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Foto des Marsmaulwurfs, aufgenommen von einer Kamera am Roboterarm der NASA-Sonde "Insight". An den Standfüßen sieht man, wie sich das Gehäuse durch das Hämmern verschoben hat. Die Rammsonde selbst ist rechts oben.
© NASA/JPL-Caltech
Exklusiv

Marsmaulwurf steckt fest "Hauruck wäre jetzt der falsche Weg"

Seit einer Woche macht die deutsche Rammsonde auf dem Mars Zwangspause. Im Interview erklärt Teamleiter Tilman Spohn, warum die Situation so schwierig ist.

Ende November war die NASA-Sonde Insight nach halbjähriger Reise auf dem Mars gelandet. Mit dabei: der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Adlershof entwickelte Marsmaulwurf. Die Rammsonde soll sich drei bis fünf Meter unter die Marsoberfläche graben, um die Wärme aus dem Inneren des Planeten zu messen. Am 28. Februar begann das "HP3" getaufte Gerät, sich in den Boden zu hämmern. Nach nur 30 Zentimetern stieß es jedoch auf einen Widerstand. Seit etwa einer Woche hat das Team unter Leitung von Tilman Spohn dem Maulwurf eine Hämmerpause verordnet und berät, wie es weitergehen soll. Zum Telefongespräch kommt er gerade aus einer Konferenz im NASA-Kontrollzentrum in Pasadena, bei dem auch DLR-Kollegen aus Deutschland zugeschaltet waren.

Herr Spohn, was haben Sie und Ihr Team gerade besprochen?

Wir wissen folgendes: Dem Maulwurf geht es gut. Die Sonde ist etwa drei Viertel des Weges aus ihrem Gehäuse gekommen, dann hat sie gegen starken Widerstand gehämmert und ist nun um etwa 15 Grad geneigt. Gerade haben wir verschiedene Hypothesen besprochen, wie das genau passiert sein könnte. Das müssen wir herausfinden um zu planen, wie der Maulwurf sich weiter in die Tiefe graben kann. Das kann sich noch einige Zeit hinziehen.

Warum dauert es so lange?

Es ist schwierig, die Situation zu analysieren, es gibt eine Menge Unbekannte. Was da oben auf dem Mars steht, ist eine sehr wertvolle Hardware. Wenn wir auch nur einen falschen Schritt machen, kann es sein, dass sie kaputt geht. Jedes Kommando wird mehrfach gegengecheckt, bevor es die Erde verlässt. Ein Hauruck-Verfahren wäre jetzt der falsche Weg.

Der Geophysiker Tilman Spohn (68) leitet das "HP3"-Experiment der NASA-Mission "Insight". Mit seinem Team vom DLR hat er den Marsmaulwurf in Berlin-Adlershof entwickelt.
Der Geophysiker Tilman Spohn (68) leitet das "HP3"-Experiment der NASA-Mission "Insight". Mit seinem Team vom DLR hat er den Marsmaulwurf in Berlin-Adlershof entwickelt.
© DLR

Warum ist der Maulwurf steckengeblieben?

Es gibt zwei Hypothesen. Er könnte auf einen Stein gestoßen sein. Wenn er klein wäre, könnte der Maulwurf den Stein aus dem Weg räumen oder daran vorbei weiter hämmern. Bei einem großen Stein wäre das nicht möglich. Deshalb müssen wir sehr vorsichtig sein. Bevor wir ihn deaktiviert haben, hat der Maulwurf schon 9000 Mal gegen den Widerstand gehämmert, jedes Hämmern entspricht einer Schockbelastung, die etwa 1000 Mal so groß ist wie die Erdbeschleunigung. Macht er das zu häufig, geht das auf die Verschraubungen und Befestigungen der elektrischen Leitungen. Sie könnten abreißen, und dann haben wir nichts mehr. Wir gehen davon aus, dass er auch nochmal 8000 Schläge aushält, aber irgendwann wird es kritisch.

Und die andere Hypothese?

Die Sonde könnte schon nahe der Oberfläche auf einen ersten Stein gestoßen sein, der dafür gesorgt hat, dass sie so schräg aus der Führungshülse gekommen ist. Dabei könnte sich zum Beispiel das Kabel verhakt haben, in dem sich die Temperatursensoren befinden. Wir müssen jetzt überprüfen, ob so ein Verhaken überhaupt möglich ist. Das machen wir unter anderem mit einer Kopie des Mauswurfs, die in Berlin steht. Außerdem werten wir Daten des Seismometers aus, das etwa einen Meter entfernt vom Maulwurf steht und ihm beim Hämmern zugehört hat. Es kann auch Zwischenschläge zwischen den einzelnen Hammerschlägen hören. Aus den Zeiten können wir ableiten, ob der Maulwurf sich zu einem bestimmten Zeitpunkt bewegt oder feststeckt, oder ob er auf der Stelle hämmert und dabei zurückspringt.

Können Sie die Sonde nicht wieder aus dem Boden ziehen und woanders platzieren?

Wir haben zwar einen Greifarm zum Umsetzen. Aber wir können die Sonde nicht wieder in ihrer Hülle verstauen. Das hätte man bauen können, wäre aber zu teuer geworden. Außerdem: Wenn etwas mal 30 Zentimeter im Boden steckt, ist es nicht so leicht wieder heraus zu ziehen. Man könnte höchstens gegen mit dem Greifarm gegen die Sonde drücken, sodass der Maulwurf in eine etwas andere Richtung hämmert.

Wie ist die Stimmung im Team?

Es ist schon eine Enttäuschung. Aber in der Planetenforschung ist man daran gewöhnt, dass es Teilerfolge geben kann – oder auch komplette Fehlschläge. Klar hätten wir uns das anders vorgestellt, aber aus unerwarteten Ereignissen ergeben sich auch neue Möglichkeiten. Dass sich dort im Marsboden zum Beispiel ein Stein befindet, wurde im Vorfeld als möglich angesehen, aber nicht als wahrscheinlich. Auch diese Erkenntnis wäre also etwas wert.

Empfinden Sie die Situation als angespannt?

Man steht schon unter einem gewissen Druck. Vor allem müssen wir überlegen, wie wir die Situation jetzt wissenschaftlich ausnutzen können, bevor wir sie wieder verändern. Heute Morgen schlug jemand aus dem Team vor, den Maulwurf nochmal 100 weitere Schläge machen zu lassen, um besser zu verstehen, was passiert ist. Da wandte der verantwortliche Wissenschaftler ein: nicht, bevor er die Temperaturleitfähigkeit noch einmal bei einer anderen Atmosphärenkonstellation gemessen hat. Denn wenn der Maulwurf kaputt geht, sind die Messungen passé.

Was können Sie in der jetzigen Situation überhaupt messen?

Wir können die Wärmeleitfähigkeit in den oberen Schichten des Marsbodens messen. Auch die kennt man bisher nicht. Aus ihr ergeben sich Hinweise darauf, wie der Boden beschaffen ist: eher locker, verbacken, porös oder fest. Wenn wir das wissen, können wir Rückschlüsse auf die Umwelt und das Klima auf dem Mars ziehen. Klar: Dreißig Zentimeter Tiefe sind nicht die fünf Meter, die wir eigentlich wollen, aber auch damit können wir sinnvolle Forschung machen. Ehe wir den Maulwurf durch weiteres Hämmern kaputt machen, lassen wir ihn vorerst lieber in der jetzigen Position und messen, was zu messen ist.

Vergangene Woche haben Sie zum Beispiel gemessen, welche Temperaturschwankungen der Schatten des Marsmondes Phobos verursacht.

Auf dem Mars gibt es jeden Tag irgendwo eine partielle Sonnenfinsternis. Partiell, weil Phobos recht klein ist und die Sonne nie komplett verdeckt. Wir mussten eine Sonnenfinsternis erwischen, die direkt über unserem Lander stattfindet. Die Abdunklung dauert nur 30 Sekunden. Wir wollten wissen, wie der Boden auf diese kurzfristige Belastung reagiert. Unser Infrarotmessgerät hat angezeigt, dass er durch den Schatten des Mondes um ein Grad abgekühlt ist. Das ist mehr, als wir erwartet hatten. Aus diesen Messungen können wir die thermischen Eigenschaften der allerobersten Bodenschicht ableiten, denn dieses Messgerät befindet sich direkt am Lander und hat mit dem Eindringen nichts zu tun. 

Wie sieht der weitere Zeitplan aus?

Schwer zu sagen. Wenn es gelingt, den Maulwurf freizusetzen, könnten wir vielleicht bis zum Sommer die Tiefe von fünf Metern erreichen. Wenn wir aber zu der Einschätzung gelangen, dass sich die Position nicht verändern lässt, müssten wir überlegen, ob wir trotzdem wie geplant zwei Jahre durchmessen. Die Energie dafür reicht auf jeden Fall, denn der Maulwurf wird ja mit Solarstrom versorgt. Die ursprünglich geplante zweiwöchige Hämmerpause werden wir aber wahrscheinlich verlängern müssen. Vielleicht hämmern wir zwischendurch einmal, um die Situation zu analysieren. Aber vor allem ist jetzt Diagnostik angesagt. Aufgegeben haben wir jedenfalls noch lange nicht.

Hier geht es zum DLR-Logbuch über die Insight-Mission und hier zum NASA-Wetterbericht auf dem Mars.

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