NASA-Bohrsonde erreicht ihren Einsatzort auf dem Roten Planeten Heute Abend: Landung von Mars Insight - scinexx | Das Wissensmagazin
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NASA-Bohrsonde erreicht ihren Einsatzort auf dem Roten Planeten

Heute Abend: Landung von Mars Insight

Feuriger Eintritt: Ein Hitzeschild bewahrt Mars InSight beim Eintritt in die Marsatmosphäre vor dem Verglühen. © NASA/JPL-Caltech

Bange Minuten: Heute Abend um 20:53 Uhr soll die NASA-Landesonde „Mars Insight“ auf dem Roten Planeten landen. In nur sieben Minuten wird das Gefährt dabei von rund 20.000 Kilometern pro Stunde bis auf fast Schrittgeschwindigkeit abgebremst. Sollte die Landung gelingen, wird Mars Insight die erste Marssonde sein, die tief in die Kruste des Planeten bohrt – und damit ganz neue Erkenntnisse über das Marsinnere und seine Geschichte liefert.

Der Rote Planet ist keineswegs komplett erforscht – im Gegenteil. Noch immer gibt es widersprüchliche Szenarien darüber, wie lebensfreundlich das Marsklima einst wirklich war – gab es einen Ozean oder doch nur spärliches Nass? Noch unbekannter aber sind das Innenleben und die Entwicklungsgeschichte des Roten Planeten.

Landung auf einem „Parkplatz“

Genau das soll nun die am 5. Mai 2018 gestartete Mission Mars InSight klären helfen. Denn als erste Marssonde überhaupt ist sie mit Instrumenten und Werkzeugen ausgerüstet, mit denen sie tief ins Innere des Planeten spähen kann. So soll InSight mithilfe seines HP3-Bohrers bis zu fünf Meter tief in die Marskruste hineinbohren und dort die Temperatur und Wärmeleitfähigkeit messen. Es wäre das erste Mal überhaupt auf einem anderen Planeten.

Bevor es jedoch dazu kommt, muss erst einmal die Landung auf dem Roten Planeten gelingen. Um die Mission möglichst geringen Risiken auszusetzen, hat die NASA für die Sonde einen „Parkplatz“ in der Ebene Elysium Planitia ausgesucht. Sie ist die weitestgehend eben und frei von größeren Steinen und Felsen. Diese Eintönigkeit wäre für eine Oberflächenerkundung eher ungünstig, für die Messungen im Marsuntergrund aber ist dies perfekt.

Die letzten Sekunden: Nach Reibung und Fallschirm sorgen Bremsdüsen für eine weiche Landung von Mars InSight. © NASA/JPL-Caltech

„Sieben Minuten des Schreckens“

Der Countdown zur Landung beginnt heute Abend gegen 20:47 Uhr. Zu diesem Zeitpunkt wird die Raumsonde in die Marsatmosphäre eintreten – und für das Mars-Insight-Team beginnen bange Minuten des Wartens. Denn bis zur Landung um 20:53 Uhr werden sie kaum Kontakt zur Landesonde haben. Nur eine einfaches Radiopiepen zeigt ihnen dann an, dass Mars InSight noch existiert und wo ungefähr sich die Sonde befindet.

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„Deshalb nennen Ingenieure die Landung auf dem Mars die sieben Minuten des Schreckens“, erklärt Rob Grover vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Wir können die Landung nicht mit dem Joystick steuern, sondern müssen uns auf die vorab einprogrammierten Befehle verlassen.“ Die letzte Möglichkeit zu kleineren Kurs- oder Befehlskorrekturen gibt es zwei Stunden vor der geplanten Landung.

Landeanflug: Hitzeschild, Fallschirm und Bremsdüsen

In den sieben Minuten zwischen Atmosphäreneintritt und Landung muss Mars InSight von einer Geschwindigkeit von fast 20.000 Kilometer pro Stunde auf wenig mehr als Schrittgeschwindigkeit abgebremst werden. Weil die Mars-Atmosphäre sehr viel dünner ist als die irdische, erfordert dies eine Kombination mehrerer Bremsmethoden. In den ersten vier Minuten sorgt dabei die Reibung der Atmosphäre am Hitzeschild für eine Abbremsung, der Schutzschild wird sich dadurch auf rund 1.500 Grad aufheizen.

Dann, rund elf Kilometer über der Marsoberfläche, öffnet sich der rund zwölf Meter große Bremsfallschirm. Er muss nun die Raumsonde von rund 6.300 Kilometern pro Stunde bis auf wenige hundert Stundenkilometer abbremsen. Während dieser Phase sprengt die Sonde ihren Hitzeschild ab und klappt ihre drei Beine aus. 41 Sekunden vor der Landung sprengt Mas InSight nun auch den hinteren Schild mitsamt des Fallschirms ab – jetzt ist sie im freien Fall. Rund einen Kilometer über der Marsoberfläche zünden dann Bremsdüsen, um die Sonde dann sanft aufsetzen zu lassen.

Geschafft: Mars InSight mit aktivierten Instrumenten © NASA/JPL-Caltech

Landung: CubeSats als Augenzeugen

Ob die Landung erfolgreich war, wird das NASA-Team der Bodenstation unter anderem durch zwei kleine „Spione“ erfahren. Denn huckepack mit Mars InSight sind zwei kleine Minisatelliten, sogenannte CubeSats, mitgereist. Sie wurden vor dem Landeanflug freigesetzt und können den Atmosphäreneintritt und die Landung von Mars InSight von oben mitverfolgen. Von ihnen erhofft sich die NASA auch das erste Bild der Landesonde auf der Marsoberfläche.

Mars InSight selbst wird sich direkt nach der Landung mit einem kurzen Ton melden – im Prinzip eine Art Ruf „ich hab’s geschafft“. Sieben Minuten später wird die Sonde ein zweites Signal mit der nun zur Erde ausgerichteten Hauptantenne senden. Bei diesem „Nach-Hause-Telefonieren“ übermittelt sie dann erste Daten zu ihrem Zustand und dem Ablauf der Landung. In den folgenden Wochen wird die Raumsonde dann allmählich ihre wissenschaftlichen Instrumente aktivieren und sich nach und nach auf ihre Aufgaben vorbereiten.

Landung live im Netz

Zur Landung von Mars InSight gibt es mehrere Live-Streams im Netz, in denen man die Ereignisse im Kontrollzentrum der Mission mitverfolgen kann. Übertragen wird dies von der NASA unter anderem auf Youtube und über Facebook. Einen 360° Video-Stream gibt es auch.

„Eine Landung auf dem Mars ist schon aufregend, aber wir Wissenschaftler freuen uns vor allem auf die Zeit danach“, sagt Lori Glaze von der NASA. „Wenn InSight sich auf dem Roten Planeten niedergelassen hat und seine Instrumente aktiviert sind, dann kann er uns wertvolle Informationen über die innere Struktur des Mars liefern – Informationen, die uns helfen zu verstehen, wie sich alle Gesteinsplaneten bildeten und entwickelten – auch der, auf den wir Heimat nennen.“

(NASA, 26.11.2018 – NPO)

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