Nach der Marslandung. Was jetzt für InSight?

Der Lander InSight (Innenerkundung mit seismischen Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport) der NASA landete am 26. November nach einer ereignislosen sechsmonatigen Reise erfolgreich auf der Marsoberfläche, gefolgt von einer erschütternden siebenstündigen Abfahrt, die von Wissenschaftsbegeisterten auf der ganzen Welt beobachtet wurde. Aber InSights wahre Mission hat kaum begonnen. die 'Lebenszeichen' des Mars zu nehmen und so mehr über den Roten Planeten als je zuvor zu erfahren.

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

Während der InSight-Launcher einige erstaunliche Bilder des Mars zurückgesendet hat, ist seine primäre zweijährige Mission viel tiefer als die bloße 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 Kruste, den Mantel und den Kern des Planeten ein, die als "Marquakes" bezeichnet werden.

Wir hoffen, dass diese Studie dazu beitragen wird, die Entstehung der felsigen Planeten im Sonnensystem sowie des felsigen Exoplaneten außerhalb unserer Weltraumregion zu verstehen.

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

Die erste offensichtliche Frage zur Untersuchung des Marsinneren ist, warum dies mehr über die Planetenbildung und -ursprünge aussagt als eine ähnliche Studie auf der Erde.

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 Subduktion der Platten führen dazu, dass der Mars seine geologische Geschichte in seinem Kern, Mantel und seiner Kruste vollständiger aufzeichnet.

Diese Merkmale sind nur auf dem Mars vorhanden, da sie ausreichend groß sind, um eine interne Erwärmung und Differenzierung erfahren zu haben, der Mechanismus, der diese Schichten trennt, während sie klein genug sind, um keine Ereignisse zu erfahren, 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 messen, wie Wärme aus den inneren Schichten an die Oberfläche entweicht, um so ein umfassenderes Bild der Planetenentwicklung für felsige Planeten zu erhalten.

Messung der Vitalwerte des Mars: Wie InSight seine Forschung durchführen wird

Das 2,2-Meter-Solarpanel von InSight wurde erfolgreich eingesetzt und scheint genügend Sonnenlicht zu sammeln, um den weiteren Betrieb sicherzustellen. Eine Erleichterung für alle, die sich an den Rosetta-Lander der ESA erinnern, der in einer solchen Position auf dem Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko gelandet ist, dass er nicht genug Sonnenenergie sammeln konnte, um zu funktionieren, und damit seine Mission vorzeitig beendete.

InSights Landeplatz in Bezug auf frühere Mars-Missionen

Die aktuelle Aufgabe des InSight-Teams besteht darin, genau herauszufinden, 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. Aus den ersten Bildern, die von einer Kamera auf dem Roboterarm des Landers aufgenommen wurden, geht hervor, dass es sich um eine Mulde handelt, einen mit Sand gefüllten Krater. Die Forscher werden versuchen, den Durchmesser der Kraterkante, der sich in Sichtweite der Kamera der Einheit befindet, zu verwenden, um ihre Tiefe abzuschätzen.

RISE: Messung der Marsreflexe

Dem Team steht eine weitere Ressource zur Verfügung, mit deren Hilfe sie die Position von InSight finden können. Das Rotations- und Innenstruktur-Experiment (RISE), das aus zwei Abhörantennen besteht, kann verwendet werden, um Signale von vorbeifahrenden Orbitern zu hören, um den Längen- und Breitengrad des Landers zu bestimmen.

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

Wenn RISE diese zusätzliche Rolle übernimmt, wird es auch seine Hauptfunktion erfüllen, nämlich auf "Wackeln" im Nordpol des Mars zu achten, wenn die Sonne ihre Umlaufbahn drückt und zieht. Dies geschieht durch Verwendung der Doppler-Verschiebung und des "Bündelns" von Schallwellen, wodurch der Klang einer sich nähernden oder zurückgehenden Sirene den Ton ändert.

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

Die Erdmagnetosphäre schützt die Atmosphäre des Planeten vor Sonnenwinden

Eine Sache, nach der InSight insbesondere suchen wird, ist der Nachweis, dass auf dem Mars einst ein flüssiger Kern existierte. Spuren davon zu finden, würde darauf hindeuten, dass der Mars irgendwann eine Magnetosphäre wie die Erde hatte, die ihn vor Beschuss geladener Teilchen der Sonne, den sogenannten Sonnenwinden, schützt.

Es ist die Magnetosphäre auf der Erde, die verhindert hat, dass die Atmosphäre des Planeten entfernt wird, indem diese Teilchen um den Planeten herum und weg umgeleitet werden. Der Nachweis einer Magnetosphäre erhöht somit die Glaubwürdigkeit der Vorstellung, dass der Mars einst Leben beherbergte.

Es wird vermutet, dass die geringere Größe des Mars dazu führte, dass das gewaltsame „Aufwirbeln“ in seinem Kern lange vor dem Willen der Erde aufhörte, wodurch der Schutz vor geladenen Teilchen beendet wurde, die dann frei wären, um die Atmosphäre des Planeten zu entkleiden.

HP³: Die Temperatur des Mars messen

Zum Glück ist der Krater, obwohl InSight seine geplante Ziellandezone verfehlt hat, gnädigerweise frei von Steinen, und diejenigen, die vorhanden sind, sollten keine Bedrohung für Instrumente darstellen. Trotzdem ist die Oberfläche fest genug, um den Lander über einen längeren Zeitraum zu stützen.

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

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

Der von einem Team aus Deutschland, Polen und den USA entworfene Temperaturfühler wird aufdecken, wie viel Wärme noch vom Kern des Planeten zur Oberfläche fließt, indem er 5 Meter tief eingegraben wird und ein Band mit Temperatursensoren mit sich zieht.

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

SEIS: Den Puls des Mars nehmen

Die NASA testet den Einsatz von SEIS über den Roboterarm von InSight.

Die nächste Aufgabe besteht darin, 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, während seiner zweijährigen Mission voraussichtlich 12 bis 100 Marsquakes pro Jahr zu erkennen.

Das SEIS wird die Häufigkeit und Stärke von Marsquakes (NASA) messen.

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

Dazu werden seismische Wellen überwacht, die den Mars passieren. 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, noch vor 1 bis 10 Millionen Jahren Vulkane erlebt haben könnten. Eine Änderung der seismischen Wellen könnte auf zu diesem Zeitpunkt angelegte Vulkangräben hinweisen.

Ein tieferer Einblick auf dem Mars

Obwohl die Aufregung um die Live-Landung von InSight und die ersten zurückgesendeten Bilder verständlich und absolut gerechtfertigt ist, sollte es uns nicht entgehen, dass diese Mission kaum 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 "die Vitale des Mars nehmen" beschrieben. Dies ist zwar eine treffende, wenn auch skurrile Beschreibung von Messqualitäten wie Temperatur und Puls, sollte uns aber auch daran erinnern, dass wir den Mars jetzt viel mehr als eine Landeplattform behandeln.

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