DLR-Marsmaulwurf HP3 startet Ausflug zum Mars
NASA-Sonde InSight mit Experiment aus Adlershof gestartet
Der Marsmaulwurf HP3 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) wird sich in wenigen Monaten erstmals vollautomatisch bis zu fünf Meter tief in den Untergrund des Roten Planeten graben und seinen inneren Aufbau erkunden. Das Experiment ist am 5. Mai 2018 mit der NASA-Mission InSight zum Mars gestartet. Um 13:05 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (4.05 Uhr Ortszeit) hob eine Atlas-401-Trägerrakete von der kalifornischen Vandenberg Air Force Base mit der Sonde an Bord ab. Die Landung des geophysikalischen Observatoriums ist nach einer fast 500 Millionen Kilometer langen halbjährigen Reise für den 26. November 2018 etwas nördlich des Mars-Äquators in der Ebene Elysium Planitia geplant. Dort wird sich die kleine Rammsonde HP3 in den Mars-Boden hämmern und rund zwei Jahre lang Daten zum Temperaturgefälle im Untergrund liefern. Die Wissenschaftler wollen verstehen, wie sich das Innere des Mars entwickelt hat, ob er noch immer über einen heißen flüssigen Kern verfügt und was die Erde im Vergleich so besonders macht.
"Wir freuen uns, dass das DLR mit HP3 als eines der drei Hauptexperimente einen bedeutenden Beitrag zur NASA-Mission InSight beisteuert und damit eine Schlüsselrolle bei der gemeinsamen Erkundung des Marsinneren einnimmt", sagt die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Pascale Ehrenfreund beim Start in Kalifornien und Prof. Hansjörg Dittus, DLR-Vorstandsmitglied für Raumfahrtforschung und -technologie, ergänzt: "Der heutige erfolgreiche Start ist das Ergebnis einer mehr als sechsjährigen herausragenden Gemeinschaftsleistung von sieben DLR-Instituten und Einrichtungen, die die Entwicklung dieser hochspezialisierten ressourcensparenden Grabungstechnologie erst möglich gemacht haben."
Die Forscher wollen das Innere des Mars und seine Vergangenheit genauer entschlüsseln. "Bisher wissen wir nur ungenau, wie und mit welcher Beschaffenheit sich der Mars in Kern, Mantel und Kruste unterteilt und warum sich die Dynamik seiner inneren Entwicklung im Vergleich zur Erde so rasch abschwächte", sagt der Leiter des Experiments HP3 Prof. Tilman Spohn vom DLR-Institut für Planetenforschung. "Das wollen wir mit den geplanten Messungen im Marsboden genauer untersuchen und damit auch die Entwicklung unserer Erde und erdähnlicher Planeten in unserem Sonnensystem und in anderen Planetensystemen besser verstehen." Das DLR-Experiment HP3 trägt dazu mit Messungen der Temperatur und Wärmeleitfähigkeit im Untergrund bei. Es besteht aus dem auf dem Marsboden stationierten Gehäuse, an dessen Vorderseite eine vertikale Vorrichtung angebracht ist. Darin befindet sich eine 40 Zentimeter lange Rammsonde von 27 Millimetern Durchmesser - von den Wissenschaftlern ‚Maulwurf’ (engl. mole) genannt -, die sich mit einem elektrisch angetriebenen Hammerschlagmechanismus über mehrere Wochen Zentimeter für Zentimeter in den Marsboden treiben wird, gefolgt von der an einem Flachkabel montierten Messsensorik.
Erster Start von der amerikanischen Westküste
Der Nachtstart der InSight-Mission in Richtung Süden über den Pazifischen Ozean war der erste Start einer interplanetaren Sonde von der amerikanischen Westküste. Am Ende der Startphase wurde die Centaur-Oberstufe von der Trägerrakete getrennt und beförderte die Mission auf einen bogenförmigen Transferkurs von der Erde weg in Richtung Mars. Zehn Tage nach dem Start findet das erste Kurskorrekturmanöver statt. Nach weiteren kleinen Kurskorrekturen und zahlreichen Systemtests wird InSight etwa zwei Monate vor Ankunft am Mars auf den Eintritt in die Marsatmosphäre mit über 20.000 Kilometern pro Stunde vorbereitet werden. Die Landesonde wird in einem flachen Winkel in die Marsatmosphäre eindringen: Damit beginnt die kritische Landephase (EDL, Entry, Descent and Landing), an deren Ende InSight nach nur sieben Minuten an einem Fallschirm der Planetenoberfläche entgegenschweben und nach dessen Abtrennen schließlich von Triebwerken gebremst aufsetzen wird. Der Kontakt mit der Raumsonde während ihres Flugs zum Mars und während des Missionsbetriebs erfolgt über die 70-Meter-Antennen des Deep Space Networks der NASA in Kalifornien, Australien und Spanien.
Das HP3 Instrument auf der NASA-Mission InSight
Die Mission InSight wird vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien, im Auftrag des Wissenschaftsdirektorats der NASA durchgeführt. InSight ist eine Mission des NASA-Discovery-Programms. Das DLR steuerte zur Mission das Experiment HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) bei. Die wissenschaftliche Leitung liegt beim DLR-Institut für Planetenforschung, wo das Experiment auch federführend entwickelt wurde, in Zusammenarbeit mit den DLR-Instituten für Raumfahrtsysteme, Optische Sensorsysteme, Raumflugbetrieb und Astronautentraining, Faserverbundleichtbau und Adaptronik, Systemdynamik und Regelungstechnik sowie Robotik und Mechatronik. Daneben sind beteiligte industrielle Partner: Astronika und CBK Space Research Centre, Magson und Sonaca sowie die Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH. Wissenschaftliche Partner sind das ÖAW Institut für Weltraumforschung und die Universität Kaiserslautern. Der Betrieb von HP3 erfolgt durch das Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) des DLR in Köln.
Ausführliche Informationen zur Mission InSight und zum Experiment HP3 finden Sie in diesem Hintergrundartikel sowie auf der DLR-Sonderseite zur Mission: www.dlr.de/insight
Kontakt:
Dr. Matthias Grott
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Planetenforschung
Tel.: +49 30 67055-419
Prof. Dr. Tilman Spohn
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Planetenforschung
Tel.: +49 30 67055-300
Fax: +49 30 67055-303
Dr. Martin Knapmeyer
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Planetenforschung
Tel.: +49 30 67055-394
Dr. Anko Börner
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Optische Sensorsysteme
Tel.: +49 30 67055-509