Mission

Von den aufgezeichneten Daten der unbemannten InSight-Mission erhofft man sich Erkenntnisse über die Prozesse, die vor mehr als vier Milliarden Jahren die erdähnlichen Planeten des inneren Sonnensystems (Merkur, Venus, Erde und Mars) entstehen liessen und sie im Verlaufe der Zeit prägten. Ausserdem soll festgestellt werden, inwiefern der Mars heute seismisch aktiv und von Meteoriteneinschlägen betroffen ist.

Eckdaten

Offizieller Start	2012
Beteiligte Institutionen
Abflug	Datum: zwischen dem 5. Mai und 8. Juni 2018 Standort: Vandenberg Air Force Base, Kalifornien, USA Trägerrakete: Atlas V-401 (57.3 Meter hoch und 333’000 Kilogramm schwer)
Flugdauer	Ca. 6 Monate (ca. 485 Millionen Kilometer)
Landung	Datum: 26. November 2018 Standort: Elysium Planitia (nahe beim Äquator, tief gelegen, flach, weicher Boden, wenig Steine, ca. 130 Kilometer lange und 27 Kilometer breite Ellipse)
Laufzeit ab Landung	Ca. 1 Marsjahr, entspricht ungefähr 2 Erdjahren

Wissenschaftliche Ziele

Das wichtigste Ziel von InSight besteht darin, Aufschlüsse über die früheste Entwicklungsgeschichte derjenigen Prozesse zu gewinnen, die den Mars geprägt haben. Hierfür werden Grösse, Dicke, Dichte und Gesamtstruktur von Kern, Mantel und Kruste des Planeten erforscht sowie die Rate bestimmt, mit der Wärme aus dem Planeteninneren entweicht. Ferner wird man Aufschluss darüber gewinnen, ob es seismische Aktivität gibt, und ob der Kern fest oder flüssig ist. Weiter strebt die Mission eine detaillierte Untersuchung der Geophysik, der tektonischen Aktivität und der Meteoriteneinschläge auf dem Mars an. Hieraus können Erkenntnisse über ähnliche Vorgänge auf der Erde gewonnen werden.

Instrumente

Das Seismometer SEIS	Es misst seismische Wellen von Marsbeben, Meteoriteneinschlägen, Magmaflüssen im Untergrund oder auch der Erschütterungen des HP³-Experiments, um Rückschlüsse auf die Struktur und Zusammensetzung des Planeteninneren zu ziehen.
Die Wärmeflusssonde HP3	Sie hämmert sich fünf Meter tief in den Marsboden, um zu messen, wie viel Wärme vom Inneren an die Oberfläche des Planeten fliesst.
Der Rotationsmesser RISE	Er berechnet die etwas wackelige Eigenrotation des Mars, welche anzeigt, ob er innen fest und / oder flüssig ist.

Mehr erfahren: https://mars.nasa.gov/insight/mission/science/

Wieso Mars?

Der Mars ist ein idealer Planet, um die fundamentalen Prozesse der Planetenentstehung zu studieren. Er dürfte den umfangreichsten und genauesten historischen Nachweis bereithalten, da er einerseits hinreichend gross ist, um den frühesten Prozessen unterworfen gewesen zu sein, die die erdähnlichen Planeten geprägt haben. Andererseits ist er klein genug, um die Handschrift dieser Prozesse bewahrt zu haben.

Landung und Installation auf dem Mars

Das folgende Video zeigt, wie die Sonde nach ihrer sechsmonatigen Reise durch das All am 26. November 2018 sanft auf der Marsoberfläche landet, wie die Sonnensegel zur Energieversorgung ausgefahren und das Seismometer sowie die Wärmeflusssonde positioniert werden. In der Realität dauert es einige Monate, bis alle Geräte aufgestellt und auf korrektes Funktionieren überprüft sind. Regelmässig Daten erfassen und übermitteln die Instrumente ab dem Frühjahr 2019.

Datenübertragung vom Mars an die ETH Zürich

Das Seismometer SEIS speichert seine Daten zuerst auf dem eigenen Datenspeicher (Flash-Halbleiterspeicher. Dieser ist ausreichend gross, um Aufzeichnungen von über 50 Stunden zu fassen. Im Normalbetrieb ab dem Frühjahr 2019 werden die Daten zweimal täglich an das Deep Space Network (DSN) der NASA übermittelt. Abhängig von der Position des Mars und der Erde erfolgt dies entweder direkt oder via einen Mars-Orbiter.

Das DSN ist ein erdumspannendes Netzwerk mit Antennen, welche die Kommunikation ins Weltall rund um die Uhr ermöglichen. Die Antennen mit Durchmessern von 34 bis 70 Metern befinden sich in der Nähe von Goldstone (USA), Canberra (Australien) und Madrid (Spanien). Das DSN leitet die Signale via die französische Raumfahrtagentur CNES an das Datenzentrum des Schweizerischen Erdbebendienstes an der ETH Zürich weiter, wo diese ausgewertet werden. Die gesamte Datenübermittlung vom SEIS-Speicher an die ETH Zürich dauert ungefähr ein bis zwei Stunden.

Bisherige Mars-Missionen

Seit 1960 unternahmen die NASA, ESA, Russland, Frankreich, Indien und Japan über 40 Mars-Missionen. Erfolgreich war weniger als die Hälfte davon. Trotzdem wird das Risiko eines Fehlschlags bei der InSight Mission als relativ gering eingeschätzt, da Abflug, Flugbahn und Landung bereits bei der erfolgreichen Phoenix Mission 2007 erprobt wurden.

Seismometer erfolgreich auf dem Mars zu landen, gelang bisher nur im Rahmen der beiden Viking Missionen im Jahre 1976. Jedoch waren die Seismometer unglücklicherweise nicht im Stande, Marsbeben nachzuweisen. Der Sensor von Viking 1 funktionierte nicht ordnungsgemäss. Das Seismometer von Viking 2 zeichnete während fast eineinhalb Jahren Daten auf, allerdings gab es nur eine Sequenz, die als Marsbeben interpretiert werden könnte. Die Daten wiesen eine schlechte Qualität auf, da starke Winde die Landeplattform und damit das darauf angebrachte Seismometer zum Vibrieren brachten. Aus diesem Grund wird das Seismometer bei InSight von der Plattform entkoppelt und direkt auf dem Marsboden installiert. Ausserdem wird es mit einem Wind- und Hitzeschutz abgedeckt.

Momentan befinden sich von der NASA sieben Rover (herumfahrend) und Lander (stationär) auf dem Mars und sechs Orbiter umkreisen den Planeten.

Mehr erfahren

NASA InSight-Webseite