispielsweise einem zigarettenschachtelgroßen Seismometer (welches allerdings später kaum stärkere Marsbeben feststellen sollte). Tests des Vehikels in der Wüste verliefen sehr erfolgreich, der sechsrädige Roboter nahm eigenständig Gesteinsproben und führte Untersuchungen durch.
Doch erst durch einen glücklichen Umstand wurde es offiziell beschlossen, einen Rover in die Konfiguration der Sonde mitaufzunehmen und damit neben technischer Forschung (das Primärziel der Mission war es, zu beweisen, dass auch erfolgreiche Missionen nicht teuer sein müssen) auch wissenschaftliche Forschung durchzuführen, denn deutsche Raumfahrtwissenschaftler boten an, einen am Mainzer Max-Planck-Institut entwickelten Alpha-Proton-Röntgenspektrometer (APXS) zu liefern. Zur Freude der Geologen wurde der Vorschlag angenommen und das AXPS neben - ebenfalls in Deutschland entwickelten - Kameras, einer Wetterstation und anderen Instrumenten in die Sonde eingebaut. Doch um das Gerät sinnvoll einzusetzen, musste man es direkt an die Steine heranführen und dazu war eben nur ein Rover geeignet. Damit war der Weg für Sojourner endgültig geebnet.

Durch die Hervorhebung der wissenschaftlichen Seite der Mission wurde auch die Wahl eines interessanten Landeplatzes abermals ausgesprochen wichtig. So musste der Landeplatz wieder einmal eine möglichst gute Mischung aus geologisch interessantem und landetechnisch sicherem Gebiet darstellen. Ihn zu finden war die Aufgabe Matthew Golombeks, des Leiters des wissenschaftlichen Teams. Die Suche gestaltete sich ebenso schwierig wie seinerzeit bei Viking, doch zusätzlich erschwerend kam hinzu, dass Sojourner in einer felsigen Umgebung landen musste, damit Gesteinsuntersuchungen vorgenommen werden konnten. Außerdem war das alte Kartenmaterial noch immer nicht aktualisiert worden. Die Auswahlkriterien des Landeplatzes ähnelten daher stark denen der Viking-Mission: Der Boden musste eben und kaum mit Geröll bedeckt, nicht staubig, aber hart und zugleich nicht zu hart sein (unterschiedliche Temperaturdifferenzen zwischen Tag und Nacht sowie Farbmessungen und Radarsondierungen gaben Aufschluss über die Oberflächenbeschaffenheit). Dabei sollte er möglichst tief liegen und Anzeichen von alten Wasserläufen aufweisen. Das Klima sollte warm, sonnenreich und windarm sein. Dadurch kam bereits lediglich ein Landeplatz in 10 bis 20° nördlicher Breite, der keine großen Berge oder „radarschluckende“ Flächen aufwies, in Frage.

Zusätzlich mussten an der Landestelle möglichst viele verschiedene Gesteinsarten untersucht werden können. Bisher wussten die Forscher fast alles, was sie über die Geologie des Mars in Erfahrung bringen konnten, von 12, allesamt aus Basalt bestehenden SNC-Meteoriten, die zufällig den Weg vom Mars zur Erde gefunden hatten. Um die erhoffte Vielfalt am Landeplatz Pathfinders zu gewährleisten, suchte man eine Region, in der sich riesige Fluten ins Flachland ergossen und es mit den unterschiedlichsten Gesteinen geradezu überschwemmt hatten. Man hoffte, dass man, wenn man sehr alte Gesteine zu fassen bekäme, dort unter Umständen ein sicheres Indiz für flüssiges Wasser auf dem Mars und damit eventuell Hinweise auf die Umweltbedingungen auf dem Mars vor Jahrmilliarden finden würde. Dieses Entdeckungen könnten auch für die Forscher, die sich mit der Entstehung des Lebens auf der Erde befassten, sehr interessant sein. Wenn auch die Chancen dafür nur sehr gering waren, bestand dennoch die Möglichkeiten, dass man dort sogar Fossilien von uralten Lebewesen finden könnte. Diese Diskussionen wurden vier Monate vor dem Start noch weiter angeregt, denn NASA-Forscher glaubten in einem der 12 Mikrometeoriten Spuren von Leben gefunden zu haben. Doch die Ergebnisse dieser Untersuchungen sind bis heute heftig umstritten.
So entschied man sich letzten Endes für die Tiefebene Chryse Planitia, die auch schon im Falle Vikings eine sichere Wahl dargestellt hatte. Einer der Gründe für diese Wahl war, neben der Tatsache, dass Chryse Planitia die obengenannten Kriterien erfüllte, ein technisches Problem der Mission: Der Landeplatz konnte nur auf eine etwa 200 mal 100 Kilometer große Ellipse festgelegt werden. Und sichere Gebiete in dieser Größenordnung gab es auf dem roten Planeten nur wenige.

So wurde nach 2 ½ Jahren Planung schließlich beschlossen, Pathfinder, ganz wie von den Geologen gewünscht, in einem alten Ausflußtal in Chryse Planitia landen zu lassen. Golombek entdeckte im Nordwesten der USA ein geologisch fast identisches Tal, welches durch einen binnen 2 Wochen auslaufenden, riesigen See geschaffen worden war. Dadurch leitete er Rückschlüsse auf eine Flutkatastrophe auf dem Mars ab und wählte ein breites Ausflusstal in der Nähe des (fürs Aufsetzen zu schroffen) Ares Vallis als exakte Landeregion. Trotz vehementer Kritik an diesem vermeintlich zu felsigen Landeplatz setzte sich Golombek auf die Gefahr des Endes seiner jungen Karriere hin mit seiner Idee durch. Er glaubte, dass dieses Gebiet eine weiche Landung ermöglichen, nicht zu viele Felsen beherbergen und nur wenig Staub aufweisen würde. Er sollte mit allen drei gewagten Vermutungen Recht behalten...

Nach den letzten komplizierten Tests der 41 pyrotechnischen Vorrichtungen (kleine Sprengsätze zum Auslösen von zum Beispiel Fallschirmen oder dem Aufklappen von Solarzellen, die in kurzen Abständen mit perfektem Timing hintereinander gezündet werden müssen), wurde Pathfinder schließlich am 4. Dezember 1996 mit einer Delta-II-Rakete in Cape Canaveral ins All gestartet. Abgesehen von einem Kommunikations- und Kontrollproblem durch eine falsche Justierung des Sonnensensors und ein fehldimensioniertes Bauteil zum Beginn der Reise verlief der interplanetare Flug reibungslos; es kam zu keinem 2. Kontaktabbruch mehr. So konnten die Ingenieure die Zeit nutzen, dringend benötigte Updates der bugverseuchten Software durchzuführen, deren perfektes Funktionieren für die Landung unerlässlich war. Drei Wochen vor der Landung wurden die Korrekturen dann schließlich an die 900-Kilogramm-Raumsonde übermittelt. Entgegen weitverbreiteten Befürchtungen, die bis zuletzt bestanden hatten, glückte das Update. Und obwohl in der neuen Version einige Fehler der alten Version nicht behoben worden waren, bereitete die Software der NASA keine Probleme.
Als Pathfinder schließlich am amerikanischen Unabhängigkeitstag in die Atmosphäre eintauchte, brach der Kontakt ab: 4 ½ Minuten Bangen in der Kommandozentrale der Mission und in den Kontrollstationen des NASA Deep Space Network. Doch alle Befürchtungen waren - wieder einmal - umsonst: Pathfinder setzte am Vormittag des 4. Juli 1997 (19:07 MEZ) - nach 15-maligem Aufspringen und 1000 Metern (beziehungsweise 150 Sekunden) Bremsweg - wie geplant wohlbehalten bei 19° Nord und 33° West in Chryse Planitia auf. Die Sonde landete auf ebenem Terrain und auf der richtigen Seite. Das Experiment mit den billigen Marssonden war ein Erfolg, soviel stand bereits zu diesem Zeitpunkt fest. Für die Techniker war die Mission damit so gut wie zu Ende, doch für die Wissenschaftler fing sie gerade erst an.
Unmittelbar nach der Landung begann sich die Hochleistungsantenne mithilfe der Position der Sonne in Richtung Erde auszurichten. Alle warteten gespannt auf das erste Bild von der Oberfläche...

Direkt nach der ersten Transmission von Daten hielt der Chef des IMP-Teams von Pathfinder, Peter Smith eine recht bekannt gewordene Rede vor den Augen der gespannten Weltöffentlichkeit: „Die Augen der Kamera sind unsere Augen, und in dieser Hinsicht befinden wir uns alle auf dem Mars. Man könnte sagen, die Weltbevölkerung verkörpert die Seele dieses Roboters. Vergessen sie deshalb, wenn sie die ersten Bilder sehen, Wissenschaft und Technik. Zugegeben, beide sind wichtig. Aber lassen sie zuerst einmal die Schönheit der marsianischen Landschaft auf sich wirken. Stellen sie sich vor, sie befinden sich am Standort der Kamera. Nach einer eher unsanften Landung erlangen sie langsam das Bewusstsein wieder [...] Die amerikanischen und deutschen Wissenschaftler und Techniker, denen sie ihre Existenz verdanken, hatten ihnen versprochen, sie würden an einem der exotischsten Orte unseres Sonnensystems landen, im Delta eines uralten Tals namens Ares, dessen Schlucht so tief ist, dass sie die tausendfache Menge des Amazonas fassen könnte. Dieses seit Jahrmilliarden trockene Delta ist ein idealer Platz für die Suche nach Gesteinsarten, die das Geheimnis der marsianischen Vergangenheit hüten [...] Beim ersten Anblick sitzen sie mit gekreuzten Beinen in der Mitte ihres Raumschiffs, dessen Seitenteile sich wie eine Blütenknospe entfaltet haben, erwachen aus einer siebenmonatigen Meditation. Sie heben langsam den Kopf, und hier ist, was sie sehen...“ Und unter dem Applaus hunderter Journalisten führt Smith das erste Bildmosaik der felsenübersäten roten Marsebene vor, die ersten Bilder eines Marspanoramas, welches nach dem Ende der Pathfinder-Mission Millionen Menschen wohlvertraut sein sollte.
Die Mission sollte während ihres Verlaufs - man hatte bereits nach einem Tag anhand der Oberflächenstrukturen in der Umgebung der Sonde die exakte Position von Pathfinder bestimmen können - viele Milliarden Bits an Daten zur Erde senden, darunter über 16.635 Bilder von der Landestelle, 564 Bilder von Sojourner sowie 16 chemische Gesteinsanalysen und 29 bodenmechanische Experimente und musste dabei Temperaturen von -5,7° bis -81,2° und  - erstaunlich schwache - Winde um 8 Meter pro Sekunde am Tag und 2 in der Nacht ertragen. Eine beachtliche Leistung, vor allem, wenn man bedenkt, dass Pathfinder dreimal und Sojourner zwölfmal so lang gearbeitet hatte wie geplant.
Doch die phänomenalen Bilder sorgten auch noch für einen ganz anderen Rekord: Die Webseite, auf der ab Montag, dem 7. Juli die Bilder von Pathfinder öffentlich zu sehen waren, verzeichnete am ersten Tag 47 Millionen Zugriffe und 566 Millionen in den nächsten 30 Tagen - immer noch absolute Spitzenleistung, die so schnell nicht wieder überboten werden wird. Doch die Bilder waren nicht nur für den Laien überaus faszinierend, auch die NASA-Forscher selbst waren von ihnen überwältigt: Der Landeplatz war genauso felsig, wie sie ihn sich gewünscht hatten. Die Umgebung war eine absolute Traumlandschaft.

Doch nach der ersten Euphorie galt es ein ernstes Problem zu lösen: Die Videokameras mussten möglichst schnell herausfinden, in welche Richtung der 60-Zentimeter-Rover Sojourner gefahrlos starten konnte. Zeit war kostbar, denn das kleine Gefährt parkte direkt auf den für die Sonde lebensnotwendigen Solarzellen. Aber unglücklicherweise waren die Airbags nicht vollkommen zusammengefallen, so dass der Rover noch nicht starten konnte. Doch das komplizierte Manöver zum Zusammenfalten der Airbags gelang nach mehreren Anlüfen und der Weg für Sojourner war endlich frei. Nachdem weitere, recht umfangreichen Probleme mit dem Funkmodem - überraschenderweise von alleine - gelöst wurden, verließ Sojourner an Sol 2 (dem 2. Marstag nach der Landung) Pathfinder über die hintere Rampe. Pathfinder wurde zu diesem Zeitpunkt in Carl Sagan Memorial Station umgetauft, denn der bedeutende und hoch angesehene Wissenschaftler war kurz nach dem Start der Sonde am 20. Dezember 1996 im Alter von nur 62 Jahren verschieden. Noch kurz vor seinem Tod fasste er die Faszination des roten Planeten für die Menschen in einem ebenso einfachen wie bedeutsamen Satz zusammen: „Durch eine romantisch-historische Beziehung des Menschen zum Mars besitzt die Erkundung des Roten Planeten eine derartige öffentliche Resonanz und Unterstützung, wie sie wohl kaum ein anderes Programm der Weltraumforschung für sich in Anspruch nehmen kann.“
Sojourner hingegen (nach einer afroamerikanischen Frauenrechtlerin benannt) nahm nun seine Erkundungsfahrten auf, wobei den neu untersuchten bzw. gesichteten Steinen von den Mitarbeitern in der Kontrollzentrale fantasievolle Namen wie „Mini-Matterhorn“, „Spock“ oder „Barsoom“ (Name des Mars in einem Comic aus den Zwanzigern) gegeben wurden. An anderen Namen erkannte man die Interessen der jeweiligen Mitarbeiter: „Zaphod“, „Torres“, „Desert Princess“, „Asterix“, „Rolling Stone“ oder "Broken Wall", eine Anspielung auf die Berliner Mauer, sind nur einige der weniger ausgefallenen (!) Beispiele. Insgesamt wurden mehr als 200 Steine mit Namen versehen.

Der ersten Stein, den Sojourner an Sol 3 mithilfe des APXS untersuchte und Nahaufnahmen von ihm übermittelte, war Barnacle Bill. Doch zur Überraschung der Wissenschaftler bestand er nicht aus Basalt, sondern aus Andesiten, quarzhaltigem Lavagestein. Der Rover untersuchte weitere, kleine Steine mit unterschiedlichem Quarzgehalt und den schwefelreichen, roten Staub. Aus den Ergebnissen ging eine Theorie hervor, nach der sämtliche Marsgesteine vulkanischen Ursprungs Andesite seien. Im Anschluss an diese Untersuchungen bewegte sich Sojourner zu Yogi weiter, dem größtem und ungewöhnlichsten Stein in der näheren Umgebung der Sonde. Neben Nahansichten lieferte Sojourner den Geologen an Sol 4 und Sol 5 etwas sehr viel wertvolleres: eine vollständige chemische Untersuchung des Felsbrockens. 10 Stunden dauerte die Analyse des ungewöhnlichen Felsbrockens. Interessanterweise war Yogi siliziumhaltiger als die anderen Steine und aus mehreren verschiedenen Stoffen zusammengesetzt, was darauf schließen läßt, dass er nicht an diesem Ort entstanden sein konnte und vielleicht als eine Agglomeration verschiedener Materialien in das Auslauftal geschwemmt wurde...

Kurz darauf (noch bevor Sojourner den sogenannten Rock Garden erreichte, ein felsenreiches Gebiet, dass der Rover während der zweiten Hälfte seines erstaunlich langen Lebens untersuchte) wurden zahlreiche kleinere, aber ebenfalls sehr interessante Steine entdeckt - sie ähneln ebenfalls den Gesteinen der Erdfrühzeit. Sie bildeten allem Anschein nach Konglomerate, zusammengesetzte Gesteine, wie sie auf der Erde an Küsten und Ufern entstehen. Die vermessenen Gesteine unterscheiden sich in fast allen wesentlichen Merkmalen, ein untrügliches Zeichen dafür, dass sie an der Fundstelle Fremdkörper sind. Da auch größere Findlinge entdeckt wurden, müssen gewaltige Kräfte am Werk gewesen sein, die eigentlich, wie auch die Form und Zusammensetzung der Gesteine sowie des Bodens bestätigen, nur von Wasser herrühren können. Diese Überlegungen würden zusammen mit den vielen wadiähnlichen Gebilden auf dem roten Planeten für die Vergangenheit des Mars flüssiges Wasser und damit auch höhere Temperaturen und einen höheren Luftdruck implizieren. Unterstützt wurde diese These dadurch, dass die Krater und Felsbrocken im Ares Valley und seinen Auslaufgebieten zumeist etwa 3,5 Milliarden Jahre alt waren und somit in die Zeit fielen, in der sich auch auf der Erde flüssiges Wasser und damit Leben entwickelte...

Sehr interessant war die Tatsache, dass die Magneten, die an Pathfinder montiert worden waren, massenhaft eisenreichen, rostroten Staub anzogen. Dies würde ebenfalls für die Flüssigwassertheorie sprechen, denn man vermutet, dass diese Partikel in erster Linie aus Lehm und dem magnetischen Material Maghemit zusammengesetzt sind. Maghemit entsteht praktisch nur, wenn Eisen mithilfe von Wasser aus dem Boden ausgewaschen wird. Auch die Umgebung bestätigte diese Theorie: Es machte den Anschein, als ob zunächst Felsbrocken und Sedimentationsmaterial durch fließendes Wasser - mit sehr großer Kraft -  in jenes Gebiet befördert und dann dort langsam durch Meteoriteneinschläge und Winderosion (lediglich 3 bis 7 Zentimeter in 3 Milliarden Jahren !), der vorherrschenden Windrichtung Nordwest verwischt und umverteilt wurden. Einen weiteren Beweis für die Flüssigwasser-These erbrachte Sojourner, als er die Oberflächenstruktur der Steine untersuchte: Denn im Windschatten entdeckte der Rover kleine Sanddünen aus Quarzsand, wie sie auf der Erde ausschließlich durch die Einwirkung von Wind und Wasser entstehen können. Diese Dünen kommen auf dem Mars in anderen Regionen, vor allem in Polnähe, in ungewöhnlicher Form und in riesiger Größe vor. Die Entdeckung größerer Mengen weißen (Quarz-)Sands auf dem Mars ließe daher eine kaum anzufechtende Schlussfolgerung auf flüssiges Wasser in der Vergangenheit des Planeten zu. Zusammen mit einer eventuellen weiten Verbreitung der Andesite würde sich der Mars damit als sehr viel erdähnlicher entpuppen, als man bisher glaubte. Doch auf die grundlegende Frage, wohin das Wasser und damit mögliches Leben verschwand, konnte auch Pathfinder noch keine eindeutige Antwort geben.

Während Sojourner innerhalb von knapp 3 Monaten etwa 104 Meter zurücklegte und sich dabei bis zu 12 Meter von der Muttersonde entfernte, führte die Pathfinder-Sonde ein billiges, aber effektives Experiment durch, dass erst im letzten Augenblick in die Konfiguration des Landers aufgenommen wurde. Mithilfe ihrer Instrumente konnte bewiesen werden, dass der Mars einen metallischen Kern von 1200 bis 2000 Kilometer Durchmesser besitzt. Auch über das marsianische Wetter vermochte die Sonde viel herausfinden: Sie beobachtete die Reflexionsmuster der Sonnenstrahlen nahe des Horizonts und die Wassereiswolken am frühen Morgen, die viele Informationen über das Zirkulationssystem in der Atmosphäre lieferten. Kleine vorbeiziehende Windhosen ließen die Temperatur um 15° C fallen. Auch lagen die Werte tagsüber erstaunlicherweise in etwa einem Meter Höhe mehr als 20 K über den am Boden gemessenen Temperaturen.

Trotz großer Probleme mit der Energieversorgung - Sojourner musste sich mit 8 Watt begnügen, Pathfinder mit wenigen hundert Watt - arbeiteten die beiden Systeme 83 Tage lang, 2 Monate länger als geplant. Erst am 27. September, nachdem Sojourner 84 Marstage lang täglich Bilder zur Erde geschickt hatte, konnten die Akkus nicht mehr aufgeladen und auf Solarenergie umgestellt werden: Der Kontakt zu der Sonde brach endgültig ab.
Dennoch stellte die Mission einen unglaublichen Erfolg dar: Neben Unmengen an wissenschaftlichen Daten, die zum Teil immer noch auf ihre Auswertung warten, bewies Pathfinder auch, dass es mit geringen technichen und finanziellen Mitteln möglich war, eine Sonde auf dem Mars zu landen und sogar noch einen - überaus erfolgreichen - Rover in das System miteinzubinden, das erste menschliche Fahrzeug auf einem fremden Planeten überhaupt. Doch nicht nur die Forscher in aller Welt, auch die beteiligten Techniker und Ingenieure lernten durch diese Mission viel dazu, allem voran eines: Improvisationsgeschick. Wann immer sie mit minimalen Finanzmitteln ein neues Teilsystem der Sonde herstellen, im letzten Augenblick Probleme beheben oder unerwarteten Missgeschicken aus dem Weg gehen mussten, waren ihre grauen Zellen gefragt, um die Mission zu einem guten Ende zu führen.

Von nun an werden alle zukünftigen Marsmissionen auf die Daten zurückgreifen können, die der Pionier aller Rovermissionen, Pathfinder, gesammelt hat. Die Sonde stellt damit nicht nur einfach die Rückkehr zum roten Planeten dar. Sie ist in die Geschichte eingegangen als eine der erfolgreichsten und berühmtesten Raumsonden, die jemals einen Planeten erkundet hat...

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