„Der Mars und unser tapferer Maulwurf passten einfach nicht zusammen“

Rammsonde der Mars-Mission InSight konnte nicht so tief wie erwartet in die Oberfläche eindringen, lieferte aber dennoch wichtige Erkenntnisse für die zukünftige Erforschung des Planeten

Der DLR-Mars­maul­wurf HP3 auf dem Mars­bo­den nach der Frei­ga­be durch den ro­bo­ti­schen Arm des In­Sight-Lan­ders. Credit: NASA/JPL-Caltech/DLR

Zwei Jahre lang hat der Mars-Maulwurf versucht, sich tiefer in den Boden einzugraben. Jetzt ist seine Reise zu Ende. Wissenschaftler und Ingenieure am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und am Jet Propulsion Laboratory (JPL) haben bis zuletzt daran gearbeitet, den „Mole“ (Maulwurf) zum Graben in die Zieltiefe von fünf Metern zu bringen. Der Maulwurf vom DLR, der an Bord der NASA-Landesonde InSight zum Mars geflogen ist, sollte unterhalb der Mars-Oberfläche Temperatur und Wärmefluss messen. Das InSight-Team am JPL der NASA in Pasadena (Kalifornien, USA) hat in den vergangenen Monaten den Maulwurf mit dem robotischen Arm der InSight-Sonde noch unter die Oberfläche bekommen und seitliche Hohlräume mit Marsboden verfüllt. Durch die zusätzliche seitliche Reibung sollte der Maulwurf weiter vordringen können. Nach sorgfältiger Vorbereitung brachten leider auch 500 Hammerschläge am vergangenen Samstag, 9. Januar, keinen erkennbaren Fortschritt.

Der Maulwurf ist Teil des Experiments HP³ (Heat Flow and Physical Properties Package). Eigentlich ist er eine 40 Zentimeter lange Rammsonde – also eine Art selbstschlagender Nagel – mit einem Durchmesser von 2,7 Zentimetern. Er zieht ein Flachbandkabel mit Temperatursensoren hinter sich her. Diese Sensoren sollten die aus dem Planeteninneren zur Oberfläche strömende Wärme messen. Dazu hätte sich der Maulwurf mindestens drei Meter tief eingraben müssen. Vor fast zwei Jahren, am 28. Februar 2019, wurde der Maulwurf in seinem auf den Marsboden abgesetzten Gehäuse zum ersten Mal aktiviert und begann, sich in den Untergrund zu hämmern.

Fast zwei Jahre alle Möglichkeiten durchgespielt

„Wir haben alles gegeben, was möglich war. Aber der Mars und unser tapferer Maulwurf passten einfach nicht zusammen“, sagt Tilman Spohn vom DLR-Institut für Planetenforschung. Er ist wissenschaftlicher Leiter des HP³-Experiments, das vom DLR gemeinsam mit Partnern entwickelt wurde, und heute Geschäftsführender Direktor des International Space Science Institute in Bern (Schweiz). „Erfreulicherweise haben wir viele Erfahrungen gesammelt, die zukünftigen Mars-Missionen helfen können, unter die Oberfläche zu gelangen“, erklärt Tilman Spohn. Das Interesse an der Erforschung des Mars-Untergrunds ist weiterhin hoch. Die Oberfläche des Planeten ist durch schädliche Anteile der Sonnenstrahlung, die von der dünnen Marsatmosphäre kaum herausgefiltert werden, für potentielle Lebensformen eher unwirtlich. Forscher vermuten aber, dass im Untergrund mikrobielles Leben möglich sein könnte – falls es Leben überhaupt jemals auf dem Mars gab oder es sogar noch heute existiert.

Um herauszufinden, wie der Roboterarm der InSight-Sonde dem Maulwurf beim Graben helfen kann, hat das JPL zahlreiche Versuche in seinem „Indoor Mars Yard“ in Kalifornien gemacht. JPL führt die InSight-Mission im Auftrag der NASA durch. Die Techniker ermittelten zum Beispiel, wie die Schaufel am Roboterarm Druck auf und neben den Maulwurf ausüben kann. „Der Maulwurf wurde basierend auf den Bodenanalysen von NASA-Rovern wie Spirit und Opportunity entwickelt“, sagt JPL-Wissenschaftler Troy Hudson. „Aber nach der Landung stellten wir fest, dass der Boden in diesem Gebiet völlig anders ist als alles, was wir bisher gesehen haben.“ Auch im DLR-Testlabor in Bremen wurde nach Ursachen für das Stocken des Maulwurfs geforscht.

Teile des Experiments messen weiter

„Nach vielen Jahren der Planung, Entwicklung und Konstruktion unseres Wärmefluss-Experiments sind wir natürlich traurig, dass nicht alle Komponenten des HP³-Experiments so funktionieren, wie wir uns das vorgestellt haben“, erklärt Prof. Heike Rauer, Direktorin des DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin-Adlershof. „Immerhin wird uns HP³ noch Temperaturmessungen der obersten Schicht des Marsbodens liefern. Das ist zwar nicht das, was wir erhofft hatten, wird uns aber dennoch helfen, neue Erkenntnisse über den Mars zu gewinnen. Dieser Planet ist und bleibt ein schwierig zu erforschender Nachbar. Wir werden weiter versuchen, dem Mars seine Geheimnisse zu entlocken, um herauszufinden, ob es wirklich dort einmal Leben gab. Die nächsten Experimente sind schon in der Entwicklung.“

HP³ ist eines von mehreren wissenschaftlichen Experimenten an Bord der InSight-Mission, die kürzlich um zwei Jahre bis Dezember 2022 verlängert wurde. Das französische Seismometer SEIS zeichnet weiterhin Marsbeben und lokale, durch atmosphärische Phänomene verursachte Erschütterungen auf. Ein Funkwellen-Experiment sammelt Daten zur Lage und Orientierung der Mars-Drehachse. Es soll Erkenntnisse darüber liefern, ob der Kern des Planeten flüssig oder fest ist. Die Wetter-Sensoren stellen detaillierte meteorologische Daten zur Verfügung. Auch HP³ wird weiter mit einem Teilexperiment arbeiten.

Die Erkundung des Mars-Inneren

Weitere Informationen zur Mission InSight und zu HP³ finden Sie auf der DLR-Sonderseite zur Mission mit ausführlichen Hintergrundartikeln sowie über den Hashtag #MarsMaulwurf auf dem DLR-Twitterkanal. Prof. Tilman Spohn berichtet außerdem in Blogposts über die Aktivitäten des Mars-Maulwurfs.
 

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Pressemitteilung DLR vom 14.01.2021