De InSight van ruimtevaartorganisatie NASA zal maandag aankomen op Mars, nadat die op 5 mei dit jaar werd gelanceerd. De InSight bestaat uit een Marslander met meerdere meetinstrumenten die grondonderzoek zullen uitvoeren op de 'Rode Planeet', mits de landing slaagt. Maar hoe land je een ruimtevoertuig op ruim 55.7 miljoen kilometer van de aarde?

Van alle landingen op Mars tot nu toe, is 40 procent gelukt. Bijvoorbeeld alle Europese pogingen zijn mislukt. De landingen zijn risicovol, omdat ze uit veel verschillende stappen bestaan en elke stap perfect moet verlopen.

Sinds de lancering in mei, vliegt de InSight richting Mars via de zogenoemde Cruise Stage. De lander zelf zit verpakt in een hittebestendig schild en een huls. Dit schild moet InSight beschermen tegen de ruim 1.000 graden Celsius waar het ruimtevoertuig tijdens de val door de atmosfeer mee te maken krijgt.

De Cruise Stage is een systeem dat aan de huls van de lander vastzit en wordt aangedreven door zonnepanelen. Het systeem verzorgt onder meer de communicatie met de aarde en de navigatie naar de doelplaneet. Zodra de InSight dicht genoeg bij Mars is, koppelt de Cruise Stage los en gaat de huls met de InSight richting de oppervlakte.

Lander moet in juiste hoek door atmosfeer

De volgende stap is het binnengaan van de atmosfeer. De lander beweegt met een snelheid van bijna 21.000 kilometer per uur en moet de atmosfeer doorkruisen met een hoek van 12 graden.

Als de hoek scherper is, doorkruist de lander de atmosfeer niet en gaat die terug de ruimte in. Als de hoek stomper is, verbrandt de lander in de atmosfeer.

Zodra het ruimtevoertuig de atmosfeer betreedt, moet het nog ruim 128 kilometer vallen tot het op de oppervlakte komt. De InSight moet in minder dan twee minuten afremmen van ongeveer 20.000 kilometer per uur naar ongeveer 1.600 kilometer per uur.

Op ongeveer 16 kilometer hoogte boven het oppervlak, activeert de parachute. Vijftien seconden nadat de parachute uitklapt, wordt het hitteschild door middel van zes kleine explosies van het ruimtevoertuig afgeblazen.

Kort na wegblazen hitteschild klapt landingsgestel uit

Tien seconden na het wegblazen van het hitteschild, klapt het landingsgestel van de lander uit. Op ruim 1,5 kilometer hoogte laat de lander los van de huls en de parachute en valt deze op eigen kracht naar Mars.

De motoren van de lander gaan aan en het ruimtevoertuig moet uit de buurt van de huls met parachute bewegen, om niet geraakt te worden. Ten slotte moeten de motoren direct uit als de InSight de oppervlakte van Mars raakt. Als de motoren te laat uitgaan, valt het toestel om.

InSight landt op 'grootste parkeerplaats van Mars'

InSight zal landen op een vlakte met de naam Elysium Planitia, een gebied waar onderzoekers verwachten geen rotsen of heuvels aan te treffen. Dit is belangrijk, omdat er dan geen obstakels zijn die de landing van de InSight kunnen dwarsbomen. NASA noemt Elysium Planitia ook wel de "grootste parkeerplaats van Mars".

Ook ligt Elysium Planitia dicht bij de evenaar, zodat er te allen tijde genoeg zonlicht is om de InSight van stroom te voorzien. Onderzoekers kijken verder naar de afstand van het oppervlak tot de atmosfeer, om ervoor te zorgen dat InSight genoeg ruimte heeft om vaart te minderen en veilig te landen.

Ten slotte bestaat de grond van Elysium Planitia niet uit massief rots, zodat de warmtesensor van de InSight zich makkelijk in de bodem kan boren.

Na landing stelt de InSight instrumenten zelf op

Zodra de InSight veilig is geland, zal die zijn eigen instrumenten opstellen voor onderzoek. Eerst klapt de InSight zijn zonnepanelen uit en gaat een camera aan die panoramabeelden van de vlakte van Elysium Planitia maakt. Vervolgens wordt een grijparm geactiveerd die de apparatuur van InSight op de grond neerzet.

Eerst wordt een seismograaf neergezet, die bevingen in de grond detecteert. Hier plaatst de arm vervolgens een wind- en temperatuurschild overheen, om te voorkomen dat de metingen van het apparaat worden verstoord.

Tenslotte zet de InSight een warmtesonde neer, die zich in vier tot zes weken tijd 5 meter diep in de grond boort. Deze sonde zal meten hoe hitte wordt uitgestoten vanaf de kern van Mars.

De InSight beschikt ook over apparatuur die niet opgesteld hoeft te worden, zoals een meter die bekijkt hoe Mars 'wiebelt' in zijn baan om de zon. Dit kan ook informatie geven over de opbouw van de planeet.

InSight vloog samen met twee satellieten naar 'Rode Planeet'

De Insight werd samen met twee kleine satellieten gelanceerd. De MarCO-A en MarCO-B zijn niet groter dan 40 centimeter. MarCO-A en MarCO-B worden ook wel 'Wall-E' en 'EVE' genoemd, naar de twee hoofdpersonages uit de Pixar-animatiefilm Wall-E.

Dit omdat de satellieten zich voortduwen met een gas dat ook wordt gebruikt in brandblussers. In de film gebruikt de robot Wall-E een brandblusser om zich in de ruimte voort te duwen.

De data van de metingen worden direct naar de aarde verzonden, maar ook via de experimentele MarCO-satellieten. NASA test hiermee de mogelijkheden om satellieten in een baan om andere planeten dan de aarde te sturen.