In­Sight – Mission zur Er­kun­dung des Mars-In­ne­ren

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 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 Mars-Äquators in der Ebene Elysium Planitia gelandet. Nach einer Testphase konnte mit den Experimenten nach der Jahreswende 2018/19 begonnen werden. Die Missionsdauer war zunächst auf ein Marsjahr festgelegt. Das entspricht zwei Erdenjahren. Sie wurde bis Dezember 2022 verlängert.

Daten zur Mission

Insight

 

Start

5. Mai 2018 13:05 Uhr Mitteleuropäische Sommerzeit (MESZ)

Startort

Vandenberg Air Force Base, Kalifornien, USA

Trägerrakete

Atlas V-401 (AV-078)

Größe

57,3 Meter

Startgewicht

333 Tonnen (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

Daten

 

August 2012

Die Amerikanische Weltraumorganisation NASA beschließt InSight als 12. Mission ihres Discovery-Programms

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), verlängert bis Dezember 2022

InSight-Lander

InSight-Lander

 

Missionskontrollzentrum

Pasadena, für die Mission; DLR-Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC), Köln, für die Durchführung des HP3-Experiments; französische Raumfahrtagentur CNES, SISMOC, Toulouse, für das SEIS-Experiment

Abmessungen InSight

Höhe: zwischen 83 und 108 Zentimeter (Kompression der Beine kann erst nach der Landung bestimmt werden); Breite mit ausgeklappten Sonnenkollektoren: 6 Meter

Masse von InSight

360 Kilogramm; (mit Transferstufe: 727 Kilogramm)

Masse der wissenschaftlichen Nutzlast

50 Kilogramm

Maße der Sonnenkollektoren

2 Stück, jeweils 2,15 Meter Durchmesser, mit einer Gesamtfläche von circa 7 Quadratmeter

Energieversorgung / Energieproduktion der Sonnenkollektoren

Beide Sonnenkollektoren erzeugen an einem klaren Tag zusammen 600-700 Watt. An einem Tag mit Staub in der Atmosphäre geht man von einer Erzeugung von 200-300 Watt aus, auch wenn die Sonnenkollektoren mit Staub bedeckt sind.

Kommunikation

Über Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) und 2001 Mars Odyssey

Experimente

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 (heute DLR-Institut für Weltraumforschung) 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.

Nachrichten

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Multimedia

Die NASA-Sonde In Sight auf der Marsoberfläche
Nach ihrem Start am 5. Mai landete die NASA-Sonde InSight am 26. November 2018 etwas nördlich des Marsäquators und entfaltete seine Solarpanele (künstlerische Darstellung).
Bild: 1/2, Credit:

NASA/JPL-Caltech.

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HP³ auf dem Marsboden
Der DLR-Marsmaulwurf HP³ auf dem Marsboden nach der Freigabe durch den robotischen Arm des InSight-Landers.
Bild: 2/2, Credit:

NASA/JPL-Caltech/DLR

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Hintergrundartikel

In­Sight – ein geo­phy­si­ka­li­sches Ob­ser­va­to­ri­um für den Mars

Die InSight-Mission realisiert einen lang gehegten Wunsch der Planetenforscher: Ein geophysikalisches Observatorium auf einem erdähnlichen Planeten (zum Beispiel auf dem Mars).

Die Wär­me­fluss­son­de HP³

Zur Bestimmung des Wärmeflusses misst man den Anstieg der Temperatur mit der Tiefe (die sogenannte geothermische Tiefenstufe – das Gefälle, welches die Wärme hinabfließt) und die Wärmeleitfähigkeit. Letztere misst das Vermögen des Gesteins, Wärme zu transportieren.

Wis­sen­schaft­li­che Zie­le der Missi­on In­Sight

Wie sind die erdähnlichen Planeten aufgebaut, wie sind sie entstanden und wie verlief ihre frühe Entwicklung? Mit der NASA-Landesonde InSight werden mit einer robotischen Raumsonde der Aufbau aus Kruste, Mantel und Kern sowie die thermale Entwicklung des Mars vor Ort untersucht.

Lan­der und In­stru­men­te

Mit der Landesonde InSight werden die beiden Hauptexperimente HP³ und SEIS zum Mars gebracht. Nach der Landung wird sie ein Roboterarm neben der Raumsonde platzieren. Weitere Experimentkomponenten sind auf der Landesonde selbst angebracht.

Die Lan­des­tel­le

Am 26. November 2018 ist die Sonde InSight auf dem Mars gelandet. Die Landestelle befindet sich in der Ebene Elysium Planitia, da diese nur wenige geologische Besonderheiten aufweist. Denn die Instrumente, die das Mars-Innere untersuchen sollen, müssen mit möglichst wenig Risiko sicher an ihr Ziel gebracht werden.

Das Seis­mo­me­ter SEIS

Das Seismometer-Experiment SEIS der Mission InSight besteht aus insgesamt sechs seismischen Sensoren, welche die Schwingungen des Marsbodens in den drei Raumrichtungen und in zwei verschiedenen Frequenzbereichen (der Very Broad Band Sensor VBB von 0,01 bis 10 Hertz und der Short Period Sensor SP von 0,1 bis 50 Hertz) registrieren.

Der Mars

Von der Sonne aus gesehen ist Mars der vierte Planet und der äußere Nachbar der Erde. Dieser ist er in vielem ähnlich, vor allem in einigen geologischen Prozessen, die seine Oberfläche formten.

Der innere Aufbau des Mars

Der innere Aufbau von erdähnlichen (terrestrischen) Planeten wird durch die frühesten Stadien ihrer Entwicklung bestimmt. Nach der Formung des Planeten, der sogenannten Akkretion, kommt es durch die riesige Wärmemenge im Inneren zu einem ausgedehnten Schmelzvorgang; dabei trennen sich die Metalle und Silicate voneinander.

Die seismische Aktivität des Mars

Um die seis­mi­schen Ak­ti­vi­tät ei­nes Pla­ne­ten zu be­schrei­ben, muss man fünf Fra­gen nach­ge­hen: Wa­rum gibt es Be­ben? Wo er­eig­nen sie sich? Wie vie­le fin­den statt? Wie stark sind sie? Wann tre­ten sie auf?

Der Wär­me­fluss

Wir verstehen die Planeten als Wärmekraftmaschinen, ähnlich – in gewisser Weise – wie Dampfmaschinen. Als die Planeten gebildet wurden, heizten sich diese durch die Einschläge der auf sie einstürzenden Planetesimale auf.

Downloads

Broschüre: Mission Insight (2018)

1013.9 KB | PDF

Blick in das Innere des Mars

Beteiligte Institute & Einrichtungen des DLR

Institut für Weltraumforschung

Das DLR-Institut für Weltraumforschung ist ein weltweit führendes Kompetenzzentrum für optische Sensorsysteme und deren Einsatz in Planetenforschung, Erdbeobachtung und Sicherheit.

Links

Kontakt

Falk Dambowsky

Leitung Media Relations, Presseredaktion
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Kommunikation
Linder Höhe, 51147 Köln
Tel: +49 2203 601-3959

Prof. Dr. Tilman Spohn

Wissenschaftlicher Leiter HP³
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Weltraumforschung
Rutherfordstraße 2, 12489 Berlin

Dr. Martin Knapmeyer

HP³- und SEIS-Projektwissenschaftler und Mitglied des InSight-Wissenschaftsteams
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Weltraumforschung
Planetenphysik
Rutherfordstraße 2, 12489 Berlin

Ulrich Köhler

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Weltraumforschung
Öffentlichkeitsarbeit
Rutherfordstraße 2, 12489 Berlin