InSight-Mission

Auf dem Mars und während der Reise dahin herrschen schwierige Bedingungen für die Elektronik von SEIS. Sie muss möglichst klein, leicht und stromsparend sein und muss den Erschütterungen und Vibrationen bei Start und Landung sowie der kosmischen Strahlung standhalten. Ausserdem muss sie bei Temperaturen von -35 bis +55 ºC hochpräzise und stabil arbeiten. Zur Überwachung des Betriebszustandes und frühzeitigen Erkennung von Problemen werden zahlreiche Parameter von SEIS gemessen, gespeichert und auf die Erde übertragen. Im Falle einer Störung schaltet sich SEIS automatisch aus. Jedoch wurde die Elektronik redundant, also doppelt ausgeführt, sodass im Notfall von der einen Einheit auf die andere umgeschaltet werden kann.

Die Entwicklung der Elektronik fand in Zusammenarbeit mit Partnern aus Europa und den USA statt:

• Centre National d’Etudes Spatiales (CNES), Frankreich
• Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP), Frankreich
• Imperial College (IC), Grossbritannien
• Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Deutschland
• Jet Propulsion Laboratory (JPL), USA

Was es braucht, um ein Seismometer für den Mars fit zu machen, weiss Peter Zweifel des AEIL.

Um herauszufinden, wann und wo genau sich ein Beben auf der Erde ereignet hat, werden normalerweise die Daten mehrerer Messstationen berücksichtigt (in der Schweiz gibt es über 150 davon, weltweit tausende). Auf dem ganzen Mars hingegen ist SEIS das einzige Seismometer. Aus diesem Grund wird besonders darauf geachtet, auch den schwächsten Signalen möglicher Marsbeben, Meteoriteneinschläge oder auch kleiner Tornados so viel Information wie möglich zu entnehmen. Die Mitarbeitenden des Marsbebendienstes kombinieren dazu Methoden aus der Frühzeit der Seismologie, als es auch auf der Erde nur einzelne Seismometer gab, mit modernen Analyseverfahren zur Lokalisierung der seismischen Ereignisse.

Wie man Beben auf der Mars misst und lokalisiert, weiss Dr. John Clinton des SED.

Das SED- und SEG-Duo Dr. Maren Boese und Dr. Savas Ceylan entwickelt Lösungen, um Marsbeben zu charakterisieren.

Marsbeben und Meteoriteneinschläge, aber auch die Hammerschläge, mit denen sich die Sonde HP³ in den Marsboden vorarbeitet, erzeugen seismische Wellen. Diese breiten sich im Untergrund aus und werden an den Grenzen verschiedener Schichten reflektiert, wie das Echo an einer Felswand. Aus den Laufzeiten, Amplituden und dem Frequenzgehalt der registrierten Wellen kann nicht nur ein Bild der obersten Schichten rund um die InSight Landeplattform erstellt werden, es besteht auch die Möglichkeit, die Tiefe des Kruste-Mantel-Übergangs oder des Marskerns zu bestimmen. Kombiniert mit Laborexperimenten an Gestein und thermodynamischen Grundsätzen ist sogar eine Schätzung der Zusammensetzung und Temperatur des gesamten Mars-Mantels möglich.

Die Struktur und die Zusammensetzung des Mars studiert Dr. Amir Khan der SEG.

Mit dem Aufbau der obersten Mars-Schichten befasst sich Cédric Schmelzbach der EEG.

Dr. Simon Stähler und Dr. Martin van Driel der SEG untersuchen, wie sich seismische Wellen auf dem Mars ausbreiten.