Nasa-Roboter «InSight» Ein Maulwurf landet auf dem Mars

Rund ein halbes Jahr war «InSight» unterwegs, jetzt soll der Nasa-Roboter auf dem Mars landen. Ein Gerät an Bord soll sich dann in den Boden des Planeten hämmern und Erkenntnisse zu seinem Inneren liefern. Aber erstmal muss die Landung klappen.

Der erste Maulwurf im Weltall war aus Plüsch. Als das Space Shuttle «Endeavour» 2011 zu seinem letzten Flug abhob, hatte der Astronaut Andrew Feustel den «kleinen Maulwurf» des tschechischen Zeichners Zdeněk Miler im Gepäck. Mehr als sieben Jahre später hat es erneut ein Maulwurf in den Weltraum geschafft. Diesmal besteht er aus einem Hammer, mechanischen Federn und einem Elektromotor. Das Gerät kommt in wenigen Tagen am Mars an – und soll dort so bald wie möglich in das Innere des Planeten vordringen.

Der «Marsmaulwurf», wie ihn die Forscher liebevoll nennen, trägt den offiziellen Namen HP3 («Heat Flow and Physical Properties Package»). Entwickelt wurde das Forschungsinstrument vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Derzeit befindet sich HP3 an Bord des Landers «InSight» («Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport»), den die US-Raumfahrtbehörde Nasa im Mai auf eine 485 Millionen Kilometer lange Reise zum Mars geschickt hatte. Am Montag (26. November, etwa 21 Uhr MEZ) soll «InSight» auf dem Roten Planeten landen.

Grosse Pläne, grosse Nervosität

Es ist die erste Mars-Landung der Nasa seit «Curiosity» 2012 – und die Forscher sind nervös. Nur rund 40 Prozent aller bisher weltweit gestarteten Mars-Missionen waren der Nasa zufolge erfolgreich. Wie schwierig Mars-Landungen sind, erlebte 2016 auch die europäische Raumfahrtagentur Esa: Ihre Sonde «Schiaparelli» stürzte infolge eines Computerfehlers beim Landeanflug ab. Nicht nur die Nasa-Forscher werden die «InSight»-Landung genau beobachten: Auf der ganzen Welt soll es Public-Viewing-Veranstaltungen geben.

«Die gesamte Mission möchte das Innere des Mars erforschen», erklärt Tilman Spohn vom DLR, der das Experiment HP3 wissenschaftlich leitet. Es gehe darum, mehr über den Aufbau des Planeten und über die Dynamik unter seiner Oberfläche zu erfahren. Der Marsmaulwurf werde dazu beitragen, indem er die Temperaturen und die Leitfähigkeit des Bodens messe. «Jeder Planet ist im Grunde eine Wärmekraftmaschine. Die Abwärme, die so eine Maschine abgibt, ist ein Mass dafür, welche Arbeit der Motor in ihr leistet. Wir messen diese Abwärme und erstellen daraus Rechenmodelle über die Entstehung des Planeten.»

So soll die Mission ablaufen

Landen soll «InSight» in der Ebene Elysium Planitia nördlich des Mars-Äquators. Es handelt sich um eine Region, die weitgehend eben und frei von grösseren Steinen und Felsen ist. Bisherige Mars-Missionen haben dieses Gebiet noch nicht vom Boden aus erkundet. Der noch aktive Nasa-Rover «Curiosity» befindet sich in einer Entfernung von 500 Kilometern – und ist damit noch am nächsten dran. Im Gegensatz zu ihm wird sich «InSight» allerdings nicht bewegen, sondern am Landeplatz verharren.

Sobald der Lander sicher steht, beginnt im direkten Umfeld die Suche nach einem passenden Standort für den Marsmaulwurf. Ein an «InSight» befestigter Roboterarm wird HP3 dorthin heben. «An der Landestelle rechnen wir mit drei bis sieben Metern lockerem Material im Boden», sagt Matthias Grott vom DLR. Das sei wichtig, weil HP3 auf die Verdrängung von Sand ausgelegt sei. «Wenn wir auf einen grossen Stein treffen und nicht weiterkommen, dann ist Schluss.»

Gibt es Marsbeben?

Äusserlich erinnert der Marsmaulwurf kein bisschen an seinen tierischen Namensvetter, sondern eher an eine Mini-Rakete: ein 40 Zentimeter langer Stab, der vorne spitz zuläuft. In Teilschritten von jeweils 50 Zentimetern soll er bis in fünf Meter Tiefe vordringen. Ein elektrisch angetriebener, vollautomatischer Hammerschlagmechanismus macht dies möglich. Mit «InSight» ist HP3 über ein Kabel verbunden, damit die Forscher den Wärmefluss im Untergrund dauerhaft messen können. Wenn alles klappt, soll der Maulwurf zwei Jahre lang Daten an die Erde senden.

Neben HP3 wird noch ein weiteres Instrument auf dem Mars zum Einsatz kommen. Das DLR und das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen waren an der Entwicklung eines Seismometers beteiligt, das die Erschütterungen des Bodens und mögliche Marsbeben messen soll. Während auf dem Mond bereits langjährige Messreihen durchgeführt werden konnten, ist dies auf dem Mars noch nicht gelungen.

«Wissenschaft ist zu einem Gutteil Vergleich»

Spohn und seine Kollegen halten die Mission für wichtig, weil sie Rückschlüsse auf unseren eigenen Planeten zulasse. «Als Erdbewohner haben wir dadurch, dass wir die anderen Planeten erforscht haben, festgestellt, wie besonders die Erde ist», sagt Spohn. «Wissenschaft ist zu einem Gutteil Vergleich.» So lasse sich durch die Erkundung der geophysikalischen Prozesse des Wüstenplaneten auch die Entwicklung der Erde besser nachvollziehen.

Die rund 650 Millionen Euro teure «InSight»-Mission hatte eigentlich schon 2016 beginnen sollen. Wegen eines undichten Forschungsinstruments musste der Start damals jedoch um zwei Jahre verschoben werden. Das Design des 360 Kilogramm schweren Landers basiert vor allem auf der Raumsonde «Phoenix», die 2008 auf dem Mars landete und einige Monate lang Daten funkte. 

Ein Nachfolger für «InSight» steht auch schon in den Startlöchern: 2020 soll der Rover «Mars 2020» auf den Weg gebracht werden, eine Art überarbeitete Version von «Curiosity».

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Die lange Mission des Mars-Rovers «Opportunity»

Der Rover «Opportunity» begann seine Reise im Juli 2003 und landete rund ein halbes Jahr später, am 25. Januar 2004, auf dem Mars.

Bild: Keystone/Nasa

Seitdem rollte der rund 185 Kilo schwere sechsrädrige Rover über den Roten Planeten und hinterliess Spuren im Sand.

Bild: Keystone

Seine Mission war ursprünglich für gerade mal 90 Tage angedacht. Doch der Rover konnte 15 Jahre entscheidende Informationen zur Erforschung unseres Nachbarplaneten liefern.

Bild: Keystone

Darunter auch diese schöne Landschaftsaufnahme.

Bild: Keystone

Sonnenaufgang auf dem Mars am 15. Februar 2018.

Bild: Keystone/Nasa

Hauptaufgabe des Rovers auf dem Mars war die Suche nach Beweisen für die frühere Existenz von Wasser – die Voraussetzung für die Entstehung von Leben.

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Auf seiner Mars-Reise bewies der Rover eine unglaubliche Ausdauer. Sein baugleicher Zwilling «Spirit» hatte bereits 2011 aufgegeben und keine Signale mehr gesendet.

Bild: Keystone

Die Spuren des Rovers sind sogar aus dem All zu sehen, wie diese Satelliten-Aufnahme zeigt. Hier erforschte «Opportunity» gerade die Kante des Victoria-Kraters auf Höhe des Mars-Equators.

Bild: Keystone

Der Krater aus der Bodenperspektive.

Bild: Keystone

Über die Jahre lieferte der Rover mehr als 217'000 Bilder von der Marsoberfläche..

Bild: Keystone/Nasa

Mitglieder des Mars-Rover-Projektes: Mark Adler (links), Larry Soderblom (Mitte) und Scott McLennan während einer Pressekonferenz 2004. Sie waren massgeblich am Erfolg der Opportunity-Mission beteiligt.

Bild: Keystone

Kurz nach der Landung auf dem Mars. Dieses Bild zeigt ein Stück des Hitzeschildes, das den Rover vor dem Verglühen beim Eintritt in die Mars-Atmosphäre schützte.

Bild: Keystone