Wissen
Wir verwenden Cookies und Analysetools, um die Nutzerfreundlichkeit der Internetseite zu verbessern und passende Werbung von watson und unseren Werbepartnern anzuzeigen. Weitere Infos findest Du in unserer Datenschutzerklärung.
This artist's impression shows InSight traveling to Mars.

Künstlerische Darstellung: InSight auf dem Weg zum Mars.  Bild: NASA/JPL-Caltech

Wird die Landesonde InSight die «7 Minuten des Terrors» überstehen und den Mars erkunden?



Heikles Landemanöver

Es ist eine Zitterpartie: Am 26. November wird die NASA-Sonde InSight nach einem monatelangen Flug durchs All auf dem Mars landen. Mehrere Abläufe müssen perfekt ineinandergreifen, damit InSight das Landemanöver übersteht und sanft an der geplanten Stelle auf der Oberfläche des Roten Planeten aufsetzt. 

Video: srf

Das ist alles andere als einfach. Zwar sind bisher nicht weniger als sieben Sonden auf dem Mars gelandet, doch insgesamt erreichten rund 60 Prozent aller Marsmissionen ihr Ziel nicht wie geplant. Erst vor rund zwei Jahren zerschellte der Mars-Lander Schiaparelli nach einer ungeplant harten Landung auf der Mars-Oberfläche. 

120 gefährliche Kilometer

Nach einer 480 Millionen Kilometer langen Reise beginnen für InSight die letzten gut 120 Kilometer: Der Abstieg durch die Atmosphäre zur Oberfläche des Planeten – die «7 Minuten des Terrors», wie ein NASA-Mitarbeiter den Landevorgang nennt. Vor dem Eintritt in die Atmosphäre muss InSight sich so drehen, dass der Hitzeschild vorn liegt. Die Reibungshitze, die der Lander bei seinem Abstieg aushalten muss, kann bis zu 1500 °C erreichen. Der Winkel von 12 Grad beim Eintritt in die Atmosphäre muss exakt eingehalten werden – ist er zu flach, dringt der Lander nicht in die Gashülle ein; ist er zu steil, verglüht er. 

Entry, descent, and landing (EDL) begins when the spacecraft reaches the Martian atmosphere, about 80 miles (about 128 kilometers) above the surface, and ends with the lander safe and sound on the surface of Mars six minutes later.

Der Hitzeschild der Landesonde muss Temperaturen bis zu 1500 °C aushalten.  Bild: NASA/JPL-Caltech

Als Nächstes muss sich der Fallschirm zum richtigen Zeitpunkt öffnen, damit die Fallgeschwindigkeit des Landers – sie beträgt bei Eintritt in die Atmosphäre 5,5 km/s – ausreichend gebremst wird. Die extrem dünne Mars-Atmosphäre, die nur etwa ein Prozent der irdischen ausmacht, bremst die Sonde nur wenig. Dennoch verringert sich die Fallgeschwindigkeit innerhalb der ersten zwei Minuten des Abstiegs um 90 Prozent. Der Fallschirm öffnet sich in einer Höhe von rund 11 Kilometern. 

This illustration shows a simulated view of NASA's InSight lander descending towards the surface of Mars on its parachute.

Die Leinen des Fallschirms sind speziell verstärkt worden, damit sie auch bei einem Sandsturm nicht reissen.   Bild: NASA/JPL-Caltech

15 Sekunden später wirft InSight dann den Hitzeschild ab und fährt nach weiteren 10 Sekunden seine drei Landebeine aus. Auf einer Höhe von wenigen hundert Metern über der Mars-Oberfläche zünden zum Schluss Bremsraketen, die InSight zu einer sanften Landung mit 8 km/h verhelfen sollen. All diese Manöver können nicht von der Erde aus ferngesteuert werden – der Bordcomputer des Landers ist hier auf sich allein gestellt. 

This illustration shows a simulated view of NASA's InSight lander firing retrorockets to slow down as it descends toward the surface of Mars.

Kurz vor der Landung auf der Mars-Oberfläche wird InSight Bremsraketen zünden.  Bild: NASA/JPL-Caltech

Mitten in der Sandsturm-Saison

Als wäre all dies noch nicht genug, kommt noch hinzu, dass InSight ausgerechnet während der Sandsturm-Saison auf dem Mars landet. Aus diesem Grund haben die Ingenieure die Sonde robust konzipiert; so sind beispielsweise die Fallschirmleinen speziell verstärkt worden, damit sie auch dem erhöhten Luftwiderstand unter solchen widrigen Verhältnissen widerstehen. InSight sollte daher auch einem der gewaltigen Staubstürme auf dem Roten Planeten trotzen können. 

This is an illustration showing a simulated view of NASA's InSight lander about to land on the surface of Mars. This view shows the underside of the spacecraft.

Die Landung erfolgt in Äquatornähe auf der Mars-Ebene Elysium Planitia.  Bild: NASA/JPL-Caltech

Die Landestelle der Sonde nennen die NASA-Leute scherzhaft den «grössten Parkplatz auf dem Mars». Sie befindet sich auf einer ausgedehnten Ebene – Elysium Planitia – am Mars-Äquator. Die Ebene eignet sich für die Mission, weil sie einen flachen, stabilen Untergrund mit wenig Felsen und Steinen bietet. Die Äquatornähe hat zudem den Vorteil, dass die Sonnensegel des Landers mehr Energie aufnehmen können. 

This artist's concept depicts NASA's InSight lander after it has deployed its instruments on the Martian surface. A version of the illustration depicts the smooth, flat ground that dominates InSight's landing ellipse in the Elysium Planitia region of Mars.

So könnte InSight nach der Landung aussehen. Die beiden wichtigsten Instrumente SEIS (vorn links) und HP3 (vorn rechts) hat der Roboterarm der Sonde bereits auf die Mars-Oberfläche abgesetzt.  Bild: NASA/JPL-Caltech

Kleinsatelliten als Begleiter

Während des Abstiegs durch die Atmosphäre sendet InSight einfache Signale, die von Radioteleskopen auf der Erde aufgefangen werden. Wenn alles gut läuft und die Sonde unversehrt gelandet ist, richtet sie ihre Antenne auf die Erde aus und schickt ein Signal, das die erfolgreiche Landung meldet. Zudem überwachen der Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und die Raumsonde Mars Odyssey das Landemanöver.

Zusätzlich verfolgen zwei Kleinsatelliten von der Grösse einer Aktentasche den Abstieg der Sonde. Diese Mars Cube One (MarCO), die mit InSight gestartet sind und danach abgekoppelt wurden, sollen die Kommunikation zwischen InSight und dem MRO aufrechterhalten. Bei optimalem Verlauf könnten sie auch das erste Bild weiterleiten, das die gelandete Sonde aufgenommen hat. 

An artist's concept of one of NASA's MarCO CubeSats. The twin MarCOs are the first CubeSats to complete a trajectory correction maneuver, firing their thrusters to guide themselves toward Mars.

Darstellung eines MarCO im Mars-Orbit. Bild: NASA/JPL-Caltech

InSight

Der Name der Landesonde steht für «Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport». InSight ist zu grossen Teilen baugleich mit der Phoenix-Landesonde der NASA, die 2008 auf dem Mars landete. Der Lander hob am 5. Mai 2018 an Bord einer Atlas-5-Rakete von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien ab; die Landung auf dem Roten Planeten ist für den 26. November geplant. 
Die rund 735 Millionen Franken teure Mission ist auf zwei Jahre angelegt. InSight soll die innere Struktur des Mars erforschen, insbesondere dessen frühe geologische Entwicklung vor 4,5 Milliarden Jahren. Es handelt sich um die erste Forschungssonde der NASA, die ausschliesslich mit europäischen Instrumenten bestückt wurde. Es ist auch die erste Mission von der Westküste der USA aus zu einem anderen Planeten. 

abspielen

JPL-Chefingenieur Manning erklärt die Tücken der Landung auf dem Mars: «InSight Landing on Mars» (engl.). Video: YouTube/NASA Jet Propulsion Laboratory

Ausrüstung und Aufgaben

InSight führt drei Instrumente mit, die auf dem Mars geophysikalische Daten sammeln sollen. Das Hauptziel der Mission besteht darin, die Entwicklungsprozesse zu erforschen, die den Mars in seiner Frühzeit formten. Zu diesem Zweck wird InSight den inneren Aufbau unseres Nachbarplaneten untersuchen, also Ausmasse und Beschaffenheit von Kern, Mantel und Kruste.

Auch der Wärmetransport vom Planeteninneren nach aussen soll analysiert werden. Die gewonnenen Daten sollen den Astronomen Rückschlüsse auf die Entstehung der Gesteinsplaneten ermöglichen. 

Infografik der ETH Zürich zum Insight-Lander
http://www.seismo.ethz.ch/static/insight/graphics/insight_lander_de.html

Infografik der ETH Zürich zum InSight-Lander. Infografik: ETHZ

  1. Lander
    Der Lander auf dem Mars ist 6 m lang (inklusive der zwei Sonnensegel), fast 1,6 m breit (mit den Sonnensegeln 2,2 m), maximal 108 cm hoch und 360 kg schwer.
  2. Sonnensegel
    Sie versorgen den Lander und seine Instrumente mit Strom und haben einen Durchmesser von 2,2 m.
  3. Seismometer (SEIS)
    Das SEIS («Seismic Experiment for Interior Structure») misst seismische Wellen von Marsbeben, Meteoriteneinschlägen, Magmaflüssen im Untergrund oder auch von Erschütterungen des HP3-Experiments, um Rückschlüsse auf die Struktur und Zusammensetzung des Planeteninneren zu ziehen.
  4. Wärmeflusssonde HP3
    HP3 («Heat Flow and Physical Properties Package»)  hämmert sich 5 m tief in den Marsboden, um zu messen, wie viel Wärme vom Inneren an die Oberfläche des Planeten fliesst. 
  5. Rotationsmesser RISE
    Er berechnet die etwas wackelige Eigenrotation des Mars, die anzeigt, ob er im Innern fest und/oder flüssig ist.
  6. Roboterarm
    Er ist 2,4 m lang und kann mit seinen fünf Fingern, angetrieben von vier Motoren, das Seismometer und die Wärmeflusssonde anheben und auf dem Marsboden platzieren.
  7. Kamera am Roboterarm
    Die Kamera lässt sich beliebig ausrichten und erlaubt es, die Umgebung und Instrumente aus allen Perspektiven abzubilden. Mit Hilfe der farbigen 3D-Bilder können die Forscher von der Erde aus die besten Standorte für Instrumente bestimmen.
  8. Kamera unter der Plattform
    Sie hat ein Fischaugenobjektiv und kann damit weitwinklige Fotos des gesamten Arbeitsbereichs des InSight-Landers machen.

    (quelle: eth zürich)

Die ETH Zürich ist mit von der Partie

Die ETH Zürich ist mit mehreren Teams am Forschungsprojekt beteiligt. Das Labor für Raumfahrtelektronik und –instrumente (AEIL) ist für die Datenerfassungs- und Steuerungselektronik sowie die Stromversorgung des Seismometers (SEIS) verantwortlich, das Marsbeben und Meteoriteneinschläge registrieren soll. An der Entwicklung des Seismometers waren mehrere europäische Forschungsanstalten unter der Leitung der französischen Raumfahrtagentur CNES beteiligt. 

Die von SEIS gesammelten Daten werden von Seismologen des Schweizerischen Erdbebendienstes (SED) und der Gruppe für Seismologie und Geodynamik (SEG) ausgewertet. Die geophysikalische Interpretation der Daten von SEIS und HP3 obliegt der SEG und der Gruppe für Explorations- und Umweltgeophysik (EEG).  

An artist illustration of the InSight lander on Mars.

Die Wärmesonde HP3 wird sich 5 m tief in den Marsboden hämmern. Bild: NASA/JPL-Caltech

Live-Stream

Gemäss Plan soll der InSight am 26. November gegen 21 Uhr (Schweizer Zeit) auf dem Mars landen. watson wird das Ereignis per Live-Ticker begleiten; zudem können Mars-Fans den Live-Stream der NASA hier verfolgen:  

Nachts, wenn die Milchstrasse aufgeht

Sterne, Planeten, Monde und noch mehr Weltraum-Stoff

Das Schweizer Weltraumteleskop hat sein erstes Bild geschickt – es ist, nun ja, speziell

Link zum Artikel

ETH findet ältestes Material ever – es ist 7 Milliarden Jahre alter Sternenstaub

Link zum Artikel

Riesenstern Betelgeuse schwächelt – das nährt Spekulationen über seine Explosion

Link zum Artikel

Weltraumteleskop TESS findet lebensfreundlichen Erdzwilling

Link zum Artikel

Zürcher Kantonsrätinnen wollen Sterne sehen

Link zum Artikel

So sähen die Planeten am Nachthimmel aus, wenn sie so nah wie der Mond wären

Link zum Artikel

Die Dinosaurier lebten auf der anderen Seite der Milchstrasse

Link zum Artikel

China veröffentlicht Bild von mysteriösem Material auf dem Mond

Link zum Artikel

Warum du es nie schaffen wirst, deiner Mutter zu erklären, was ein Schwarzes Loch ist

Link zum Artikel

Erstes Foto von einem Schwarzen Loch – und das Internet so 🤷‍♀️

Link zum Artikel

Wenn die Sonne stirbt, gibt es keinen «Superwind» – eher einen leisen Furz

Link zum Artikel

Wie stirbt das Universum?

Link zum Artikel

So fantastisch schön ist unsere Erde von der ISS aus

Link zum Artikel

Mysteriöse Radiowellen aus dem Weltall sind ein Rätsel für Astronomen

Link zum Artikel

Edelstein statt Eisenkern – diese Planeten bestehen aus Saphir und Rubin

Link zum Artikel

17 spektakuläre Weltraum-Bilder, die du gesehen haben musst

Link zum Artikel

Saturn verliert seine Ringe – und zwar schneller als gedacht

Link zum Artikel

Und es ward Licht! Seit 20 Jahren sind Raumfahrer auf der ISS

Link zum Artikel

Der Mars lockt – doch kann man da überhaupt leben?

Link zum Artikel

NASA veröffentlicht erste Audioaufnahmen: So ausserirdisch klingt der Mars

Link zum Artikel

2018: A Mars Odyssey – die Geschichte der Mars-Expeditionen in Bildern

Link zum Artikel

Marssonde erfolgreich gelandet: Das erste Bild von InSight ist da

Link zum Artikel

War «Oumuamua» eine Alien-Sonde? Ein Harvard-Papier suggeriert es

Link zum Artikel

Diese 5 Projekte bringen dich vielleicht bald ins All – etwas Kleingeld vorausgesetzt

Link zum Artikel

Das Kessler-Syndrom oder wie eine Kettenreaktion im All unser Leben verändern könnte

Link zum Artikel

So gross ist die Wahrscheinlichkeit, dass es Aliens gibt

Link zum Artikel

So beeindruckend ist ein Sandsturm auf dem Mars

Link zum Artikel

Darum ist das die längste Mondfinsternis, die du in deinem Leben sehen wirst

Link zum Artikel

Überraschung auf dem Mars: Forscher finden unterirdischen See

Link zum Artikel

Wo ist die Erde Nummer 2? Das sind die Top Ten der Kandidaten

Link zum Artikel
Alle Artikel anzeigen

«InSight»-Lander der NASA zum Mars gestartet

Video: srf

DANKE FÜR DIE ♥

Da du bis hierhin gescrollt hast, gehen wir davon aus, dass dir unser journalistisches Angebot gefällt. Wie du vielleicht weisst, haben wir uns kürzlich entschieden, bei watson keine Login-Pflicht einzuführen. Auch Bezahlschranken wird es bei uns keine geben. Wir möchten möglichst keine Hürden für den Zugang zu watson schaffen, weil wir glauben, es sollten sich in einer Demokratie alle jederzeit und einfach mit Informationen versorgen können. Falls du uns dennoch mit einem kleinen Betrag unterstützen willst, dann tu das doch hier.

Würdest du gerne watson und Journalismus unterstützen?

(Du wirst zu stripe.com (umgeleitet um die Zahlung abzuschliessen)

Oder unterstütze uns mit deinem Wunschbetrag per Banküberweisung.

Nicht mehr anzeigen

Das könnte dich auch noch interessieren:

Abonniere unseren Newsletter

ETH findet ältestes Material ever – es ist 7 Milliarden Jahre alter Sternenstaub

Fünf bis sieben Milliarden Jahre alten Sternenstaub haben Forscher an der ETH aus einem Meteoriten isoliert. Die extrahierten präsolaren Körner sind der älteste Feststoff, der je auf der Erde gefunden wurde – älter als unser Sonnensystem.

Beteiligt waren Wissenschaftler mehrerer Hochschulen, unter anderem von der Universität Chicago. Ihre Untersuchungen führten sie an der ETH durch, weil das dortige Departement Erdwissenschaften über ein weltweit einzigartiges Messgerät verfügt, das …

Artikel lesen
Link zum Artikel