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Mars-Mission InSight Erste Einsichten und stete Rückschläge

Seit Ende 2018 ist die Sonde Mars InSight auf dem roten Planeten. Sie will vor allem an seine innersten Geheimnisse und versucht, sich in tiefe Gesteinsschichten zu bohren. Doch der deutsche Bohrer HP3 hat mit großen Schwierigkeiten zu kämpfen.

Stand: 05.06.2020

Die Illustration der NASA zeigt den Mars-Lander InSight auf dem Roten Planeten. InSight soll auf dem Mars landen und ihn untersuchen. | Bild: picture-alliance/dpa/NASA/JPL-Caltech

Seit November 2018 ist die Sonde InSight auf dem Mars und erkundet unseren roten Nachbarplaneten. Doch nicht alles läuft nach Plan. Insbesondere der deutsche Mars-Maulwurf hat Probleme:

Der Mars-Maulwurf HP3 - Hammerbohrer mit Rückschlägen

Die Sonde InSight ist mit dem deutschen Bohrer HP3 ausgestattet, dem Mars-Maulwurf, wie das Instrument von den zuständigen Wissenschaftlern am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) genannt wird. Der HP3 ist eine sogenannte Wärmeflusssonde. Als erste Sonde in der Geschichte der Raumfahrt dringt sie ins Innere des Mars ein. Bis zu fünf Meter soll sie sich in die Tiefe vorarbeiten, um aus den oberen Gesteinsschichten des Mars tiefere Einsichten zu gewinnen.

Doch ob das noch gelingen wird, steht in den Sternen. Denn der Bohrer steckt bislang mal fest, mal schraubt er sich aus dem Bohrloch. Und die ganze Mars-Mission von InSight ist nur auf knapp zwei Jahre angesetzt - ein Marsjahr lang.

Mit dem Hammer ins Innere des Mars

InSight liefert Wetterbericht vom Mars

Wer wissen möchte, wie das Wetter auf dem Mars ist, kann online nachschauen: InSight versorgt uns jetzt auch mit Wetterdaten. Am 4. Juni 2020 zum Beispiel lag die Höchsttemperatur bei -2 Grad Celsius, die Tiefsttemperatur bei -92 Grad Celsius.

Geplant war, dass sich HP3 Schritt für Schritt in die Tiefe vorarbeitet. Im Inneren der rund 40 Zentimeter langen Rammsonde befindet sich ein Hammer, dessen Schläge sie immer tiefer in den Boden treibt. Nach zwei Monaten hätte der Maulwurf in fünf Metern Tiefe angekommen sein sollen und mit Sensoren die Temperatur im Boden messen sollen. Doch auch über ein Jahr nach dem ersten Hammerschlag ist HP3 nur wenige Zentimeter weit gekommen. Ein harter Brocken für das deutsche Forscherteam.

DLR-Animation: So sollte sich der Maulwurf eigentlich in den Mars graben

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Animation: InSight - Erkundung des Mars-Inneren (Instrument HP3 ) | Bild: DLR (via YouTube)

Animation: InSight - Erkundung des Mars-Inneren (Instrument HP3 )

Weitere Mars-Forschung des Roboters InSight

Neben dem Mars-Maulwurf HP3 sind aber noch andere Messgeräte von InSight am Werk - etwa der Seismograph SEIS. Mit dem gelang es im Februar 2019 erstmals, Beben auf dem Mars zu messen. Die Erschütterungen waren viel schwächer als Erdbeben auf der Erde, müssen aber auch einen anderen Auslöser gehabt haben: Auf der Erde führen Verschiebungen der tektonischen Platten zu Beben, auf dem Mars gibt es nur eine tektonische Platte.

Was im Inneren des Mars vor sich geht, wo die Mars-Beben entstanden, wollen die Forscher genauer wissen. Sie erhoffen sich aufgrund der seismologischen Untersuchungen Einsichten über den innersten Aufbau des Planeten.

Seisometer und Sonnensegel an Bord

InSight hat neben dem Seismometer SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), das die Beben auf dem Mars misst, und der Wärmeflusssonde vom Bohrer HP3 noch andere wissenschaftliche Instrumente mit dabei, unter anderem das Experiment RISE (Rotation and Interior Structure Experiment). Es misst kleine Schwankungen der Rotationsachse des Mars und soll so ebenfalls Informationen über den inneren Aufbau des Planeten liefern.

InSight wiegt 360 Kilogramm. Mit ausgefahrenen Sonnensegeln hat der Lander eine Flügelspannweite von rund sechs Metern.

Gebaut wurde InSight von Lockheed-Martin Space Systems in Denver. Die Bauart des 360 Kilogramm schweren, mit ausgefahrenen Sonnensegeln rund sechs Meter langen und eineinhalb Meter breiten Landers basiert auf der Raumsonde Phoenix, die 2008 auf dem Mars landete und einige Monate lang Daten funkte. InSights zwei Sonnensegel haben einen Durchmesser von jeweils mehr als zwei Metern.

Wie sind die Gesteinsplaneten entstanden?

Mit seiner Wärmeflusssonde kann der Lander InSight das Mars-Innere erkunden.

Insgesamt soll InSight den NASA-Wissenschaftlern Informationen darüber liefern, wie der Mars und die anderen Gesteinsplaneten, darunter auch die Erde, entstanden sind. Der Lander untersucht die Kruste, den Mantel und den Kern des Mars, bestimmt die Temperatur in seinem Inneren und zeichnet Meteoriteneinschläge und Marsbeben auf. Bis zu hundert Beben erwarten die NASA-Wissenschaftler während der zweijährigen InSight-Mission.

"InSight ist wie eine wissenschaftliche Zeitmaschine, die uns Aufschluss über die Anfänge des Mars vor 4,5 Milliarden Jahren gibt. Das wird uns dabei helfen zu verstehen, wie Gesteinsbrocken sich formieren, etwa die Erde, ihr Mond und sogar Planeten in anderen Sonnensystemen."

Bruce Banerdt, InSight-Wissenschaftler, Jet Propulsion Laboratory

Im besten Fall wird der Lander mit seinen Instrumenten auf dem Mars rund zwei Jahre lang Daten sammeln.

"Die gesamte Mission möchte das Innere des Mars erforschen."

Tilman Spohn, Wissenschaftlicher Leiter des HP3-Experiments, DLR

InSight landet auf dem Mars und macht sein erstes Foto

Eines der ersten Bilder, die InSight vom Mars geschickt hat.

"Landung bestätigt!" und "Einwandfrei!" hieß es am Abend des 26. November 2018 im NASA-Kontrollzentrum in Pasadena: Nach einer sechsmonatigen, 500 Millionen Kilometer langen Reise war der NASA-Lander InSight auf dem Mars gelandet, in einer Ebene Elysium Planitia, nördlich des Mars-Äquators. Dort gibt es kaum Felsen, die InSight hätten behindern können. Nur wenige Minuten nach dem Aufsetzen schickte InSight bereits ein erstes Foto: Darauf zu sehen ist etwas Marsoberfläche, etwas Horizont - und ziemlich viel Staub auf der Linse.

Sechseinhalb Minuten des Grauens: das Landemanöver

InSight landete auf dem größten Parkplatz, den der Mars zu bieten hat: der Ebene Elysium Planitia.

Die Landung bezeichneten die Wissenschaftler im Vorfeld als die "sechseinhalb Minuten des Grauens": In einem komplizierten Manöver musste InSight nach dem Eintritt in die Mars-Atmosphäre von Bremsraketen und einem Fallschirm abgebremst werden - und zeitweise Temperaturen um die 1.500 Grad Celsius aushalten. "Wir sind mit einer Geschwindigkeit von 19.800 Kilometern pro Stunde auf die Mars-Atmosphäre getroffen", berichtet NASA-Manager Tom Hoffman. "Während dieser kurzen Zeitspanne musste InSight selbstständig Dutzende Handlungen vornehmen und das fehlerlos - und es scheint so, als wäre genau das passiert."

Animation zeigt InSights Landung auf dem Mars

InSight schickt Selfie vom Mars

InSight fotografiert sich selbst auf dem Mars

Am 6. Dezember 2018 machte der Lander ein erstes Selfie auf dem Mars: Mit der Kamera an seinem rund zweieinhalb Meter langen Roboterarm fotografierte er sich selbst. Auf dem Foto sind die Solarmodule des NASA-Landers InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) zu sehen sowie die Fläche mit den Messinstrumenten des Roboters.

Insight schickte auch Geräusche vom Mars zur Erde: Am 9. Dezember 2018 veröffentlichte die NASA Tonaufzeichnungen, die InSight auf dem Mars gemacht hatte. Zu hören ist das tiefe Grummeln von Winden, die auf dem Roten Planeten wehen. Die Aufnahmen stammen von zwei extrem empfindlichen Sensoren, die die Vibrationen des Windes und des Bodens eingefangen haben.

Windgeräusche auf dem Mars

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Sounds of Mars: NASA’s InSight Senses Martian Wind | Bild: NASA Jet Propulsion Laboratory (via YouTube)

Sounds of Mars: NASA’s InSight Senses Martian Wind

InSight startet zwei Jahre später als geplant zum Mars

Zum Testen musste der Mars-Lander InSight auf der Erde in eine Art Schleudertrommel.

Eigentlich hätte InSight sich bereits 2016 auf den Weg zum Mars machen sollen. Der Start der mehr als 600 Millionen Euro teuren Mission war allerdings wegen eines noch nicht richtig funktionierenden Instruments verschoben worden. Am 5. Mai 2018 wurde der stationäre Lander dann mithilfe einer rund 57 Meter großen Atlas-V-401-Rakete zum Schnüffeln losgeschickt. An der Mission sind neben NASA-Wissenschaftlern Forscher aus neun weiteren Ländern beteiligt, darunter auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

InSight wirft den ersten Blick ins Mars-Innere

InSight ist zwar die erste Mission, die eine solch tiefe Bohrung am Mars vornimmt, aber sie ist nicht allein auf dem Mars, im Gegenteil: 2004 wurden die Zwillingsrover Spirit und Opportunity zum Roten Planeten geschickt. Seit 2012 erkundet auch der Rover Curiosity den Roten Planeten. InSight ist allerdings die erste Mission, die den Mars-Kern erkundet. Und seit den Apollo-Mond-Landungen wird zum ersten Mal wieder ein Seismometer auf extraterrestrischen Boden gestellt.

An der nächsten Mars-Mission nach InSight wird bereits gearbeitet: an einem Doppel-Gespann aus Rover und Hubschrauber mit dem Arbeitstitel Mars 2020.

  • Neues von Mars InSight. IQ - Wissenschaft und Forschung, 24.02.2020 um 18:05 Uhr, Bayern 2
  • Sonde InSight zeichnet Mars-Beben auf. IQ - Wissenschaft und Forschung, 24.04.2019 um 18:05 Uhr, Bayern 2
  • Der Mars wird angebohrt. IQ - Wissenschaft und Forschung: , 04.03.2019, 18.05 Uhr, Bayern 2.
  • Mars-Mission InSight gelandet. nano, 28.11.2018, 17:45 Uhr, ARD-alpha
  • Mission InSight landet auf dem Roten Planeten: 26.11.2018, 18.05 Uhr, IQ - Wissenschaft und Forschung: , Bayern 2.
  • Was braucht man für eine Reise zum Mars? 19.05.2018, 19.00 Uhr, Gut zu wissen, BR Fernsehen
  • Mars-Mission InSight: 06.05.2018, 13.35 Uhr, Aus Wissenschaft und Technik, B5 aktuell.
  • NASA-Sonde InSight - Gespräch mit Philosoph Tobias Jung zu Sinn und Unsinn der Mars-Mission: 05.05.2018, 9.05 Uhr, Bayern2 am Samstagvormittag, Bayern 2.

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