Touchdown auf dem Mars

Noch wenige Wochen, dann wird sich der Mars­maulwurf HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erstmals voll­automatisch bis zu fünf Meter tief in den Unter­grund des Roten Planeten hämmern und helfen, dessen innere Wärme zu messen. „Mit der Beteiligung an der Insight-Mission trägt Deutsch­land maß­geblich zur Erweiterung unseres Wissens über den Roten Planeten bei", betont Pascale Ehrenfreund, Vorstands­vorsitzende des DLR. „Wissen­schaftlich wie auch technologisch ist das HP3-Experiment eine Innovation zur Erforschung unseres Nachbar­planeten, ein Blick hinter den nächsten Horizont." Als Teil der Mission InSight ist das HP3-Experiment am 26. November 2018 um 20:52:59 Uhr MEZ mit der NASA-Sonde InSight auf dem Mars gelandet.

Das geophysikalische Observatorium hat nach einer fast 500 Millionen Kilometer langen Reise etwas nördlich des Mars-Äquators sanft in der Ebene Elysium Planitia aufgesetzt. „Wir sind froh, nun erstmals mit einem DLR-Experiment auf der Mars­oberfläche zu sein und die in der Raum­fahrt­geschichte bisher einmalige Erkundung des Mars­inneren wesentlich mitzugestalten", sagt Hansjörg Dittus, DLR-Vorstand für Raum­fahrt­forschung und -technologie in Pasadena, Kalifornien, anlässlich der Landung.

Am 5. Mai 2018 startete die InSight-Mission vom kalifornischen Vandenberg aus. Mit dem Eintritt in die Mars­atmosphäre war die Lande­sonde in unter sieben Minuten von 19.800 Kilometer pro Stunde auf eine Lande­geschwindigkeit von nur noch acht Kilometern pro Stunde abgebremst worden und steht seit 20:53 Uhr MEZ sicher mit den drei Lande­beinen auf dem Mars­boden. „Wir sind schon sehr gespannt auf die nun anstehende Analyse der Umgebung der Lande­sonde, um dann gemein­sam mit den US-amerikanischen Kollegen die passende Platzierung für HP3 auszuwählen", sagt der wissen­schaftliche Leiter des HP3-Experiments Tilman Spohn vom Berliner DLR-Institut für Planeten­forschung.

Nach den ersten Bildern der Lande­umgebung von InSight wird in einem nächsten Schritt ein räum­liches Modell der Ober­fläche erstellt. Anhand des Modells können die Forscher entscheiden, wo der mit­geführte robotische Arm der Sonde in einem Umkreis von ein­einhalb Metern Anfang Januar den Mars­maulwurf HP3 absetzt. Bereits Ende Dezember ist das Aus­setzen des Seismo­meters SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) geplant, an dem auch das DLR beteiligt ist und das in einem inter­nationalen Konsortium unter der Leitung der französischen Raum­fahrt­agentur CNES gebaut wurde.

„Ideal wäre für unseren Mars­maulwurf eine Stelle, die möglichst sandig ist und keine Steine aufweist", sagt HP3-Operations­manager Christian Krause vom DLR-Nutzer­zentrum für Weltraum­experimente, der den Maul­wurf mit seinen Kollegen nun zunächst vom Kontroll­zentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Kalifornien und später vom Kontroll­zentrum in Köln aus kommandiert. Der Mars­maulwurf wird sich voraus­sichtlich von Januar bis März 2019 in kleinen Schritten in bis zu fünf Meter Tiefe vor­arbeiten. Dabei zieht er ein mit Temperatur­sensoren bestücktes Flach­kabel hinter sich her. Alle fünfzig Zenti­meter legt der Maul­wurf eine Pause ein, um dort die Wärme­leit­fähigkeit des Mars­bodens zu messen.

Zwei Jahre lang sollen die Temperatur­fühler insgesamt Daten zum Temperatur­gefälle im Unter­grund liefern. Zusammen mit der Wärme­leit­fähigkeit können die Forscher dann berechnen, wieviel Wärme das Mars­innere heute noch abgibt. „Wir wollen mit diesen Messungen die Temperatur des Mars­inneren bestimmen und seine heutigen geologischen Aktivitäten im Inneren charakterisieren", erklärt Tilman Spohn. „Wir wollen darüber hinaus ermitteln, wie sich das Innere des Mars entwickelt hat, ob er noch immer über einen heißen flüssigen Kern verfügt und was die Erde im Vergleich so besonders macht." Bisher wissen die Forscher nur ungenau, wie und mit welcher Beschaffen­heit sich der Mars in Kern, Mantel und Kruste unter­teilt hat und warum sich die Dynamik seiner inneren Entwicklung im Vergleich zur Erde so rasch abschwächte.

DLR / DE