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Projekte

InSIGHT (Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)

Im Rahmen der NASA-Mission InSIGHT (Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) beschäftigt sich das Team aus Bensberg mit Seismologie auf dem Mars. Die InSIGHT-Sonde ist am 26. November 2018 in Elysium Planitia auf dem Mars gelandet. Im Gegensatz zu vielen vorherigen Marsmissionen, die insbesondere die Oberfläche des Mars genau kartiert und ihre chemische Zusammensetzung untersucht haben, zielt InSIGHT auf den inneren Aufbau unseres Nachbarplaneten und seine Entwicklungsgeschichte. Über die allgemeine Unterteilung von terristrischen Planeten in eine Kruste, einen silikatreichen Mantel und einen eisenreichen Kern hinaus, ist hierüber für den Mars noch wenig bekannt.

Die Landeeinheit verfügt über drei wissenschaftliche Experimente, die neue Erkenntnisse zum Innern des Mars liefern sollen. Ein wichtiger Bestandteil dieser Untersuchungen ist das Seismometer
SEIS (Seismic Expermeint for Interior Structure), das von einem robotischen Arm auf dem Marsboden abgesetzt wurde.
SEIS besteht aus zwei Dreikomponenten-Seismometern, die Bodenbewegungen in unterschiedlichen Frequenzbereichen zwischen 0,01 und 50 Hz messen können. Wie für die Erde und den Mond wird erwartet, dass seismische Wellen, die sich quer durch den Planeten ausbreiten und dabei an Grenzflächen, z.B. zwischen Mantel und Kern, reflektiert und gebrochen werden, wichtige Informationen zur inneren Struktur des Mars liefern. Bisher wurden schon einige kleinere Marsbeben registriert und SEIS hat Informationen zur atmosphärischen Aktivität auf dem Mars, z.B. Staubteufeln, gesammelt, die dabei hilft, den flachen Untergrund an der Landestelle zu charakterisieren.

Als weitere wissenschaftliche Experimente hat InSIGHT HP³ (Heat flow and Physical Properties Package) und RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) an Bord.
Das Wärmeflussexperiment HP³ wurde ebenfalls auf dem Marsboden ausgesetzt. Temperaturmessungen bis in 5 m Tiefe werden durch den Mole ermöglicht, eine sich selbst in den Boden hämmernde Sonde, die an einem Flachbandkabel Temperatursensoren hinter sich herzieht. Zu HP³ gehört außerdem noch ein an der Landeeinheit befestigtes Radiometer, das die Oberflächentemperatur misst. RISE nutzt die Radiosignale zwischen InSIGHT und Bodenstationen auf der Erde, um über den Dopplereffekt die genaue Position von InSIGHT und die relative Geschwindigkeit zwischen Erde und Mars zu  bestimmen. Mit Hilfe dieser Informationen kann die Rotationsbewegung des Mars, die im Detail abhängig von Eigenschaften und Zustand des Marskerns (Dichte, fest oder flüssig) ist, präzise rekonstruiert werden. Ausserdem vervollständigen eine Wetterstation mit Temperatur-, Luftdruck- und Windsensoren sowie ein Magnetometer auf der Landeeinheit das geophysikalsiche Observatorium auf dem Mars.
 
Der Oberflächenbetrieb der Mission soll mindestens ein Marsjahr, bis zum November 2020, dauern. Wissenschaftler aus Bensberg beschäftigen sich vor allem mit der Analyse seismischer Daten im Bezug auf die flache Untergrundstruktur und die Kruste des Mars sowie mit Vergleichen zu den Apollo-Seismogrammen vom Mond.