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Mars-Mission: Instrumententest im Schwarzwald
(22.03.2018) Den Aufbau des Mars untersucht die NASA unter anderem mit dem hochempfindlichen Instrumenten-Paket SEIS mit sechs Seismometern. Das Qualifying-Model eines der Seismometer wird in am Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsobservatorium (Black Forest Observatory, BFO) in Schiltach getestet, einer gemeinsamen Einrichtung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart.


22.03.-KIT

Bislang ging es bei der Erkundung des Mars vor allem um dessen Oberfläche. Bei der Mission «InSight» stehen ab Mai nun die «inneren Werte» des roten Planeten im Fokus: Wie gross ist sein Kern? Ist dieser flüssig oder fest? Wie mächtig ist die Kruste? Den Aufbau des Mars untersucht die NASA unter anderem mit dem hochempfindlichen Instrumenten-Paket SEIS mit sechs Seismometern. Das Qualifying-Model oder «Schwestergerät» eines der Seismometer wird in dieser Woche am Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsobservatorium (Black Forest Observatory, BFO) in Schiltach getestet, einer gemeinsamen Einrichtung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart.


Dem Aufbau des Mars wollen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Aufzeichnungen von Marsbeben näherkommen. Dazu wird bei der InSight-Mission das Instrumentenpaket SEIS im Einsatz sein: Teil des Pakets sind sechs Seismometer, drei kurzperiodische, d. h. für Schwingungen bis 100 Hertz geeignet, und drei breitbandige, d. h. für Schwingungen bis 10 Hertz geeignet. «Mit jeweils einem Dreierset lässt sich die Bodenbewegung in der vertikalen und in zwei horizontalen Richtungen erfassen», sagt Rudolf Widmer-Schnidrig vom BFO. Entwickelt haben die Marsseismometer Ingenieure im französischen Toulouse und Pasadena, USA, in hochtechnisierten Reinraum-Laboren – im Geowissenschaftlichen Gemeinschaftsobservatorium des KIT und der Universität Stuttgart können sie die Messinstrumente nun unter optimalen terrestrischen Bedingungen charakterisieren. Beim nun laufenden zweiten Test geht es um die Leistungsfähigkeit eines der Breitband-Seismometer, nachdem vor einem Jahr am BFO bereits zwei kurzperiodische Seismometer getestet wurden. «Am BFO haben wir exzellente Messbedingungen: Die Bodenunruhe ist besonders gering und wir betreiben Seismometer, deren Daten zu den rauschärmsten im globalen Vergleich gehören», so Widmer-Schnidrig. Zudem sei das BFO eines der wenigen seismologischen Observatorien, in denen Wissenschaftler und Techniker vor Ort arbeiten. «Damit können wir bei Instrumententests jederzeit Support leisten, der an anderen seismischen Stationen nicht vorhanden ist.»


Das Stollensystem des ehemaligen Erzbergwerks in Schiltach im Schwarzwald liegt vollständig im Granit. Der innere Teil des Stollens, der die Messkammern für die Instrumente enthält, ist durch zwei Druckschleusen von der Aussenwelt abgeschirmt. Dieser Teil des Stollens liegt etwa 150 Meter unter der Erdoberfläche. Die dadurch erreichte Abschirmung der Instrumente vor dem Einfluss direkter Luftdruck- und Temperaturschwankungen sowie eine Entfernung von mehr als fünf Kilometer zu zivilisatorischen Störquellen (Industrie, Verkehr) machen das BFO zu einem aussergewöhnlich ruhigen Messstandort.


Zum Hintergrund der Mission «InSight»
Geophysikalische Eigenschaften des «roten Planeten»zu untersuchen, ist Ziel der für 2018 geplanten Marsmission «InSight» der NASA und europäischer Partner. Darüber hinaus sollen grundlegende Fragen des Planeten- und Sonnensystems geklärt werden, um die Entstehungsgeschichte der Planeten des inneren Sonnensystems besser zu verstehen, zu denen auch die Erde gehört.


So wie es Erdbeben auf der Erde gibt und auch auf dem Mond Beben nachgewiesen wurden, erwartet man, dass es auf unserem Nachbarplaneten Mars, dessen Grösse zwischen der von Mond und Erde liegt, ebenfalls Beben gibt. Ein hochempfindlicher Seismograph (SEIS) soll diese Marsbeben beobachten und ist damit ein zentrales Instrument der Mission «InSight» (steht für Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport). Anhand der Aufzeichnungen soll versucht werden, Aussagen über den Aufbau des Mars zu machen, wie zur Grösse des Kerns oder zur Dicke der Kruste und ob der Kern flüssig ist.


Text: Monika Landgraf, Strategische Entwicklung und Kommunikation - Gesamtkommunikation, Karlsruher Institut für Technologie


Weitere Informationen:
http://www.kit.edu/kit/pi_2018_025_mars-mission-instrumententest-im-schwarzwald.php
https://mars.nasa.gov/insight/mission/instruments/


Kontakt:
Karlsruher Institut für Technologie
Kaiserstrasse 12
D-76131 Karlsruhe
Telefon +49 (0)721 608-0
info@kit.edu

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