Dieser Sommer war eine arbeitsreiche Zeit für die NASA. Derzeit trifft die Agentur die letzten Vorbereitungen für die CassiniMission stürzt in die Atmosphäre des Saturn ein und überwacht den großen erdnahen Asteroiden, der vor kurzem einen Vorbeiflug an der Erde gemacht , markieren die 40-jähriges Jubiläum des historischenReisenMissionen , und hosten die Sommer des Mars im Kennedy Space Center.
Darüber hinaus sind Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory im kalifornischen Pasadena damit beschäftigt, die Innenerkundung mit seismischen Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport (InSight) Lander für seinen geplanten Start im Jahr 2018. Sobald der Lander auf dem Mars stationiert ist, wird er Dinge über die Geologie und Zusammensetzung des Inneren des Mars enthüllen und ein neues Licht auf die Geschichte der Entstehung und Entwicklung des Roten Planeten werfen.
Ursprünglich für den Start im Jahr 2016 geplant, verzögerte sich der Einsatz des Landers aufgrund des Ausfalls einer Schlüsselkomponente – einer Kammer, in der die Seismisches Experiment für die Innenstruktur (SEIS). Nach Abschluss der Arbeiten an einem neuen Vakuumgehäuse für dieses Instrument sind die Techniker von Lockheed Martin Space Systems wieder an der Arbeit und montieren und testen das Raumfahrzeug in einer Reinraumanlage außerhalb von Denver, Colorado.
Das Konzept dieses Künstlers vom August 2015 zeigt den Mars-Lander InSight der NASA, der vollständig für die Untersuchung des tiefen Inneren des Mars eingesetzt wird. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Wie Stu Spath, der Programmmanager für Raumfahrzeuge bei Lockheed Martin, in einem NASA-Bericht sagte Pressemitteilung :
„Unser Team hat letzten Monat die Integrations- und Testaktivitäten auf Systemebene wieder aufgenommen. Der Lander ist fertiggestellt und Instrumente wurden darauf integriert, damit wir die letzten Raumfahrzeugtests einschließlich Akustik, Instrumenteneinsatz und Wärmebilanztests abschließen können.“
Neben der Erforschung des Mars soll die InSight-Mission auch Informationen darüber liefern, wie sich alle terrestrischen (d. h. felsigen) Planeten im Sonnensystem vor über vier Milliarden Jahren gebildet haben. Der Mars ist ein besonders günstiges Ziel für diese Art von Forschung, da er in den letzten drei Milliarden Jahren relativ inaktiv war. Als der Planet jedoch noch jung war, durchlief er geologische Prozesse, die denen der Erde analog waren.
Mit anderen Worten, da das Innere des Mars in den letzten drei Milliarden Jahren weniger Konvektion ausgesetzt war, hat es wahrscheinlich besser als die Erde Beweise für seine frühe geologische Geschichte bewahrt. InSight wird diese erhaltene Geschichte mit einer Reihe von Instrumenten untersuchen, die die Seismologie des Planeten, den Wärmeverlust sowie den Zustand und die Natur seines Kerns messen.
Sobald er den Mars erreicht, wird der stationäre Lander in der Nähe des Mars-Äquators absetzen und seine beiden ausklappbaren Solarzellen einsetzen, die an große Ventilatoren erinnern. Innerhalb weniger Wochen nach seiner Landung wird es mit einem Roboterarm seine beiden Hauptinstrumente auf der Marsoberfläche platzieren – das bereits erwähnte Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) und das Sonde für Wärmefluss und physikalische Eigenschaften (HP³).
Künstlerische Darstellung des Inneren des Mars. Bildnachweis: NASA/JPL
Das SEIS-Instrument – das von Frankreichs . entwickelt wurde Nationales Zentrum für Weltraumforschung (CNES) in Zusammenarbeit mit der NASA und mehreren europäischen wissenschaftlichen Institutionen – hat eine Empfindlichkeit, die mit den besten Forschungsseismometern hier auf der Erde vergleichbar ist. Dieses Instrument wird seismische Wellen von „Marsbeben“ und Meteoriteneinschlägen aufzeichnen, die Dinge über die inneren Schichten des Planeten aufdecken.
Die HP³-Sonde, geliefert von der Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt (DLR) verwendet einen in Polen hergestellten Selbsthämmermechanismus, um sich bis zu einer Tiefe von 3 Metern (10 Fuß) oder mehr einzugraben. Beim Abstieg verlängert die Sonde ein Seil, das alle ~10 cm Temperatursensoren enthält, die das Temperaturprofil des Untergrunds messen. In Kombination mit Oberflächenmessungen bestimmt das Instrument die Wärmemenge, die aus dem Inneren des Planeten entweicht.
Ein drittes Experiment, bekannt als Rotations- und Innenstrukturexperiment (RISE) wird ebenfalls ins Spiel kommen. Dieses Instrument wird die X-Band-Funkverbindung des Landers verwenden, um Doppler-Tracking des Standorts des Landers durchzuführen, wodurch auch Variationen der Rotationsachse des Mars gemessen werden können. Da diese Variationen in erster Linie mit der Größe und dem Zustand des Marskerns zusammenhängen, wird dieses Experiment eines der größten Mysterien des Mars beleuchten.
Dank mehrerer Missionen, die die Oberfläche und Atmosphäre des Mars untersucht haben, wissen Wissenschaftler heute, dass der Mars vor etwa 4,2 Milliarden Jahren sein Magnetfeld verloren hat. Aus diesem Grund war die Atmosphäre des Mars vom Sonnenwind weggezogen in den nächsten 500 Millionen Jahren. Es wird angenommen, dass es dieser Prozess war, der es dem Planeten ermöglichte, von einer wärmeren und feuchteren Umgebung in der Vergangenheit zu einem kalten, ausgetrockneten und verstrahlten Ort zu werden, der er heute ist.
Die InSight-Mars-Landersonde der NASA in einem Reinraum von Lockheed Martin in der Nähe von Denver. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Lockheed Martin
Die Bestimmung des Zustands des Marskerns – also ob er fest oder flüssig ist oder zwischen einem festen äußeren Kern und einem flüssigen inneren Kern unterschieden wird – wird es Wissenschaftlern ermöglichen, die geologische Geschichte des Planeten umfassender zu verstehen. Es wird ihnen auch erlauben, mit ziemlicher Sicherheit zu beantworten, wie und wann der Mars sein Magnetfeld (und damit seine dichtere, wärmere Atmosphäre) verloren hat.
Die wissenschaftliche Nutzlast der Raumsonde ist auch für den Start im nächsten Jahr auf Kurs. Derzeit ist der Start der Mission für den 5. Mai 2018 geplant, dieses Fenster könnte jedoch innerhalb von fünf Wochen jederzeit verschoben werden. Unabhängig vom Starttag geben die Missionsplaner an, dass der Flug den Mars am 26. November 2018 (am Montag nach Thanksgiving) erreichen wird.
Wie bereits erwähnt, sollte die Mission ursprünglich im März 2016 gestartet werden, wurde jedoch aufgrund eines Lecks in dem speziellen Metallbehälter, der dazu diente, um die Hauptsensoren des SEIS nahezu Vakuumbedingungen aufrechtzuerhalten, abgesagt. Nachdem nun ein neu gestaltetes Vakuumschiff gebaut und getestet (und in das SEIS integriert) wurde, ist das Raumfahrzeug für seinen neuen Starttermin bereit.
Bereits 2010 wurde die InSight-Mission aus insgesamt 28 Vorschlägen ausgewählt, die im Rahmen der zwölften Auswahlrunde für NASAs Entdeckungsprogramm . Im Kontrast zu Neue Grenzen oder Flaggschiff Programmen sind Discovery-Missionen kleine Unternehmen, die bei größeren wissenschaftlichen Vorhaben helfen. Zusammen mit zwei weiteren Finalisten – dem Titan Stute Explorer (TiME) und die Kometentrichter (CHopper) – InSight erhielt Fördermittel für die Weiterentwicklung.
Bruce Banerdt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA ist der Principal Investigator (PI) der InSight-Mission.
Sehen Sie sich auch dieses Video der InSight-Mission (mit freundlicher Genehmigung des NASA JPL) an:
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