Nach der Marslandung. Was jetzt für InSight?

Nach einer ereignislosen sechsmonatigen Reise und einer erschütternden siebenstündigen Abfahrt, die von Wissenschaftlern auf der ganzen Welt verfolgt wurde, landete der Lander InSight (Interior Exploration mit seismischen Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport) der NASA am 26. November erfolgreich auf der Marsoberfläche. Die eigentliche Mission von InSight hat jedoch kaum begonnen. die „Lebenszeichen“ des Mars zu erfassen und so mehr als je zuvor über den Roten Planeten zu erfahren.

Eines der ersten Bilder der Marsoberfläche, das von InSight zurückgesandt wurde, aber seine wahre Mission ist eine tiefere

Während der InSight-Launcher einige erstaunliche Bilder des Mars zurückgesendet hat, ist seine vorrangige zweijährige Mission viel tiefer als nur die Vermessung der Oberfläche des Roten Planeten. Der geophysikalische Lander wird zum ersten Mal das tiefe Innere des Mars untersuchen. Dies schließt die seismischen Störungen durch die Erdkruste, den Erdmantel und den Erdkern ein, die als "Marquakes" bezeichnet werden.

Es ist zu hoffen, dass diese Studie helfen wird, die Bildung der felsigen Planeten im Sonnensystem sowie der felsigen Exoplaneten außerhalb unserer Region des Weltraums zu verstehen.

Was sagt uns der Mars, was die Erde nicht konnte?

Die erste offensichtliche Frage zur Untersuchung des Marsinneren ist, warum dies uns mehr über die Entstehung und den Ursprung der Planeten sagen würde, als eine ähnliche auf der Erde durchgeführte Untersuchung?

Die geologische Struktur des Mars ähnelt der der Erde, hat jedoch von weniger zerstörerischen Ereignissen profitiert

Die Antwort ist, dass der Mars in der Geschichte unseres Sonnensystems ein weniger geologisch aktiver Planet war als die Erde. Mangelnde Plattentektonik und zerstörerische Ereignisse wie die Plattensubduktion führen dazu, dass der Mars eine vollständigere Aufzeichnung seiner geologischen Geschichte in seinem Kern, Mantel und seiner Kruste aufbewahrt.

Diese Merkmale sind nur auf dem Mars vorhanden, weil es ausreichend groß ist, um eine innere Erwärmung und Differenzierung zu erfahren, der Mechanismus, der diese Schichten trennt, und klein genug, um keine Ereignisse zu erleben, die frühe Beweise für diese Prozesse zerstören.

Die NASA vermutet, dass der Mars der perfekte Kandidat für diesen "Goldlöckchen" -Planeten sein könnte.

InSight wird die Dicke, Dichte und Struktur des Marsinneren untersuchen und außerdem messen, wie Wärme von den inneren Schichten an die Oberfläche entweicht, um so ein umfassenderes Bild der Planetenentwicklung für felsige Planeten zu erhalten.

Messung des Mars-Vitals: Wie InSight seine Forschung durchführen wird

InSights 2,2-Meter-Solarpanel-Array wurde erfolgreich installiert und scheint genügend Sonnenlicht zu sammeln, um einen kontinuierlichen Betrieb zu gewährleisten. Eine Erleichterung für alle, die sich an die Rosetta-Landefähre der ESA erinnern, die auf dem Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko so positioniert war, dass sie nicht genug Sonnenenergie sammeln konnte, um zu funktionieren, und damit ihre Mission vorzeitig beendete.

InSights Landeplatz in Bezug auf frühere Mars-Missionen

Die aktuelle Aufgabe des InSight-Teams besteht darin, genau zu ermitteln, wo es gelandet ist. Das Team weiß, dass die Einheit um 4 ° geneigt ist, was bedeutet, dass sich unter einem der drei Beine ein Stein befindet. Nach den ersten Bildern, die eine Kamera auf dem Roboterarm des Landefahrzeugs aufgenommen hat, scheint es, als wäre sie in einer Vertiefung, einem mit Sand gefüllten Krater, zum Stillstand gekommen. Die Forscher werden versuchen, den Durchmesser der Kraterkante, der sich in Sichtweite der Kamera des Geräts befindet, zu verwenden, um seine Tiefe abzuschätzen.

RISE: Messung der Marsreflexe

Das Team verfügt über eine weitere Ressource, die es ihm ermöglichen könnte, die Position von InSight zu finden. Das Rotations- und Innenstruktur-Experiment (RISE), das aus zwei Abhörantennen besteht, kann zum Abhören von Signalen von vorbeifahrenden Orbitern verwendet werden, um den Längen- und Breitengrad des Landers zu bestimmen.

Künstlerische Darstellung der RISE-Antennen, die dem Wackeln des Nordpols des Mars (NASA) „lauschen“

Wenn RISE diese zusätzliche Rolle wahrnimmt, wird es auch seine Hauptfunktion erfüllen, nämlich auf „Wackelbewegungen“ im Nordpol des Mars zu achten, wenn die Sonne ihre Umlaufbahn schiebt und zieht. Dies geschieht durch die Verwendung der Doppler-Verschiebung und des Bündelns von Schallwellen, die bewirken, dass der Klang einer sich nähernden oder zurückweichenden Sirene den Ton ändert.

Auf diese Weise können Forscher die Größe, Dichte und Zusammensetzung des Planetenkerns bestimmen. Die relevante Frage ist, ob es flüssiges oder festes Eisen ist.

Die Erdmagnetosphäre schützt die Erdatmosphäre vor Sonnenwinden

Insbesondere wird InSight nach Beweisen dafür suchen, dass auf dem Mars einst ein flüssiger Kern vorhanden war. Das Auffinden von Spuren würde darauf hindeuten, dass der Mars zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Magnetosphäre wie die Erde hatte, die ihn vor dem Beschuss mit geladenen Partikeln der Sonne, den sogenannten Sonnenwinden, schützte.

Es ist die Magnetosphäre auf der Erde, die verhindert hat, dass die Atmosphäre des Planeten abgestreift wird, indem diese Partikel um den Planeten herum und weggelenkt werden. Der Nachweis einer Magnetosphäre verleiht der Idee, dass der Mars einst Leben beherbergte, Glaubwürdigkeit.

Es wird vermutet, dass die geringere Größe des Mars bedeutete, dass das heftige „Wirbeln“ in seinem Kern lange vor dem Willen der Erde aufhörte und damit den Schutz vor geladenen Partikeln beendete, die dann die Atmosphäre des Planeten zerstören könnten.

HP³: Die Temperatur des Mars messen

Obwohl InSight die geplante Ziellandezone verfehlt hat, ist der Krater glücklicherweise frei von Steinen und die vorhandenen sollten keine Bedrohung für die Instrumente darstellen. Trotzdem ist die Oberfläche fest genug, um den Lander über einen längeren Zeitraum zu stützen.

Der HP³ wird die Marsoberfläche durchbohren, um zu bestimmen, wie die Wärme durch den Planeten fließt (NASA).

Das sind äußerst gute Nachrichten für InSights Wärmefluss- und physikalische Eigenschaften-Sonde oder HP³, die in der Lage sein sollten, das lose Material des Kraterbrunnens aufzubohren und zu durchdringen.

Die Temperatursonde, die von einem Team aus Deutschland, Polen und den USA entworfen wurde, wird herausfinden, wie viel Wärme noch vom Kern des Planeten zur Oberfläche fließt, indem sie 5 Meter tief eingegraben und ein Band von Temperatursensoren mit sich zieht.

Durch die Messung von Temperaturänderungen kann die Sonde ermitteln, wie effektiv das Innere eines Leiters Mars ist, und daraus schließen, ob er aus denselben Elementen wie Erde und Mond besteht und wie viel Wärme derzeit vom Inneren auf die Oberfläche des Planeten gelangt.

SEIS: Nehmen Sie den Puls des Mars

Die NASA testet die Bereitstellung von SEIS über den InSight-Roboterarm.

Die nächste Aufgabe wird sein, dass InSights Roboterarm das seismische Experiment für die innere Struktur (SEIS) auf der Marsoberfläche einsetzt. Dies sollte ungefähr drei Monate dauern. Danach sollte InSight bereit sein, im Verlauf seiner zweijährigen Mission voraussichtlich 12 bis 100 Marsquake pro Jahr zu ermitteln.

Das SEIS misst die Häufigkeit und Stärke von Marsbeben (NASA)

SEIS wird auch Schläge überwachen, die durch den Einschlag von Asteroiden und Störungen der Marsatmosphäre und der Wetterbedingungen nach dem Einsatz verursacht werden.

Dazu werden seismische Wellen beim Durchgang durch den Mars überwacht. Dies wird den Forschern auch helfen, ein Bild der Zusammensetzung der Kruste, des Mantels und vielleicht sogar des Kerns des Planeten zu entwickeln, da die Geschwindigkeit, mit der sich diese Wellen fortbewegen, viel über das Material aussagt, durch das sie sich bewegen.

Das Team wird die Ergebnisse genau beobachten, da Astronomen glauben, dass Gebiete, die 600 bis 1200 Meilen vom Landeplatz entfernt sind, vor 1 bis 10 Millionen Jahren Vulkane erlebt haben könnten. Eine Änderung der seismischen Wellen könnte auf zu dieser Zeit niedergelegte Vulkangräben hindeuten.

Ein tieferer Einblick in den Mars

Obwohl die Aufregung um die Live-Landung von InSight und die ersten zurückgesandten Bilder verständlich und absolut gerechtfertigt ist, sollte es uns nicht entgehen, dass diese Mission gerade erst begonnen hat.

Es ist vielleicht die achte Sonde, die wir auf der Oberfläche des Roten Planeten gelandet sind, aber es wird die erste sein, die so viel tiefer als diese Oberfläche geht.

Die NASA hat InSights Experimente als "lebenswichtig" für den Mars beschrieben. Dies ist zwar eine treffende, wenn auch skurrile Beschreibung von Messqualitäten wie Temperatur und Puls, aber sie sollte uns auch daran erinnern, dass wir den Mars jetzt viel mehr als eine Landeplattform behandeln.

Wir erforschen seine Geschichte, Zusammensetzung und sein Ökosystem viel tiefer als je zuvor.