Die Auswirkungen von Perseverance-Trümmern enthüllten Eigenschaften des Marsbodens
- Zwei Wolfram-Ballasts und Fragmente der Stufe fielen 2021 auf den Mars.
- Es entstanden fünf Krater, die von den Kameras des MRO entdeckt wurden.
- Die Scherfestigkeit des Bodens beträgt etwa 7 kPa, was halb so viel ist wie frühere Modelle.
Unvorhergesehene Abstürze von Elementen von Raumfahrzeugen werden oft zur Quelle neuer wissenschaftlicher Daten. So auch im Fall des Marsrovers Perseverance: Beim Eintritt in die Marsatmosphäre im August 2021 wurden zwei Wolfram-Ballastkugeln mit einem Gewicht von jeweils 77 kg vom Landegerät abgeworfen, und später fielen Trümmer der Marsstufe mit einer Gesamtmasse von etwa 540 kg auf die Oberfläche.
Die Objekte traten mit einer Geschwindigkeit von etwa 4,7 km/s unter einem kleinen Winkel von etwa 10° in die Atmosphäre ein. Ihre Trajektorie führte zur Bildung von fünf deutlich erkennbaren Kratern in einem Gebiet, das sich etwa 70 km nordwestlich des Jezero-Kraters befindet. Diese Spuren wurden von den Kameras des Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) aufgezeichnet, und der Vergleich mit früheren Aufnahmen bestätigte, dass sie nach der Landung von Perseverance entstanden sind.
Identifikation von Schlagobjekten
Die Forscher haben die Krater in zwei Gruppen unterteilt. Zwei von ihnen, die die Bezeichnungen CBMD‑c und CBMD‑e erhalten haben, entsprechen Wolframkugeln, da ihr Durchmesser und ihre Form mit den erwarteten Spuren von metallischen Sphären übereinstimmen. Die verbleibenden drei Krater entstanden nach dem Fall von Fragmenten der Marsoberstufe, obwohl die genaue Verteilung der Einschläge zwischen den einzelnen Trümmern bisher unklar bleibt.
Der Hauptvorteil einer solchen „zufälligen“ Bombardierung sind die bekannten Massen der Einschlagkörper. Dies ermöglicht eine Verfeinerung der Modelle zur Bildung von Einschlagkratern, die zuvor an die marsianischen Bedingungen auf der Grundlage irdischer Analogien angepasst wurden, jedoch ohne genaue Parameter der fallenden Objekte.
Durch dreidimensionale Modellierung der Einschlagsprozesse und Analyse der erhaltenen Bilder schätzten die Wissenschaftler die Kohäsion des marsianischen Bodens im Einflussbereich ein. Der erhaltene Wert – etwa 7 kPa – weist auf ein Material hin, das losem Sand ähnelt und durch die Finger fließen kann. Die Schätzung stimmt mit den Daten des Landers InSight überein, liegt jedoch etwa doppelt so niedrig wie von früheren Modellen vorhergesagt.
Es ist zu beachten, dass ein niedriger Eintrittswinkel (≈10°) erhebliche Fehler in die Berechnungen einbringen kann, da bei einem solchen Neigungswinkel die Energieverteilung des Aufpralls von einem steileren Eintritt, der für die meisten natürlichen Meteoriten-Einschläge charakteristisch ist, abweicht.
Die Autoren der Studie sind der Meinung, dass ein solcher Ansatz in zukünftigen Missionen verwendet werden kann, indem unvermeidliche Abstürze einzelner Konstruktionselemente in nützliche wissenschaftliche Experimente umgewandelt werden. Dabei wird die Notwendigkeit einer strengen Kontrolle und Risikobewertung betont, damit solche „Experimente“ nicht in ein unbegründetes Eingreifen in natürliche Prozesse des Planeten umschlagen.
Quelle: 3DNews
