Insight-Marsmaulwurf: Für den 17. Oktober geplante Kratzbewegungen mit der Schaufel

Der wissenschaftliche Leiter des DLR-Instruments HP3 Prof. Tilman Spohn, versorgt uns im DLR-Blog seit Februar 2019 mit den Neuigkeiten der InSight-Mission und erläutert regelmäßig die aktuelle Lage der Wärmesonde HP3, die wir liebevoll als MarsMaulwurf bezeichnen. Quelle: https://www.dlr.de/blogs/alle-blogs/das-logbuch-zu-insight-1144.aspx/searchtagid-71916/

Logbuch-Eintrag vom 16. Oktober 2020

In meinem letzten Logbucheintrag vom 10. August hatte ich berichtet, dass es uns besser als gedacht gelungen war, Sand in die Grube zu schieben. Dass wir aber dennoch zunächst weiter mit der schräg gestellten Schaufel auf das hintere Ende des Maulwurfs drücken wollten, um diesen noch etwas tiefer in den Boden zu bekommen. Wir wollten dann noch einmal bei einem sogenannten Free-Mole-Test prüfen, ob die Sonde ohne Hilfe des Arms weiter in den Boden eindringen würde.

Diese Versuche fanden leider unter schwierigen gewordenen Bedingungen statt. Insbesondere Staub in der Marsatmosphäre als Folge von nahen Staubstürmen und Staub auf den Solarzellen haben die verfügbare elektrische Leistung deutlich reduziert. Dies führte dazu, dass das HP3-Radiometer nicht mehr wie gewünscht messen konnte. Darüber hinaus haben die mit der reduzierten Leistungsversorgung einhergehenden erhöhten Anforderungen an das Operations-Team dazu geführt, dass der Maulwurf und die Schaufel ab September nur noch 14-täglich kommandiert werden konnten. Insgesamt konnte seitdem dreimal gehämmert werden, zweimal mit 100 Schlägen am 22. August (sol 618) und am 5. September (sol 632) und schließlich einmal mit 250 Schlägen am 19. September (sol 645).

Quelle: NASA/JPL-Caltech Hämmern mit um 30° geneigter Schaufel am 19. September 2020 (Sol 645). Die Schaufel dringt zunächst weiter in den Sand ein, zeigt aber nach ca 60% der Zeit keine Bewegung mehr. Das Kabel bewegt sich dagegen weiter – in Folge von Bewegungen des Maulwurfs – aber es ist nicht eindeutig zu erkennen, dass das Kabel tiefer in den Boden kommt.

Dabei zeigte sich, dass während der beiden ersten Runden und während der ersten Hälfte der Zeit beim dritten Hämmern die Schaufel tiefer in den Sand eindrang. Da der Maulwurf unter der Schaufel verborgen war, konnte das damit wahrscheinlich einhergehende Eindringen der Sonde selbst nicht direkt beobachtet werden. Während des Hämmerns führte das zur Sonde laufende Flachbandkabel erhebliche Bewegungen durch, die aber nur beim Hämmern am 22. August eindeutig als Vorwärtsbewegung identifiziert werden konnten. Insgesamt konnte aus den Bewegungen der Schaufel abgeschätzt werden, dass der Maulwurf höchstens einen Zentimeter tiefer in den Boden eingedrungen ist. Interessant zu beobachten war, dass während der zweiten Hälfte der 250 Hammerschläge am 19. September die Schaufel nicht weiter eindrang. Wahrscheinlich war diese auf Duricrust gestoßen, die ein weiteres Eindringen der Schaufel verhinderte. Das war durchaus so gewünscht, denn damit war ein zweiter Free-Mole-Test ermöglicht worden. In der Tat, hat die Sonde sich ausweislich der Bewegungen des Kabels weiterbewegt, aber es konnte nicht eindeutig festgestellt werden, dass diese Bewegungen den Maulwurf tiefer in den Boden gebracht hätten.

In Anbetracht der nicht eindeutigen Bewegungen der Sonde und des erheblichen Zeitaufwands hat das Team daraufhin nach eingehender Diskussion beschlossen, diesen Pfad zu verlassen und stattdessen die Verfüllung der Grube anzugehen. Dazu wurde am 3. Oktober die Schaufel angehoben und damit die Grube sichtbar.

Die Grube nach Anheben der Schaufel am 3. Oktober (Sol 659)
Quelle: NASA/JPL-Caltech Die Grube nach Anheben der Schaufel am 3. Oktober (Sol 659). Deutlich ist der Abdruck der Schaufel im Sand zu erkennen. Der Maulwurf ist vollständig mit Sand bedeckt und die Grube weitgehend gefüllt. In der rechten Abbildung sind die beiden für den 17. Oktober geplanten versetzten Kratzbewegungen der Schaufel angedeutet.

Nach einiger Diskussion um das weitere Vorgehen wurde nun beschlossen, dass am kommenden Samstag den 17. Oktober (sol 659) zunächst zwei parallele Kratzbewegungen durchgeführt werden sollen (vergleiche die Abbildung unten). Danach soll eine Wärmeleitfähigkeitsmessung durchgeführt werden, die uns auch indirekte Hinweise auf die Verfüllung geben soll. Und dann soll auf die Füllung gedrückt werden, um den Sand zu komprimieren und dem Maulwurf zu helfen. Je nach Ergebnis des Kratzens werden weitere Aktionen zur Verfüllung der Grube geplant werden bevor dann später weiteres Hämmern und ein Free-Mole-Test anstehen.

Marsmaulwurf-HP3: Gespanntes warten wie es weiter geht die kommenden Tage und Wochen

Bevor es los zur Arbeit geht Musik hören und sich noch schnell die neusten Bilder der Raumsonde Insight auf dem Mars anschauen:

August 26 (Mittwoch), 2020, Sol 622
August 28 (Freitag), 2020, Sol 624
August 31(Montag), 2020, Sol 627

Die neusten Bilder nach der erfolgreichen Grabung:

Ich warte voller Vorfreue darauf wie es denn nun weitergeht. Hoffe ja darauf das Sie diese Woche vielleicht noch mal Hämmern und nicht nur damit beschäftigt sind die neusten Bilder zu analysieren.

Das Seismometer Arbeitet dabei fleißig still im Hintergrund und detektiert Marsbeben. Man hofft auf ein starkes Beben was Rückschlüsse auf die inneren Struktur des Mars geben kann. Auch der Marsmaulwurf (Wärmeflusssonde-HP3) soll dabei helfen.

Da ich mich ja für die Astrobiologie interessiere ist natürlich auch die Geologie des Mars interessant.


Und dann sind da ja noch die 3 neuen Mars-Raumsonden unterwegs, Unterstützung für die Mars-Erforschung kommt also auch.

Insight auf dem Mars: Die Mole wird vergraben

Wie angekündigt wurden die Aktivitäten im August wieder aufgenommen und damit begonnen die Mole mit der Schaufel am Roboterarm zu begraben. Ich bin gespannt wie es sich weiter entwickelt, wäre schön wenn es doch noch mit den „Marsmaulwurf“ klappt. Die Daten hätte ich echt gerne weil es total spannend und interessant ist mehr über die Bodenbeschaffenheit zu erfahren. Wir werden in den nächsten tagen sicherlich mehr erfahren bzw. sehen. Das aktuelle Bild vom Sol 598 am 2 August 2020, sieht schon mal vielversprechend aus.

Das Maulwurf-Team wird jetzt allerdings erst einmal eine Pause einlegen. Wir werden die mit dem Vorhaben zusammenhängenden Fragen besprechen und den Roboterarm in der Zeit für andere wissenschaftliche Aktivitäten zur Verfügung stellen. Wenn alles gut geht, werden wir unsere Aktivitäten voraussichtlich im August wieder aufnehmen.

Unglaublich wie schnell die Zeit vergangen ist aber gleich mit Anfang August hab ich nicht nun wirklich nicht gerechnet. Eine tolle und schöne Überraschung an diesem Tag.

Hier das aktuelle Bild:

Sol 598 – 2 August 2020
Sol 577 11 Juli 2020

Logbuch-Eintrag vom 7. Juli 2020

Am Samstag, 20. Juni 2020 (Sol 557 Marszeit) haben wir den im vorigen Logbuch-Eintrag angekündigten Free-Mole-Test beendet. Das Ergebnis entsprach leider nicht unseren optimistischsten Erwartungen, war aber auch nicht völlig überraschend: Der Maulwurf, unsere HP³-Wärmesonde auf der NASA-Mission InSight, begann wieder auf der Stelle zu „hüpfen“ – und das, nachdem er noch am 13. Juni beziehungsweise Sol 550 ohne direkte Unterstützung durch die Schaufel am Roboterarm des Landers einige vielversprechende Fortschritte gemacht hatte…

Wir können die Bewegung des Maulwurfs weder direkt auf Bildern verfolgen, da die Schaufel den Blick versperrt, noch haben wir direkte Messdaten, die die Bewegung der Sonde dokumentieren. Stattdessen müssen wir die Situation anhand der Bewegung des Sensoren- und Versorgungskabels unseres Maulwurfs beurteilen oder, genauer gesagt, anhand der Verschiebungen von Markierungen auf dem Kabel relativ zum Bildhintergrund.

Quelle: NASA/JPL-Caltech

Der Free-Mole-Test hatte bereits am Samstag, 13. Juni 2020 (Sol 550) begonnen, aber die damaligen Anzeichen dafür, dass sich der Maulwurf während 125 Hammerschlägen vorwärts in die Tiefe bewegte, waren nicht ausreichend eindeutig. Die Animation oben zeigt, wie die Schaufel zunächst weiter nach unten geht und in den Boden gedrückt wird – so, wie ich es schon in meinem vorigen Blogbeitrag näher beschrieben hatte. Dabei drückt die Schaufel auf das hintere Ende der Sonde. In der Mitte des Videos hört die Schaufel auf, sich zu bewegen und die Staubpartikel in der Schaufel kommen sichtlich zur Ruhe. Dabei bewegt sich das Kabel um einige Millimeter nach rechts!

Beides, die zur Ruhe gekommenen Staubpartikel und die gleichzeitige Bewegung des Kabels, ließen den Schluss zu, dass sich der Maulwurf von der Schaufel weg und von selbst vorwärts bewegt hatte. Bestärkt wurden wir durch die Daten des Neigungsmessgeräts im Maulwurf, das eine leichte Aufrichtung der Sonde anzeigte. Auch das circa einen Meter entfernte Seismometer zeichnete eine Veränderung in der Frequenzcharakteristik der aufgezeichneten Hammerschläge auf.

Die Bewegung des Kabels kehrte sich etwas später für eine kurze Weile um, bevor sich es sich weiter nach rechts bewegte. Dann folgte wieder eine sehr kleine Bewegung nach links, bevor es sich wieder vorwärts bewegte. Eine sorgfältige Analyse der Bilder zeigte: Die Netto-Vorwärtsbewegung des Kabels (und auch des Maulwurfs?) betrug zwei bis drei Millimeter. Die Bruttobewegung könnte drei- bis fünfmal so groß gewesen sein.

Als das Team die Bilder analysierte, waren alle zufrieden, dass der Maulwurf sich offenbar vorwärts bewegt hatte! Wegen der – wenn auch kleinen – Rückwärtsbewegungen waren wir uns allerdings einig, dass wir mindestens einen weiteren Hämmer-Zyklus beobachten müssten, um sicher sagen zu können, dass der Maulwurf nun tief genug im Boden steckte, um von selbst „graben“ zu können. Nun, sagen wir, fast allein zu „graben“, denn mit der Schaufel sorgten wir immer noch für eine indirekte Unterstützung. Ihr Druck auf die Oberfläche erhöht die Reibung auf die Hülle unseres Marsmaulwurfs.

Wie sehr wir dem Maulwurf auf diese Weise helfen würden, war allerdings nicht vorherzusagen, da wir die mechanischen Eigenschaften des Marsbodens nicht ausreichend genau kennen. Soviel ist klar: Solange der Maulwurf nicht vollständig im Boden, sondern teilweise in seiner Grube stecken würde, ist die Unterstützung zumindest vorteilhaft. Erst ab einer Tiefe von 10 bis 20 Zentimetern würde die Unterstützung selbst unter idealen Bedingungen nicht mehr wirksam sein – und dann voraussichtlich auch nicht mehr nötig.
Eine Woche später, am Sonntag, 21. Juni 2020, prüften wir die neuen Bilder des Hämmerns vom Vortag (siehe Sol 557, Animation unten). Wir stellten fest, dass das Kabel sich hin und her bewegte und dann fünf bis sechs Millimeter nach links. Der Maulwurf war damit einen Großteil seiner Vorwärtsbewegung von Sol 550 wieder zurückgegangen!

Quelle: NASA/JPL-Caltech

Offenbar hatte es nicht gereicht, den Maulwurf einige Zentimeter tiefer im Boden zu haben, selbst mit Unterstützung durch Schaufeldruck auf den Boden nicht. Die in der Mitte des Videoclips einsetzende Bewegung der Staubkörner lässt darauf schließen, dass der Maulwurf wieder an die Schaufel herangekommen war und von unten auf die Unterseite schlug. Wahrscheinlich hat die Schaufel ihn daran gehindert, wie bei früheren Versuchen (z.B. an Sol 322), aus dem Boden zu kommen.

Das Ergebnis des Free-Mole-Tests bestätigt unsere frühere Vermutung, dass die verhärtete Bodenkruste außergewöhnlich dick ist und ziemlich robust sein muss. Aus der ersten Rückwärtsbewegung des Maulwurfs (an Sol 322) und der Beobachtung, dass er nicht weiter als 20 Zentimeter aus dem Boden kam, hatten einige von uns (darunter auch ich) geschlossen, dass die harte Krustenschicht etwa 20 Zentimeter dick sein würde. 40 Zentimeter beträgt die Länge des Maulwurfs, minus 20 Zentimeter, also der Länge, die er herausgekommen war, entspricht eben 20 Zentimetern. Die jetzt vorliegenden Beobachtungen stehen jedenfalls nicht im Widerspruch zu dieser Überlegung.

Wie machen wir weiter?

Als nächstes werden wir den Roboterarm des InSight-Landers zurückzuziehen und mit Hilfe der Instrument Deployment Camera auf dem Arm die Maulwurfsgrube im Inneren stereoskopisch abbilden. Wir müssen wissen,

  • wie tief der Maulwurf wirklich im Boden ist (er sollte etwa einen Zentimeter unter der Oberfläche sein),
  • ob sich die Morphologie der Grube verändert hat und
  • ob der Sand, den wir am Boden der Grube gesehen hatten, noch vorhanden oder weiter in die Tiefe gerutscht ist.

 
Je nachdem, was die Bilder offenbaren, wollen wir anschließend prüfen, ob wir die Grube mit Sand füllen können, um die notwendige Reibung zu gewährleisten. Dabei werden wir wahrscheinlich wieder durch Druck der Schaufel helfen. Da der Sand flexibler als das feste Krustenmaterial ist, kann die Kraft effektiver übertragen werden. Darüber hinaus könnte die Schaufel wieder verhindern, dass der Maulwurf widrigenfalls aus dem Boden kommt.

Quelle: DLR

Das Füllen der Grube wird keine leichte Aufgabe sein und kann einige Zeit in Anspruch nehmen. Dies war auch der Grund, warum wir den Free-Mole-Test ohne vorherige Befüllung der Grube durchgeführt haben. Eine Schätzung des Volumens der Grube vor dem letzten Hämmern ergab, dass 300 Kubikzentimeter Sand zum Befüllen nötig sein werden. Dieses Volumen kann man erreichen, indem man insgesamt etwa 40 Zentimeter mit der Schaufel „zusammenkratzt“. Diese hat eine Breite von sieben Zentimetern und die Sandschicht ist nach unseren Beobachtungen etwa einen Zentimeter dick.

Das Maulwurf-Team wird jetzt allerdings erst einmal eine Pause einlegen. Wir werden die mit dem Vorhaben zusammenhängenden Fragen besprechen und den Roboterarm in der Zeit für andere wissenschaftliche Aktivitäten zur Verfügung stellen. Wenn alles gut geht, werden wir unsere Aktivitäten voraussichtlich im August wieder aufnehmen.

Quelle: https://www.dlr.de/blogs/alle-blogs/das-logbuch-zu-insight.aspx


Instrument

Das Konzept dieses Künstlers, das den InSight Mars Lander der NASA zeigt, der vollständig für die Untersuchung des tiefen Inneren des Mars eingesetzt wurde.
KÜNSTLERKONZEPT VON INSIGHT LANDER AUF MARS InSight ist die erste Mission, die sich der Untersuchung des tiefen Inneren des Mars widmet. Die Ergebnisse werden das Verständnis dafür fördern, wie sich alle felsigen Planeten, einschließlich der Erde, gebildet und entwickelt haben.

Die Temperatur auf dem Mars messen

Das Wärmestrom- und physikalische Eigenschaftenpaket, kurz HP 3 , gräbt sich bis zu fünf Meter in die Marsoberfläche. Das ist tiefer als alle vorherigen Arme, Schaufeln, Bohrer oder Sonden davor. Wie bei der Untersuchung der Wärme, die aus einem Automotor austritt, wird die Wärme gemessen, die aus dem Inneren des Mars kommt, um festzustellen, wie viel Wärme aus dem Körper des Planeten fließt und woher die Wärme stammt. Dies hilft Wissenschaftlern festzustellen, ob sich der Mars aus dem gleichen Material wie Erde und Mond gebildet hat, und gibt ihnen einen kleinen Einblick in die Entwicklung des Planeten.

Technische Daten

HauptberufHP 3 misst die Temperatur des Mars und zeigt, wie viel Wärme noch aus dem Inneren des Planeten fließt.
OrtBeim Start auf dem Landerdeck montiert. Bei der Landung nimmt der Arm des Landers HP 3 auf und legt ihn auf die Oberfläche. Der Maulwurf hämmert sich dann unter die Oberfläche.
MasseEtwas mehr als 6,5 Pfund (ungefähr 3 Kilogramm).
LeistungMaximal 2 Watt beim Graben unter der Oberfläche.
VolumenInsgesamt etwa 5 Liter (20 Liter).
Datenrückgabe350 Megabit im Verlauf der Mission.

„Wir wissen, dass das Innere des Mars nicht so warm ist wie das der Erde, aber wir haben nie die Temperatur des Planeten gemessen. HP 3 misst die Temperatur des Mars, sagt uns, wie viel Wärme den Planeten verlässt und ob sich Erde und Mars aus dem Planeten gebildet haben Das gleiche Zeug. Das ist der Schlüssel, um nicht nur etwas über den Mars zu lernen, sondern auch darüber, wie sich alle felsigen Planeten des Sonnensystems gebildet und entwickelt haben. „- Tilman Spohn, Principal Investigator

Wie es funktioniert

Wie bei der Untersuchung der Wärme, die aus einem Automotor austritt, wird HP 3 die vom Mars ausgehende Wärme untersuchen, um zu beleuchten, was die Wärme erzeugt. Es wird Wissenschaftlern zeigen, ob Erde und Mars aus demselben Material bestehen und wie Wärme im Mars fließt.

Wie Hitze dem Mars entweicht

Planeten haben Wärme in sich und einige, wie zum Beispiel die Erde, sind heißer als andere, wie zum Beispiel der Mars. Heiße Elemente, die in dem Material vorhanden waren, das den Planeten zuerst gebildet hat, und Energie, die beim Prozess der Planetenbildung übrig bleibt, sind der Brennstoff, der diese Wärme erzeugt. Es entstehen Magnetfelder, Berge und Bewegungen in der Kruste, die Beben verursachen. HP 3 untersucht die vom Mars entweichende Wärme, um festzustellen, wie schnell der „Motor“ des Planeten läuft und was ihn antreibt.

HP 3 vergräbt sich bis auf fast 5 Meter, um sicherzustellen, dass seine Messungen von den Änderungen in den Jahreszeiten nicht beeinflusst werden. Alle 50 Zentimeter gibt die Sonde einen Wärmeimpuls ab und ihre Sensoren beobachten, wie sich der Wärmeimpuls mit der Zeit ändert. Wenn das Krustenmaterial wie Metall ein guter Wärmeleiter ist, fällt der Puls schnell ab. Wenn es sich um einen schlechten Leiter wie Glas handelt, fällt der Puls langsam ab. Dies zeigt Wissenschaftlern, wie schnell die Temperatur mit der Tiefe ansteigt und wie Wärme im Mars fließt.

Sind Erd- und Marsgeschwister?

Wissenschaftler vermuten, dass der Mars aus demselben planetbildenden Material wie Erde und Mond geboren wurde. Mithilfe der Messungen der Wärmestromsonde können Sie feststellen, ob dies der Fall ist. Wie der Treibstoff des Mars, seine wärmeerzeugenden Elemente, heute auf dem Planeten verteilt ist, ist noch offen. Die Informationen von InSights Wärmestromsonde und Seismometer zusammen können zur Beantwortung dieser Frage beitragen.

Quelle (aus dem Englischen automatisch übersetzt):

https://mars.nasa.gov/insight/spacecraft/instruments/hp3/

Mars-InSight: Free-Mole Test

Since NASA’s Insight Lander plopped down on Mars’s surface in 2018, it has revealed new insight—pun intended—into the inner workings of the red planet. The lander has captured evidence of seismic activity and exposed strange sounds that the planet makes. It even recorded the first „Marsquake“ in April 2019.

One instrument, though, has had a difficult time breaking through the surface. The lander’s temperature-sensing „mole,“ as it’s known, was designed to take thermal readings just below Mars’s surface, but it has struggled to stay inserted in the ground. It keeps pushing out.

The German Aerospace Center (DLR), which is in charge of operating the instrument, has been toiling away at a solution. For months, the DLR team has been pushing down on the thin probe with the back of the lander’s scoop. Finally, after spending more than a year of tinkering with the troublesome instrument, DLR has inserted the mole.

Researchers previously wondered if there was a rock that might be blocking the mole’s path. That doesn’t seem to be the problem, DLR Instrument Lead Tilman Spohn reported June 3 in a blog post. It’s likely a case of the probe not having enough friction to adequately dig on its own.

Next, DLR will conduct another round of hammering and then see if the mole is able to dig on its own in a „free-Mole“ test. If that test doesn’t work and the mole isn’t able to dig deeper by itself, the scientists plan to either fill the hole with more Martian dirt to increase friction or again push on the mole with the tip of the scoop.

As if that weren’t enough, DLR is also battling the approach of dust storm season on Mars. Any actions the team takes could be hampered by dusty solar panels, Spohn wrote.

Das wichtigste in Kürze:

-Als nächstes führt das DLR eine weitere Hammerrunde (Samstag den 06.06.2020 wenn ich das richtig herausgelesen hab) durch und prüft dann, ob der Maulwurf in einem „Free-Mole“ -Test selbstständig graben kann. Wenn dieser Test nicht funktioniert und der Maulwurf nicht in der Lage ist, selbst tiefer zu graben, planen die Wissenschaftler, entweder das Loch mit mehr Marsschmutz zu füllen, um die Reibung zu erhöhen, oder den Maulwurf erneut mit der Spitze der Schaufel zu drücken.

-Als ob das nicht genug wäre, kämpft das DLR auch gegen die bevorstehende Staubsturmsaison auf dem Mars. Alle Maßnahmen, die das Team ergreift, könnten durch staubige Sonnenkollektoren behindert werden, schrieb Spohn.

Logbuch-Eintrag vom 3. Juni 2020

Mehr als drei Monate sind seit meinem letzten Blog-Eintrag vergangen. Im Februar musste ich hier berichten, dass sich der Maulwurf leider erneut im „Rückwärtsgang“ bewegte und schließlich etwa sieben Zentimeter aus seinem Loch herausragte (die Gründe für die Aufwärtsbewegung sind im Logbucheintrag vom 23. Februarerläutert).

Als Konsequenz des mangelnden Erfolgs beim letzten „Pinning“-Versuch beschloss das InSight-Team, das erhöhte Risiko einer Beschädigung der Sonde einzugehen und einen sogenannten „Back-Cap Push“ zu versuchen. Dabei haben wir die Schaufel des Roboterarms am Lander über der Hinterkappe des Maulwurfs platziert und langsam abgesenkt, bis sie diese berührte. Danach haben wir den Arm weiter abgesenkt und so mit der Schaufel eine Kraft von circa 50 Newton auf den Maulwurf aufgebaut, um ihn bei seiner Abwärtsbewegung zu unterstützen. Allerdings nahm die mechanische Spannung im Arm mit dem Vorarbeiten des Maulwurfs in den Marsboden immer weiter ab und war nach circa anderthalb Zentimetern weitgehend abgebaut. Der Arm musste dann neu angesetzt und weiter abgesenkt werden, um erneut Druck aufzubauen.

Quelle: DLR

Wegen der Schräglage des Maulwurfs in seiner Grube und der begrenzten Manövrierfähigkeit des Roboterarms des InSight-Landers berührte die Schaufel die hintere Kappe nur am Rand, also nur an einem einzigen Punkt. Das Bild zeigt die Situation, wie sie in einem DLR-Labor in Berlin simuliert wurde. Diese Simulation war nötig, um zu beurteilen, wie kritisch die Platzierung für das empfindliche Messkabel war. Das Bild zeigt deutlich: Ein Fehler in der Positionierung der Schaufel von nur wenigen Millimetern hätte zu einem Abrutschen von der hinteren Kappe oder zur Beschädigung des Kabels führen können. Ein weiteres Risiko für das Messkabel: Wenn sich der Maulwurf in den Untergrund vorarbeitet, bewegt sich die Schaufel relativ zur Sonde nach links und in Richtung Kabel!

Deshalb ging das Team sehr vorsichtig vor. Jedes Mal, wenn die Schaufel in Position war, prüften wir die Situation anhand der Bilder der am Roboterarm befestigten Kamera und der Daten des Armmotors. Erst danach konnte das Kommando für eine Reihe von Hammerschlägen freigegeben werden. Wir begannen vorsichtig mit nur 25 Hammerschlägen. Erst nachdem das Team ein gewisses Vertrauen in die sorgfältige Platzierung der Schaufel gewonnen hatte, erhöhten wir die Anzahl der Hammerschläge auf schließlich 150 Schläge pro Sitzung.

Wie ich bereits früher berichtet habe, erlaubt die gegenwärtige Arbeitsweise der InSight-Mission nur eine Operation pro Woche. Wir befinden uns in einer Phase der Mission, in der die Instrumente Daten liefern und lediglich überwacht werden sollten. Daher ist das Team heute kleiner als vor einem Jahr, als die Instrumente auf der Marsoberfläche abgesetzt wurden. Einige haben inzwischen auch andere Projekte zu betreuen. Und so konnte die Positionierung der Schaufel nur jede zweite Woche erfolgen – meistens samstags. Es folgte, was Raumfahrtingenieure als „Ground-in-the-Loop“ bezeichnen, das heißt eine Überprüfung der Schaufelposition am Montag danach, bevor der Startschuss für die nächste „Hämmersession“ gegeben wurde, meistens für den darauffolgenden Samstag.

Wir haben an Sol 458, dem 11. März 2020 Erdzeit, etwa sieben Zentimeter über der Oberfläche begonnen und sind an Sol 536 (30. Mai) nach sechs Hämmerzyklen beziehungsweise elf Wochen mit der Schaufel wieder auf Höhe der Oberfläche. Die Animation zeigt das Eindringen bis Sol 536:

Quelle: NASA/JPL-Caltech

Wahrscheinlich haben wir mit dem letzten Hammerschlag mit der linken Kante der Schaufel die Oberfläche erreicht. Vielleicht sind wir aber auch noch etwa einen Millimeter darüber. Offensichtlich haben wir es mit einem schrägen Winkel der Schaufel zur Oberfläche zu tun, sodass die rechte Kante der Schaufel noch etwa einen Zentimeter über der Oberfläche liegt. Und wir wissen, dass die Oberfläche an vielen Stellen mit etwa einem Zentimeter relativ lockerem Sand bedeckt ist, den die Schaufel komprimieren kann.

Als nächstes werden wir daher ein weiteres Hämmern mit 100 Schlägen kommandieren, nachdem die Schaufel wieder so positioniert wurde, dass sie auf die hintere Kappe der HP3-Sonde drückt. Dabei hoffen wir, dass die Schaufel nach einigen Schlägen vom Boden aufgehalten wird. Der Maulwurf könnte sich dann von selbst vorwärts bewegen können.

Jetzt wissen wir: Der Maulwurf wurde nicht durch einen Stein gestoppt

Erinnern Sie sich an unsere Theorie, dass der Maulwurf nicht in den Marsboden eindrang, weil das Regolith ihm nicht genug Reibung bot, um die Rückstoßkraft beim Hämmern des Maulwurfs auszugleichen? Obwohl der Rückstoß viel geringer als die Kraft ist, die den Maulwurf vorwärts treibt – fünf bis sieben Newton im Vergleich zu 900 Newton – muss der Rückstoß dennoch aufgefangen werden. Berechnungen, die ich bereits früher in diesem Blog diskutiert hatte, legen nahe, dass die Reibungskraft ausreichen wird, wenn der Maulwurf vollständig begraben ist. Etwas zusätzliche Reibung kann erzeugt werden, wenn wir den Arm des InSight-Landers benutzen, um die Oberfläche zu belasten. Das werden wir tun.

Sollte der Maulwurf von sich aus in den Boden vordringen (mit zusätzlichem „Regolith-Schub“ durch die Belastung des Bodens mit der Schaufel), wird die Reibung immer weiter zunehmen und die Aufgabe einfacher. Wenn die Rückenkappe des Maulwurfs etwa 20 Zentimeter tief ist, wird der Druck auf die Oberfläche wirkungslos und die Unterstützung der Schaufel nicht mehr erforderlich sein. Dann können wir mit dem beginnen, was wir vor mehr als einem Jahr geplant haben: dem Maulwurf befehlen, in die Tiefe zu hämmern.

Sie sehen also, der nächste Schritt, der „Free Mole Test“, wird sehr aufregend und entscheidend sein. Darum bleibt mein Apell wie immer: Bleiben Sie dran und drücken Sie uns und dem Maulwurf die Daumen!

Es wäre gut, wenn der Maulwurf den Test bestünde. Denn bald wird es Winter auf der Nordhalbkugel des Mars und die Staubsturm-Saison wird beginnen. Schon jetzt wird die Atmosphäre trüber und die Leistung der Solarpaneele nimmt ab. Das wird unserer Möglichkeiten mit dem robotischen Arm zu arbeiten, leider etwas einschränken.

Und erlauben Sie mir zum Abschluss dieses Posts in der augenblicklichen Situation auf der Erde eine Ergänzung: Es ist wunderbar, wie Menschen über große Entfernungen auf der Erde, von zu Hause aus und bis zum Mars zusammenarbeiten können. Vielen Dank, liebes InSight-Team!

https://www.dlr.de/blogs/alle-blogs/das-logbuch-zu-insight.aspx