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In die Tiefen des Mars: NASA-Mission Mars InSight

Am Wochenende ist in Kalifornien eine ganz besondere Mission zum Mars gestartet. Denn die NASA-Landesonde "Mars InSight" wird auf dem Roten Planeten echte Pionierarbeit leisten: Sie wird erstmals mehrere Meter tief in die Kruste des Mars bohren und das erste Seismometer auf einem fremden Planeten installieren. Die Daten dieser Mission sollen einige der großen Rätsel der Planetenforschung lösen – und wertvolle Hinweise auf die Entwicklung unseres eigenen Planeten liefern.

Landesonde "Mars InSight" auf dem Roten Planeten
Die NASA-Landesonde Mars InSight soll erstmals Daten zum Innenleben des Roten Planeten liefern.
Wer glaubt, unser Nachbarplanet Mars sei längst gründlich erforscht und erkundet, der irrt. Obwohl inzwischen mehrere Raumsonden in seinem Orbit kreisen und Marsrover über seine Oberfläche kurven, gibt der Rote Planet noch immer einige Rätsel auf. So ist bisher völlig unbekannt, wie das Innere des Planeten beschaffen ist: Wie groß ist sein Kern? Ist das eisenhaltige Metall darin flüssig oder fest? Und wie geologisch aktiv ist der Mars heute noch?

All diese Fragen könnte NASA-Raumsonde Mars InSight klären helfen. Nach dem erfolgreichen Start am Samstag an Bord einer "Atlas"-Rakete ist sie inzwischen auf ihrem Weg zum Roten Planeten. Ihre Ankunft am Mars und die Landung auf der äquatornahen Hochebene Elysium Planitia ist für den 26. November 2018 geplant. Beim riskanten Landeanflug wird zunächst ein Hitzeschild das enorme Tempo der Raumsonde abbremsen. 13 Kilometer über der Marsoberfläche löst sie einen Fallschirm aus, der ihre Geschwindigkeit weiter heruntersenkt. Gut einen Kilometer über Grund aktiviert InSight dann zwölf Düsen, die für ihre weiche Landung sorgen.

Landesonde "Mars InSight" auf dem Roten Planeten
Die Daten der NAA-Sonde Mars InSight könnten auch Auskunft über die Geschichte der Erde und anderer terrestrischer Planeten geben.

"Eine wissenschaftliche Zeitmaschine"

Mars InSight ist die erste Landesonde, die unter die Oberfläche des Roten Planeten blickt. "Die InSight Mission erfüllt einen lang gehegten Wunsch der Planetenforscher: ein geophysikalisches Observatorium auf einem erdähnlichen Planeten", erklärt Tilman Spohn vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die InSight-Marsmission soll mit ihren Instrumenten entscheidende Daten zur Beschaffenheit des Marsinneren und zu seiner Entwicklung sammeln.

"In gewisser Weise ist InSight eine wissenschaftliche Zeitmaschine, die uns Informationen über die frühesten Stadien der Marsentstehung liefern kann – Daten aus einer Zeit vor 4,5 Milliarden Jahren", erklärt NASA-Forscher Bruce Banerdt vom JPL. "Das hilft uns zu verstehen, wie sich terrestrische Himmelskörper bilden - Erde, Mars, Mond, aber auch Planeten um andere Sterne."

Um ihre Informationen zu sammeln, hat Mars InSight neben Kameras und diversen Sensoren drei Hauptexperimente an Bord. Wäre der Mars ein Mensch, könnte man sie mit einem Fieberthermometer, einem Pulsmesser und einer Art Gleichgewichtstest vergleichen.

Schnittansicht des Mars
Wie es im Inneren des Planeten Mars aussieht, ist bisher weitgehend unbekannt.
"Fiebermessen" auf dem Mars

Das "Fieberthermometer" der Sonde ist die Heat Flow and Physical Properties Probe (HP3), Spitzname "der Maulwurf". Der Job dieses Geräts ist es, sich so tief wie möglich in den Marsuntergrund zu bohren – bis zu fünf Meter tief soll der knapp drei Zentimeter dicke Kopf des Instruments kommen. Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Bohrer, der sich in den Untergrund hineinschraubt, sorgt bei HP3 ein spezieller Schlagmechanismus für den Vortrieb: Ein mit einer Feder verbundener Block aus schwerem Wolfram wird in einem Aluminiumzylinder wieder und wieder nach unten geschleudert - alle 3,6 Sekunden erfolgt ein Hammerschlag.

Das eigentliche "Fiebermessen" übernehmen während der rund 30-tägigen Bohrphase mehrere Thermosensoren, die am Bohrkopf und an seinem Verbindungskabel zu Landesonde angebracht sind. Mit Hilfe ihrer Daten wollen Forscher das Temperaturprofil und den Hitzefluss des Planeten ermitteln. Das wiederum soll Fragen beantworten wie: Wie heiß ist es im Marsinneren? Wie verändern sich die Bedingungen mit zunehmender Tiefe? Und wie groß ist der Wärmevorrat, den der Rote Planet aus seiner Jugend mitbekommen hat?

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NPO, 07.05.2018
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