Das Seismometer steht auf dem Marsboden
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt astronews.com
21. Dezember 2018
Der Marslander InSight hat gestern das erste
Instrument auf der Marsoberfläche abgesetzt: das Seismometer SEIS. Nach einigen
Tests soll es ab Januar nach Marsbeben lauschen. Auch eine günstige Stelle für
das Ausbringen der Bohrsonde haben die Wissenschaftler identifiziert. Dabei hat
es ihnen die Landestelle recht einfach gemacht.
![SEIS](../../../bilder/2018/1812-020.jpg)
Das Seismometer SEIS wurde mit dem Roboterarm
von InSight auf dem Marsboden abgesetzt.
Bild: NASA/JPL-Caltech [Großansicht] |
Es war eine zentimetergenaue Detailarbeit. In den vergangenen Wochen haben
DLR-Forscher jeden Stein auf den Bildern der InSight-Landestelle
vermessen und mit dem Radiometer des HP³-Experiments den Staub an der
Marsoberfläche analysiert, um gemeinsam mit den amerikanischen und französischen
Kollegen die idealen Absetzstellen für die Instrumente der InSight-Mission
zu identifizieren.
Schließlich bildeten Wissenschaftler des Jet Propulsion Laboratory
(JPL) in Kalifornien auf Grundlage der Untersuchungen InSights
angrenzende Umgebung exakt im Labor nach und testeten die Absetzmanöver mit
einem Nachbau der NASA-Sonde. Mit der nun erfolgten Platzierung des Seismometers
vor dem Lander beginnt die Erkundung des Marsinneren. Der Marsmaulwurf des
Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird Ende Januar 2019 einen
Meter östlich des Seismometers positioniert werden. Ein vierköpfiges Team des
Kölner DLR-Nutzerzentrums für Weltraumexperimente verbleibt für die
Kommandierung und Überwachung des HP³-Experiments auch über Weihnachten und
Silvester in Kalifornien.
"Wir sind sehr glücklich über InSights sandige flache Landestelle",
sagt der wissenschaftliche Leiter des HP³-Experiments Prof. Tilman Spohn vom
DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin. "Nach intensiver Analyse der
geologischen Gegebenheiten, in die sich viele DLR-Kollegen des HP³-Teams
intensiv eingebracht haben, können wir aufatmen. Ohne größere Steine im
Arbeitsbereich des robotischen Arms oder Fragmente, die auf größere Steine
direkt unter der Oberfläche schließen lassen, ist uns die Auswahl der
Absetzstelle für HP³ schließlich deutlich leichter als erwartet gefallen."
Die jetzt festgelegte Absetzstelle befindet sich in rund 1,60 Meter
Entfernung mit möglichst großem Abstand zur Muttersonde. Das verhindert
Schattenwürfe, die sonst die Temperaturmessungen mit HP³ stören würden. Bei
Auswahl und Tests der Absetzstellen mussten die Forscher auch sicherstellen,
dass die empfindlichen Kabel, die die Instrumente am Boden mit der Muttersonde
verbinden, nicht an scharfen Felskanten verfangen oder reiben. Auch hierbei war
die flache, weitestgehend steinfreie Umgebung hilfreich.
"Vermutlich ist InSight am 26. November 2018 in einem mit Sand
aufgefüllten Meteoritenkrater gelandet", erklärt HP³-Wissenschaftler Dr.
Matthias Grott die geologischen Gegebenheiten. "Das sollte es dem Marsmaulwurf
erleichtern, wie geplant in bis zu fünf Meter Tiefe für Temperatur und
Wärmeflussmessungen vorzudringen." Allerdings bleibt es Ende Januar spannend,
welche Verhältnisse der Maulwurf unter der Mars-Oberfläche vorfindet. "Unter der
Landesonde haben wir größere Steine gesehen, die natürlich auch tiefer auftreten
könnten", so der DLR-Planetenforscher.
Aktuell befindet sich HP³ noch auf der InSight-Landeplattform. Dort
haben die Wissenschaftler bereits das Radiometer des Experiments in Betrieb
genommen, das unter anderem die Oberflächentemperatur auf dem Mars registriert.
Diese soll später mit den Temperaturmessungen des Maulwurfs im Untergrund
verglichen werden. "Derzeit kalibrieren wir unser 'Marsthermometer', wobei uns
erste Daten zeigen, dass es wie erwartet an der Landstelle in der Ebene Elysium
Planitia nachts mit etwa -90 Grad Celsius empfindlich kalt ist und sich am Tage
die oberste Sandschicht in der Mittagssonne auf bis zu 15 Grad Celsius erwärmen
kann", sagt HP³-Operationsmanager Christian Krause vom DLR-Nutzerzentrum für
Weltraumexperimente. "Über den Jahreswechsel werden wir den Einsatz von HP³
weiter vorbereiten. Dabei kümmern wir uns um Testläufe zum Vorheizen des
Maulwurf-Motors und der Kabel für das Aussetzen des Instrumentes. An Heiligabend
und am ersten Weihnachtsfeiertag haben wir kurz frei, dann geht es direkt
weiter."
Das Operations-Team um Krause wird Ende Januar auch das für mehrere Wochen
geplante Hämmern in den Marsboden kommandieren. Später, nach Erreichen der
Zieltiefe, sollen die Daten der Temperatur- und Wärmflussmessungen am
Kontrollzentrum beim DLR in Köln empfangen, aufbereitet und dann von den
Wissenschaftlern am DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin ausgewertet
werden.
Zwei Jahre lang werden die Temperaturfühler insgesamt Daten zum
Temperaturgefälle im Untergrund liefern. Zusammen mit der Wärmeleitfähigkeit
können die Forscher dann berechnen, wie viel Wärme das Marsinnere heute noch
abgibt und schlussfolgern, wie sich das Innere des Mars entwickelt hat, wie
aktiv er heute noch ist, ob der Planet noch immer über einen heißen flüssigen
Kern verfügt und was die Erde im Vergleich zum Mars so besonders macht.
Zuerst ist aber nun am Morgen des 20. Dezember 2018 (MEZ) das unter der
Leitung der französischen Raumfahrtagentur CNES gebaute Seismometer SEIS
erfolgreich ausgesetzt worden. Erste Bilder zeigen das Instrument, wie es exakt
1,64 Meter vor dem Lander steht. "Mit dem Seismometer können wir Bodenbewegungen
des Roten Planeten, die von Marsbeben oder Meteoriteneinschlägen hervorgerufen
werden, detailliert untersuchen", sagt der am SEIS-Experiment beteiligte
DLR-Planetenforscher Dr. Martin Knapmeyer.
"Durch die Analyse, wie seismische Wellen durch die verschiedenen Schichten
des Planeten laufen, können wir als Seismologen die Tiefen dieser Schichten
ableiten und herausfinden woraus sie bestehen, ähnlich wie bei einer
medizinischen Ultraschalluntersuchung," so Knapmeyer weiter. SEIS wird nach
ersten Tests im Januar mit einer vor Wind und Temperaturschwankungen schützenden
Haube überdeckt werden, um die empfindlichen Sensoren von Störungen
abzuschirmen.
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