Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ hat den Härtetest bestanden – Nun steht der erste Flug bevor

Der Nasa-Rover „Perseverance“ (vorne) hat ein Selfie von sich und dem Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ (hinten) auf dem Mars aufgenommen.
Nasa/JPL

Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ der Nasa erwacht auf dem roten Planeten zum Leben. In Kürze steht der erste Flug auf dem Mars an – ein historisches Ereignis.

Seit der kleine Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ im Februar gemeinsam mit dem Rover „Perseverance“ auf dem roten Planeten gelandet ist, ist einige Zeit vergangen – die das Duo auf dem Mars gut genutzt hat: Der Rover der US-Raumfahrtorganisation Nasa hat nach Systemchecks erste kurze Fahrten hinter sich gebracht und einen geeigneten Startplatz für den kleinen Helikopter gefunden.

„Ingenuity“ steht mittlerweile alleine auf der Mars-Oberfläche und hat nach dem holprigen Start und der Mars-Landung seinen nächsten großen Härtetest bestanden. Der Mars-Hubschrauber hat die erste Nacht ohne den schützenden Rover geschafft. „Wir haben die Bestätigung, dass wir die richtige Isolation, die richtige Heizung und genug Energie in der Batterie haben, um die kalten Nächte zu überstehen“, freute sich die „Ingenuity“-Projektmanagerin MiMi Aung, nachdem klar war, dass der Hubschrauber die erste Nacht auf dem bis zu minus 90 Grad Celsius kalten Mars überstanden hat.

Das Entriegeln und Testen der Rotoren von Ingenuity markiert die letzten wichtigen Meilensteine, bevor der Hubschrauber versucht zu fliegen. 
NASA-Beamte haben angekündigt, die Blätter zuerst mit 50 und dann mit 2.400 Umdrehungen pro Minute zu testen, bevor der Hubschrauber versucht zu fliegen.

Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ und Nasa-Rover „Perseverance“ auf einem Selfie

Nach der überstandenen Nacht hat der Mars-Rover „Perseverance“ ein äußerst sehenswertes Selfie zur Erde geschickt: Neben dem großen Rover ist darauf auch der kleine Helikopter zu sehen. Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ steht etwa vier Meter hinter dem Rover, der eine Kamera namens „WATSON“ (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering) genutzt hat, um das Selfie zu schießen. Aus insgesamt 62 Bildern wurde das Foto zusammengesetzt. Auch der Hubschrauber „Ingenuity“ selbst hat bereits ein erstes Farbfoto zur Erde geschickt.

Gewicht des Mars-Helikopters:1,8 Kilogramm
Höhe des Helikopters:80 Zentimeter
maximale Flughöhe:10 Meter
maximale Reichweite:300 Meter
maximale horizontale Geschwindigkeit:10 Meter/Sekunde (35 km/h)
maximale vertikale Geschwindigkeit:3 Meter/Sekunde (10,8 km/h)

Bald werden Rover und Hubschrauber andere – historische – Dinge fotografieren und filmen: Der erste Flug des Helikopters „Ingenuity“ soll frühestens am 11. April 2021 stattfinden, nachdem „Perserverance“ die lokalen Windverhältnisse mit seinen Instrumenten geprüft hat. Beim ersten Flug auf einem fremden Planeten soll der Mars-Hubschrauber mit einer Geschwindigkeit von einem Meter pro Sekunde in eine Höhe von drei Metern aufsteigen und dann für bis zu 30 Sekunden über der Oberfläche schweben. Anschließend soll „Ingenuity“ wieder landen.

Nasa plant ersten Flug von Helikopter „Ingenuity“ auf dem Mars

Mehrere Stunden nach dem ersten Flug soll der Rover die ersten Daten des Hubschraubers zur Erde schicken. Die Nasa-Ingenieure erhoffen sich außerdem Fotos und Videos, die der Rover vom Flug des Hubschraubers machen soll. Denn der wird historisch sein: Noch nie ist ein menschengemachtes Gerät auf einem fremden Planeten geflogen. Die Nasa verglich das Vorhaben bereits vor der Landung auf dem Mars mit dem ersten motorisierten Flug der Wright-Brüder im Dezember 1903.

Könnte ein Pionier in einer fremden Welt werden: Der Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ soll in der dünnen Atmosphäre des Mars gesteuert und motorisiert fliegen. (künstlerische Darstellung)
Nasa/JPL

Weil man bei der Nasa solche Geschichten liebt, befindet sich etwas Material, das die Flügel des Wright-Flugzeugs bedeckt hatte, an Bord von „Ingenuity“. Auch bei der Mission von „Apollo 11“, die zur ersten Mondlandung führte, war ein Stück des Materials – und zusätzlich ein kleines Stück Holz vom Flugzeug der Wright-Brüder – an Bord. Ob es der Nasa gelingt, mit dem Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ Geschichte zu schreiben und den ersten motorisierten, gesteuerte Flug eines Drehflüglers auf einem anderen Planeten als der Erde durchzuführen, dürfte bereits der April zeigen.

Mars-Hubschrauber der Nasa: Vergleich mit erstem Flug der Wright-Brüder

Die Aufgabe hat es in sich: Die Atmosphäre des Mars ist sehr dünn, sie hat nur etwa ein Prozent der Dichte der Erdatmosphäre. Das wurde natürlich bei der Entwicklung des Helikopters „Ingenuity“ berücksichtigt: Er ist sehr leicht und hat sehr lange Rotorblätter. Diese können sehr viel schneller rotieren, als es für einen Hubschrauber mit 1,8 Kilogramm Gewicht auf der Erde nötig wäre.

Kommunikation mit Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ ist für die Nasa kompliziert

Auch die Kommunikation mit dem Mars-Hubschrauber ist eine Herausforderung: „Ingenuity“ kann von den Nasa-Ingenieuren nicht direkt von der Erde aus gesteuert werden – die Kommunikation wird über den Rover „Perseverance“ zeitversetzt abgewickelt. Hintergrund ist der große Abstand zwischen Erde und Mars, der die Kommunikation verzögert. Aus diesem Grund muss „Ingenuity“ auf dem Mars auch autonom handeln: Er muss Entscheidungen auf Grundlage von Parametern treffen, die die Ingenieure auf der Erde vorgegeben und vorab eingespielt haben.

Doch warum will die Nasa Flüge auf dem Mars – bis zu fünf Testflüge sind innerhalb von 30 Tagen geplant – ausprobieren? Es handelt sich dabei um eine so genannte Technologiedemonstration: Gelingt es „Ingenuity“, auf dem Mars zu fliegen, könnten künftig weitere fliegende Roboter auf dem roten Planeten zum Einsatz kommen. Sie könnten Rovern, die auf der Mars-Oberfläche fahren, neue Perspektiven liefern und Zugang zu Gebieten ermöglichen, die für Rover schwierig zu erreichen sind. Auch künftige astronautische Missionen könnten von Mars-Hubschraubern profitieren: „Ein zukünftiger Helikopter könnte helfen, leichte aber wichtige Fracht von einer zur anderen Seite zu transportieren“, heißt es bei der Nasa. (Tanja Banner)

Quelle: https://www.fr.de/wissen/mars-hubschrauber-ingenuity-helikopter-nasa-rover-perseverance-selfie-flug-roter-planet-90356659.html

Mars-Rover Perseverance: Hubschrauber Ingenuity abgestellt und weggefahren

Eine erste Aufnahme von Ingenuity alleine auf dem Mars 
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Der NASA-Rover Perseverance hat den kleinen Hubschrauber Ingenuity auf dem Mars abgesetzt und sich von dem Gerät entfernt. Das zeigen die ersten Bilder, die der Rover von dem nun ganz einsamen Fluggerät gemacht hat. Für den Helikopter beginnt damit die letzte Phase der Vorbereitungen vor dem historischen ersten Flug über den Roten Planeten.

Der weitgehend auf sich selbst gestellte Hubschrauber muss als Erstes die Nacht überstehen, in der die Temperaturen auf bis zu -90 Grad Celsius fallen können. Danach wird er seine Akkus selbstständig wieder aufladen.

Aufnahmen mit der linken und rechten Hazcam
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Bisher war Ingenuity mit Perseverance verbunden und konnte über diese Verbindung nicht nur seine Akkus laden, sondern wurde auch auf 7 Grad Celsius geheizt. Die Solarpaneele von Ingenuity liefern dafür nicht genug Energie und der Helikopter soll sich nun jeden Morgen auf -5 Grad Celsius aufheizen.

In den kommenden Tagen wollen die Ingenieure genau überprüfen, wie gut die Solarpaneele funktionieren und ob das Laden der Akkus planmäßig funktioniert. Dann sollen die Rotoren ausgefahren und alle Motoren und Sensoren getestet werden.

Der erste Flug soll dann frühestens am 11. April stattfinden.

Quelle: https://www.heise.de/news/Mars-Rover-Perseverance-Hubschrauber-Ingenuity-abgestellt-und-weggefahren-6005163.html

Mars-Hubschrauber Ingenuity: Beine ausgeklappt, Batterie wird aufgeladen…

Vorsichtig wird der Mars-Hubschrauber Ingenuity aktuell auf seinen ersten Flug über den Mars vorbereitet. Bald dürfte Perseverance ihn auf den Boden stellen.

Der ausgeklappte Ingenuity unter Perseverance 
(Bild: NASA/JPL-Caltech)

Der Mars-Hubschrauber Ingenuity hat alle vier Füße ausgefahren und dürfte nun bald auf dem Marsboden abgestellt werden, um dort seinen historischen ersten Flug über den Roten Planeten in Angriff zu nehmen. Den Fortschritt dieser Vorbereitungen können Interessierte anhand der Fotos verfolgen, die der NASA-Rover Perseverance aufnimmt, der Ingenuity mitgebracht hat.

Zu erkennen war darauf, dass der Hubschrauber auseinander gefaltet wurde, erst zwei Beine ausgeklappt hat und nun die anderen beiden. Nachdem seine Akkus noch einmal aufgeladen wurden, soll er schließlich abgestellt werden, bevor sich Perseverance entfernt.

Die Vorbereitung von Ingenuity
(Bild: NASA/JPL-Caltech

Ingenuity ist eine Art Technikdemonstration und Versuchsobjekt im Rahmen der Mission von Perseverance. Der Hubschrauber soll als erstes menschengemachtes Objekt über einen anderen Planeten fliegen und erst einmal unter Beweis stellen, dass das tatsächlich funktioniert.

Bei seinem Flug soll er Fotos machen, die den Planeten noch einmal aus einer ganz anderen Perspektive zeigen, als wir sie von den Rovern und Sonden gewohnt sind. 

Sollte beim ersten kurzen Senkrechtstart alles gutgehen, könnten weitere Flüge folgen. Insgesamt hat das Fluggerät nach dem Abstellen dafür 30 Marstage (31 Erdtage) Zeit, da sich Perseverance anschließend seiner zentralen Mission widmen und nach möglichen Spuren von einstigem Leben suchen soll. Ingenuity wird dann zurückgelassen.

Perseverance: Vorbereitung des Probeentnahmesystem und suche nach einem Hubschrauberlandeplatz

Vorbereitung des Probeentnahmesystem: Abwurf der Schutzabdeckung

“ Ich bereite mich darauf vor, die Abdeckung zu Boden fallen zu lassen, die mein Probeentnahmesystem schützt  „, kündigte der Twitter-Account von Perseverance, dem NASA-Rover, an.


Eine große Herausforderung für einen kleinen Hubschrauber

Der Perseverance Rover der NASA hat begonnen, auf dem Mars zu rollen. Die NASA gab außerdem bekannt, dass die Suche nach einem Landeplatz für den Ingenuity-Hubschrauber, der unter dem Bauch festgeschnallt ist, begonnen hat.

Mit Ingenuity wird die Mission Mars 2020 versuchen, sich einer Herausforderung zu stellen: den ersten Flug zu einem anderen Planeten in der Geschichte der Weltraumforschung erfolgreich abzuschließen. Technologisch gesehen ist dies aufgrund der Einschränkungen der Marsumgebung eine große Herausforderung. Die Drohne muss den niedrigen Druck und die kalten Temperaturen auf dem Mars aushalten.

Über den Rotor hat das JPL ein Solarpanel installiert, mit dem der Akku ohne Unterstützung von Perseverance geladen werden kann (Akku benötigt mehrere Tage, um sich selbst aufzuladen). Auf diese Weise kann sich Ingenuity aufladen, Flüge von ungefähr 90 Sekunden in Höhen zwischen 3 und 5 Metern zu versuchen. Er soll dem Rover nach seinen Flügen Bilder schicken.

Die Mission von Ingenuity sollte ungefähr dreißig Tage dauern. Wenn der erste Flug erfolgreich ist, können andere berücksichtigt werden (bis zu 5 Flüge möglich). Wenn die Mission von Ingenuity beendet ist, bleibt der Hubschrauber an Ort und Stelle und Perseverance kann seinen Weg und seine eigene Mission fortsetzen.

Neue Technik für die Zukünftige Marserforschung und anderen Himmelskörper

Ingenuity könnte die zukünftige Marserkundung bzw. die zukünftige Erforschung von anderen Himmelskörper revolutionieren. Später könnten dann größere Fluggeräte auf den Mars zum Einsatz kommen. Die Technikdemonstration ist auch für die Mission Dragonfly (englisch für Libelle) (diese ist eine geplante Raumfahrtmission der NASA zum Saturnmond Titan) interessant. Die Testdaten und Erfahrungen mit Ingenuity werden bestimmt bei der Entwicklung dieser Mission mit einfließen.

Mars-Rover Perseverance: Beeindruckende Panoramen und der Blick auf das Delta

Perseverance soll auf dem Mars ein ehemaliges Flussdelta untersuchen. Dessen Ausläufer sieht er seit der Landung, verdeutlichen die immer besseren Fotos.

(Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU/heise online)

Der NASA-Rover Perseverance wird auf dem Mars weiter getestet, nun stehen auch die ersten kleinen Fahrten bevor. Das hat die US-Weltraumagentur unter anderem mit Videos der sich bewegenden Reifen angekündigt.

Noch wird das Gefährt aber geprüft, die NASA will am Freitagabend (europäischer Zeit) erläutern, welche Fortschritte dabei gemacht wurden.

Unterdessen fotografiert der Rover weiterhin seine direkte und die weiter entfernte Umgebung und sammelt auch Aufnahmen für größere Umgebungspanoramen. Besonders beeindruckend ist das in dem riesigen Bild zu sehen, das „Gigapixel“ aus der Discord-Community von heise online nach der aktuellen #heiseshow zusammengestellt hat.

Nachdem Perseverance bereits die neue Zoom-Funktion der hochauflösenden Mastcams ausprobiert und ein Panorama des Horizonts erstellt hat, ermöglichen die neuen Fotos einen noch besseren Überblick. Im Zusammenspiel mit den besten Satellitenaufnahmen der Region lässt sich der Standort des Rovers inzwischen sehr gut visualisieren.

So zeigen die Mastcam-Aufnahmen deutlich markante Landmarken, die sich auch auf den Satellitenbildern finden lassen. Nicht zu übersehen ist auf den Bildern beispielsweise jene Formation, die die Forscher für ein ehemaliges Flussdelta halten und in dem Perseverance bald nach Spuren von ehemaligen Leben suchen soll. Perseverance steht gewissermaßen vor dessen Ausläufern und dürfte sich bald in dessen Richtung aufmachen.

Einige markante Landmarken im Sichtfeld von Perseverance
(Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU/heise online)
Die gleichen Landmarken auf Satellitenaufnahmen des Mars Reconnaissance Orbiters
(Bild: NASA/heise online)
Perseverance und das Delta im Jezero-Krater
(Bild: NASA/heise online)

Perseverance war am 18. Februar auf dem Roten Planeten gelandet. Obwohl die Landung für die Ingenieure eine noch größere Herausforderung war als beim Vorgänger Curiosity, hat alles tadellos geklappt. Das zeigt besonders deutlich jenes Video, das die NASA wenige Tage später veröffentlicht hat. Es ist das Erste überhaupt, das eine Landung auf einem anderen Planeten zeigt.

Zuerst hatte ein Bremsfallschirm die enorme Geschwindigkeit des Gefährts abgebremst, knapp über dem Boden hatten die Bremsraketen der Abstiegsstufe den daran hängenden Rover dann auf Schrittgeschwindigkeit verlangsamt und an einer Stelle abgesetzt, die er autonom ausgewählt hatte. Die Abstiegsstufe hatte dann noch einmal beschleunigt, um in sicherer Entfernung abzustürzen. Alle vier Einzelteile wurden bereits auf Satellitenbildern entdeckt.

Quelle: https://www.heise.de/news/Mars-Rover-Perseverance-Beeindruckende-Panoramen-und-der-Blick-auf-das-Delta-5072857.html

Rover „Perseverance“ landet auf dem Mars

Der NASA-Rover „Perseverance“ ist nach sechs Monaten Flugzeit auf dem Mars gelandet. Er soll mehrere Jahre lang nach Spuren früheren mikrobiellen Lebens suchen. Außerdem wird er das Klima und die Geologie des Planeten erforschen.

Der US-Rover „Perseverance“ ist erfolgreich auf dem Mars im Jezero-Krater gelandet. Das Fahrzeug habe planmäßig auf dem Roten Planeten aufgesetzt, teilte die Weltraumbehörde NASA mit. Er war Ende Juli 2020 vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral aus gestartet. Der Rover soll mehrere Jahre auf dem Mars bleiben und nach Spuren von früherem mikrobiellen Leben suchen. Außerdem soll er das Klima und die Geologie des Planeten erforschen.

Der Rover verfügt über einen zwei Meter langen Roboterarm sowie 19 Kameras und zwei Mikrofone. Außerdem bringt „Perseverance“ den ultraleichten Mini-Hubschrauber „Ingenuity“ auf den Mars, der als erstes Fluggerät auf einem fremden Planeten fliegen soll.

Als Astrobiologie-Fan hatte ich richtig Zähneklappern und bammel bei dieser sehr wichtigen Landung. Wow Super.

Der Name auf dieser bedeutsamen Mission darf natürlich nicht fehlen.

Christian Dauck

Rover Perseverance: Erste Astrobiologie Mission kurz vor der Mars-Landung

Perseverance wird nach aktuellen und früheren Anzeichen von Leben (Biosignaturen) auf den Mars suchen.

  • Sieben wissenschaftliche Instrumente auf Rover von der Größe eines Kleinwagens: Darunter eine Kamera für farbige 360-Grad-Panoramen in 3D – DLR an Bilddatenverarbeitung und -auswertung beteiligt.
  • Im 3,9 Milliarden Jahre alten Krater Jezero gab es zeitweise einen See. An der Mündung der zwei Zuflüsse hatten sich aus Sedimenten Flussdeltas gebildet, in denen es einst mikrobiologisches Leben gegeben haben könnte.
  • Erstmals in der Geschichte der Raumfahrt werden Marsproben für spätere Rückführung zur Erde gesammelt.
  • Ein weiteres Novum: Eine Helikopterdrohne wird in die dünne Marsatmosphäre aufsteigen.
  • Ein Überblick aller Livestreams im Zusammenhang mit der Landung findet sich hier: https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/landing/watch-online/
  • Schwerpunkte: Raumfahrt, Exploration, Mars

Am 18. Februar 2021 wird die NASA die präziseste Landung auf dem Roten Planeten einleiten, die es je gegeben hat. Eine Raumsonde mit dem Rover Perseverance (Beharrlichkeit) im Gepäck wird etwa um 21:38 Uhr (MEZ) mit knapp 19.500 Kilometer pro Stunde in die Marsatmosphäre eintreten. In sieben entscheidenden Minuten bremst das Raumfahrzeug dann mit Hitzeschild, Fallschirm und Bremstriebwerken auf null, um den Rover um 21:45 Uhr (MEZ) an Seilen schwebend im Krater Jezero abzusetzen. Wegen der Signallaufzeit von etwa elf Minuten vom Mars zur Erde wird die Bestätigung der Landung frühestens um 21:55 (MEZ) im Kontrollzentrum der NASA im Jet Propulsion Laboratory (Pasadena, Kalifornien) eintreffen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist im Wissenschaftsteam der Mission Mars 2020 vertreten und an der Auswertung der Daten und Bilder beteiligt. Perseverance wird nach Anzeichen von früherem Leben suchen und Gesteinsproben sammeln, die schließlich mit Folgemissionen zur Erde zurückgebracht werden sollen.

Beim Landevorgang ist erstmals geplant, Geräusche und hoch aufgelöste Videoaufnahmen zur Erde zu übertragen. Der bisher komplexeste Rover der NASA trägt mehr Kameras als jede andere interplanetare Mission der Raumfahrtgeschichte. 19 Aufnahmesysteme befinden sich auf dem Rover selbst, hinzu kommen vier Kameras auf anderen Teilen des Raumfahrzeugs, die Aufnahmen des Eintritts, Abstiegs und der Landung aufzeichnen. Nach der Landung und Systemchecks beginnt sofort die erste Erkundung der Umgebung. Mit der 3D-Kamera Mastcam-Z ist von einem zwei Meter hohen Mast die Aufnahme, Übertragung und Prozessierung eines ersten farbigen 360-Grad-Panoramas in 3D programmiert. Anschließend werden über mehrere Tage alle Systemkomponenten geprüft, ehe die wissenschaftliche Mission beginnt.

DLR steuert vielfältige wissenschaftliche Expertise bei

„Das Panorama wird uns im Laufe der ersten Wochen den Blick in eine ganz besondere Landschaft öffnen: Sedimente in einem ehemaligen, uralten Kratersee auf dem Mars mit einem gut erhaltenen Flussdelta, in dessen feinkörnigen Ablagerungen vielleicht Spuren von vergangenem einfachen Leben zu finden sein könnten“, sagt Nicole Schmitz vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung. „Wir haben von Anfang an im Wissenschaftsteam auch Aufgaben bei der Datenprozessierung“, ergänzt Frank Preusker vom gleichen Institut. „Dabei bringen wir vor allem unsere langjährige Expertise in der Verarbeitung von Stereobilddaten zu digitalen Geländemodellen ein.“ Mit maximalem Zoom kann die Kamera sogar bei einzelnen Aufnahmen Objekte von gerade einmal der Größe einer Stubenfliege über die Länge eines Fußballfeldes hinweg sichtbar machen. Die wissenschaftliche Leitung der Mastcam-Z liegt bei der Arizona State University.

Mars-Roboter Perseverance – Hightech-Labor auf Rädern
Mars-Roboter Perseverance – Hightech-Labor auf Rädern
Der Mars-Rover Perseverance („Beharrlichkeit“) hat sieben wissenschaftliche Instrumentengruppen an Bord, die Informationen über die Geologie, die Umwelt und die Atmosphäre an der Landestelle sammeln sollen, vor allem aber Spuren von Leben (Biosignaturen) finden sollen, die in den Sedimenten im Krater Jezero vorhanden sein könnten. Detaillierte Informationen zu den Experimenten finden sich hierauf den Webseiten der Mission (in englischer Sprache). Wissenschaftler des DLR sind an der Auswertung von Daten der Stereokamera Mastcam-Z (Mast Camera, Zoom) und dem Spektrometer SuperCam beteiligt.
Credit: NASA/JPL-Caltech

Dr. Susanne Schröder vom Berliner DLR-Institut für Optische Sensorsysteme ist Co-Investigator des Spektrometers SuperCambei der Analyse von Messungen und bei der Analyse von Messungen mit dem Instrument beteiligt. Das vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico und IRAP/CNES in Toulouse/Frankreich geleitete Instrument ermöglicht es, kontaktlos mittels Laser die chemische Zusammensetzung und Mineralogie von Gesteinen, Sand und Staub in der Umgebung des Rovers zu bestimmen. Insgesamt sieben wissenschaftliche Instrumente befinden sich auf dem Rover. Vom DLR-Institut für Planetenforschung sind die Wissenschaftler Dr. Jean-Pierre de Vera, Dr. Andreas Lorek und Dr. Stephen Garland in die Kalibrierung der Feuchtesensoren und die Datenanalyse des MEDA Instruments (Mars Environmental Dynamics Analyzer) eingebunden. MEDA misst mit einer Reihe von Sensoren Temperatur, Windgeschwindigkeit und Windrichtung, Druck, relative Luftfeuchtigkeit sowie die Größe und Form von Staub. Die wissenschaftliche Leitung von MEDA liegt beim Centro de Astrobiología in Madrid/Spanien.

Technologisches Neuland beschreitet die NASA mit der Helikopterdrohne Ingenuity (Genialität): Erstmals in der Geschichte der Raumfahrt wird ein von der Erde mitgeführtes Fluggerät vom Boden eines anderen Planeten in die Atmosphäre aufsteigen, kontrolliert die Gegend überfliegen und auch wieder landen, um das Experiment mehrere Male zu wiederholen. Bei weniger als einem Hundertstel des irdischen Luftdrucks musste Ingenuity extrem leicht gebaut werden und gleichzeitig sehr großflächige, extrem schnell rotierende Rotorblätter erhalten. Die Drohne hat eine Masse von 1800 Gramm und Rotorblätter von 120 Zentimeter Spannweite. Eine Minikamera wird Bilder aus 10 bis 15 Metern Höhe liefern.

An Nylonseilen hängend präzise zu Boden

Während des Eintritts in die Marsatmosphäre erhitzt sich der Schutzschild des Raumfahrzeugs innerhalb von drei Minuten auf rund 1300 Grad Celsius. Der Überschall-Fallschirm mit einem Durchmesser von 21,5 Metern entfaltet sich etwa vier Minuten nach dem Eintritt in eine Höhe von etwa 11 Kilometern bei einer Abstiegsgeschwindigkeit von 1.512 Kilometern pro Stunde. Zwanzig Sekunden nach der Entfaltung des Fallschirms wird der Hitzeschild abgesprengt und fällt nach unten weg, so dass für den weiteren Abstieg ein Radar und Kameras in Echtzeit gewonnene Informationen mit einprogrammierten Landkarten und Geländemodellen vergleichen: Ein neuartiges Autopilotsystem analysiert in Echtzeit die jetzt möglichen Landestellen und gleicht diese mit der aktuellen Position des Raumfahrzeugs ab, um dann die finale Landestelle auf der Marsoberfläche zu bestimmen. Noch nie konnte in dieser Präzision das am besten erreichbare und vor allem auch sichere Landeziel ausgewählt werden.

NASA’s Mars 2020 Perseverance Rover Landing Animations

Etwa 2,1 Kilometer über dem Boden bei einer Abstiegsgeschwindigkeit von immer noch rund 300 Kilometern pro Stunde wird die Hülle mit dem Fallschirm abgesprengt und die Landetriebwerke zünden. Diese steuern das Raumfahrzeug zur ausgewählten Landestelle und bremsen es bis auf 2,7 Kilometer pro Stunde in 20 Metern über der Oberfläche ab. An diesem Punkt leitet die Landestufe das sogenannte „Sky Crane-Manöver“ ein: Nach dem Ausklappen der sechs Räder wird der Rover von der Größe eines Kleinwagens und einer Masse von 1025 Kilogramm an drei sich abrollenden Nylonseilen 7,6 Meter von diesem „Himmelskran“ unter die Landestufe abgesenkt. Wenn Perseverance Bodenkontakt zur Abstiegsstufe meldet und der Rover im Jezero-Krater steht, durchtrennen pyrotechnisch gezündete Klingen die Seile. Die in der Luft verbliebene Antriebseinheit fliegt davon, bevor sie in sicherer Entfernung auf der Marsoberfläche aufschlägt. Wegen der Signallaufzeiten vom Mars zur Erde erhält das Kontrollzentrum am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Kalifornien alle Statussignale mit rund 11 Minuten Verzögerung und kann in den automatischen Landeablauf nicht eingreifen. Während der Landephase kommt in Deutschland auch die 100-Meter-Antenne des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie zum Einsatz. Das voll bewegliche Teleskop in Effelsberg bei Bonn wird das Signal von der Marssonde wie andere Empfangsstellen weltweit bei einer Wellenlänge von 74,7 Zentimeter aufnehmen und der NASA zur Verfügung stellen.

Falschfarbendarstellung des Deltas im Krater Jezero
Falschfarbendarstellung des Deltas im Krater Jezero
In dem alten Delta am nordwestlichen inneren Rand des 35 Kilometer großen Kraters Jezero, das von Perseverance untersucht werden wird, wurde eine Vielzahl interessanter Minerale detektiert. Dieses Bild zeigt eine Kombination von Aufnahmen zweier Kamerasysteme an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters der NASA: hochaufgelöste Bilder der HiRISE-Kamera und darüber gelegte, eingefärbte Daten des Spektrometers CRISM, mit denen die unterschiedlichen Minerale sichtbar werden. Dazu gehören neben den Eisen-Magnesium-Silikaten der Olivine auch Karbonate (Kalksteine) und Tonminerale (verwitterte, durch den Kontakt mit Wasser veränderte vulkanische Gesteine). Von den beiden letztgenannten Mineralgruppen weiß man, dass sie Spuren von Leben, also Biosignaturen, besonders gut zu konservieren können.
Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS/JHU-APL

Flussdelta und Kratersee aus der Frühzeit des Mars

Der 45 Kilometer große Jezero-Krater auf dem Mars ist ein – in fünfjährigen Beratungen ausgewählter – vielversprechender Ort, um nach Anzeichen für vergangenes mikrobielles Leben zu suchen. Vor mehr als 3,5 Milliarden Jahren war das heute knochentrockene Becken die Heimat eines stehenden Gewässers, eines Sees, in dem von zwei Zuflüssen abgelagerte Sedimente ein vielgestaltiges Flussdelta hinterlassen haben. Untersuchungen mit den Experimenten auf Perseverance könnten Spuren dieses früheren Lebens in den Ablagerungen des Flussdeltas identifizieren.

Zudem trägt Perseverance erstmals in der Geschichte der Erkundung des Mars 38 Behälter zum Einsammeln von Proben an Bord, die mit Bohrkernen aus bis zu 20 Zentimetern Tiefe gefüllt und an geeigneten Stellen auf dem Mars für eine spätere Rücksendung zur Erde zunächst abgelegt werden. Zwei zukünftige gemeinsam von NASA und ESA geplante Missionen sollen die etwa bleistiftgroßen Proben in den frühen 2030er Jahren zur Erde bringen. Auf der Erde sollen diese dann von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt mit Geräten, die viel zu groß und komplex wären, um sie zum Roten Planeten zu schicken, eingehend analysiert werden.

Reger Besuch auf dem Mars

Perseverance ist mittlerweile der fünfte Rover, den die NASA zum Mars schickt. 1997 landete Sojourner im Rahmen der Mission Mars Pathfinder und sendete rund drei Monate lang Daten und Bilder vom Roten Planeten zur Erde. 2004 folgten die Zwillingsrover Spirit und Opportunity, die erstmals größere Strecken zurücklegten, bis der Marswinter 2007 die Kommunikation mit Spirit und ein Staubsturm 2018 schließlich auch mit Opportunity beendeten. 2012 landete der bis heute im Krater Gale aktive Rover Curiosity, dessen Chassis baugleich mit dem von Perseverance ist. 2009 landete die Forschungsstation Phoenix im hohem Norden, und 2018 setzte zuletzt die stationäre Landeplattform InSight auf dem Mars auf, ein geophysikalisches Labor, das das Innere des Planeten unter anderem mit der selbsthämmernden Thermalsonde HP³ des DLR, dem „Marsmaulwurf“, erkundet. Der NASA-Rover Perseverance ist zunächst für eine Missionsdauer von einem Marsjahr (zwei Erdjahren) ausgelegt mit der Option auf eine Verlängerung der Mission.

Auch im nächsten Startfenster zum Mars im Jahr 2022 ist geplant, einen Rover von der Erde zum Roten Planeten zu schicken, der nach Spuren früheren Lebens suchen soll: Im Rahmen des ExoMars-Programms der ESA und der russischen Raumfahrtagentur Roscosmos wird der Rover Rosalind Franklin dabei unter anderem Proben aus bis zu zwei Metern Tiefe an die Marsoberfläche befördern und in seinem Inneren hochgenau nach Biosignaturen analysieren. In der Tiefe sind organische Verbindungen vor der Zerstörung durch kosmische Strahlung besser geschützt. Das DLR steuert einen Teil der wissenschaftlichen Nutzlast zu Rosalind Franklin bei: Eine hochauflösende Kamera auf dem Mast des Rovers wird es den Wissenschaftlern ermöglichen, verschiedene Gesteine zu interpretieren und den bestmöglichen Platz für die Bohrungen festzulegen.

https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2021/01/20210215_nasa-marsrover-perseverance-auf-den-spuren-frueheren-lebens.html

China und Vereinigte Arabischen Emirate erreichen erfolgreich den Mars

Marsmission Tianwen-1: Auch China erreicht den Roten Planeten

Nach den Vereinigten Arabischen Emiraten hat nun auch China ihre diesjährige Marssonde sicher ans Ziel gebracht. Damit läuft weiter alles nach Plan für die aufstrebende Weltraumnation.

Nach achtmonatiger Reise durchs All hat die chinesische Raumsonde Tianwen-1 den Mars erreicht. Das Bremsmanöver sei erfolgreich verlaufen, meldet der staatsnahe chinesische Fernsehsender CGNTN. Die fünf Tonnen schwere Sonde hat demnach gegen 13 Uhr mitteleuropäischer Zeit eine stabile Umlaufbahn erreicht.

Tianwen-1 (zu Deutsch: »Fragen an den Himmel«) besteht aus drei Teilen: einem Satelliten, einer Landestation und einem darauf befestigten Rover. Beobachter rechnen damit, dass das Modul mit dem Gefährt im April oder Mai 2021 von der Raumsonde abkoppeln wird. Anschließend soll es sanft auf dem Mars aufsetzen. Der mit Solarzellen bestückte und 240 Kilogramm schwere Rover soll anschließend drei Monate lang das Umfeld der Landestelle erkunden.

Die Mission ist Chinas erster Versuch, auf dem Mars zu landen. Glückt das Manöver, wäre die Volksrepublik die zweite Nation, die eine sanfte Landung auf dem Roten Planeten hinbekommen hat. Bisher betreibt nur die USA Rover auf dem Mars: Sie plant für den 18. Februar die Landung ihres insgesamt fünften Rovers »Perseverance«. Er ist mit gut 1000 Kilogramm deutlich schwerer als das chinesische Gefährt.

Tianwen-1
Tianwen-1 | Der chinesische Marslander, hier als künstlerische Darstellung zu sehen, soll einen kleinen Rover auf dem Roten Planeten absetzen.

Für China ist Tianwen-1 ein wichtiger Schritt, um den eigenen Weltmachtstatus auch im Weltraum zu behaupten. In den vergangenen Jahren gelangen den Ingenieuren des Landes bereits mehrere sanfte Mondlandungen. Zuletzt hat die Sonde Chang’e-5 eine Probe Mondgestein zur Erde gebracht. Die Mars-Mission hat daher auch innenpolitisch großen symbolischen Charakter. Unter anderem soll sie dem chinesischen Volk die Erfolge der Kommunistischen Partei vor Augen führen. Diese feiert 2021 ihren 100. Geburtstag.

Quelle: https://www.spektrum.de/news/marsmission-tianwen-1-auch-china-erreicht-den-roten-planeten/1831216


Mit Hope und Tianwen-1 haben die Emirate und China es in einen exklusiven Club geschafft: Bisher waren nur der früheren Sowjetunion, den USA, der Europäischen Weltraumagentur (ESA) und Indien Missionen zum Mars gelungen.

Super das es neben der VAE auch China mit ihrer Sonde bzw. Kameras und Instrumenten, um die Mars-Umlaufbahn geschafft haben. 2021 – Eine tolle und spannende Zeit für Raumfahrt-Fans.

Ich freue mich schon auf ein paar schöne Fotos, in den nächsten Tagen. Einfach grandios das jetzt auch China mit dabei ist planenten zu erforschen, Chinas erste interplanetare Mission – ein Meilenstein. Toll das China jetzt auch über dem Erd-Mond hinaus präsent im Weltraum ist – herzlichen Glückwunsch China!

China scheut keine Kosten und mühen für ihr Raumfahrtprogramm dank ihrer Politik. Die liebäugeln ja schon mit dem Jupitermond Calisto, China wird uns in den nächsten Jahren ein schönes Raumfahrtpogramm liefern. Auch deren geplante Raumstation macht großartige fortschritte.

Und ganz wichtig, vor allem ein wichtiger „Player“ bei der Erforschung des All sein. Auch die VAE als Ölstaat, an Geld wird es auch hier nicht mangeln im Raumfahrtpogramm.

Christian Dauck

Raumsonde der Emirate erreicht den Mars

Vor gut einem halben Jahr hatten die Vereinigten Arabischen Emirate eine Mars-Sonde ins All geschickt. Jetzt erreichte die erste interplanetare Raumfahrt-Mission eines arabischen Staates ein wichtiges Etappenziel.

Eine Mars-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate (VAE) ist in eine Umlaufbahn um den Mars eingetreten. Die Sonde „Al-Amal“ (Hoffnung) habe die Umlaufbahn erreicht, sagte der Projektmanager der Mission, Omran Scharaf. Die Sonde war am 20. Juli 2020 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima gestartet.

„Mission erfüllt“, schrieb Ministerpräsident Mohammed bin Raschid al-Maktum auf Twitter. „Al-Amal“ ist die erste Raumsonde eines arabischen Landes. Sie soll Klimadaten des Roten Planeten sammeln. Zuvor hatte der faktische Herrscher der VAE, Scheich Mohammed bin Sajid al-Nahjan, in einem Tweet von einer „historischen emiratischen Mission“ geschrieben.

Mit 121.000 Kilometern pro Stunde durchs All

„Al-Amal“ soll helfen, das erste vollständige Bild des Mars-Klimas über ein komplettes Jahr auf dem Planeten zu erfassen. Die 1350 Kilogramm schwere Raumsonde, die etwa so groß wie ein Geländewagen ist, soll dazu unter anderem die Atmosphäre sowie Wetterveränderungen und den Wechsel der Jahreszeiten beobachten. Auf ihrer siebenmonatigen Reise legte sie 450 Millionen Kilometer zurück und flog mit etwa 121.000 Kilometern pro Stunde durchs All.

Der Start der Trägerrakete mit "Al-Amal" an Bord am 20. Juli 2020 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima. | AFP
Der Start der Trägerrakete mit „Al-Amal“ an Bord am 20. Juli 2020 vom japanischen Raumfahrtzentrum Tanegashima. Auf ihrem Weg zum Mars legte die Raumsonde 450 Millionen Kilometer zurück. Bild: AFP

Das Einschwenken der Sonde in die Mars-Umlaufbahn bezeichnen Vertreter der emiratischen Raumfahrtbehörde als das „entscheidendste und komplexeste“ Manöver der Mission. Dazu musste die Sonde ausreichend abbremsen, um von der Schwerkraft des Mars erfasst zu werden. Danach dauerte es ungefähr 15 Minuten, bis das Signal der erfolgreichen Mission auf der Erde eintraf.

Das Manöver dürfte die Hälfte des Treibstoffs von „Al-Amal“ aufgebraucht haben. Innerhalb von 40 Tagen soll die Sonde nun um den Mars kreisen. Nach knapp zwei Monaten soll „Hope“ mit dem Sammeln wissenschaftlicher Daten beginnen.

Auch Sonden von China und den USA auf dem Weg

„Al-Amal“ ist die erste von drei Weltraum-Missionen, die in diesem Monat den Mars erreichen sollen. Am Mittwoch soll „Tianwen-1“, ein Duo aus Sonde und Rover aus China, eintreffen. In einer Woche wird die Kapsel „Perseverance“ der US-Raumfahrtbehörde NASA erwartet. Alle drei hoben im vergangenen Juli im Abstand weniger Tage ab, in einem Zeitfenster für Starts zum Mars, das sich nur alle zwei Jahre öffnet.

Mars-Sonde der Vereinigten Arabischen Emirate erreicht Umlaufbahnen des Planeten
Daniel Hechler, ARD Kairo, nachtmagazin 00:20 Uhr, 10.2.2021

Die Emirate treiben ihr Raumfahrt-Programm kräftig voran. Geplant ist auch eine Mond-Mission für das Jahr 2024, bei der ein unbemanntes Raumfahrzeug zum Erdtrabanten starten und dort in einer bisher unerforschten Gegend landen soll.

Die erste interplanetare Raumfahrt-Mission eines arabischen Staates ist von großer Symbolkraft. Die Emirate hoffen dabei neben wissenschaftlichen Erkenntnissen und positiven Effekten für die Wirtschaft auch auf Imagepflege. Die desaströse Menschenrechtslage in dem Golfstaat steht immer wieder im Fokus internationaler Kritik.

Quelle: https://www.tagesschau.de/ausland/asien/emirate-mars-sonde-101.html

Die InSight-Mission der NASA liefert die ersten Daten zur inneren Struktur eines anderen Planeten als der Erde

Überraschung! Der erste Blick in den Mars zeigt eine Kruste mit kuchenartigen Schichten

Eine Illustration des InSight-Raumfahrzeugs der NASA mit seinen Instrumenten, die auf der Marsoberfläche eingesetzt werden
Der Mars InSight Lander ist mit einem gewölbten Seismometer (links) und einer Sonde zur Messung des Wärmeflusses (rechts) ausgestattet. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Die InSight-Mission der NASA hat endlich einen Blick in den Mars geworfen – und entdeckt, dass die Kruste des Planeten aus drei Schichten bestehen könnte. Dies ist das erste Mal, dass Wissenschaftler das Innere eines anderen Planeten als der Erde direkt untersuchen und Forschern dabei helfen, herauszufinden, wie sich der Mars im Laufe der Zeit gebildet und entwickelt hat.

Vor dieser Mission hatten Forscher nur die inneren Strukturen der Erde und des Mondes gemessen. „Diese Informationen fehlten bisher auf dem Mars“, sagte Brigitte Knapmeyer-Endrun, Seismologin an der Universität zu Köln, in einem aufgezeichneten Vortrag, der auf dem virtuellen Treffen der American Geophysical Union am 15. Dezember gespielt wurde. Sie lehnte ein Interview mit Nature ab und sagte, dass die Arbeit zur Veröffentlichung in einem von Experten begutachteten Journal in Betracht gezogen werde.‚Marsquakes‘ enthüllen die verborgene Geologie des roten Planeten

Dies ist eine wichtige Erkenntnis für InSight, das im November 2018 auf dem Mars gelandet ist, um die interne Struktur des Planeten zu ermitteln 1 . Der InSight-Lander hockt in der Nähe des Marsäquators auf einer glatten Ebene, die als Elysium Planitia bekannt ist, und verwendet ein äußerst empfindliches Seismometer, um die geologische Energie zu hören, die durch den Planeten 2 dröhnt . Bisher hat die Mission mehr als 480 „Marsbeben“ entdeckt, sagt Bruce Banerdt, der Hauptforscher der Mission und Wissenschaftler am Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien. Der Mars ist weniger seismisch aktiv als die Erde, aber mehr als der Mond.

Genau wie bei Erdbeben auf der Erde verwenden Seismologen Marsbeben, um die innere Struktur des roten Planeten abzubilden. Seismische Energie wandert in zwei Arten von Wellen durch den Boden. Durch Messung der Unterschiede in der Bewegung dieser Wellen können die Forscher berechnen, wo der Kern, der Mantel und die Kruste des Planeten beginnen und enden und wie sich die einzelnen Wellen zusammensetzen. Diese grundlegenden geologischen Schichten zeigen, wie sich der Planet vor Milliarden von Jahren bei der feurigen Geburt des Sonnensystems abgekühlt und gebildet hat. „Wir haben jetzt genug Daten, um einige dieser großen Fragen zu beantworten“, sagt Banerdt.

Die kontinentale Erdkruste ist im Allgemeinen in Unterschichten verschiedener Gesteinsarten unterteilt. Forscher hatten vermutet, wussten aber nicht genau, dass die Marskruste ebenfalls geschichtet war, sagt Justin Filiberto, ein Planetengeologe am Lunar and Planetary Institute in Houston, Texas. Die Daten von InSight zeigen nun, dass es entweder aus zwei oder drei Schichten besteht.

Eine dreischichtige Kruste passt am besten zu geochemischen Modellen 3 und Studien über Marsmeteoriten, sagt Julia Semprich, Planetenwissenschaftlerin an der Open University in Milton Keynes, Großbritannien.Der ‚Marsquake‘-Jäger bereitet sich darauf vor, auf dem roten Planeten zu landen

Je nachdem, ob die Kruste tatsächlich zwei oder drei Schichten hat, ist sie entweder 20 oder 37 Kilometer dick, sagte Knapmeyer-Endrun während ihres Vortrags. Diese Dicke variiert wahrscheinlich an verschiedenen Orten auf dem Planeten, dürfte aber im Durchschnitt nicht mehr als 70 Kilometer betragen, fügte sie hinzu. Auf der Erde variiert die Krustenstärke zwischen 5 und 10 Kilometern unter den Ozeanen und zwischen 40 und 50 Kilometern unter den Kontinenten.

In den kommenden Monaten planen InSight-Wissenschaftler, Messungen zu melden, die noch tiefer im Mars durchgeführt wurden, sagt Banerdt – und enthüllen letztendlich Informationen über den Kern und den Mantel des Planeten.

Neben dem Hören von Marsquakes besteht das andere große wissenschaftliche Ziel von InSight darin, den Wärmefluss durch den Marsboden mit einer Sonde zu messen, die als Maulwurf bezeichnet wird. Es sollte sich tief im Boden vergraben, hat sich aber darum bemüht – irgendwann sogar ganz aus dem Boden herausgesprungen. Der Maulwurf hat es endlich geschafft, sich mehrere Zentimeter tief zu machen, sagt Banerdt, und wird in den kommenden Wochen ein letztes Mal versuchen zu graben, bevor er aufgibt. „Wir sind jetzt bei dem, was wir für das Endspiel halten“, sagt er.doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03562-0


Original Text auf Englisch:

Surprise! First peek inside Mars reveals a crust with cake-like layers

NASA’s InSight mission yields the first data on the internal structure of a planet other than Earth.

An illustration of NASA's InSight spacecraft with its instruments deployed on the Martian surface
The Mars InSight lander is equipped with a domed seismometer (left) and a probe for measuring heat flow (right).Credit: NASA/JPL-Caltech

NASA’s InSight mission has finally peered inside Mars — and discovered that the planet’s crust might be made of three layers. This is the first time scientists have directly probed the inside of a planet other than Earth, and will help researchers to unravel how Mars formed and evolved over time.

Before this mission, researchers had measured only the interior structures of Earth and the Moon. “This information was missing, until now, from Mars,” said Brigitte Knapmeyer-Endrun, a seismologist at the University of Cologne in Germany, in a prerecorded talk played at the virtual American Geophysical Union meeting on 15 December. She declined an interview with Nature, saying that the work is under consideration for publication in a peer-reviewed journal.‘Marsquakes’ reveal red planet’s hidden geology

It is a major finding for InSight, which landed on Mars in November 2018 with a goal of working out the planet’s internal structure1. The InSight lander squats near the martian equator, on a smooth plain known as Elysium Planitia, and uses an exquisitely sensitive seismometer to listen to geological energy thrumming through the planet2. So far, the mission has detected more than 480 ‘marsquakes’, says Bruce Banerdt, the mission’s principal investigator and a scientist at the Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California. Mars is less seismically active than Earth, but more so than the Moon.

Just as they do with earthquakes on Earth, seismologists are using marsquakes to map the red planet’s interior structure. Seismic energy travels through the ground in two types of wave; by measuring the differences in how those waves move, researchers can calculate where the planet’s core, mantle and crust begin and end, and the general make-up of each one. Those fundamental geological layers reveal how the planet cooled and formed billions of years ago at the fiery birth of the Solar System. Now, “we have enough data to start answering some of these big questions”, says Banerdt.

Earth’s continental crust is generally divided into sublayers of different types of rock. Researchers had suspected, but didn’t know for sure, that the martian crust was also layered, says Justin Filiberto, a planetary geologist at the Lunar and Planetary Institute in Houston, Texas. Now, InSight’s data show that it is made up of either two or three layers.

A three-layered crust would fit best with geochemical models3 and studies of martian meteorites, says Julia Semprich, a planetary scientist at the Open University in Milton Keynes, UK.‘Marsquake’ hunter prepares to land on the red planet

Depending on whether the crust actually has two or three layers, it is either 20 or 37 kilometres thick, Knapmeyer-Endrun said during her talk. That thickness probably varies at different locations around the planet, but is likely to be no greater than 70 kilometres on average, she added. On Earth, the crustal thickness varies from around 5 to 10 kilometres beneath the oceans, to around 40 to 50 kilometres beneath the continents.

In the coming months, InSight scientists plan to report measurements taken even deeper in Mars, says Banerdt — ultimately revealing information about the planet’s core and mantle.

Along with listening to marsquakes, InSight’s other big scientific goal is to measure heat flow through the Martian ground using a probe dubbed the mole. It was meant to bury itself deep in the soil, but has struggled to do so — at one point even popping out of the ground altogether. The mole has finally managed to get itself several centimetres deep, says Banerdt, and will try digging one final time in the coming weeks before giving up. “We’re at what we consider to be the end game now,” he says.doi: https://doi.org/10.1038/d41586-020-03562-0


Der „Maulwurf“ der NASA InSight ist außer Sicht

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 16 Zoll langen (40 Zentimeter langen) Rammen 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 Wissenschaftsleine des Geräts gezeigt ist, die aus dem Boden herausragt.

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 herum, 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

Müssen die Modelle der Mondentstehung modifiziert werden?

Chinas „Chang’e-5“ Raumsonde sammelt Gesteinsproben auf dem Mond.

Chinas Sonde „Chang’e 5“ hat auf dem Mond Oberflächenmaterial gesammelt und bringt es mit zurück zur Erde. Das Prestigeprojekt hat wissenschaftlichen Nutzen.

Neil Armstrong und Buzz Aldrin hatten für ihre Mondlandung im Zuge der Apollo-11-Mission eine wissenschaftliche To-do-Liste bekommen, deren zeitliche Abfolge der Priorität der jeweiligen Aufgaben entsprach. Das Erste, was demnach auf der Mondoberfläche zu tun war: etwa ein Kilogramm Mondgestein einzusammeln, das in Armstrongs Anzug verstaut werden sollte und selbst bei einem frühzeitigen Abbruch des Außeneinsatzes zurück zur Erde transportiert worden wäre. Von diesen Gesteinsproben versprach man sich den größten wissenschaftlichen Gewinn der Mondlandung. Letztlich reichte die Zeit für Aldrin und Armstrong sogar, insgesamt rund 20 Kilogramm Mondmaterial aus dem Mare Tranquillitatis zusammenzustellen. Die Probe legte den Grundstein für eine Reihe bahnbrechender neuer Erkenntnisse über den Erdtrabanten und seine Entstehungsgeschichte.

Ein toller und informativer Artikel über die Mission, das den wissenschaftlichen nutzen erläutert.

Spannend und interessant, außerhalb der Erde warten noch „Weiße Flecken auf der Karte“ entdeckt und erforscht zu werden.

Christian Dauck

Weitere fünf Apollo-Missionen und drei sowjetische Luna-Missionen holten bis 1976 noch sehr viel mehr Gestein vom Mond, rund 400 Kilogramm davon existieren heute auf der Erde. Wer an den Proben der Nasa forschen möchte, muss dafür einen wissenschaftlichen Antrag schreiben und bekommt im Erfolgsfall Zugang zu winzigen Mengen des kostbaren Materials. Noch heute generieren diese Proben immer wieder neue Einsichten in die Natur unseres irdischen Begleiters und in die Geschichte des Sonnensystems.

Die Mondsteine haben auf einzigartige Weise ihre Geschichte konserviert. Anders als auf der Erde hat keine jüngere geologische Aktivität und – wegen der fehlenden Mondatmosphäre – keine Verwitterung diese Informationen in den vergangenen Milliarden Jahren zerstören können: etwa ihren Ursprung im frühen Magmaozean des Mondes oder ihre chemische Veränderung durch gewaltige Meteoriteneinschläge. Oberflächengeröll, der Regolith, trägt außerdem die Spuren seiner Wechselwirkung mit Strahlung und Teilchen, die von der Sonne und aus entfernteren Regionen des Kosmos stammen. Er ist von Löchern übersät, die von kleinsten Meteoriten stammen, die unsere Erde aufgrund ihrer Atmosphäre nie erreichen.

Ein Puzzleteil zum Verständnis der Geschichte des Mondes

Mondgestein gibt es in vielen verschiedenen Varianten: basaltisches Vulkangestein, das einst aus einer heißen Magmaflüssigkeit auskristallisierte und Hinweise auf die chemische Zusammensetzung des Mondinneren gibt, Verbindungen aus Mineralen wie Feldspat, Spinell oder Olivin, in Meteoriteneinschlägen unter hohen Temperaturen und hohem Druck gebildete Glasperlen, aus Trümmerstücken bestehendes Brekzie-Gestein oder alten Anorthosit, aus dem ein großer Teil der Kruste der Hochlandregionen besteht. Jede Gesteinsart trägt ihre eigene Geschichte und liefert damit wiederum ein Puzzleteil zum Verständnis der Geschichte des Mondes.

Dieses Verständnis wurde durch die Proben der Apollo-Missionen schon einige Male grundlegend auf die Probe gestellt. Zunächst war man davon ausgegangen, dass sich Mond und Erde in ihrer Zusammensetzung fundamental unterschieden. So ist etwa die mittlere Dichte des Mondes nur 60 Prozent so groß wie die der Erde, im Vergleich zur Erde besitzt er kaum Eisen, Wasser und flüchtige Elemente. Der Versuch, diese Unterschiede mit einer plausiblen Geschichte seiner Entstehung zusammenzubringen, führte schließlich zu der Vorstellung, dass ein dritter Körper bei der Entstehung des Mondes eine Rolle gespielt haben müsse, von dem der Mond seine chemischen Besonderheiten geerbt haben könnte.

Müssen die Modelle der Mondentstehung modifiziert werden?

Der dramatische Einschlag eines mars-großen Körpers, genannt Theia, auf die gerade erst entstandene Erde, bei dem sich der Mond größtenteils aus dem Mantelmaterial des Einschlagkörpers bildete, wurde daraufhin zur Standardtheorie der Mondentstehung. Allerdings zeigten Analysen der Apollo-Proben, dass es bei dieser Geschichte ein Problem gibt: In einer bestimmten Hinsicht sind sich Erde und Mond nämlich deutlich ähnlicher, als sie es gemäß der Theia-Kollision sein dürften. Die Verteilung chemischer Varianten des Sauerstoffs, seiner Isotope, ist im Gestein beider Körper praktisch identisch. Theia hingegen sollte eine ganz andere Isotopenverteilung besessen haben, da sie nicht am gleichen Ort wie die Erde entstand. Die Idee, dass der Mond zum größten Teil aus dem Material von Theia entstanden ist, scheint daher zu einfach. Müssen die gängigen Modelle der Mondentstehung also modifiziert werden?

Für diese Frage gilt es, neue empirische Anhaltspunkte zu bekommen. Auch deshalb wünschen sich Wissenschaftler neue Gesteinsproben vom Mond, die aus anderen geologischen Zeiten und aus anderen Regionen stammen als die vorliegenden. Die Apollo- und Luna-Samples sind zwischen drei und vier Milliarden Jahre alt. Ob es auch später noch vulkanische Aktivität auf dem Mond gab, wäre eine wichtige Information, um die thermische Geschichte des Mondes mit Entwicklungsmodellen abgleichen zu können.

Informationen basieren vor allem auf plausiblen Annahmen

Jüngeres Gestein ist aus einem weiteren Grund wissenschaftlich wünschenswert. Bei der Untersuchung fremder Körper im Sonnensystem stellt sich die Herausforderung, das Alter von deren Oberflächen abzuschätzen. Dafür zählt man Einschlagkrater: Je mehr Krater auf einer Oberfläche zu finden sind, desto älter ist sie. Um aber auf konkrete Jahreszahlen zu kommen, muss man die Einschlagshäufigkeiten kalibrieren: Man braucht Flächen bekannten Alters, deren Kraterdichte man zur Orientierung verwenden kann. Für die Genauigkeit dieser Methode ist das bisherige Fehlen jungen Mondgesteins bekannten Ursprungs mit einem Alter zwischen 850 Millionen und drei Milliarden Jahren daher ein massives Problem. Die notwendige Information, wie viele Krater die im Sonnensystem existierenden Meteoriten in den vergangenen Milliarden Jahren hinterlassen haben, basiert statt auf belastbaren Daten vor allem auf plausiblen Annahmen.

Dass China nun im Rahmen seiner Chang’e-5-Mission seit 44 Jahren zum ersten Mal wieder Mondgestein zur Erde holt, ist daher nicht nur eine Demonstration großer Raumfahrtambitionen, sondern auch wissenschaftlich überaus interessant. Der Ort der Probenentnahme wurde nach wissenschaftlichen Kriterien gewählt: Die Region am 70 Meter hohen Vulkanhügel Mons Rümker im Oceanus Procellarum scheint mit einem Alter von rund 1,3 Milliarden Jahren das jüngste Mare-Basaltgestein auf dem Mond zu beherbergen. Es könnte damit einen Datenpunkt in genau dem Zeitraum liefern, der bislang fehlt. Sein vulkanischer Ursprung würde wichtige Informationen über die thermische Geschichte des Mondes liefern. Die bisherigen Proben hatten nahegelegt, dass die Vulkanaktivität auf dem Mond vor 3,5 Milliarden Jahren am stärksten war und danach sehr schnell abnahm. Hinweise auf jüngeren Vulkanismus müssten mit dieser Vorstellung in Einklang gebracht werden. Zudem haben Sonden-Beobachtungen bereits gezeigt, dass die chemische Zusammensetzung des Gesteins am Mons Rümker sich von anderen Proben unterscheidet: Es scheint dort außergewöhnlich viel Kalium, Seltenerdelemente und Phosphor zu geben. Auch in Hinblick auf ihre Chemie erscheinen die Proben also vielversprechend.

Chang’e 5 hat Oberflächenmaterial gesammelt und einen bis zu zwei Meter tiefen Bohrkern erstellt. Er könnte es ermöglichen, den Einfluss von Oberflächenprozessen nachzuverfolgen und Gestein verschiedenen Alters zu untersuchen. Die Proben sollen nach der Landung, die in diesen Tagen in der Inneren Mongolei erfolgen soll, zum größten Teil im Nationalen Astronomischen Observatorium in Peking gelagert werden. Die europäische Weltraumagentur Esa unterstützt die chinesische Missionskontrolle mit ihrem Estrack-Netzwerk von Funkstationen dabei, Daten von Chang’e 5 zu empfangen. Inwiefern China europäischen Wissenschaftlern Zugang zu den Proben gewährt, ist offenbar noch Gegenstand von Verhandlungen.

Sicher scheint aber, dass man von den Proben neue Erkenntnisse über unseren Erdbegleiter erwarten kann.

Quelle: https://www.faz.net/aktuell/gesellschaft/chinas-raumsonde-chang-e-5-sammelt-gesteinsproben-17103597.html