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Mission zum Roten Planeten InSight Sonde landet auf dem Mars

Die Mars-Sonde InSight ist erfolgreich auf dem Mars gelandet. Sie soll neue Einsichten vom Mars liefern. Mit modernster Technik und einer nagelartigen Rammsonde wollen die Forscher das Innere des roten Planeten erkunden.

Die Marsatmosphäre stellt jede landewillige Sonde vor eine besondere Herausforderung. Auf dem Mars zu landen ist deshalb so schwierig, weil Hitzeschild, Fallschirm, Bremsraketen, zur punktgenauen Landung exakt aufeinander abgestimmt funktionieren müssen – und das ist nicht einfach. Jede zweite Marslandung scheitert, aber immerhin: die erfolgreichen Landungen waren alle NASA-Unternehmungen.

Bereits kurz nach ihrer Landung am Abend des 26. Novembers MEZ hat die Sonde erste Fotos der Marsoberfläche zur Erde geschickt. Darauf zu sehen: Nichts als weite flache Sandwüste. Für die Landung von Mars Insight hat sich die NASA die bei weitem langweiligste Gegend auf dem Mars ausgesucht. Aber das hat einen guten Grund. Da liegen keine Steinbrocken rum, die die Sonde bei der Landung zum Kippen hätten bringen

können.

0:35 min

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Warum eine Marslandung schwierig ist

SWR Wissen

Auf dem Mars zu landen ist deshalb so schwierig, weil Hitzeschild, Fallschirm, Bremsraketen, zur punktgenauen Landung exakt aufeinander abgestimmt funktionieren müssen – und das ist nicht einfach.

Landeplatz - flach wie der Parkplatz eine Supermarktes

Im Mai 2018 hat eine Atlas-V-Rakete die amerikanische Raumsonde InSight ins All geschossen. Ziel dieser halbjährigen Anreise durch das Sonnensystem: die Ebene Elysium Planitia auf dem Mars. Diese Gegend zeichnet sich geologisch durch nichts aus, außer dass es in ihr so gut wie keine Krater und Felsen gibt.

Diese Gegend sei so flach wie der Parkplatz vor einem Walmart, scherzt Tom Hoffmann, der Projektmanager der InSight-Mission beim Jet Propulsion Laboratory (JPL). Gelingt die Landung der Sonde, wird InSight der nächste Nachbar des Marsrovers Curiosity werden, der ungefähr 300 Kilometer südlich seine Runden dreht. Das ist aber zu weit weg, als dass beide Sonden sich begegnen könnten, so Jaime Singer, die beim JPL für das Aussetzen der InSight-Instrumente verantwortlich ist.

Illustration zeigt den Landeanflug des NASA-Landers InSight auf die Mars-Oberfläche.

Illustration zeigt den Landeanflug des NASA-Landers InSight auf die Mars-Oberfläche.

Touristenfotos auf dem Mars

InSight ist an einer ganz neuen Stelle auf dem Mars gelandet, deren Oberfläche bisher noch unerforscht ist. Wie jeder Tourist wollen auch die Forscher auch hier ein paar Fotos schießen. Sie sollen nicht nur die Oberfläche abbilden, sondern auch zeigen, wo sie am besten ihre Instrumente absetzen. Dazu brauchen die JPL-Forscher Stellen, die weder steil sind noch irgendwelche anderen Hindernisse darstellen.

Denn InSight ist nicht mobil. Wo die Sonde einmal steht, da bleibt sie auch. Ihre Instrumente kann die Sonde dann mithilfe ihres Roboterarms in unmittelbarer Nähe platzieren.

InSight Lander übermittelt erste Fotos vom Mars

InSight Lander übermittelt erste Fotos vom Mars


Mit der Rammsonde ins Marsinnere

Dazu gehört eine Art Rammsonde, die sich fünf Meter tief in den Boden hinein hämmert. Die Rammsonde ist 33 Zentimeter lang und hat ca. 3 Zentimeter Durchmesser. Sie trägt den Namen HP3, also „HP hoch drei“. Das H steht für Heat Flow, für den Wärmefluss im Marsboden also, und die drei Ps für Physical Properties Package (die physikalischen Eigenschaften des Mars), erklärt Tilman Spohn vom Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR):
Was da drinnen passiert ist: Da wird eine Masse hochgehoben und eine Feder gespannt, und dann wird die losgelassen. Und dann hämmert die innen drin auf einen Amboss und beschleunigt dann diese Rammsonde, nach unten. Das ist auch das Prinzip, mit dem ich einen Nagel in die Wand reinschlage.

Doch die Neugier der Wissenschaftler gehe noch tiefer, ergänzt Troy Lee Hudson, Ingenieur für die InSight-Mission am JPL. Die Forscher wollen etwas über den Kern des Mars erfahren: Wie groß ist er? Woraus besteht er? Ist er fest, flüssig oder irgendwas dazwischen?

Mars-Mond Phobos verursacht Gezeiten ohne Meer

So tief kann kein Bohrer bohren. Muss er auch nicht. Denn um etwas über den Mars-Kern herauszufinden, wird InSight nach oben blicken – dorthin, wo in nur sechs-tausend Kilometer Höhe der Mond Phobos seine Bahnen um den Planeten zieht.

Phobos ist, so Hudson, ein kartoffelförmiger Brocken von maximal 27 Kilometern Durchmesser. Damit ist er zwar viel kleiner als der Erd-Mond. Aber er umkreist den Mars wesentlich näher. Dabei zieht er an der Oberfläche des Planeten. Sie senkt und hebt sich leicht. Diese Bewegungen verraten den Forschern etwas über das Innere des Mars.

0:52 min

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Marsmission "InSight"- Seismometer-Test im Schwarzwald

SWR Wissen aktuell

Eines der wichtigsten Messinstrumente an Bord der InSight ist ein spezielles Seismometer, um Bewegungen im Inneren des Roten Planeten zu messen. Und das wurde im März in einem ehemaligen Silberbergwerk im Schwarzwald getestet.


Die Frage nach dem Kern des Planeten können also die Gezeiten beantworten. Zwar gibt es auf dem Mars weder einen Ozean noch Ebbe und Flut wie auf der Erde. Aber der Marsmond Phobos hebt und senkt die Mars-Oberfläche, so wie der Erd-Mond die Erd-Oberfläche hebt und senkt, und zwar um fast einen Meter. Da Mars und Phobos wesentlich kleiner sind als Erde und Mond, rechnen Wissenschaftler hier nur mit zentimeterhohen Hebungen und Senkungen. Diese Verschiebung soll etwas über den Aufbau des Marskerns verraten. Ist er flüssig, wird sich die Oberfläche etwas mehr heben und senken. Barnerdt: Das ist so, als ob Sie einen hohlen Ball zusammendrücken und einen massiven Ball. Weil Sie bei dem leeren Ball auf weniger Widerstand treffen, lässt er sich – verglichen mit dem gefüllten - leichter zusammendrücken.

Seismometer ermöglicht Blick ins Innnere des Mars

Genau solche Messungen soll InSight mit einem sogenannten Seismometer anstellen. Auch dieses Experiment kommt aus Deutschland, wie Tilman Spohn vom DLR ergänzt: Das sei im Prinzip so ähnlich wie Ultraschall. Sie gucken dann in den Körper rein. Und in gewisser Weise sei Seismologie ganz ähnlich. Es basiere auch auf der Ausbreitung von Schall, dieses Mal im Innern des Planeten. Und Sie können letztendlich dann mit der Auswertung dieser Schallwellen etwas aussagen oder abbilden, wie es im Innern des Planeten aussieht. Es dürfte also nur eine Frage der Zeit sein, bis wir mehr darüber wissen, was den Mars in seinem Innersten zusammenhält.

Der Marsmond Phobus beeinflusst die Oberfläche des Mars

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