Update: Nach Angaben der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa ist die Insight-Sonde wie geplant auf dem Mars gelandet. Sie habe am Montag gegen kurz vor 21 Uhr deutscher Zeit auf dem Marsboden aufgesetzt.

Wie sieht der Mars in seinem Innern aus? Wie groß ist der Kern des Planeten? Wie ist er beschaffen? Bis heute gibt es auf diese Fragen keine Antworten. Der Insight-Sonde unter Leitung der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa obliegt es nun, neue Erkenntnisse dazu zu liefern und ganz nebenbei einen Rekord zu brechen. Heute Abend um 20.54 Uhr deutscher Zeit soll das Gerät auf dem Roten Planeten landen, an Ort und Stelle verharren und sich über Monate in den Boden des Planeten graben. Auf diese Weise wollen Forscherinnen und Forscher besser verstehen, wie die felsigen Planeten in unserem Sonnensystem vor viereinhalb Milliarden Jahren entstanden sind und warum sie sich so unterschiedlich entwickelt haben.

Wenn denn alles läuft wie geplant. Die Sorge: In der Geschichte der internationalen Marsmissionen schlug mehr als jede zweite fehl. Die Hoffnung: Niemand weiß besser auf dem Roten Planeten zu landen als die Amerikaner. Ab 20 Uhr deutscher Zeit überträgt die Nasa die Landung hier live.

Aufgesetzt werden soll "auf dem größten Parkplatz des Mars". So zumindest beschreibt die Behörde das Landegebiet in der Ebene Elysium Planitia südwestlich des großen Vulkankomplexes Elysium. Was überrascht: Dort gibt es absolut nichts zu sehen – bislang galt es, möglichst sonderliche Strukturen aus der Nähe zu betrachten. Doch dort, wo es kaum größere Steine oder Felsen gibt, keine Hänge und keine Senken, setzt ein Landeroboter halt mit größter Wahrscheinlichkeit sicher auf. 550 Kilometer wäre Insight damit von Curiositys Landestelle entfernt, rund 2.600 Kilometer von Spirit und 8.400 Kilometer von Opportunity.

Wenig los, viel Sonne: Ein Gebiet in der Ebene Elysium Planitia gilt als geeignete Landestelle. Blaue und grüne Regionen stellen in dieser Karte tiefliegendes Gebiet dar, gelbe und rote hohes Terrain. © Nasa/JPL/USGS (MOLA)

Ab Anfang Januar wolle man in der Ebene "das tiefste, je mit menschengemachter Technik gehämmerte Loch auf einem anderen Himmelskörper" schaffen, heißt es in einer Pressemitteilung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Meint: Man will bis zu fünf Meter tief graben. Maßgeblich verantwortlich für die Rekordbohrung soll HP3 sein, das von DLR-Mitarbeitern entwickelte Heat Flow and Physical Properties Package, aufgrund seiner Fähigkeiten auch liebevoll "Maulwurf" genannt. 

Gehämmert wird mindestens bis März 2019

Das Gerät hämmert sich 50 Zentimeter ins Gestein, dann pausiert es laut DLR. So können Messungen vorgenommen und die Geräte überwacht werden, bevor es bestenfalls erneut 50 Zentimeter tiefer geht. Dabei nutze die Sonde einen vollautomatischen, elektrisch angetriebenen Hammerschlagmechanismus und ziehe ein mit Messsensorik ausgestattetes Flachkabel hinter sich in den Marsboden, heißt es weiter. In Zusammenarbeit mit weiteren neu entwickelten Geräten soll sie die innere Temperatur messen und mit einem Seismometer Erdbeben, Meteoriteneinschläge und alle anderen Bewegungen aufzeichnen, die den Mars erschüttern.

Gute alte Bekannte helfen, die gesammelten Informationen zur Erde zu übertragen. So überfliegen die Raumsonden Mars Reconnaissance Orbiter und 2001 Mars Odyssey die Landestelle zweimal pro Marstag und dienen als Relaisstationen, also Funkstationen, für den Datenverkehr.

"Da wir nicht wissen, welche Überraschungen – etwa durch härteres Gestein – uns im Untergrund erwarten, gehen wir sehr vorsichtig vor und planen, die Zieltiefe in mehreren Wochen bis März 2019 zu erreichen", sagte Tilman Spohn vom Berliner DLR-Institut für Planetenforschung in der Mitteilung.

Weil Insight aber nicht nur bohren, sondern auch zahlreiche wissenschaftliche Fragen beantworten soll (Wie groß ist der Marskern? Woraus besteht er? Ist er flüssig oder fest? Wie dick ist die Kruste? Wie aktiv ist der Mars noch? Wie oft schlagen Meteoriten ein?), ist die Mission insgesamt auf zwei Erdjahre angelegt. Eine Milliarde Dollar, umgerechnet rund 880 Millionen Euro, haben die Verantwortlichen bislang dafür ausgegeben.

Bremsmanöver bei 1.500 Grad Celsius

Ein genauer Zeitplan ist mitentscheidend für den Erfolg. Wer es sekundengenau wissen will, findet bei der Nasa einen detaillierten Plan. Für alle anderen gibt es hier die wesentlichen Schritte der Landung: 

  • Um 20.47 Uhr deutscher Zeit tritt die Sonde in einem flachen Winkel in die Marsatmosphäre ein und bremst von 19.800 Kilometern pro Stunde auf praktisch null ab.
  • Innerhalb weniger Minuten – um 20.49 Uhr – hat sich das Schutzschild auf rund 1.500 Grad Celsius erhitzt.
  • Um 20.51 Uhr öffnet sich etwa zwölf Kilometer über dem Boden ein Fallschirm, an dem der Lander der Planetenoberfläche entgegenschwebt, …
  • … um dort zu guter Letzt gegen 20.54 Uhr auf drei Roboterbeinen aufzusetzen.

"Ich hab’s geschafft.": Insight ist programmiert, diese erste Nachricht gegen 21.01 Uhr zu schicken. Forscherinnen und Wissenschaftler hoffen, sie direkt mit anderen Raumsonden im All und/oder Radioteleskopen in den USA und Deutschland aufzuzeichnen. Um die Chance einer frühen Erfolgsmeldung zu erhöhen, soll sich die Sonde sieben Minuten später erneut melden, etwas lauter und deutlicher mithilfe einer stärkeren Antenne, die direkt gen Erde zeigen soll. Je nach Ausrichtung und Empfangsgerät könnte das Team also nach wenigen Minuten wissen, ob Insight intakt ist. Es kann aber auch Stunden bis zum ersten Signal aus 146 Millionen Kilometer Entfernung dauern.

Berechtigterweise sprechen Teammitglieder daher von den "Minuten des Grauens". Bis heute gehörten Marslandungen zu den schwierigsten Projekten der planetaren Forschung, sagte der Forschungsleiter der Mission, Bruce Banerdt, der Nachrichtenagentur AP. Ein Grund ist die äußerst dünne Atmosphäre, die kaum Reibung erzeugt und Sonden daher kaum bremst. "Es ist solch eine gefährliche Sache, dass immer eine ziemlich unangenehm große Möglichkeit besteht, dass etwas schieflaufen könnte." Thomas Zurbuchen, Wissenschaftsdirektor der Raumfahrtbehörde, drückte es vorab noch etwas drastischer aus: Ihm drehe sich der Magen um. Das Schwierigste sei, herumsitzen und nichts tun zu können – außer zu hoffen und zu beten, dass für Insight alles glattlaufe.

Insight soll selbst inmitten eines Staubsturms landen können

Nur 40 Prozent aller bisherigen internationalen Marsmissionen waren erfolgreich. Dazu gehören Vorbeiflüge, Umkreisungen und Landungen im Rahmen von Forschungsprojekten der USA, Russland und anderer Länder seit den Sechzigerjahren. Während den Europäern schon mit Beagle 2 und Schiaparelli zwei Landeroboter verloren gingen, sind den USA als einzigem Land immerhin sieben Marslandungen gelungen. Die letzte erfolgreiche feierte das Nasa-Team des Rovers Curiosity, der seit 2012 rund 20 Kilometer zurückgelegt hat und dabei etwa herausfand, dass es Methan in der Marsatmosphäre gibt und im Gale-Krater wohl einst ein knietiefer Fluss existierte.

Gewohnt zuversichtlich zeigen sich die Amerikaner daher auch bezüglich der Insight-Mission: Man nutze altbewährte, verbesserte Technologie. So basiert die aktuelle Sonde stark auf dem Phoenix-Modell, das 2008 auf dem Roten Planet gelandet ist und in 160 Tagen unter anderem herausfand, wie die Marsoberfläche im Detail mineralogisch-chemisch zusammengesetzt ist und dass es Wassereis im Marsboden nahe der Oberfläche gibt. Insight gilt allerdings als noch robuster und könne sich gar einem Staubsturm widersetzen, wirbt die Nasa.

Während das Insight-Team derzeit eine der spannendsten Phasen seines Projekts durchlebt, ist eine weitere Marsreise bereits in Aussicht. In zwei Jahren will die Nasa erneut Belege für früheres mikrobiologisches Leben auf dem Mars suchen. Wie die Behörde vergangene Woche bekannt gab, soll der Rover Mars 2020 im Jezero-Krater landen und Proben nehmen, die über einen Zeitraum von zehn Jahren zur Erde zurückgebracht werden sollen. Das System aus früheren Flüssen und Seen ist übersät mit diversen Felsen und gilt als möglicher Entstehungsort für einstiges Leben. Davon, dass es dieses Leben auch heute noch geben könnte, gehen die wenigsten Astrobiologen aus. Die Oberfläche des Planeten ist zu kalt, zu trocken und zu viel Strahlung ausgesetzt.