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Neuer Versuch mit dem Marsmaulwurf
Redaktion
/ Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V.
astronews.com
4. Oktober 2019
An Bord des NASA-Marslanders InSight befindet sich auch eine
kleine Rammsonde, die in den Marsuntergrund eindringen sollte, um hier
Temperaturmessungen vorzunehmen. Doch leider blieb dieser Marsmaulwurf schon
nach kurzer Zeit stecken. Nun hat ein Team in den USA und in Deutschland das
Problem analysiert und startet einen neuen Versuch, weiter in den Untergrund
vorzudringen.
Der robotische Arm des InSight-Landers nähert
sich der HP³-Sonde im "Mauwurfsloch". Mit der
Schaufel soll der "Maulwurf" nun an die Wand
seines Lochs gedrückt werden, um ihm so mehr Halt
zu geben.
Bild: NASA/JPL-Caltech [Großansicht] |
Nur fünf Zentimeter des Marsmaulwurfs ragen noch aus dem Boden heraus,
während dieser zunächst 35 Zentimeter in den Boden eindringen konnte. Dabei hat
sich ein kleiner Krater um den Schaft gebildet, wodurch die kleine Rammsonde zu
wenig seitliche Reibung erfährt, um tiefer einzudringen. Erste Versuche, mit der
Schaufel am Arm des InSight-Landers das "Maulwurfloch" zu verfüllen,
scheiterten an der harten Oberflächenkruste. Nun nehmen die Forscher des
Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des Jet Propulsion
Laboratory der NASA einen neuen Anlauf. Sie planen, den Marsmaulwurf
seitlich mit der Schaufel des robotischen Arms gegen die Kraterwand zu drücken,
um diesem genug Halt und Reibung für das weitere Eindringen zu geben.
"Bei einer Tiefe von 35 Zentimetern hatte der Maulwurf die Führungsfedern des
Gehäuses verlassen und sich dann aufgrund unzureichender Bodenreibung im Kreis
gedreht, ohne weiter vorzudringen", erklärt Prof. Tilman Spohn vom DLR-Institut
für Planetenforschung und wissenschaftlicher Leiter des HP³-Experiments. "Durch
seitlichen Druck der Schaufel des robotischen Arms wollen wir nun versuchen, ihm
diese fehlende Reibung zu geben."
Der Marsmaulwurf funktioniert wie ein selbstschlagender Nagel, dessen
Rückstoß durch Reibung aufgefangen werden muss. Im Juni 2019 hatten die Forscher
zunächst die Stützstruktur des HP³-Experiments (HP³ steht für "Heat Flow and
Physical Properties Package") entfernt und damit den Blick auf den Marsmaulwurf
freigelegt. "Es zeigte sich, dass offenbar eine feste Kruste von etwa zehn
Zentimetern zementierten Sands über recht lockerem Sand liegt", so Spohn.
Im Juli und August 2019 folgten Versuche, das Loch um den Marsmaulwurf mit
der flachen Schaufel und dann mit der Spitze der Schaufel des robotischen Arms
einzudrücken. Doch die Kruste stellte sich als zu widerstandsfähig heraus. Die
nun verfolgte Taktik, die das Team als "Pinning" bezeichnet, wird in den
kommenden Wochen auf dem Mars durchgeführt. Dabei wird der Maulwurf erneut
hämmern, unterstützt durch den seitlichen Druck des Arms. Die Technik kann
allerdings vorab nicht vollständig auf der Erde getestet werden.
Das JPL in Kalifornien hat eine funktionierende Nachbildung der InSight-Sonde
in einem Testfeld aufgebaut, wo ebenfalls ein Nachbau des HP³-Experiments des
DLR installiert ist. Dort können Bewegungen des robotischen Arms geübt werden,
aber die Wissenschaftler können den Boden nicht vollständig replizieren, ohne
weitere Informationen über seine Bildung und Zusammensetzung zu haben. "Wir
wissen nur so viel über den Boden, wie uns die Bilder zeigen", sagt Spohn.
Das Forscherteam denkt bereits darüber nach, welche zukünftigen Schritte noch
alternativ unternommen werden könnten. Eine weitere Möglichkeit ist die
Verwendung der Schaufel, um Oberflächenmaterial in das Loch zu kratzen, anstatt
zu versuchen, dieses zu komprimieren. Ein Problem für jede Lösung ist der
Roboterarm selbst. Er ist so konzipiert, dass er mit möglichst wenig Gewicht und
Stromverbrauch auf InSight mitreisen konnte, um auf dem Mars die
Experimente auszusetzen. Er bewegt sich vorsichtig und stoppt jede Bewegung, die
bestimmte Parameter überschreiten. Das kann vieles beinhalten, von einem
Gelenkmotor mit zu viel Spannung bis hin zu einer unzureichenden Erwärmung.
Im Gegensatz zum Roboterarm des NASA-Rovers Curiosity hat er keine
Kraftsensoren, sodass er nicht erkennen kann, wie viel Kraft er ausübt, und er
kann nicht kontinuierlich drücken. "Wir werden den Arm anweisen, über seine
vorgesehenen Parameter hinaus zu agieren", sagt Ashitey Trebi-Ollennu, leitender
Ingenieur des Roboterarms am JPL. "Er kann aber nicht so auf den Marsmaulwurf
drücken, wie es ein Mensch könnte. Es wäre einfacher, wenn er es könnte, aber
das ist einfach nicht der Arm, den wir haben."
Über die Mission InSight und das Experiment HP³ berichtet das DLR
auch auf einer Sonderseite und in einem speziellen Blog, in dem das Team über
die jüngsten Aktivitäten rund um den "Marsmaulwurf" informiert.
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