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NASA/JPL-Caltech/DLR

Deutsches Experiment auf dem Roten Planeten

DLR-Marsmaulwurf hämmert sich in den Boden

Der „Marsmaulwurf“ HP³ des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat seine Arbeit am 28. Februar aufgenommen. Er hämmerte sich vollautomatisch etwa 18 bis 50 Zentimeter in den Marsboden.

Um in diese Tiefe vordringen zu können, benötigte er in vier Stunden etwa 4000 Hammerschläge, teilte das DLR Anfang März mit. In dieser Zeit ist er bereits auf Unwegbarkeiten im Gelände gestoßen: Nach Angaben des wissenschaftlichen Leiters des Experiments, Prof. Tilman Spohn, sei die stabförmige Rammsonde des Maulwurfs anscheinend auf einen Stein getroffen. Er habe sich um etwa 15 Grad geneigt und den Stein zur Seite gedrückt oder geschoben. In tieferen Schichten sei die Sonde dann gegen einen weiteren Stein gestoßen. Die Arbeiten wurden nach der ersten Sequenz von vier Stunden planmäßig unterbrochen.

Nach einer Abkühlphase soll die Sonde innerhalb von weiteren vier Stunden noch tiefer in den Marsboden vordringen. Die Wissenschaftler planen so im Laufe von mehreren Abschnitten eine Zieltiefe von drei bis fünf Metern zu erreichen – voausgesetzt der Untergrund ist ausreichend porös. Bei Tests auf der Erde hat sich nach Angaben des DLR bereits gezeigt, dass die Rammsonde kleiner Steine zur Seite schieben kann. Dies sei jedoch sehr zeitintensiv.

Die Rammsonde nutzt einen vollautomatischen, elektrisch angetriebenen Hammerschlagmechanismus. Experten des DLR vergleichen die Funktion der Sonde mit einem großen Nagel, welcher über einen eingebauten Hammer verfügt. Im Inneren spannt ein rotierendes Schneckengetriebe eine Hauptfeder, welche sich mit einem Hammerstoß entlädt. Eine zweite Feder dämpft den Rückstoß.

Temperaturmessungen in der Tiefe

Der offizielle Name des „Marsmaulwurfs“, HP³ (Heat Flow and Physical Properties Package), deutet auf seine Aufgabe nach dem Einhämmern in den Boden hin: Nach Erreichen der Zieltiefe soll das Experiment die Temperaturverteilung messen und ihre Änderung mit der Zeit verfolgen. Daraus soll dann der Wärmefluss aus dem Marsinneren bestimmt werden. Dazu zieht der Maulwurf beim Hämmern in die Tiefe des Marsboden ein Flachbandkabel von fünf Metern Länge hinter sich her, welches mit 14 Temperatursonden bestückt ist.

Nach jeder Sequenz pausiert die Sonde für etwa drei Marstage. Ein Marstag, genannt Sol, dauert 24 Stunden, 39 Minuten und 35,244 Sekunden. Von diesen drei Tagen werden etwa zwei Tage zur Abkühlung nach der auftretenden Reibung und Hitzeentwicklung genutzt. Bei ausreichender Tiefe wird anschließend die Wärmeleitfähigkeit des Bodens gemessen. Dazu wird eine Folie in der Hülle des Maulwurfs für einige Stunden mit bekannter elektrischer Leistung geheizt. Gleichzeitig wird der Anstieg der Temperatur der Folie erfasst. Weiterhin misst ein an InSight angebrachter Infrarotstrahlungsmesser die Temperatur an der Oberfläche des Bodens. Diese kann in einem Bereich von leichten Plusgraden bis fast minus hundert Grad Celcius schwanken. Die gemessenen Daten sollen nach Erreichen der Zieltiefe am Kontrollzentrum des DLR in Köln empfangen, aufbereitet und von Wissenschaftlern des DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin ausgewertet werden.

Deutsches Experiment auf dem Roten Planeten: DLR-Marsmaulwurf hämmert sich in den Boden

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