50 Jahre Viking – Wie wir den Roten Planeten neu entdeckten

Viking ist heute vor allem ein Name aus der Frühzeit der Planetenforschung – dabei markierten Viking 1 und 2 vor genau fünfzig Jahren einen Wendepunkt in unserer Sicht auf den Mars. Am 20. Juli 1976 setzte Viking 1 in Chryse Planitia auf, wenige Wochen später folgte Viking 2 in Utopia Planitia: zwei komplette Landesysteme mit dem ehrgeizigsten Ziel, das sich die Raumfahrt damals stellen konnte: die Suche nach Spuren von Leben auf einem fremden Planeten.

Eine Zeichnung des Mars, die Percival Lowell am 16. Januar 1903 angefertigt hat, zeigt Kanäle und Vegetationsgebiete. Abgebildet im Buch «Mars and its canals» aus dem Jahr 1911. (Sammlung Guido Schwarz)

Die Vorgeschichte dieser Landungen beginnt nicht mit der Raumfahrt, sondern mit einem Bild im Kopf: dem «Kanal-Mars» des amerikanischen Astronomen Percival Lowell. Aus schwachen Teleskopbildern deutete er um 1900 ein System künstlicher Kanäle, die Wasser aus den Polkappen in die Wüsten leiten sollten – eine Vorstellung, die sich bis weit ins 20. Jahrhundert in populären Darstellungen und Science-Fiction hielt. Der Mars erschien als Heimat einer alten, ingenieurhaften Zivilisation.

Mit dem Beginn des Raumfahrtzeitalters rückte der Mars erstmals in den Fokus der Raumfahrt. Raumsonden sollten endlich Antworten auf grundlegende Fragen liefern: Wie sieht seine Oberfläche tatsächlich aus? Besitzt er eine nennenswerte Atmosphäre? Und könnte dort sogar Leben existieren?

Die ersten Annäherungsversuche verliefen jedoch alles andere als erfolgreich. Sowohl die USA als auch die Sowjetunion mussten zahlreiche Rückschläge hinnehmen: Raketen explodierten, Raumsonden gerieten vom Kurs ab oder verloren unterwegs den Kontakt zur Erde. Die Mehrheit der Marsmissionen vor Mitte der 1960er-Jahre scheiterte – nicht aufgrund geheimnisvoller Kräfte des Roten Planeten, sondern weil sich die Raumfahrttechnologie noch an den Grenzen des damals Machbaren bewegte.

Mariner 4 – der Schock von 21 Bildern

Eines der 21 Fotos, welche die Raumsonde Mariner 4 vom roten Planeten zur Erde geschickt hat. Bild: NAS)

Die erste Antwort kam 1965. Mariner 4 flog am 15. Juli 1965 in knapp 10’000 Kilometern Abstand am Mars vorbei und schickte 21 vollständige Nahaufnahmen zur Erde. Die Datenübertragung war langsam, die Auflösung aus heutiger Sicht bescheiden – doch was sich auf den ausgedruckten und teils buchstäblich «ausgemalten» Bildern (siehe Kasten) zeigte, war eine Überraschung: eine kraterübersäte, mondähnliche Landschaft, ohne sichtbare Kanäle und ohne Vegetation.

Diese Aufnahmen veränderten das Marsbild über Nacht. Aus der möglichen Zivilisationswelt wurde ein trocken wirkender Himmelskörper mit dünner Atmosphäre und tiefen Temperaturen. Weitere Missionen, darunter Mariner 6, 7 und 9, bestätigten dieses Bild, zeigten aber zugleich riesige Vulkanberge, tiefe Täler und ausgedehnte Ebenen – eine geologisch faszinierende Welt, aber eben keine zweite Erde. Parallel dazu versuchte die Sowjetunion mit Mars 2 und Mars 3 Landungen zu erreichen; Mars 3 setzte 1971 tatsächlich weich auf, verlor aber nach weniger als zwei Minuten den Kontakt. Der Mars blieb fremd und schwer zugänglich.

Der Weg zu Viking

In diesem Spannungsfeld entstand die Idee eines ambitionierten amerikanischen Marsprogramms mit Landung und Lebenssuche: Viking. Konkrete Planungen begannen, als die Mariner-Daten eine erste Grundlage für die Auswahl sicherer Landegebiete lieferten. Technik, Budget und politischer Wille mussten zusammenfinden.

Ursprünglich war ein Start 1973 vorgesehen, doch Kürzungen im NASA-Haushalt und Anpassungen des Designs verschoben das Projekt in das Startfenster 1975.

Wichtig war früh die Festlegung, nicht nur eine Sonde zu schicken, sondern zwei nahezu identische Missionen: Jede bestand aus einem Orbiter und einem Lander, zusammen als Viking 1 und Viking 2 bezeichnet. Die Verdoppelung erhöhte die Erfolgschancen und erlaubte den Vergleich zweier unterschiedlicher Landegebiete. Der grundsätzliche Aufbau – Orbiter zur Kartierung und Atmosphärenmessung, Lander mit einem kompletten «Biolabor» – zeichnete sich Ende der 1960er- und Anfang der 1970er-Jahre ab. Das Ergebnis war das bis dahin komplexeste robotische Raumfahrtsystem, das die NASA je gebaut hatte.

Technik und Landung

Jede Viking-Einheit wurde von einer Titan III-E mit Centaur-Oberstufe zum Mars geschickt. Im Zielgebiet schwenkte zunächst der Orbiter in eine Umlaufbahn ein. Er trug Kameras, Instrumente zur Messung des atmosphärischen Wasserdampfes und ein Infrarot-Thermometer zur Bestimmung der Oberflächentemperaturen – unverzichtbar für Kartierung, Wetterbeobachtung und Vorbereitung der Landung.

Der Viking-Lander – ausgerüstet mit Robotarm, Laborinstrumenten und Kameras – gehörte 1976 zu den technisch anspruchsvollsten Raumfahrzeugen seiner Zeit. Bild: NASA

Der Lander war eine auf drei Beinen stehende Plattform mit Kameras, Roboterarm, meteorologischen Sensoren und mehreren speziellen Experimenten zur Lebenssuche. Dazu gehörten ein Gaschromatograph‑Massenspektrometer zur Analyse der chemischen Zusammensetzung des Bodens und der Gase, ein Experiment zur Suche organischer Moleküle sowie mehrere Tests, die die Reaktion des Bodens auf Nährlösungen und markierte Gase prüften. Ziel war es, nicht «Mikroben zu fotografieren», sondern Hinweise auf metabolische Aktivität oder organisches Material zu finden.

Viking 1 startete im August, Viking 2 im September 1975. Die Reise verlief weitgehend ereignisarm, die eigentlichen Herausforderungen begannen im Marsorbit. Dort nutzte das Team die Orbiterinstrumente, um potenzielle Landeplätze zu untersuchen. Die Oberfläche sollte möglichst eben und arm an grossen Felsblöcken sein, aber wissenschaftlich interessant – ein Kompromiss aus Sicherheit und Neugier.

Für Viking 1 war zunächst ein anderer Landeplatz vorgesehen, doch detailliertere Orbiterbilder zeigten mehr Gefahr durch Relief und Felsen als erhofft. Das Team entschied sich für eine alternative Region in Chryse Planitia, einer flachen Ebene nahe dem Äquator. Viking 2 erhielt seinen Zielort in Utopia Planitia, einer ebenfalls relativ glatten Ebene weiter nördlich. Diese sorgfältige Auswahl war ein frühes Beispiel dafür, wie Orbitdaten direkt die Landestrategie bestimmen – ein Vorgehen, das heute Standard ist.

Am 20. Juli 1976 trennte sich Viking 1 vom Orbiter, tauchte in die Marsatmosphäre ein, bremste mit Hitzeschild, Fallschirm und Triebwerken und setzte schliesslich in Chryse Planitia auf. Die kritische Phase dauerte nur wenige Minuten; die gesamte Sequenz musste autonom ablaufen. Kurz darauf lieferte die Sonde die ersten Bilder: zunächst die unmittelbare Umgebung eines Landebeins, dann Panoramen einer rötlich-braunen, steinigen Ebene unter einem rosa Himmel. Viking 2 wiederholte den Erfolg am 3. September in Utopia Planitia und ergänzte das Bild um eine andere, felsreichere Umgebung.

Ein originaler Reaction Control System Thruster (RCS), der für den Einsatz auf dem Viking Lander entwickelt wurde, hergestellt von der Rocket Research Corporation (RRC). Dieses Objekt ist aktuell in der Ausstellung des Swiss Space Museums zu sehen. (Sammlung Guido Schwarz)

Wissenschaft und Erbe

Die Orbiter lieferten zehntausende Bilder und kartierten den Mars in bisher unerreichter Qualität. Sie spürten Wasserdampf in der Atmosphäre auf, bestimmten Temperaturverteilungen und halfen, die grossen Klimamuster des Planeten zu verstehen. Die Lander zeichneten Wetterdaten auf, untersuchten den Boden und lieferten chemische Informationen, die unser Marsbild bis in die 1990er-Jahre prägten.

Mit den Landern lieferte die NASA erstmals Bilder von der Oberfläche des Mars – in Farbe – wie diese Panorama-Aufnahme von Viking 2. Bild: NASA

Am meisten Aufmerksamkeit erhielten die Lebenssuche-Experimente. Einige Tests zeigten Reaktionen, die zunächst wie Hinweise auf metabolische Aktivität interpretiert wurden. Gleichzeitig fand das Massenspektrometer keine klaren Spuren komplexer organischer Moleküle. Die Kombination der Resultate führte zu einer kontroversen Debatte: Handelte es sich um rein chemische Reaktionen eines stark oxidierenden Bodens oder um Signale unbekannter Mikroorganismen? Eine eindeutige Lebensdetektion gelang nicht – und gerade diese Uneindeutigkeit macht Viking bis heute erzählerisch stark.

Heute gilt der Mars nach der Erde als der am besten erforschte Planet unseres Sonnensystems. Den Grundstein dafür legte das Viking-Programm. Das Zusammenspiel von Orbiter und Lander, die gezielte Auswahl der Landestellen sowie die systematischen Untersuchungen von Atmosphäre und Oberfläche setzten Standards, die bis heute Bestand haben – von Mars Global Surveyor und Mars Reconnaissance Orbiter bis zu den Rovern Curiosity und Perseverance. Auch der finanzielle Rahmen war wegweisend: Viking war für seine Zeit eine der teuersten robotischen Missionen überhaupt und zeigte, wie gross der technische und wirtschaftliche Aufwand ist, um einen fremden Planeten erstmals umfassend zu erforschen.

Heute ergänzen Sonden aus Europa, Indien, den Vereinigten Arabischen Emiraten und China die US-Missionen – eine internationale Flotte, die direkt auf den Erkenntnissen, Daten und Erfahrungen des Viking-Programms aufbaut. Der Mars ist keine Welt der Kanäle mehr, sondern ein komplexer Planet mit einer reichen geologischen und klimatischen Geschichte.

Fünfzig Jahre nach Viking lohnt der Blick zurück: Die beiden Sonden brachten den Mars zum ersten Mal aus nächster Nähe in den Alltag der Menschen – mit Bildern, Daten und einer Lebensfrage, die bis heute offen ist. Gerade darin liegt zum 50-Jahr-Jubiläum ihre Bedeutung: Die Enttäuschung über einen nicht bewohnten Mars wich der Erkenntnis, dass sich hinter der vermeintlich kargen Welt ein geologisch und klimatisch aussergewöhnlich vielfältiger Planet verbirgt – faszinierender als jede Kanalzivilisation.



Viking und die Lebensfrage – Ja, nein, vielleicht?

Die spektakulärsten Experimente der Viking‑Lander waren jene zur Suche nach Leben im Marsboden. Mehrere Tests untersuchten, wie sich der Boden verhält, wenn man ihm Nährlösungen und markierte Gase zuführt – gewissermassen kleine «Mini-Biolabore» auf einem fremden Planeten. Einige dieser Experimente lieferten Reaktionen, die zunächst wie Hinweise auf metabolische Aktivität gedeutet werden konnten. Gleichzeitig fand das Massenspektrometer keine klaren Spuren komplexer organischer Moleküle. Die Mehrheit der Forschenden kam deshalb zum Schluss: Keine eindeutigen Belege für Leben, eher eine stark oxidierende, lebensfeindliche Oberfläche. Doch einzelne Mitglieder des Viking‑Teams widersprachen und tun das zum Teil bis heute. Aus heutiger Sicht bleibt die Antwort auf die Lebensfrage: nicht «Ja» oder «Nein», sondern «Es war komplizierter, als wir damals dachten».



Carl Sagan – der Mars im Wohnzimmer

Der Astronom Carl Sagan war nicht der technische Leiter von Viking, aber er war eine der wichtigsten Stimmen, die die Missionen für die Öffentlichkeit erklärten. Schon bei den Mariner‑Vorbeiflügen und später bei Viking trug er dazu bei, die nüchternen Daten und Bilder in Geschichten zu verwandeln: vom Mars als realem Ort mit Staubstürmen, Vulkanen und einer langen geologischen Vergangenheit. In Fernsehauftritten, Interviews und später in seiner Serie «Cosmos» brachte Sagan den Mars gewissermassen ins Wohnzimmer. Er betonte immer wieder, dass die Frage nach Leben auf dem Mars wissenschaftlich offen sei – und dass die Suche nach Antworten uns mehr über uns selbst verrät als über «kleine grüne Männchen». Für viele Menschen ist Viking deshalb untrennbar mit Sagans Stimme und seiner Begeisterung für eine neugierige, friedliche Raumfahrt verbunden.



Das von Hand gemalte erste Digitalbild des Mars

Als Mariner 4 1965 die ersten Nahaufnahmen des Mars zur Erde schickte, kamen die Bilddaten zunächst als lange Kolonnen von Zahlen an – digitale Information, aber ohne sofort sichtbares Bild. Die damals verfügbaren Computer konnten daraus zwar ein Bild berechnen, brauchten dafür jedoch sehr lange, und die Darstellung war alles andere als intuitiv. Am Jet Propulsion Laboratory entstand deshalb eine ungewöhnliche Idee: Die Ingenieurinnen und Ingenieure druckten die Zahlen auf Papierstreifen aus und wiesen jeder Helligkeitsstufe eine Farbe zu. Dann kolorierten sie Punkt für Punkt, Zeile für Zeile – ein «von Hand gemaltes» Digitalbild. Auf dem entstehenden Bild zeigte sich eine kraterreiche, mondähnliche Landschaft, völlig anders als der erwartete Kanal‑Mars. Diese improvisierte Visualisierung ist zu einem ikonischen Moment der Raumfahrtgeschichte geworden: Sie markiert den Übergang von der spekulativen Marsfantasie zur datenbasierten, digitalen Planetenerkundung – und zeigt, wie viel Kreativität nötig war, um aus langsamen Rechnern schnelle Bilder für neugierige Augen zu machen.


Der Artikel ist erstmals erschienen in der Zeitschrift «Orion», Ausgabe 3/26.