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Göttingen Marssonde InSight: Göttinger Ingenieur Bierwirth erhält NASA-Auszeichnung
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Marssonde InSight: Göttinger Ingenieur Bierwirth erhält NASA-Auszeichnung

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07:00 08.01.2021
Dr. Marco Bierwirth demonstriert das Nivelliersystem des Seismometers SEIS am Marsmodell im Foyer des MPS. Quelle: MPS
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Göttingen

Die amerikanische Weltraumbehörde NASA hat die 49-köpfige Expertengruppe, die in den Tagen nach der Landung der Marssonde InSight den Standort für die mitgeführten wissenschaftlichen Instrumente ausgewählt hat, mit dem NASA Group Achievement Award ausgezeichnet. Zu den Geehrten gehört auch Dr. Marco Bierwirth vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen.

Unter Bierwirths Leitung hatte das MPS zuvor Hardwarekomponenten für InSights Seismometer SEIS entwickelt und gebaut. Die Landung und Inbetriebnahme von InSight erlebte Bierwirth in den USA am Kontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA. Als Mitglied der „Insight Instrument Site Selection Group“ prüfte er dort, wo in unmittelbarer Nähe zur Landesonde SEIS optimale Arbeitsbedingungen vorfinden würde. SEIS zeichnet seit knapp zwei Jahren die Beben auf dem Mars auf.

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Wärmefluss aus dem Inneren des Mars bestimmen

Am 26. November 2018 landete die NASA-Sonde InSight auf dem Mars mit dem Ziel, geophysikalische Eigenschaften unseres Nachbarplaneten wie den inneren Aufbau und den Wärmefluss aus dem Innern zu bestimmen. Zwei der wissenschaftlichen Instrumente, die mit an Bord zum roten Planeten reisten, benötigen für ihre Messungen direkten Kontakt zur Marsoberfläche: das Seismometer SEIS, das unter Leitung der französischen Weltraumagentur CNES zur Verfügung gestellt wurde, und die Wärmeflusssonde HP3 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. InSights Greifarm setzte sie wenige Tage nach der Landung in den Marssand; über Kabel blieben sie mit der Landeeinheit verbunden.

Vorangegangen war ein ausgeklügelter Auswahlprozess. „Damit die Instrumente optimal funktionieren können, ist der genaue Aufstellort entscheidend“, erklärt Bierwirth. Diesen zu bestimmen, war vom vierten bis zum 14. Tag der Mission (gerechnet in Marstagen) Aufgabe der Insight Instrument Site Selection Group.

Die Gruppe bestehend aus Vertretern der Instrumententeams, NASA-Ingenieure und Mars-Geologen hatte schon zuvor einen Katalog von 25 Bedingungen erstellt, welche der „Arbeitsplatz“ erfüllen sollte. Dieser wurde anhand der ersten Bilder, die InSights Kameras von ihrer unmittelbaren Umgebung lieferten, überprüft.

Eine Schutzhaube für die empfindlichen Instrumente

„Als InSight direkt nach der Landung die ersten Aufnahmen sendete, wurde klar, dass die Sonde in einer flachen, sandigen Senke gelandet war. Das war eine große Erleichterung“, erinnert sich Bierwirth. „Nur wenige Meter entfernt sieht man am Rand der Senke viel mehr Gesteinsbrocken. Eine solche Umgebung hätte das Platzieren der Instrumente deutlich erschwert“, fügt er hinzu.

Außer der Verteilung von Geröll und Steinchen spielten bei der Auswahl der geeignetsten Stelle auch Oberflächenneigung und -beschaffenheit eine Rolle. Der MPS-Ingenieur habe unter anderem auch die Schutzhaube von SEIS im Blick gehabt, heißt es in einer Mitteilung des MPI. Diese sollte nach dem Ausbringen von SEIS über das empfindliche Instrument gestülpt werden, um es vor Wind, extremen Temperaturen und anderen Umwelteinflüssen zu schützen.

Beitrag zur InSight-Mission: ein Nivelliermechanismus

Bierwirth hat an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Elektrotechnik und Werkstofftechnik studiert. Seit 2008 arbeitet er am MPS, wo er sich seitdem mit der Entwicklung von Hardware für ein Mars-Seismometer beschäftigt. Der Beitrag des MPS zur InSight-Mission ist der Nivelliermechanismus von SEIS. Er sorgt dafür, dass sich das Instrument nach dem Ausbringen auf der Marsoberfläche selbsttätig exakt waagerecht ausrichtet. Dies ist eine entscheidende Voraussetzung für hochpräzise seismische Messungen.

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Mit dem Group Achievement Award zeichnet die NASA jährlich Teams aus, die in herausragender Weise zum Erreichen der Ziele der NASA beigetragen haben.

Von chb