Meteoriteneinschläge und geologische
Formationen: Bislang ging es bei der Erkundung des Mars um dessen
Oberfläche. Bei der Mission „InSight“ der NASA und europäischer Partner,
die am 5. Mai 2018 startet, stehen nun die „inneren Werte“ des roten
Planeten im Fokus: Wie groß ist sein Kern? Ist dieser flüssig wie der
äußere Erdkern oder fest wie der innere Erdkern? 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 näher kommen. 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.