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Start, Flug und Landung von Mars InSight

Der Ablauf der Mission

Die Marssonde InSight leistet nicht nur auf dem Roten Planeten Pionierarbeit – schon ihr Start ist ziemlich ungewöhnlich. Denn die Raumsonde wird nicht in Cape Canaveral in Florida starten. Stattdessen liegt ihr Startplatz in Kalifornien. Sie ist damit die erste Planetenmission der NASA, die von der US-Westküste aus aufsteigt. Millionen Menschen in dieser dicht besiedelten Region könnten damit den Start der Marsmission live mitverfolgen.

Mars InSight wird von Kalifornien aus ins All starten - eine Premiere. © NASA/JPL-Caltech

Startfenster bis 8. Juni

Der Start von Mars InSight ist für den 5. Mai 2018 gegen Mittag von der Vandenberg Air Force Base geplant. Ins All gebracht wird die gut einen Meter hohe und knapp drei Meter breite Landesonde von einer der größten zurzeit für interplanetare Missionen verfügbaren Trägerraketen, der Atlas V-401. Ihre erste Stufe befördert die Marssonde auf rund 185 Kilometer Höhe, bevor dann die zweite Brennstufe sie aus dem Erdorbit in Richtung Mars beschleunigt.

Sollte technische Probleme oder das Wetter den Start während des zweistündigen Startfensters verhindern, kann die Raumsonde auch an einem der folgenden Tage ins All gebracht werden. Erst nach dem 8. Juni haben sich die Bahnen von Erde und Mars dann so verändert, dass ein Start nicht mehr möglich wäre. Der Grund: Eine Chance, den Mars in rund sechs Monaten zu erreichen, ergibt sich aufgrund der Bahngeometrie der beiden Planeten nur rund alle 26 Monate. Außerhalb dieser günstigen Konstellation würde ein Flug zu lange dauern und zu viel Treibstoff benötigen.

Die Phasen der Landung von Mars InSight © NASA/JPL-Caltech

Landeanflug: die entscheidende Phase

Die Ankunft am Mars ist für den 26. November 2018 geplant. Mit dem Eintritt in die Atmosphäre des Planeten beginnt die entscheidende und gefährlichste Phase der Mission. Denn der Landeanflug von Mars InSight ist technisch zwar dem der NASA-Landesonde Phönix sehr ähnlich, findet aber unter erschwerten Bedingungen statt: InSight ist etwas schwerer und schneller als Phönix und wird zudem auf höherem Terrain landen als sein Vorgänger. Dadurch bleibt weniger Zeit, um das Anflugstempo durch die Reibung der Atmosphäre zu bremsen.

Der Landeanflug beginnt mit einem Drehmanöver, das den Hitzeschild der Raumsonde nach vorne bringt. Der Eintritt in die Atmosphäre wird diesen Schutzschild bis auf 1.500 Grad aufheizen, gleichzeitig bremst die Reibung die Sonde auf nur noch ein Zehntel ihrer Anfangsgeschwindigkeit ab. Wenige Minuten später, rund 13 Kilometer über der Marsoberfläche, wird der Fallschirm ausgelöst. Er bremst die Landesonde von 446 Meter pro Sekunde auf nur noch 60 Meter pro Sekunde ab.

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1,2 Kilometer über der Marsoberfläche sprengt InSight Rückenschild und Fallschirm ab und aktiviert dann seine zwölf Bremsdüsen. Sie sorgen in den letzten 30 Sekunden vor der Landung für die korrekte Ausrichtung der Sonde und bremsen ihr Sinktempo auf nur noch gut zwei Meter pro Sekunde ab. Geht alles gut, wird Mars InSight dann am frühen Nachmittag des 26. November auf dem Mars gelandet sein.

Das Landegebiet von Mars InSight in Elysium Planitia und die Standorte der anderen Marssonden. © NASA/JPL-Caltech

Landeplatz auf Lavaebene

Der Landeplatz von Mars InSight liegt in Elysium Planitia, einer flachen Lavaebene nahe des Mars-Äquators. Auf den ersten Blick eher langweilig aussehend, wurde diese Ebene als Ziel ausgewählt, weil sie kaum größere Hindernisse aufweist und weil die Sonneneinstrahlung dort das ganze Marsjahr hindurch für die Stromversorgung des Marslanders ausreicht. Im Gegensatz zum Marsrover Opportunity kann Mars InSight dadurch auch im Winter weiterarbeiten und muss nicht aus Strommangel pausieren.

Ein weiterer wichtiger Faktor: Daten von Orbitersonden deuten darauf hin, dass der Untergrund in diesem Bereich von Elysium Planitia vorwiegend aus lockerem Material besteht. Das soll es dem Bohrkopf der Landesonde erleichtern, möglichst tief in den Untergrund einzudringen.

Nachdem Mars InSight gelandet ist, wird die Sonde als erstes ihre beiden Sonnensegel ausklappen. Nachdem damit ihre Stromversorgung gesichert ist, werden die Kameras am Roboterarm zunächst Aufnahmen der näheren Umgebung und der Marsoberfläche rund um die Sonde machen und zur Erde senden. Auf Basis dieser Daten wählen dann die Missions-Wissenschaftler die geeigneten Standorte für das Seismometer und den HP3-Bohrkopf aus. Mindestens 720 Erdtage – oder ein Marsjahr und 40 Marstage – lang soll Mars InSight dann seine wissenschaftlichen Messungen und Experimente durchführen. Auf die Ergebnisse dieser Untersuchungen warten schon jetzt Planetenforscher in aller Welt mit Spannung.

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Nadja Podbregar
Stand: 04.05.2018

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Mars: Rätsel des Inneren
NASA-Landesonde Mars InSight erkundet das Innenleben des Roten Planeten

Planetares Innenleben
Welche Fragen soll die Marssonde klären?

"Fiebermessen" auf dem Mars
Das Experiment HP3: Maulwurf und Thermometer zugleich

Am Puls des Planeten
SEIS: Ein Seismometer auf dem Mars

Blick in den Kern
RISE: Was die Radiosignale der Sonde verraten

Der Ablauf der Mission
Start, Flug und Landung von Mars InSight

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