Noordwijk – Unter all den Missgeschicken, die es in Raumfahrt und Raumforschung zu verhindern gilt, gibt es auch ein für Astrobiologen besonders relevantes: Und zwar gilt es zu vermeiden, dass beim Besuch eines anderen Himmelskörpers Spuren irdischen Lebens eingeschleppt werden – diese könnten vor Ort geborgene Proben kontaminieren und die Suche nach echtem extraterrestrischem Leben ad absurdum führen.

Genau darum geht es bei der europäischen Mars-Mission "ExoMars", deren Start für 2018 geplant ist, wie die Fraunhofer-Gesellschaft berichtet. Eine Landefähre wird dann auf unserem äußeren Nachbarplaneten aufsetzen und einen Rover losschicken. Damit seine Sensoren, die nach Leben suchen, zuverlässig arbeiten können, darf er kein organisches Material von der Erde einschleppen.

Eine Milliarde Mal sauberer als "normale" Luft

Dass alle Bauteile absolut keimfrei sind und selbst Verschmutzungen im Nanometerbereich entfernt werden, dafür sorgen Forscher des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) im Auftrag der Europäischen Raumfahrtagentur ESA.

Um den Mars-Rover zuverlässig sterilisieren zu können, haben die Experten einen Reinraum konzipiert und im niederländischen Noordwijk, dem Sitz des Europäischen Weltraumforschungs- und Technologiezentrums (ESTEC), eingerichtet. Der etwa 70 Quadratmeter große reinheitstechnisch kontrollierte Bereich genügt höchsten Reinheitsanforderungen, unter anderem der ISO-Klasse 1. Das bedeutet, dass ein Kubikmeter Luft nicht mehr als 10 Partikel von 0,1 Mikrometer Größe enthalten darf. Der ultrareine Bereich ist etwa eine Milliarde Mal sauberer als Umgebungsluft.

Die Methode

Für das Sterilisieren des Mars-Rovers hat sich ein Verfahren bewährt, das am IPA entwickelt und zum Patent angemeldet wurde. Ursprünglich kommt die Methode aus den USA, um den Lack von Flugzeugrümpfen zu entfernen. Ein harter Strahl aus reiskorngroßen Kristallen von gefrorenem Kohlendioxid sprengt dabei die Farbe regelrecht vom Metall ab.

Die Forscher haben das grobe Instrument stark verfeinert: Anstatt CO2-Pellets verwenden sie Kohlendioxid-Schnee, um damit jedes Bauteil einzeln zu bearbeiten, vom hochkomplexen Aluminiumwerkstück bis zum Unterlegscheibchen. Der Clou: Der Strahl, der aus der Düse kommt, wird mit einem umhüllenden CDA-Strahl ("Clean Dry Air") zusätzlich beschleunigt. So dringt er in alle Ritzen und entfernt noch die kleinsten Verschmutzungen.

Sobald die winzigen Schneeflocken auf die relativ warme Oberfläche treffen, werden sie gasförmig, wobei sich ihr Volumen explosionsartig um das 800-Fache ausdehnt. Der Detonationsdruck fegt jeden Schmutz restlos weg, sogar Fingerabdrücke, die das kalte Gas zuvor spröde gemacht hat. (red, 9. 8. 2015)