Die NASA erweitert die Exploration für zwei planetarische Wissenschaftsmissionen

InSight auf dem Mars
InSight auf dem Mars (Abbildung): Diese Abbildung zeigt das InSight-Raumschiff der NASA mit seinen Instrumenten auf der Marsoberfläche. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech. Vollbild und Bildunterschrift ›

Die Missionen – Juno und InSight – haben jeweils unser Verständnis unseres Sonnensystems verbessert und neue Fragen aufgeworfen.


INSIGHT MISSION NEWS | 8. Januar 2021

Während sich die NASA darauf vorbereitet, Astronauten zurück zum Mond und weiter zum Mars zu schicken, informiert die Suche der Agentur nach Antworten über unser Sonnensystem und darüber hinaus diese Bemühungen weiter und generiert neue Entdeckungen. Die Agentur hat die Missionen von zwei Raumfahrzeugen nach einer externen Überprüfung ihrer wissenschaftlichen Produktivität verlängert.

Super! Insight kann weiter Marsbeben aufzeichnen und auch der Mars-Maulwurf erhält eine Chance.

Juno kann die spannenden Monde von Jupiter untersuchen.

Christian Dauck

Die Missionen – Juno und InSight – haben jeweils unser Verständnis unseres Sonnensystems verbessert und neue Fragen aufgeworfen.

Ein unabhängiges Überprüfungsgremium, das sich aus Experten mit Hintergrund in Wissenschaft, Betrieb und Missionsmanagement zusammensetzte, stellte fest, dass die Missionen Juno und InSight „außergewöhnliche Wissenschaft hervorgebracht“ haben, und empfahl der NASA, beide Missionen fortzusetzen.

Das Juno-Raumschiff und sein Missionsteam haben Entdeckungen über die innere Struktur, das Magnetfeld und die Magnetosphäre von Jupiter gemacht und festgestellt, dass die atmosphärische Dynamik weitaus komplexer ist als bisher angenommen. Die Mission, die bis September 2025 oder bis zu ihrem Lebensende (je nachdem, was zuerst eintritt) verlängert wird, wird nicht nur die wichtigsten Beobachtungen des Jupiter fortsetzen, sondern auch ihre Untersuchungen auf das größere Jupiter-System einschließlich Jupiters Ringen und großen Monden mit gezielten Beobachtungen und Nahaufnahmen ausweiten Vorbeiflüge der Monde Ganymed, Europa und Io geplant.

JunoCam Bild von Jupiter
Der Bürgerwissenschaftler Kevin M. Gill hat dieses Bild mit Daten aus dem JunoCam-Imager des Raumfahrzeugs erstellt. Credits: NASA / JPL-Caltech

Die InSight-Missionwird um zwei Jahre verlängert und läuft bis Dezember 2022. Das Raumschiff und das Team von InSight haben sein hochempfindliches Seismometer eingesetzt und betrieben, um unser Verständnis der Marskruste und des Marsmantels zu erweitern. Auf der Suche und Identifizierung von Marsquakes sammelte das Missionsteam Daten, die die robuste tektonische Aktivität des Roten Planeten deutlich machen, und erweiterte unser Wissen über die atmosphärische Dynamik, das Magnetfeld und die innere Struktur des Planeten. Die erweiterte Mission von InSight konzentriert sich auf die Erstellung eines lang anhaltenden, qualitativ hochwertigen seismischen Datensatzes. Der fortgesetzte Betrieb der Wetterstation und die Vergrabung der seismischen Leine mit dem Instrument Deployment Arm (IDA) des Raumfahrzeugs werden zur Qualität dieses seismischen Datensatzes beitragen.

„Die Senior Review hat bestätigt, dass diese beiden planetarischen Wissenschaftsmissionen wahrscheinlich weiterhin neue Entdeckungen bringen und neue Fragen zu unserem Sonnensystem aufwerfen werden“, sagte Lori Glaze, Direktorin der Abteilung für Planetenwissenschaften am NASA-Hauptsitz in Washington. „Ich danke den Mitgliedern des Senior Review Panels für ihre umfassende Analyse und auch den Missionsteams, die nun weiterhin aufregende Möglichkeiten bieten werden, unser Verständnis der dynamischen Wissenschaft von Jupiter und Mars zu verfeinern.“

Erweiterte Missionen nutzen die großen Investitionen der NASA und ermöglichen fortgesetzte wissenschaftliche Operationen zu weitaus geringeren Kosten als die Entwicklung einer neuen Mission. In einigen Fällen ermöglichen die Erweiterungen den Missionen, weiterhin wertvolle Langzeitdatensätze zu erfassen, während in anderen Fällen Missionen den Besuch neuer Ziele mit völlig neuen wissenschaftlichen Zielen ermöglichen.

Die Planetary Science Division der NASA betreibt derzeit mehr als ein Dutzend Raumschiffe im gesamten Sonnensystem.

Quelle: https://mars.nasa.gov/news/8829/nasa-extends-exploration-for-two-planetary-science-missions/?site=insight


NASA-Auszeichnung für MPS-Ingenieur

Als Mitglied des InSight Instrument Site Selection Teams hat Dr. Marco Bierwirth den Einsatzort des Seismometers SEIS auf der Marsoberfläche ausgewählt.

7. JANUAR 2021

Die amerikanische Weltraumbehörde NASA hat die 49-köpfige Expertengruppe, die in den Tagen nach der Landung der Marssonde InSight den Standort für die mitgeführten wissenschaftlichen Instrumente ausgewählt hat, mit dem NASA Group Achievement Award ausgezeichnet. Zu den Geehrten gehört Dr.-Ing. Marco Bierwirth vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen. Unter seiner Leitung hatte das MPS zuvor Hardwarekomponenten für InSights Seismometer SEIS entwickelt und gebaut. Die Landung und Inbetriebnahme von InSight erlebte Bierwirth in den USA am Kontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. Als Mitglied der Insight Instrument Site Selection Group prüfte er dort, wo in unmittelbarer Nähe zur Landesonde SEIS optimale Arbeitsbedingungen vorfinden würde. SEIS zeichnet seit knapp zwei Jahren die Beben auf dem Mars auf. Es ist das erste Seismometer, das aussagekräftige seismische Daten vom roten Planeten liefert.

Dr. Marco Bierwirth demonstriert das Nivelliersystem des Seismometers SEIS am Marsmodell im Foyer des MPS. Die… [mehr]© MPS

Am 26. November 2018 landete die NASA-Sonde Insight auf dem Mars mit dem Ziel, geophysikalische Eigenschaften unseres Nachbarplaneten wie den inneren Aufbau und den Wärmefluss aus dem Innern zu bestimmen. Zwei der wissenschaftlichen Instrumente, die mit an Bord zum roten Planeten reisten, benötigen für ihre Messungen direkten Kontakt zur Marsoberfläche: das Seismometer SEIS, das unter Leitung der französischen Weltraumagentur CNES zur Verfügung gestellt wurde, und die Wärmeflusssonde HP3 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. InSight‘s Greifarm setzte sie wenige Tage nach der Landung in den Marssand; über Kabel bleiben sie mit der Landeeinheit verbunden.

Vorangegangen war ein ausgeklügelter Auswahlprozess. „Damit die Instrumente optimal funktionieren können, ist der genaue Aufstellort entscheidend“, erklärt Bierwirth. Diesen zu bestimmen, war vom vierten bis zum vierzehnten Tag der Mission (gerechnet in Marstagen) Aufgabe der InSight Instrument Site Selection Group. Die Gruppe bestehend aus Vertretern der Instrumententeams, NASA-Ingenieure und Mars-Geologen hatte schon zuvor einen Katalog von 25 Bedingungen erstellt, welche der „Arbeitsplatz“ erfüllen sollte. Diese galt es nun anhand der ersten Bilder, die InSight‘s Kameras von ihrer unmittelbaren Umgebung lieferten, zu überprüfen.

„Als InSight direkt nach der Landung die ersten Aufnahmen sendete, wurde klar, dass die Sonde in einer flachen, sandigen Senke gelandet war. Das war eine große Erleichterung“, erinnert sich Bierwirth. „Nur wenige Meter entfernt sieht man am Rand der Senke viel mehr Gesteinsbrocken. Eine solche Umgebung hätte das Platzieren der Instrumente deutlich erschwert“, fügt er hinzu.

Neben der Verteilung von Geröll und kleinen Steinchen spielten bei der Auswahl der geeignetsten Stelle auch Oberflächenneigung und -beschaffenheit sowie mehrere technische Kriterien eine Rolle. So hatte der MPS-Ingenieur unter anderem die Schutzhaube von SEIS im Blick. Diese sollte nach dem Ausbringen von SEIS über das empfindliche Instrument gestülpt werden, um es vor Wind, extremen Temperaturen und anderen Umwelteinflüssen zu schützen. „Optimalerweise müssen SEIS und das Schutzschild auf derselben Höhe stehen. Dies lässt sich nicht auf allen Topographien erreichen“, so Bierwirth.

Dass sich die arbeitsintensiven zehn (Mars)tage ausgezahlt haben, hat SEIS längst bewiesen. Seit Februar 2019 misst das Instrument rund um die Uhr alle Beben, die unseren Nachbarplaneten erschüttern und ist so zur ersten „Erdbebenwarte“ auf dem Mars geworden.

Dr. Marco Bierwirth hat an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Elektrotechnik und Werkstofftechnik studiert. Seit 2008 arbeitet er am MPS, wo er sich seitdem mit der Entwicklung von Hardware für ein Mars-Seismometer beschäftigt. Der Beitrag des MPS zur InSight-Mission ist der Nivelliermechanismus von SEIS. Er sorgt dafür, dass sich das Instrument nach dem Ausbringen auf der Marsoberfläche selbsttätig exakt waagerecht ausrichtet. Dies ist eine entscheidende Voraussetzung für hochpräzise seismische Messungen.

Mit dem Group Achievement Award zeichnet die NASA jährlich Teams aus, die in herausragender Weise zum Erreichen der Ziele der NASA beigetragen haben.

Quelle: https://www.mps.mpg.de/nasa-auszeichnung-fuer-mps-ingenieur


INSIGHT MISSION NEWS | 16. Oktober 2020

Der „Maulwurf“ der NASA InSight ist außer Sicht – Wird voraussichtlich erst Anfang 2021 wieder hämmern.

Animierte Ansicht des spitzenartigen Maulwurfs, der versucht, sich auf dem Mars zu graben
InSights Arm zieht sich zurück und enthüllt den Maulwurf: InSight der NASA hat am 3. Oktober 2020 seinen Roboterarm zurückgezogen und enthüllt, wo der spitzenartige „Maulwurf“ versucht, sich in den Mars zu graben. Das kupferfarbene Band am Maulwurf verfügt über Sensoren zur Messung des Wärmeflusses des Planeten. In den kommenden Monaten wird der Arm den Boden auf dem Maulwurf abkratzen und abstampfen, um ihm beim Graben zu helfen. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech. Vollbild und Bildunterschrift ›

Der InSight-Lander der NASA arbeitet weiter daran, seinen „Maulwurf“ – einen 40 Zentimeter langen Rammler und eine Wärmesonde – tief unter die Marsoberfläche zu bringen. Eine Kamera am Arm von InSight hat kürzlich Bilder des jetzt teilweise ausgefüllten „Maulwurfslochs“ aufgenommen, in denen nur die aus dem Boden ragende Wissenschaftsleine des Geräts zu sehen ist.

In die Leine eingebettete Sensoren messen die vom Planeten fließende Wärme, sobald der Maulwurf mindestens 3 Meter tief gegraben hat. Das Missionsteam hat daran gearbeitet, dass der Maulwurf mindestens bis zu dieser Tiefe gräbt, damit er die Temperatur des Mars messen kann.

Der Maulwurf wurde so konstruiert, dass lockerer Boden um ihn herum fließt und Reibung gegen seinen äußeren Rumpf erzeugt, so dass er tiefer graben kann. Ohne diese Reibung springt der Maulwurf einfach an Ort und Stelle, während er in den Boden hämmert. Der Boden, auf dem InSight gelandet ist, unterscheidet sich jedoch von dem, auf den frühere Missionen gestoßen sind: Während des Hämmerns haftet der Boden zusammen und bildet eine kleine Grube um das Gerät, anstatt um es herum zusammenzufallen und die erforderliche Reibung bereitzustellen.

Die Abbildung zeigt InSight on Mars der NASA
InSight on Mars (Abbildung): Diese Abbildung zeigt das InSight-Raumschiff der NASA mit seinen auf der Marsoberfläche eingesetzten Instrumenten. Credits: NASA / JPL-Caltech. Bild herunterladen >

Nachdem sich der Maulwurf letztes Jahr beim Hämmern unerwartet aus der Grube zurückgezogen hatte, legte das Team die kleine Schaufel am Ende des Roboterarms des Landers darauf, um ihn im Boden zu halten. Jetzt, da der Maulwurf vollständig in den Boden eingebettet ist, kratzen sie mit der Schaufel zusätzlichen Boden darüber und drücken diesen Boden ab, um mehr Reibung zu erzielen. Da es Monate dauern wird, bis genügend Erde eingepackt ist, wird der Maulwurf voraussichtlich erst Anfang 2021 wieder hämmern.

„Ich bin sehr froh, dass wir uns von dem unerwarteten ‚Pop-out‘-Ereignis erholen konnten, das wir erlebt haben, und den Maulwurf tiefer als je zuvor bekommen konnten“, sagte Troy Hudson, der Wissenschaftler und Ingenieur am Jet Propulsion Laboratory der NASA, der die Arbeit leitete um den Maulwurf zum Graben zu bringen. „Aber wir sind noch nicht ganz fertig. Wir wollen sicherstellen, dass sich genug Erde auf dem Maulwurf befindet, damit er ohne Hilfe des Arms selbstständig graben kann.“

Der Maulwurf wird offiziell als HP 3 ( Heat Flow and Physical Properties Package) bezeichnet und wurde von der Deutschen Weltraumorganisation (DLR) gebaut und der NASA zur Verfügung gestellt. JPL in Südkalifornien leitet die InSight-Mission. Lesen Sie mehr über die jüngsten Fortschritte des Maulwurfs in diesem DLR-Blog .

Eine Nachbildung von InSight, der Erde mit einer Schaufel abkratzt
Replik von InSights Arm Practices Scraping: Dieses Filmmaterial vom 19. August 2019 zeigt eine Replik von InSight Scraping Ground mit einer Schaufel am Ende seines Roboterarms in einem Testlabor bei JPL. Eine Nachbildung des „Maulwurfs“ – der selbsthämmernden Wärmesonde des Landers – wird angezeigt, wenn sich die Schaufel nach links bewegt. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech. Vollbild und Bildunterschrift ›

Mehr über die Mission

JPL verwaltet InSight für die Direktion für Wissenschaftsmissionen der NASA. InSight ist Teil des Discovery-Programms der NASA, das vom Marshall Space Flight Center der Agentur in Huntsville, Alabama, verwaltet wird. Lockheed Martin Space in Denver baute das InSight-Raumschiff, einschließlich der Kreuzfahrtbühne und des Landers, und unterstützt den Raumfahrzeugbetrieb für die Mission.

Eine Reihe europäischer Partner, darunter das französische Centre National d’Études Spatiales (CNES) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), unterstützen die InSight-Mission. CNES stellte der NASA das Instrument Seismic Experiment for Interior Structure ( SEIS ) zusammen mit dem Hauptforscher am IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) zur Verfügung. Wesentliche Beiträge für SEIS kamen von IPGP; das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Deutschland; die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH Zürich) in der Schweiz; Imperial College London und Oxford University im Vereinigten Königreich; und JPL. Das DLR stellte das Paket Wärmefluss und physikalische Eigenschaften ( HP 3) zur Verfügung) Instrument mit bedeutenden Beiträgen des Weltraumforschungszentrums (CBK) der Polnischen Akademie der Wissenschaften und der Astronika in Polen. Das spanische Centro de Astrobiología (CAB) lieferte die Temperatur- und Windsensoren.

Quelle: https://mars.nasa.gov/news/8776/nasa-insights-mole-is-out-of-sight/?site=insight