Reise ins Innere des Mars
Nach sechs Jahren soll mit „Insight“am Montag wieder eine Nasa-Sonde auf dem Mars landen. An Bord ist vor allem europäische Technik.
DÜSSELDORF Am Montagabend um 21 Uhr unserer Zeit soll es so weit sein: Dann wird die Nasa-Sonde Insight seit ihrem Start am 5. Mai innerhalb von 205 Tagen rund 485 Millionen Kilometer zurückgelegt haben – und mit 19.800 Kilometer pro Stunde in die obersten Atmosphärenschichten des Mars eindringen. Etwa 120 Kilometer über seiner Oberfläche. In den „sieben Minuten des Schreckens“, wie es bei der US-Weltraumbehörde Nasa heißt, muss die zu dem Zeitpunkt noch 608 Kilogramm schwere Sonde auf acht Kilometer pro Stunde abbremsen. Dafür nutzt sie die dünne Atmosphäre des Mars: Der Hitzeschild der Sonde wird sich durch die Reibung auf 1500 Grad Celsius aufheizen. Dann entfaltet sich zunächst ein Brems-Fallschirm und danach zünden zwölf Landeraketen – bis die Sonde schließlich auf ihren drei Landebeinen aufsetzen kann.
Neu ist der Landevorgang indes nicht: Insight ist fast ein baugleicher Zwilling der Marssonde „Phoenix“, die bereits 2008 erfolgreich aufgesetzt war und Wassereis sowie den Boden unseres Nachbarplaneten untersucht hatte. Insight (Einblick) dagegen verfolgt andere Ziele: Die am Ende knapp 830 Millionen US-Dollar teure Mission geht dem Mars quasi unter die Haut. Die Sonde wird mit einem Roboterarm zwei Mess-Stationen aussetzen – die aus Europa stammen.
Eine davon trägt den Namen „Seis“. Das Instrument sieht aus wie ein kleiner Dom und ist ein hauptsächlich französisches Projekt, an dem aber auch das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen beteiligt ist. Einmal auf der Oberfläche platziert, misst das Seismometer mithilfe von mehreren empfindlichen Pendeln selbst kleinste Erschütterungen von Bruchteilen eines tausendstel Millimeters auf dem Mars. Das Ziel ist, mehr über die innere Struktur unseres Nachbarplaneten zu erfahren: Über die Auswertung der seismischen Wellen, die sich durch den Mars bewegen, hoffen die Forscher auf neue Daten zum Kern, den ihn umgebenden Mantel und zur Kruste des Planeten. Ebenso erwarten die Wissenschaftler neue Erkenntnisse zu Erdbeben, der Aktivität von Vulkanen sowie der Häufigkeit von Meteoriteneinschlägen.
Das Deutsche Zentrum für Luftund Raumfahrt dagegen war bei federführend bei der Entwicklung der Wärmeflusssonde HP3. Die ist nur 40 Zentimeter lang, hat einen Durchmesser von 27 Millimetern und ist quasi ein „Maulwurf“: Über ein Hammerschlag-System wird die Sonde in den Marsboden getrieben und zieht dabei ein Messkabel wie einen Schwanz mit Temperatursensoren hinter sich her, die auf wenige tausendstel Grad genau sind. Innerhalb von zwei Monaten soll der „Maulwurf“fünf Meter tief im Marsboden versenkt sein. Alle 50 Zentimeter aber macht er eine Pause, erhitzt sich und misst, wie schnell die Wärme vom Marsboden aufgenommen wird. Das Ziel ist, mehr über die Eigenschaften des Gesteins zu erfahren beispielsweise wie fest oder porös es ist und ob es ein guter Wärmeleiter wie Metall oder ein schlechter wie Glas ist. Am Ende will man die Daten auf den gesamten Planeten extrapolieren und Aussagen dazu treffen können, wie schnell der Planet Wärme abgibt und woher sie stammt.
Ein drittes Instrument dagegen besteht nur aus Antennen: Die Nasa zeichnet auf, wie sich die Wellenlängen der Funksignale durch minimale Schwankungen der Rotationsachse des Mars verschieben. Darin verstecken sich wiederum Hinweise darauf, ob unser Nachbarplanet wie ein hartgekochtes Ei mit einem festen Kern aufgebaut ist oder eher wie ein rohes Ei mit einem flüssigen Kern.
Weil es Zeit benötigt, solche genauen Daten zu erfassen, ist die Mission auf zwei Jahre angelegt. Mit Energie wird die Sonde dabei über zwei Sonnenkollektoren mit einer Gesamtfläche von sieben Quadratmetern versorgt. Damit sie so viel Leistung wie möglich erzeugen können, wurde auch ein Landeplatz rund 600 Kilometer vom Rover Curiosity entfernt in der Nähe des Marsäquators gewählt: Elysium Planitia. Diese weitgestreckte Ebene ohne Felsen oder Hügel bietet zudem ideale Bedingungen, um unter die Oberfläche des Planeten zu „schauen“.
Info Das Spektakel der Landung lässt sich im Netz live verfolgen unter www.nasa.gov/nasalive