Dieser Sommer war eine arbeitsreiche Zeit für die NASA. Derzeit trifft die Agentur die letzten Vorbereitungen für die Cassini Mission taucht in die Saturnatmosphäre ein und überwacht den großen erdnahen Asteroiden, der kürzlich an der Erde vorbeiflog und den 40. Jahrestag des Historischen Jahrestages markiert Voyager Missionen und Gastgeber des Summer of Mars im Kennedy Space Center.
Darüber hinaus bereiten die Ingenieure des Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, die Innenerkundung mit seismischen Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport (InSight) Lander für den geplanten Start im Jahr 2018 vor. Nach dem Einsatz auf dem Mars wird der Lander dies tun enthüllen Dinge über die innere Geologie und Zusammensetzung des Mars und werfen ein neues Licht auf die Geschichte der Entstehung und Entwicklung des Roten Planeten.
Ursprünglich für den Start im Jahr 2016 geplant, verzögerte sich der Einsatz des Landers aufgrund des Ausfalls einer Schlüsselkomponente - einer Kammer, in der das seismische Experiment für die Innenstruktur (SEIS) untergebracht war. Nach Abschluss der Arbeiten an einem neuen Vakuumgehäuse für dieses Instrument sind die Techniker von Lockheed Martin Space Systems wieder im Einsatz und montieren und testen das Raumschiff in einem Reinraum außerhalb von Denver, Colorado.
Wie Stu Spath, der Programmmanager für Raumfahrzeuge bei Lockheed Martin, in einer Pressemitteilung der NASA sagte:
„Unser Team hat im vergangenen Monat die Integrations- und Testaktivitäten auf Systemebene wieder aufgenommen. Der Lander ist fertiggestellt und es wurden Instrumente integriert, damit wir die endgültigen Tests der Raumfahrzeuge abschließen können, einschließlich Akustik, Instrumenteneinsatz und Wärmebilanztests. “
Über die Erforschung des Mars hinaus wird die InSight-Mission voraussichtlich 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 noch jung war, durchlief er jedoch 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 Beweise für seine frühe geologische Geschichte besser erhalten als die Erde. InSight wird diese erhaltene Geschichte mit einer Reihe von Instrumenten untersuchen, mit denen die Seismologie, der Wärmeverlust sowie der Zustand und die Natur seines Kerns gemessen werden.
Sobald der Mars erreicht ist, setzt er sich in der Nähe des Marsäquators ab und setzt seine zwei ausklappbaren Solarzellen ein, die großen Lüftern ähneln. Innerhalb weniger Wochen nach der Landung wird es einen Roboterarm verwenden, um seine beiden Hauptinstrumente auf der Marsoberfläche zu platzieren - das oben erwähnte seismische Experiment für die innere Struktur (SEIS) und die Sonde für Wärmefluss und physikalische Eigenschaften (HP³).
Das SEIS-Instrument, das vom französischen Nationalen Zentrum für Weltraumstudien (CNES) in Zusammenarbeit mit der NASA und mehreren europäischen wissenschaftlichen Institutionen entwickelt wurde, weist eine Empfindlichkeit auf, die mit den besten Forschungsseismometern hier auf der Erde vergleichbar ist. Dieses Instrument zeichnet seismische Wellen von „Marsbeben“ und Meteoriteneinschlägen auf, die Aufschluss über die inneren Schichten des Planeten geben.
Die vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gelieferte HP³-Sonde wird einen polnischen Selbsthämmermechanismus verwenden, um sich bis zu einer Tiefe von 3 Metern oder mehr zu vergraben. Beim Abstieg verlängert die Sonde alle ~ 10 cm einen Haltegurt mit Temperatursensoren, 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 Rotation and Interior Structure Experiment (RISE), wird ebenfalls ins Spiel kommen. Dieses Instrument verwendet die X-Band-Funkverbindung des Landers, um eine Doppler-Verfolgung des Standorts des Landers durchzuführen, mit der auch Variationen der Rotationsachse des Mars gemessen werden können. Da diese Variationen hauptsächlich mit der Größe und dem Zustand des Mars-Kerns zusammenhängen, wird dieses Experiment eines der größten Geheimnisse des Mars beleuchten.
Dank mehrerer Missionen, bei denen die Oberfläche und Atmosphäre des Mars untersucht wurden, wissen Wissenschaftler jetzt, dass der Mars vor etwa 4,2 Milliarden Jahren sein Magnetfeld verloren hat. Aus diesem Grund wurde die Marsatmosphäre in den nächsten 500 Millionen Jahren durch Sonnenwind zerstört. Es wird angenommen, dass es dieser Prozess war, der es dem Planeten ermöglichte, von einer wärmeren, feuchteren Umgebung in der Vergangenheit zu einem kalten, ausgetrockneten und bestrahlten Ort zu werden, der er heute ist.
Durch die Bestimmung des Zustands des Mars-Kerns - d. H. Ob er fest oder flüssig ist oder zwischen einem festen äußeren Kern und einem flüssigen inneren Kern unterschieden wird - können Wissenschaftler ein umfassenderes Verständnis der geologischen Geschichte des Planeten erlangen. Es wird ihnen auch ermöglichen, mit einem gewissen Maß an Sicherheit zu antworten, wie und wann der Mars sein Magnetfeld (und damit seine dichtere, wärmere Atmosphäre) verloren hat.
Die wissenschaftliche Nutzlast des Raumfahrzeugs ist auch für den Start im nächsten Jahr auf dem richtigen Weg. Derzeit ist der Start der Mission am 5. Mai 2018 geplant, obwohl dieses Fenster jederzeit innerhalb von fünf Wochen verschoben werden kann. Unabhängig davon, an welchem Tag es startet, geben die Missionsplaner an, dass der Flug am 26. November 2018 (Montag nach Thanksgiving) den Mars erreichen wird.
Wie bereits erwähnt, sollte die Mission ursprünglich im März 2016 starten, wurde jedoch aufgrund eines Lecks im speziellen Metallbehälter abgesagt, der für die Aufrechterhaltung der Vakuumbedingungen um die Hauptsensoren des SEIS ausgelegt ist. Nachdem ein neu gestaltetes Vakuumgefäß gebaut und getestet (und in das SEIS integriert) wurde, ist das Raumschiff bereit für seinen neuen Starttermin.
Bereits 2010 wurde die InSight-Mission aus insgesamt 28 Vorschlägen ausgewählt, die im Rahmen der zwölften Auswahlrunde für das NASA-Entdeckungsprogramm gemacht wurden. Im Gegensatz zu New Frontiers- oder Flaggschiff-Programmen sind Discovery-Missionen Unternehmen mit kleinem Budget, die bei größeren wissenschaftlichen Aktivitäten helfen. Zusammen mit zwei weiteren Finalisten - dem Titan Mare Explorer (TiME) und dem Comet Hopper (CHopper) - erhielt InSight Mittel für die weitere Entwicklung.
Bruce Banerdt vom Jet Propulsion Laboratory der NASA ist der Principle Investigator (PI) für die InSight-Mission.
Schauen Sie sich auch dieses Video der InSight-Mission an (mit freundlicher Genehmigung der NASA JPL):
