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Nasa-Mission „InSight“ „InSight“ vor Landung auf dem Mars

Die Nasa-Raumsonde „InSight“ soll Ende November auf dem Mars landen. Mit dabei sind zwei Experimente, die „Puls“ und „Temperatur“ des roten Planeten messen sollen. Ein Überblick über die Mission.

"Insight"
"InSight" landet auf dem Mars, 12 Steuerdüsen bremsen den Lander dabei ab. (Künstlerische Darstellung) Foto: NASA/JPL-Caltech

„InSight“ ist der Name der neuesten Nasa-Mission, ihr Ziel ist der Mars. Ende November soll die Raumsonde den roten Planeten erreichen und dort landen. „InSight soll die Lebenszeichen des Mars untersuchen: seinen Puls (Seismologie), seine Temperatur (Wärmefluss) und seine Reflexe (Radiowissenschaft)“, heißt es bei der Nasa. „Es wird der erste gründliche Checkup sein, seit der Planet entstanden ist.“ An der Mars-Mission der Nasa sind auch deutsche und europäische Forscher beteiligt. Ein Überblick:

Der Zeitplan der „Insight“-Mission

Bereits seit Mai 2018 ist „InSight“ auf dem Weg zum Mars - am 26. November soll die Raumsonde auf dem roten Planeten landen. 60 Tage vor der Landung hat die „Annäherungsphase“ begonnen. In dieser Phase werden die letzten Bahnkorrekturen durchgeführt, die Systeme überprüft und beispielsweise Software gestartet, die für die Landeprozedur benötigt wird. Gegen 21 Uhr am 26. November 2018 soll „InSight“ auf dem Mars landen. Das geschieht autonom, da es zu lange dauert, von der Erde Signale zum Mars und zurück zu schicken. Zum Einsatz kommt bei der Landung die Technik, die 2008 beim Lander „Phoenix“ erfolgreich war.

„InSight“ wird mit dem Hitzeschild voraus durch die dünne Mars-Atmosphäre fallen. Etwa dreieinhalb Minuten nach dem Eintritt soll sich „InSights“ Fallschirm öffnen - bei einer Geschwindigkeit von etwa 415 Metern pro Sekunde und in einer Höhe von etwa 12 Kilometern über dem Marsboden. Ungefähr drei Minuten lang wird „InSight“ am Fallschirm zu Boden schweben. In dieser Zeit soll die Sonde den Hitzeschild abstoßen und ihre drei Beine ausfahren. Mittels Radar beginnt „InSight“, den Abstand zum Boden zu messen. Etwa 45 Sekunden vor der Landung und in einer Höhe von 1,2 Kilometern trennt sich „InSight“ vom Fallschirm. Dann übernehmen zwölf Antriebsdüsen die Arbeit: Sie feuern und bremsen den Lander weiter ab. Eine Software steuert die Düsen so, dass sich „InSight“ vor der Landung richtig dreht: Die Solarpaneele sollen in ausgeklapptem Zustand nach Osten und Westen zeigen. Mit einer Geschwindigkeit von 2,4 Metern pro Sekunde soll „InSight“ letztendlich auf dem Mars landen. Angepeilt ist dafür eine Region namens „Elysium Planitia“ am Äquator des Planeten. Dort gibt es nur wenige Felsen, die die Landung erschweren, und viel Sonnenlicht.

Bereits eine Minute nach der Landung soll „InSight“ die Arbeit aufnehmen. Allzu viel Zeit hat die Mission auch nicht: Ein Mars-Jahr und 40 Mars-Tage - bis zum 24. November 2020 - soll die Primärmission dauern. Zuerst wird der Lander seine Solarpaneele ausklappen, um Energie zu gewinnen. In der kommenden Zeit soll „InSight“ die Landestelle mittels Kamera erkunden und geeignete Stellen suchen, um die mitgebrachten Instrumente zu platzieren. Im Dezember soll dann zuerst das Seismometer SEIS, im Januar 2019 die Wärmeflusssonde HP3 von einem Greifarm auf dem Boden platziert werden.

Das Ziel der „InSight“-Mission

„InSight“ soll durch die Erforschung des Mars fundamentale Fragen über die Entstehung von erdähnlichen Planeten beantworten. Vier dieser Gesteinsplaneten gibt es insgesamt in unserem Sonnensystem - neben der Erde und dem Mars zählen auch die Planeten Venus und Merkur dazu. Sie haben sich vor viereinhalb Milliarden Jahren im heißen solaren Urnebel gebildet, sich jedoch völlig unterschiedlich entwickelt. Auch außerhalb unseres Sonnensystems gibt es Gesteinsplaneten, auf die die Erkenntnisse der Mission übertragbar sein sollen.

Besonders interessiert sind die Wissenschaftler am Kern des Mars: Ist er flüssig oder fest? Das ist eine der fundamentalen Fragen, die die „InSight“-Mission beantworten soll. „'InSight' ist eine Mission zum Mars, aber es ist mehr als eine Mars-Mission“, heißt es bei der Nasa. Die Mission werde „Wissenschaftlern helfen, zu verstehen, wie alle erdähnlichen Planeten entstanden sind und sich in ihrer Anfangszeit entwickelt haben.“

Seismometer für den Mars

Zwei große Experimente hat „InSight“ an Bord. Das „Seismic Exeriment for Interior Structure“ (SEIS) soll das aktuelle Level der tektonischen Aktivitäten und die Meteoriten-Einschlagsrate auf dem Mars bestimmen. SEIS soll Magnitude, Häufigkeit und geografische Verteilung der Erdbeben ermitteln. Das Instrument ist eine europäisch-amerikanische Kooperation: Hergestellt wurde es von der französischen Raumfahrtagentur CNES in Kooperation unter anderem mit der ETH Zürich, dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen und dem Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Nasa.

HP3 - ein Maulwurf bohrt sich in den Mars

Auch das zweite Experiment stammt aus Europa. Die Wärmeflusssonde „Heat Flow and Physical Properties Package“ (HP3) wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR entwickelt und gebaut. Die Sonde, die von den Wissenschaftlern liebevoll „Maulwurf“ genannt wird, soll innerhalb von zwei Monaten bis in eine Tiefe von fünf Metern in den Marsboden eindringen. Die Rammsonde zieht ein Kabel hinter sich her, das mit 14 Temperatursensoren bestückt ist. Hat der „Maulwurf“ die Zieltiefe erreicht, sollen die Sensoren einige Monate lang alle 15 Minuten die Temperatur messen. Aus den so gewonnenen Daten können die Forscher Rückschlüsse auf die Wärmeproduktion im Innern des Mars und auf dessen Abkühlungsrate ziehen. Außerdem erhalten sie Hinweise auf die Zusammensetzung des Planeten und seine Aktivität.

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