Ingenieure des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeiten mit einem InSight Lander-Nachbau, um zu prüfen, ob sie verstehen, was den Maulwurf des Landers blockiert.
Der Maulwurf ist der Kurzname für die Wärmesonde des Landers, die sich ihren Weg in die Marsoberfläche bahnt. Die Wärmesonde wird tatsächlich als HP3 oder Paket für Wärme und physikalische Eigenschaften bezeichnet. Es ist so konzipiert, dass es bis zu 5 Meter in den Boden hineinarbeitet und dort die Wärme misst, die aus dem Inneren des Planeten fließt. Diese Messungen werden Wissenschaftlern viel über die Struktur des Mars und die Entstehung felsiger Planeten erzählen.
Wie im letzten Monat berichtet, wird die Sonde bei etwa 30 cm blockiert.
Anfangs dachten die Ingenieure, der Maulwurf habe einen Stein getroffen. In einer DLR-Einrichtung in Bremen verwenden sie eine Replik-Sonde in einer Box mit einem Kubikmeter Sand, um die Situation gründlich zu untersuchen. Sie hoffen natürlich, eine Lösung zu finden, aber das ist eine schwierige Aufgabe, wenn Sie auf der Erde sind und der Maulwurf auf dem Mars ist.
"Es gibt verschiedene mögliche Erklärungen, auf die wir unterschiedlich reagieren müssen."
Matthias Grott, HP3-Projektwissenschaftler.
„Wir untersuchen und testen verschiedene mögliche Szenarien, um herauszufinden, was zum Stoppen des Maulwurfs geführt hat“, erklärt Torben Wippermann, Testleiter am DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen.
Die InSight Lander-Mission lief zunächst gut. In der Nähe des Landeplatzes befand sich etwas Oberflächengestein, aber das Gelände selbst schien steinfrei zu sein. Das Seismometer des Landers, SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), wurde problemlos auf der Oberfläche platziert. Aber als der Maulwurf platziert wurde und Ende Februar seinen ersten Hammervorgang begann, traten Probleme auf.
Zuerst machte der Maulwurf Fortschritte. Aber dann traf es seinen ersten Stein. Es konnte sich an diesem Felsen vorbei hämmern, blieb aber schließlich stehen und ging nicht tiefer als 30 cm.
Ingenieure versuchen zu verstehen, was passiert ist, aber sie haben nicht viele Daten, um weiterzumachen. Sie haben am 26. März einen kurzen Hämmertest mit dem Maulwurf durchgeführt und verwenden Daten aus diesem Test, um einen Einblick in die Lage des Maulwurfs zu erhalten. Sie haben einige Bilder, Temperaturdaten, Daten vom Radiometer und Aufzeichnungen, die SEIS während des Hämmertests gemacht hat, um ihnen zu helfen.
Die zentrale Frage ist, warum der Maulwurf zunächst solche Fortschritte gemacht hat, nur um auf seinen Spuren anzuhalten. Ein Stein ist die offensichtliche Antwort, aber vielleicht nicht die richtige. „Es gibt verschiedene mögliche Erklärungen, auf die wir unterschiedlich reagieren müssen“, sagt Matthias Grott, Planetenforscher und HP³-Projektwissenschaftler.
Eine Möglichkeit betrifft eher die Beschaffenheit des Sandes als behindernde Gesteine. Um seinen Weg in die Oberfläche zu hämmern, benötigt der Maulwurf Reibung zwischen sich und dem Sand, in den er hämmert. Ingenieure halten es für möglich, dass der Maulwurf einen Hohlraum um sich herum geschaffen hat, der sich selbst die Reibung verweigert, die er benötigt, um fortzufahren.
Als der Maulwurf auf der Erde getestet wurde, wurde er in einem Analogon von Mars-Sand getestet und konnte sich problemlos auf die ideale Tiefe von 5 Metern hämmern. „Bisher wurden unsere Tests mit einem marsähnlichen Sand durchgeführt, der nicht sehr kohäsiv ist“, erklärt Wippermann. Jetzt testen sie die Replik im Bremer Labor in einer anderen Sandart.
Diese Art von Sand ist viel kompakter und sie wollen sehen, ob der Maulwurf eine Art „eigenes Grab gegraben“ hat, indem sie einen Hohlraum um sich herum schaffen. Sie werden auch 10-cm-Steine in einen Teil des Sandes legen, um zu sehen, ob dies das reproduzieren kann, was die Daten vom Mars ihnen sagen. Während sie verschiedene Tests durchführen, zeichnen sie seismische Daten auf und prüfen, ob eines der Ergebnisse mit den SEIS-Daten übereinstimmt.
"Idealerweise können wir die Prozesse auf dem Mars so genau wie möglich rekonstruieren", sagte Wippermann in einer Pressemitteilung.
Sobald Wissenschaftler und Ingenieure herausgefunden haben, was den Maulwurf aufhält, können sie versuchen, Lösungen zu finden. Hier wird sich die NASA stärker engagieren.
Das DLR entwarf und baute den HP3 für die InSight Lander-Mission, aber der Lander selbst wurde von der NASA entworfen und gebaut. Und nur die NASA verfügt über einen InSight-Lander in einer Testanlage am JPL in Pasadena, Kalifornien. Daher hat das DLR eine Replik des HP3 oder Maulwurfs an JPL geliefert. Dort können mögliche Lösungen getestet werden, die den Lander, den Maulwurf, die Stützstruktur und den Roboterarm des Landers betreffen. Vielleicht stellt sich heraus, dass der Maulwurf oder seine Stützstruktur angehoben oder teilweise angehoben werden kann, um das Problem zu lösen.
Erwarten Sie auf keinen Fall eine schnelle Lösung.
"Ich denke, dass es einige Wochen dauern wird, bis weitere Aktionen auf dem Mars durchgeführt werden", sagt Grott.
