Am 5. Mai startete die United Launch Alliance im Auftrag der NASA die Mars-Landesonde InSight zum Roten Planeten. Das Akronym steht für „Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport“. Das Raumfahrzeug begann seine sechsmonatige Reise am US-Luftwaffenstützpunkt Vandenberg. Es ist das erste Mal in der Raumfahrtgeschichte, dass von diesem Ort aus eine interplanetare Mission beginnt. Einmal startete von hier aus allerdings zuvor schon eine Mondsonde (Clementine, 1994). Neben InSight befanden sich, ebenfalls eine Erstleistung in der Raumfahrtgeschichte, auch zwei interplanetare Cubesats mit an Bord des Trägers.

Diesen beiden Mini-Raumfahrzeuge tragen die Bezeichnungen MarCO-A und MarCO-B. Das Akronym steht für „Mars Cube One). Mit ihnen will man den Betrieb von Kleinstraumfahrzeugen im interplanetaren Raum erproben. Ihre Hauptaufgabe wird es aber sein, die Telemetriedaten von der Landung von InSight direkt zur Erde zu übertragen. Die beiden MarCO’s werden danach am Mars in einem Abstand von etwa 3.500 Kilometern vorbeifliegen. MarCO-A und B sind sechs-Unit-Cubesats und wiegen jeweils nur 13,5 Kilogramm

Die Trägerrakete mit der Raumsonde und ihren beiden kleinen Begleitern an Bord verließ den Startkomplex 3E um 04:05 Uhr lokaler Ortszeit, entsprechend 13:05 Uhr mitteleuropäischer Zeit. Obwohl Vandenberg für heliozentrische Missionen nicht so gut geeignet ist wie Cape Canaveral, wurde die Mission dennoch von hier aus durchgeführt. Die verwendete Trägerrakete, die Atlas 5, verfügt jedoch selbst in ihrer schwächsten Version, der Variante 401, über genügend Reserven, um diesen Nachteil auszugleichen.

Gut vier Minuten nach dem Liftoff fand die Stufentrennung und die Zündung der zweiten Antriebseinheit statt. Ein erster Brennschluss der zweiten Stufe erfolgte nach 13 Minuten und 15 Sekunden. Danach befand sich die Orbitaleinheit, bestehend aus zweiter Stufe und Nutzlast, auf eine Park-Umlaufbahn in 185 Kilometern Höhe. Knapp 79 Minuten nach dem Verlassen der Startrampe zündete die Centaur-Oberstufe erneut. Dieses Mal für fünf Minuten und 23 Sekunden. Danach hatte die Kombination Erdfluchtgeschwindigkeit erreicht. Acht weitere Minuten später trennten sich InSight und die beiden MarCO-Miniraumsonden von der zweiten Stufe. 94 Minuten und 41 Sekunden nach dem Verlassen der Startrampe war die Mission für die Trägerrakete beendet und die eigentständige Mission der drei interplanetaren Raumfahrzeuge begann.

InSight ist die 12. Mission des Discovery-Programms der NASA. Gebaut wurde die 694 Kilogramm schwere Raumsonde von Lockheed Martin. Sie basiert auf dem Design der Mars-Landesonde Phoenix, die am 25. Mai 2008 auf dem Roten Planeten landete und dort eine sehr erfolgreiche Mission durchführte.

Das Raumfahrzeug soll in einer äquatornahen Region mit der Bezeichnung Elysium Planitia landen. Dort soll sie Experimente durchführen, die Aufschlüsse über den inneren Aufbau des Mars, seinen Thermalhaushalt und seine seismische Aktivität geben. Für diesen Zweck sind eine ganze Reihe von Experimenten an Bord, die zu einem großen Teil von Raumfahrtinstitutionen außerhalb der NASA beigesteuert wurden. Das hochempfindliche Seismometer mit der Bezeichnung SEIS (für: Seismic Experiment for Interior Structure) beispielsweise stammt von einem europäischen Konsortium unter der Leitung der französischen Raumfahrtbehörde CNES. Eine Wärmefluss-Messanlage mit Bohrvorrichtung (sie trägt die Bezeichnung HP-3, für Heat Flow and Physical Properties Probe), mit der man bis in fünf Meter Tiefe vorstoßen will, stammt von der deutschen nationalen Raumfahrtbehörde DLR. Eine Laser-Retro-Reflektorvorrichtung kommt von der italienischen Raumfahrtagentur ASI. Zwei der Instrumente (SEIS und HP-3) werden mittels eines 2,4 Meter langen Robot-Arms außerhalb des Landers direkt auf der Marsoberfläche platziert.

Auf der sechsmonatigen Reise zum Mars soll die Raumsonde bis zu sechs Kurskorrekturmanöver durchführen. Das erste davon bereits 10 Tage nach dem Start. Mit diesem ersten Manöver wird InSight überhaupt erst auf eine Bahn mit Kollisionskurs zum Mars gebracht, denn die Trägerrakete zielte – absichtlich – am Mars vorbei. Dies geschieht, um zu verhindern, dass entweder die Oberstufe (die sich ja auf gleichem Kurs befindet) oder die beiden MarCo-Satelliten, auf den Mars stürzen. Man will damit das theoretisch mögliche Eindringen irdischer Mikroben in die Mars-Ökosphäre verhindern. Die Raumsonde InSight selbst wurde vor dem Start sterilisiert.

Die Landung wird am 26. November erfolgen. Sieben Minuten vor dem Eintritt in die Mars-Atmosphäre wird die Transferstufe abgesprengt. Drei Minuten und 43 Sekunden nach dem Eintritt in die Atmosphäre, in einer Höhe von etwa 12 Kilometern, wird InSight seinen Fallschirm auswerfen. Weitere 15 Sekunden danach wird der Hitzeschild abgesprengt, und noch einmal zehn Sekunden danach werden die Landebeine ausgefahren. Danach steigt der Lander am Fallschirm für eine Minute zur Marsoberfläche ab. Dann, etwa eine Minute vor dem Aufsetzen, wird das Landeradar die Oberfläche erfassen. 43 Sekunden vor der geplanten Landung wirft InSight den oberen Schild mit dem Fallschirm ab, und beginnt dann den raketengestützten Endanflug zur Oberfläche.

Die Landung wird um 22:00 Uhr mitteleuropäischer Zeit erfolgen. Danach würde es für etwa eine Stunde keine Informationen über den Zustand der Landesonde geben, denn der Mars Reconnaissance Orbiter, der die Telemetrie der Sonde auffängt, befindet sich zu diesem Zeitpunkt hinter dem Mars und kann nicht direkt zur Erde übermitteln. Eine Direktübermittlung der Telemetrie wird aber mit den beiden Mars Cube One Satelliten versucht, denn die befinden sich zu diesem Zeitpunkt in direkter Sichtlinie sowohl zu InSight als auch zur Erde.

Bild: Langzeitbelichtung des Starts aus großer Entfernung. Die Rakete steigt aus dem dichten Nebel über der Vandenberg Air Force Base. Credit: Andy Fortson