Mit der NASA-Landesonde InSight startete am 5. Mai 2018 eine Mission, die mit geophysikalischen Messungen direkt auf der Marsoberfläche den inneren Aufbau und den Wärmehaushalt des Planeten erkunden wird. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat mit dem Instrument HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) ein Experiment zu dieser Mission beigesteuert. Am 26. November 2018 ist InSight nördlich des Äquators in der Ebene Elysium Planitia gelandet. Nach einer Testphase kann mit den Experimenten nach der Jahreswende 2018/19 begonnen werden. Die Missionsdauer ist zunächst auf ein Marsjahr festgelegt, das entspricht zwei Erdenjahren.
Es ist das erste Mal seit der Astronautenmission Apollo 17 im Jahr 1972, dass Wärmeflussmessungen mit einem Bohrmechanismus auf einem anderen Himmelskörper durchgeführt werden. Hauptziel des Experiments ist es, aus den Messungen des Wärmeflusses unter der Oberfläche den thermischen Zustand des Marsinneren ableiten zu können. Mit Hilfe der Daten können Modelle der Entwicklung des Mars, seiner chemischen Zusammensetzung und auch des inneren Aufbaus überprüft werden. Aus den Messungen auf dem Mars können auch Schlüsse für die frühe Entwicklung der Erde gezogen werden.
Daten zur Mission
| Start | 5. Mai 2018 13:05 Uhr MESZ (4:05 PDT) |
| Startort | Vandenberg Air Force Base, Kalifornien, USA |
| Trägerrakete | Atlas V-401 (AV-078) |
| Größe | 57,3 m |
| Startgewicht | 333 t (Trägerrakete und InSight-Nutzlast) |
| Oberstufe | Centaur mit wiederzündbarem RL10-C-Motor |
| Treibstoff | thermal stabiles Kerosin (Typ RP-1) und flüssiger Sauerstoff (Trägerrakete); flüssiger Wasserstoff und Sauerstoff (Oberstufe) |
| Missionsdauer | etwas mehr als ein Marsjahr (rund zwei Erdenjahre); 708 Sol (Marstage) oder 728 Erdentage |
| Bodenstationen | 34-Meter- und 70-Meter-Antennen des NASA Deep Space Networks (Kalifornien, Australien, Spanien) |
Zeitplan
| August 2012 | Die Amerikanische Weltraumorganisation NASA beschließt InSight als 12. Mission ihres Discovery-Programms |
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05. Mai 2018,
13:05 Uhr MESZ (4:05 PDT)
| Start von InSight zum Mars, Entfernung Erde-Mars: 121 Millionen km; zurückzulegende Strecke von der Erde zum Mars (elliptische Hohmann-Bahn): 485 Millionen km |
| 26. Nov. 2018, 20:52 Uhr MEZ | Landung von InSight auf dem Mars, geplante Landestelle: Elysium Planitia bei 4,5 Grad Nord, 135,9 Grad Ost |
| Ende 2020 | Ende der Mission (nominell) |
InSight-Lander
| Missionskontrollzentrum | Pasadena, für die Mission; DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC), Köln, für die Durchführung des HP3-Experiments; CNES, SISMOC, Toulouse, für das SEIS-Experiment |
| Abmessungen InSight | Höhe: zwischen 83 und 108 cm (Kompression der Beine kann erst nach der Landung bestimmt werden); Breite mit ausgeklappten Sonnenkollektoren: 6 m |
| Masse von InSight | 360 kg; (mit Transferstufe: 727 kg) |
| Masse der wissenschaftlichen Nutzlast | 50 kg |
| Maße der Sonnenkollektoren | 2 Stück, jeweils 2,15 m Durchmesser, mit einer Gesamtfläche von ca. 7 m2 |
| Energieversorgung / Energieproduktion der Sonnenkollektoren | Beide Sonnenkollektoren erzeugen an einem klaren Tag zusammen 600-700 W. An einem Tag mit Staub in der Atmosphäre geht man von einer Erzeugung von 200-300 W aus, auch wenn die Sonnenkollektoren mit Staub bedeckt sind. |
| Kommunikation | Über Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und 2001 Mars Odyssey |
Experimente
| Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) | Erstmalige Bestimmung der Wärmemenge, die vom Planeteninneren ausgeht - durch Messung der Temperatur von der Oberfläche bis in eine Tiefe von 5 m sowie Messung der Wärmeleitfähigkeit. Das Experiment wurde federführend am DLR-Institut für Planetenforschung entwickelt. Ein Infrarot-Radiometer zur Bestimmung der Temperatur der Marsoberfläche ist Teil des Experiments. |
| Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) | Seismometer zur Messung der Bewegungen im Marsboden in verschiedenen Frequenzen mit sechs Sensoren, einem kurzperiodischem Sensor (Short Period Sensor - SPS) und einem Breitbandsensor (very broad band sensor - VBB). Das Instrument wurde unter Federführung der französischen Weltraumagentur CNES von einem Konsortium entwickelt, Deutschland ist hier mit dem am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen entwickelten und gebauten Lagekontrollsystem (LVL) beteiligt. |
| Rotation and Interior Structure Experiment (RISE) | RISE zeichnet die Verschiebung in den Wellenlängen des Funkverkehrs (Dopplereffekt) auf, um minimale Schwankungen der Neigung der Rotationsachse des Mars zu messen, die auf ungleichmäßige Massenverteilungen im Inneren des Planeten und den Zustand des Kerns hinweisen. |
