Marsmission mit Raumsonde aus Bremen

Wie Wissenschaftler versuchen, den Bremer Marsmaulwurf zu retten

Eine von Bremer Forschern entwickelte Rammsonde sollte sich in den Marsboden graben. Doch der Maulwurf steckt seit Monaten fest. Wie die Wissenschaftler das Experiment noch zu retten versuchen.
08.06.2019, 06:00
Lesedauer: 3 Min
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Wie Wissenschaftler versuchen, den Bremer Marsmaulwurf zu retten
Von Stefan Lakeband

Auf dem Mars herrscht Stillstand. Eigentlich sollte sich der sogenannte Marsmaulwurf HP3 seit Februar bis zu fünf Meter tief in den Boden des roten Planeten rammen. Wenige Tage nach dem Start der Mission dann die Meldung: Nichts geht mehr. Nach 30 Zentimetern war Schluss. Forscher wollen den Maulwurf nun aus seiner heiklen Position retten.

Entwickelt wurde HP3 am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bremen. Die Rammsonde ist vergangenen November als Teil der Insight-Mission der US-Raumfahrtagentur Nasa auf den Mars gekommen. Forscher aus Deutschland und den USA arbeiten seit Monaten daran, HP3 zu retten. Dazu müssen sie allerdings erst feststellen, wie es überhaupt zum Stillstand kommen konnte. Allein das ist eine Herausforderung.

Mangel an Reibung

Der Marsmaulwurf ist 228 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, und nur die Kameras des Insight-Landemoduls können Bilder schicken. Die erste Vermutung, HP3 könne auf einen großen Fels gestoßen sein, den die Sonde nicht durchdringen kann, haben die Forscher mittlerweile als sehr unwahrscheinlich verworfen. Sie haben nun eine andere Theorie: „Wahrscheinlich ist der Halt des Maulwurfs im umgebenden Boden unter der geringeren Schwerkraft auf dem Mars nicht ausreichend“, teilt das DLR mit.

Eigentlich soll sich HP3 mit kleinen Hammerschlägen in den Boden rammen. Dazu braucht er aber ein Mindestmaß an Reibung, damit er weiter in das Gestein vordringen kann. Um Genaueres zu erfahren, soll der Roboterarm der Insight-Sonde das Gehäuse von HP3 anheben. Schrittweise, da sich im Inneren des Gehäuses Federn befinden, die möglicherweise noch mit dem hinteren Ende des Marsmaulwurfs verbunden sind.

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„Wenn das der Fall ist, sollten wir vorsichtig beim Anheben sein, damit wir nicht versehentlich die Rammsonde aus dem Boden ziehen“, sagt Nasa-Ingenieur Troy Hudson. „Wir denken, dass die aktuellen Schwierigkeiten am wahrscheinlichsten einem Mangel an Reibung im Mars-Regolith geschuldet sind. Selbst wenn wir also den Marsmaulwurf umsetzen könnten, würde das vermutlich nicht helfen, denn wir hätten an einer anderen Stelle immer noch das gleiche Reibungsproblem.“

Der Marsmaulwurf ist eines der zentralen Experimente der Insight-Mission, deren Kosten sich auf mehr als 650 Millionen Euro belaufen. Er soll Erkenntnisse über den Marsboden liefern, etwa wie die Dynamik unter der Oberfläche ist, indem er die Temperaturen und die Leitfähigkeit des Bodens misst. Dafür muss er aber mindestens 50 Zentimeter tief in den Boden vordringen.

Roboterarm soll beim Graben helfen

„Jeder Planet ist im Grunde eine Wärmekraftmaschine. Die Abwärme, die so eine Maschine abgibt, ist ein Maß dafür, welche Arbeit der Motor in ihr leistet. Wir messen diese Abwärme und erstellen daraus Rechenmodelle über die Entstehung des Planeten“, erklärte Tilman Spohn vom DLR die Hintergründe zum Start der Mission. Neben HP3 war außerdem noch eine Art Seismograf an Bord von Insight, der Beben im Marsboden messen soll. Er funktioniert bislang problemlos.

Nachdem das Gehäuse des Maulwurfs entfernt wurde, hoffen die Forscher nicht nur, das Problem erkennen zu können. Der Arm der Insight-Sonde soll zudem auch beim Graben helfen. "Wir planen den Roboterarm zu nutzen, um nah am Maulwurf auf den Boden zu drücken“, sagt Spohn. „Durch die zusätzliche Last erhöht sich der Druck auf den Maulwurf und damit die Reibung an seiner Außenwand.“

Dass diese Methode das Experiment doch noch zum Erfolg führen könnte, das haben Wissenschaftler am Bremer DLR in den vergangenen Wochen getestet. In einer blauen Box, mit einem Kubikmeter marsähnlichem Sand, einem Stein, einem Modell des Marsmaulwurfs haben sie die aktuelle Lage von HP3 auf dem roten Planeten simuliert. „Bisher haben wir mit einer marsähnlichen Sandsorte getestet, die nicht sehr kohäsiv ist“, erklärte Testleiter Torben Wippermann im Frühjahr.

Dieser Sand habe noch von früheren Tests gestammt, bei denen sich der Maulwurf in Vorbereitung auf die Mission in einer Fünf-Meter-Säule in die Tiefe hämmerte. Um sich dem Problem zu nähern, wurde das Maulwurf-Modell in eine Box mit Sand gesetzt, der sich schnell verfestigt und in dem durch das Hämmern Hohlräume entstehen können. Gleichzeitig haben Forscher am Jet Propulsion Laboratory der Nasa geprobt, ob und wie der robotische Arm der Insight-Sonde den Bremer Maulwurf befreien kann. Ob die Rettungsaktion erfolgreich ist, soll sich im Laufe dieses Monats zeigen.

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