Landung auf dem Mars! NASAs InSight-Länder, um in den roten Planeten zu schauen.

Der InSight-Lander der NASA landete heute (26. November) sicher auf der Marsoberfläche und zog die erste erfolgreiche Landung des Roten Planeten seit der Ankunft des Curiosity-Rovers im August 2012 ab – nicht weniger als zum siebten Jahrestag des Starts von Curiosity.

Signale, die bestätigen, dass InSight’s Touchdown um 14:53 Uhr EST (1953 GMT) auf die Erde kam und bei den Mitgliedern des Missionsteams und den NASA-Beamten hier im Jet Propulsion Laboratory (JPL) der Agentur, das die InSight-Mission leitet, Freude und Erleichterung hervorrief. Wenige Minuten später erhielt das Team vom Lander die Bestätigung, dass es nach der Landung funktioniert. [NASAs InSight Mars Lander: Full Coverage]

„Es war intensiv, und man konnte die Emotion spüren“, sagte NASA-Administrator Jim Bridenstine, der während der Landung im Kontrollraum hier bei JPL war. „Es war sehr, sehr ruhig, wenn es Zeit war, ruhig zu sein, und natürlich sehr feierlich mit jeder kleinen neuen Information, die empfangen wurde. Es ist ganz anders, hier zu sein, als es im Fernsehen zu sehen, bei weitem, das kann ich dir jetzt mit Sicherheit sagen, da ich beides erlebt habe.“

Aber die Spannung ließ nicht ganz nach, bis 20:30 Uhr EST (0130 GMT am 27. November), als die Mitglieder des Einsatzteams erfuhren, dass InSight seine Solarmodule erfolgreich einsetzte. Ohne diese Arrays könnte der Lander nicht überleben, geschweige denn das Innere des Roten Planeten wie nie zuvor erkunden – das Hauptziel der 850 Millionen Dollar teuren InSight-Mission.

Die qualvolle Verzögerung war unvermeidlich; NASAs Mars Odyssey Orbiter war nicht in der Lage, die Einsatzbestätigung an die Missionskontrolle weiterzugeben, bis etwa 5,5 Stunden nach der Landung, sagten Agenturbeamte.

Wenn sich die Arrays wie geplant entwickeln, wird InSight einem relativ ausgewählten Club beitreten. Weniger als 40 Prozent aller Marsmissionen über die Jahrzehnte hinweg sind erfolgreich am Ziel angekommen, sei es ein Orbitalweg um den Planeten oder seine staubige rote Oberfläche.

InSight startete am 5. Mai von der Vandenberg Air Force Base in Kalifornien aus, dem ersten Start einer interplanetaren Mission von der Westküste der USA. (Floridas Weltraumküste ist der traditionelle Startpunkt für solche weit entfernten Reisenden.)

InSight teilte seinen Atlas V Raketenflug mit zwei Aktenkoffer-großen Würfeln namens MarCO-A und MarCO-B, die in den letzten 6,5 Monaten ihren eigenen Weg zum Mars gefunden haben. Das MarCO-Duo (dessen Name für „Mars Cube One“ steht) ist zu einer 18 Millionen Dollar teuren Demonstrationsmission gestartet, die zeigen soll, dass winzige Raumschiffe den Weltraum erkunden können.

MarCO-A und MarCO-B spielten auch eine Schlüsselrolle bei der heutigen Aufregung und übermittelten Daten von InSight an die Missionskontrolle hier bei JPL während der erschütternden Entry, Descent and Landing (EDL)-Sequenz des Landers.

Und erschütternd war es. InSight traf die dünne Marsatmosphäre bei etwa 19.800 km/h (12.300 mph) und nagelte seinen Eintrittswinkel von genau 12 Grad an. Wäre der Lander noch steiler gekommen, wäre er verbrannt, noch flacher, und er wäre wie ein flacher Stein über einem Teich aus der Atmosphäre gesprungen.

Als das Lander durch den Marshimmel strich, hielt sein Hitzeschild Temperaturen um die 2.700 Grad Celsius aus – heiß genug, um Stahl zu schmelzen. Der Luftwiderstand verlangsamte InSight enorm, auf das etwa 1,7-fache der Schallgeschwindigkeit, woraufhin der Lander seinen Überschallschirm entfaltete.

InSight feuerte bald seine kleinen bordeigenen Triebwerke an, um weiter zu verlangsamen, und landete schließlich mit etwa 8 km/h (5 mph) auf einer flachen äquatorialen Ebene namens Elysium Planitia. (Diese Zahlen basieren auf den Modellierungsarbeiten des InSight EDL-Teams vor der Landung; die tatsächlichen Zahlen können am Ende leicht abweichen.)

All dies geschah in nur 6,5 Minuten – InSight’s gesamte Reisezeit in der Marsatmosphäre, vom atmosphärischen Eintritt bis zum Touchdown. Die EDL-Sequenz des Landers war etwas kürzer als Curiosity’s berühmte „7 Minuten Terror“ Erfahrung, bei der ein raketenbetriebener Himmelskran den schweren, fahrzeuggroßen Rover über Kabel auf die Marsoberfläche absetzte. (InSight’s EDL spiegelt die des Phoenix Lander der NASA wider, der im Mai 2008 in der Nähe des Nordpols des Roten Planeten landete. Die Karosserie von InSight basiert ebenfalls stark auf der von Phoenix; beide Landungen wurden vom Luft- und Raumfahrtunternehmen Lockheed Martin für die NASA gebaut.)

MarCO-A und MarCO-B folgten InSight nicht auf die Oberfläche. Die Bantam-Sonden flogen direkt auf dem Mars weiter, ihre Arbeit wurde geleistet und ihr Platz in der Geschichte als erster interplanetarer Würfelsaft zementiert. [NASAs Mars InSight Lander: 10 überraschende Fakten]

„Wir glauben, dass dies insgesamt eine wirklich interessante Technologie ist, und wir haben wirklich etwas Einzigartiges im Weltraum gezeigt, das es uns ermöglichen wird, zukünftige Missionen kompakt und effizient durchzuführen“, sagte MarCo-A Mission Manager Cody Colley vom JPL gestern (25. November) hier während einer Pre-Landing-Pressekonferenz.

Ihre Arbeit ist wahrscheinlich getan, würde ich sagen: Es ist möglich, dass MarCO-A und MarCO-B einen Asteroiden oder einen anderen Himmelskörper beobachten könnten, wenn ihre Wege sie nahe genug heranführen, und wenn die Finanzierung für eine erweiterte Mission gewährt wird, sagte John Baker, NASAs Programmbüroleiter für die MarCO-Mission, gegenüber Space.com.

So spannend die Landung auch war, sie war nur der Auftakt zum Hauptevent – InSight’s wissenschaftliche Arbeit auf dem Roten Planeten.

In den nächsten zwei Erdjahren wird der Lander die innere Struktur und Zusammensetzung des Mars in noch nie dagewesenen Details untersuchen. InSight wird dazu zwei wissenschaftliche Instrumente einsetzen: eine Hitzesonde, die sich bis zu 5 Meter unter die Marsoberfläche hämmert, und eine Reihe von drei unglaublich präzisen Seismometern, die auf der Suche nach „Marsbeben“, Meteoritenschlägen und anderen Stößen sind.

„Unglaublich präzise“ wird diesen Seismometern eigentlich nicht gerecht.

„Sie können Vibrationen mit einer Amplitude von etwa der Größe eines Atoms sehen – vielleicht ein Bruchteil eines Atoms“, sagte InSight-Chefforscher Bruce Banerdt, ebenfalls vom JPL, während der gestrigen Pressekonferenz.

Die Seismometer-Suite ist daher in einer Vakuumkammer untergebracht, um Störungen zu minimieren, die die Daten verfälschen könnten. Ende 2015 entdeckte das Missionsteam ein Leck in dieser Kammer. Das Leck wurde behoben, aber nicht rechtzeitig, damit InSight, wie ursprünglich geplant, im März 2016 starten konnte. Die Startfenster für Marsmissionen rollen nur einmal alle 26 Monate, so dass der Lander bis Mai dieses Jahres warten musste, um den Boden zu erreichen.

Das Wissenschaftsteam wird auch die Position von InSight im Weltraum mit Hilfe der Kommunikationsausrüstung des 358 Kilogramm schweren Lander verfolgen. Diese Informationen werden es den Wissenschaftlern ermöglichen, das leichte Wackeln der Marsdrehachse zu messen, was ihnen wiederum helfen wird, den Kern des Planeten besser zu verstehen, sagten NASA-Beamte.

Zusammengenommen werden all diese Daten den Wissenschaftlern einen beispiellosen Einblick in das Innere des Roten Planeten geben.

„Das ist das Ziel der InSight-Mission – das Innere des Mars tatsächlich dreidimensional darzustellen, so dass wir das Innere des Mars verstehen und auch die Oberfläche des Mars verstehen“, sagte Banerdt.

Und Wissenschaftler können den Mars als eine Art Labor nutzen, um zu verstehen, wie felsige Planeten im Allgemeinen aussehen, fügte er hinzu. Denn das Innere des Roten Planeten ist seit kurz nach der Entstehung des Mars vor etwa 4,5 Milliarden Jahren mehr oder weniger eingefroren. Wir können die Erde nicht als Zeitkapsel auf diese Weise betrachten, weil die Innenseiten unseres Planeten durch Plattentektonik, Mantelkonvektion und andere Prozesse kontinuierlich über die Äonen gerollt wurden.

InSight (der Name steht für „Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport“) zeichnet sich durch ein ungewöhnliches Maß an internationaler Zusammenarbeit aus. Die Sonde wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt zur Verfügung gestellt, und die französische Raumfahrtbehörde CNES leitete das Konsortium, das die Seismometer-Suite entwickelte. [Mars InSight: NASA-Mission zur Untersuchung des Kerns des Roten Planeten (Galerie)]

Erwarten Sie nicht, dass InSight Sie mit schönen Bildern beeindruckt. Die Mission ist nicht an kühlen Oberflächenmerkmalen interessiert, was erklärt, warum sie auf Elysium Planitia gelandet ist; die Ebene ist glatt und flach mit einem Mangel an Felsbrocken, was die Chancen auf eine sichere Landung erhöht (und die Möglichkeit, dass die vergrabene Wärmesonde tief in den marsianischen Schmutz eindringen kann). Und InSight ist ein Lander, kein Rover, so dass alle Fotos, die es im Laufe seiner Mission macht, das gleiche Gelände zeigen.

Es wird auch eine Weile dauern, bis die Raumsonde auf dem Mars einsatzbereit ist. InSight wird seinen Roboterarm verwenden, um die Hitzesonde, die Seismometer-Suite und einen Wetterschild (der die Seismometer umgibt) auf dem Boden zu platzieren.

Keine andere Marsmission hat einen solchen Instrumenteneinsatz durchgeführt – wissenschaftliche Ausrüstung wird tendenziell an den Körpern oder Armen der Red Planet Raumsonde befestigt – und das InSight-Team will sicherstellen, dass sie es richtig macht. Sobald sie also einen Blick auf die Marsumgebung von InSight werfen, werden sie den Einsatz immer wieder mit einem Testbed-Lander hier bei JPL üben.

Der tatsächliche Einsatz wird wahrscheinlich erst in zwei oder drei Monaten erfolgen, sagte Banerdt. Und es wird etwa einen weiteren Monat dauern, die Instrumente für den Einsatz auf dem Roten Planeten zu kalibrieren.

Es wird also mindestens sechs Monate dauern, bis das InSight-Team überhaupt „einen Schimmer von dem bekommt, was wir suchen“, sagte Banerdt. Und es wird wahrscheinlich die gesamte zweijährige Missionsdauer dauern, oder in der Nähe davon, um einen wirklich detaillierten Blick auf das Innere des Mars zu werfen.

„Sobald wir an der Oberfläche sind, ist InSight eine Zeitlupenmission“, sagte Banerdt.

Diese Geschichte wurde um 22:20 Uhr EST aktualisiert, um zu bestätigen, dass die NASA die Bestätigung erhalten hat, dass die Solaranlagen von InSight eingesetzt wurden.

Space.com Managing Editor Tariq Malik hat zu dieser Geschichte aus Pasadena beigetragen. Die Senior-Autorin Meghan Bartels hat aus New York City beigetragen. Mike Walls Buch über die Suche nach außerirdischem Leben „Out There“ (Grand Central Publishing, 2018; illustriert von Karl Tate) ist jetzt erschienen. Folgt ihm auf Twitter @michaeldwall. Folgen Sie uns oder Facebook. Ursprünglich veröffentlicht auf Space.com.

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