Mars Rover Spirit und Opportunity

[mcnoch]

Keine Nachrichten von Spirit bislang, aber dies hat nichts zu bedeuten. Setzt man voraus, dass alles gut geht, dann st erst ab Mitte Juli wieder mit einem Signal zu rechnen. Wenn die Stromversorgung soweit abgesunken sein wollte, dass der Bordcomputer sogar die Missionsuhr abgeschaltet haben sollte, wird es aber noch einige Wochen länger dauern, da die Programmierung dann solange mit dem Aufbau einer Funkverbindung wartet, bis die Batterien wieder vollständig geladen sind.

Opportunity hatte in den letzten Tagen auch mit ein paar kleineren technischen Problemen zu kämpfen, die man aber wieder in den Griff bekommen hat. Während man das Kommunikationsproblem zwischen einem Instrument und der Kamerasteuerung untersuchte, war das Fahrprogramm unterbrochen. Der dabei gesparte Strom wurde für die Anayseprogramme des Bordcomputers und den zusätzlichen Funkübertragungen benötigt. Der Rest hat die Batterien weiter geladen, so dass der Rover nun weiter fahren kann. Die bisher auf dem Mars zurückgelegt Strecke lag am 15. Juni bei genau 21 Km.

 

[mcnoch]

In den letzten Wochen lief es eigentlich so weiter wie bisher. Spirit hat sich noch nicht gemeldet und Opportunity ist weiter auf dem Weg in sein neues Zielgebiet, unterbrochen nur von dem ein oder anderem Forschungsauftrag für Geologen, Meteorologen oder seine Programmierer, die weiterhin das AEGIS-System verbessern.

 

[mcnoch]

Opportunity hat letzte Woche sein Fahrprogramm für ein paar Gesteinsuntersuchungen unterbrochen. Auch wenn die Analyse der dabei gewonnen wissenschaftlichen Daten noch aussteht, hat sich die Fahrpause auf jeden Fall gelohnt, denn kurz nach Abschluss seiner Arbeiten strich ein Marswind über die Photovoltaikflächen und blies einen guten Teil des dort abgelagerten Sand/Staubs weg. Mit knapp 500 Wattstunden statt 350 Wattstunden Tagesproduktion konnte der Rover daraufhin gleich einen Fahrtag mehr einschieben und kam trotz der Untersuchung auf über 200 Meter Fahrstrecke letzte Woche.

Für Spirit kommt jetzt langsam die Zeit, ab der es realistisch ist, wieder was von ihm zu hören. Wahrscheinlich wird es aber noch einige Wochen dauern, denn die Batterien dürften so leer gewesen sein, dass nur noch das Notprogramm Spirit wieder zum Laufen bringt.Sollte man nichts mehr von ihm hören, ist seine Bordelektronik im Winter vom Frost zerstört worden, auch dies wäre möglich, schließlich stand der Rover nicht gerade optimal.

 

[mcnoch]

Während Opportunity mit seinem Fahrprogramm mit gelegentlichen wissenschaftlichen Zwischenstopps fortfährt, wendet man sich im technischen Team wieder mehr Spirit zu.

Nach Berechnungen der Wetterlage am Standort von Spirit müsste der Rover seit dem 23. Juli wieder genug Sonne bekommen, dass die Batterien wieder zu laden beginnen. Aber es wird noch eine ganze Weile dauern, bis die Batterien wirklich wieder genug Strom haben, denn die Mars-Meteorologen wissen aus den vergangenen Jahren sehr gut, dass in den ersten Monaten nach der Wintersonnenwende bestimmte atmosphärische Effekte auf dem Mars dazu führen, dass das Sonnenlicht eher diffus ist, so dass die länger werdenden Tage keinen so großen Zugewinn an Energie bedeuten. Erst ab Mitte Oktober steht die Sonne wieder so, dass die Batterien schnell zu laden beginnen.

Dementsprechend ist nun auch die Kommunikationsstrategie ausgerichtet. Man hat zwar am 26. Juli schon mal über ein "Sweep und Beep" genanntes Verfahren versucht Spirit zu erreichen und zur Abgabe eines Lebenszeichens zu motivieren, aber dies blieb bislang ohne Erfolg. Man wird dies in den nächsten Wochen wiederholen. Wie und wann sich Spirit, so sein Bordcomputer nicht kaputt gefroren ist, melden wird, hängt bekanntermaßen von dem Zustand ab, in den er gewechselt ist, als die Stromversorgung zu schwach wurde.

Wenn die Energieversorgung zumindest noch die Systemuhr am Laufen gehalten hat, dann sollte man bis Mitte Oktober eine Rückmeldung bekommen. Sollte auch die Systemuhr mangels Strom ausgefallen sein, ist mit einem Lebenszeichen erst im Dezember/Januar zu rechnen. Sollte man bis März 2011 (Hochsommer in jener Marsregion, wo Spirit ist) nichts von ihm gehört haben, weiß man, dass Spirit den Winter nicht überstanden hat.

 

[mcnoch]

Nachdem es zu Sweep und Beep noch eine Nachfrage gab, hier noch etwas mehr Infos dazu.

Sollte auch die interne Missionsuhr ausgefallen sein, würde der Rover nach dem vollständigem Laden seiner Batterien zwar erwachen, aber nur auf ein Signal der Erde lauschen. Aus diesem Grunde sendet man jeden Tag mittels des Deep Space Network über das X-Band eine Reihe von Befehlen, die den Rover zur Abgabe einer Antwort veranlassen würden. Diese Signale müssen mehrfach täglich gesendet werden, weil der Rover während der Wachphase nur dreimal pro Stunde für eine kurze Zeit lauschen wird. Da man nicht weiß, zu welchem Zeitpunkt der Rover lauscht, versucht man mittels dieser über den ganzen Tag verstreuten Sweep-Signalen zu erwischen.

Sollte der Rover das "Sweep-Signal" auffangen, würde er selber mittels eines "Beep-Signals" ebenfalls über das X-Band antworten und so die Möglichkeit geben, die Kommunikation mit ihm wieder aufzubauen und mehr Daten über seinen Betriebszustand zu sammeln.

 

[mcnoch]

Opportunity ist weiterhin beständig unterwegs, derzeit werden etwa fünfmal die Woche 70 bis 90 Meter zurückgelegt. Spirit hingegen schweigt weiterhin. Also nicht viel Neues von diesem Teil der Mars-Forschung.

 

[mcnoch]

Seit macht Opportunity mal wieder einen wissenschaftlichen Zwischenstopp, um eine am Wegesrand entdeckte Gesteinsformation mit seinen Instrumenten genauer zu erforschen.

 

[mcnoch]

Von den Rovern gibt es derzeit nicht viel zu berichten. Noch immer kein Signal von Spirit und Opportunity ist seit einiger Zeit wieder durchgehend mit seinem Fahrprogramm beschäftigt. Mittlerweile hat er knapp mehr als die Hälfte der Strecke zu seinem neuen Forschungsgebiet hinter sich gebracht.

 

[Bowser]

Müsste sich Spirit nicht inzwischen gemeldet haben?

 

[mcnoch]

Bei Spirit ist davon auszugehen, dass die Batterien während des Winters so entladen sind, dass auch die intere Uhr nicht mehr mit Strom versorgt werden konnte. Für diesen Fall wird es wohl ab Mitte Oktober realistisch, dass mit einem Signal von Spirit zu rechnen ist.

 

[mcnoch]

Nachdem Opportunity die eingehenden Untersuchungen des Eisen-Nickel-Meteoriten "Oilean Ruaidh" abgeschlossen hat, ist er mittlerweile wieder zu seinem Fahrprogramm gewechselt. Oilean Ruaidh war der fünft Eisen-Meteorit, den der Rover untersuchen konnte.

Von Spirit immer noch keine Rückmeldung.

 

[mcnoch]

Neuigkeiten gibt es derzeit nicht wirklich, Spirit schweigt weiter und Opportunity ist mit fahren, funken und forschen beschäftigt. Auf der Erde hingegeben gab es mal wieder einen Staffelwechsel, neuer Projektmanager für Opportunity ist Gaylon McSmith, ein ehemaliger USAF und später Continental Airlines Pilot.

 

[Bowser]

Meiner Meinung nach hat sich die Marsmission für Spirit erledigt.
Der Roboter hätte sich schon längst melden müssen.

 

[mcnoch]

Mit diesem Gedanken stehts du nicht allein, leider.

 

[mcnoch]

Während Opportunity letzte Woche fast 400 Meter gefahren ist, stellt man sich bei JPL nun darauf ein, nichts mehr von Spirit zu hören. Die Gelder für 1,5 Mitarbeiter für das Spirit-spezifische Team werden ab 1. Dezember eingefroren. Dies ist aber noch nicht das Ende für die Spirit-Mission, man wird weiterhin versuchen Kontakt aufzunehmen, aber dies wird mehr und mehr von den Kollegen aus dem Opportunity-Team miterledigt werden.

 

[mcnoch]

Während es weiterhin keine Neuigkeiten von Spirit gibt, hat Opportunity sich letzte Woche durch eine Zone von kleinen Kratern bewegt und dabei fleißig Fotos gemacht. Während dessen hat der Rover die Marke von 25 Fahr-Kilometer auf dem Mars überschritten. Die Bilder und anderen wissenschaftlichen Daten der letzten Woche konnten noch nicht komplett zur Erde gefunkt werden, da das Kommunikationsfenster des Deep Space Network zum Relaissatelliten Mars Odyssey wegen der zeitkritischen Anforderungen der Stardust Mission verkürzt werden musste.

 

[mcnoch]

Von Spirit gibt es weiterhin keine Meldung. Mitte März 2011, also gut ein Jahr nachdem man den letzten Funkkontakt mit dem Rover hatte, wird der Sommer in jener Mars-Region seinen Höhepunkt erreichen. Wenn man dann immer noch nichts von Spirit gehört hat, kann man die theoretischen Chancen dann endgültig begraben. Opportunity ist unterdessen mal wieder mit Forschungsaufgaben beschäftigt und erforscht schon seit einiger Zeit den Santa Maria Krater. Dort wird er auch während der Zeit, in dem der Mars von der Erde aus gesehen hinter der Sonne verschwindet, bleiben und die Zeit der Funktstille mit einem autonomen Forschungs- und Filmprogramm überbrücken. Wenn dann ab Mitte Februar wieder die volle Kommunikationsleistung zum Mars zur Verfügung steht, können dann diese Daten hochgeladen werden. Man möchte den Rover während dieser Zeit nicht mit einem Fahrprogramm beschäftigen, weil man ihm nicht helfen könnte, wenn er in dieser Zeit in irgendwelche Probleme läuft.

 

[mcnoch]

Die NASA hat ein MRO-Bild der aktuellen "Spielwiese" von Opportunity online gestellt. Der St. Maria Krater hat einen Durchmesser von etwa 90 m.

Unterdessen hat man die Kontaktversuche mit Spirit intensiviert. Man lauscht häufiger auf eine mögliche Meldung von ihm und sendet noch mehr Aktivierungssignale. Wobei allen klar ist, dass der Rover während des letzten Winters schlicht kaputt gefroren sen könnte. Wer in den letzten Wochen selber mit schwächelnden Autobatterien zu tun hatte, der kann sich die Herausforderung auf dem Mars durchaus etwas plastischer vorstellen.

 

[mcnoch]

Opportunity geht weiter seinen Forschungsaufgaben nach und wird mit diesen auch noch ein paar Wochen beschäftigt sein, dies reduziert die Gefahr, dass der Rover während der Zeit der Funkunterbrechung zur Erde in eine unvorhergesehene Situation gerät beträchtlich und liefert den Wissenschaftlern wertvolle Vergleichsdaten. Da das anspruchsvolle Fahrprogramm ohnehin zu einem verminderten Aufkommen von tiefergehenden wissenschaftlichen Daten geführt hat, ist dies einfach eine sehr gute Gelegenheit, hier die Wissenschaftlerfraktion wieder etwas stärker zu bedenken.

Von Spirit hat man weiterhin nichts mehr gehört und rechnet auch nicht mehr wirklich damit, dass da noch was kommt. Anstehende Budget- und Personalfragen werden schon auf ein Ende dieser Mission ausgerichtet, auch wenn man sich die Möglichkeit noch nicht völlig verschließt. Die Positionen im Personal- und Budgetbereich sind jetzt halt "Streichmasse", so kann man gegenüber dem bisherigen Plan Geld sparen und entweder Kostenüberschreitungen an anderen Stellen ausgleichen oder etwaig kommende Kürzungen abdecken, ohne dass ein zusätzlicher Verlust entsteht.

 

[mcnoch]

Wenig Neues von den Rovern derzeit, was ja aber auch nicht überrascht, stand doch die Sonne in den letzten Tagen genau zwischen Mars und Erde, was bedeutet, dass für einige Tage keine Funkverbindung zum Mars möglich ist. Die Möglichkeit mittels eines anderen Satelliten, der aufgrund seiner Umlaufbahn Erde und Mars im Erfassungsfeld hat, man also sozusagen im Winkel um die Sonne herumfunkt ist noch nicht möglich. Diese Möglichkeit ist aber für die Zukunft im Wege des "interplanteaty networks" angedacht.

Die unterbrochene Kommunikation mit Spirit bleibt das Sorgenkind Nr. 1 für das Steuerungsteam. Ehe man darüber entscheidet, ob man die Versuche abbricht, verstärkt man das Kommunikationsprogramm sogar noch. Keiner möchte sich nachsagen lassen, man habe Spirit nur deswegen verloren, weil man bei den Kommunikationsversuchen zu sehr nach den Handbüchern vorgegangen sei und somit nicht alle Möglichkeiten berücksichtigt habe, die sich aus bestimmten Fehlersituationen ergeben. Hierbei steht ein Versagen der Missionsuhr derzeit im Vordergrund. Würde diese massiv Zeit gewinnen oder verlieren, wären die Kommunikationsfenster von 20 Minuten jede Stunde womöglich entsprechend deutlich kürzer oder der Rover würde zu anderen Zeiten zu antworten versuchen. Man hat daher das Intervall für die "Sweep & Beep" Signale auf 10 Minuten verkürzt, um so die Wahrscheinlichkeit auf in einem verkürzten Kommunikationsfenster erfolgreich zu sein zu erhöhen. Gleichzeitig hat man damit begonnen, die Signalstärke zu erhöhen und das Signal über einen etwas breiteren Frequenzbereich zu senden, falls der Empfänger von Spirit nicht mehr so sauber funktioniert. Da in der Zone, in der sich Spirit befindet, derzeit schon Hochsommer ist und die Sonne Mitte März dort ihren höchsten Jahresstand erreichen wird, kann es nicht daran liegen, dass die Batterien nicht genug geladen sind. Sie müssten jetzt nicht nur voll geladen sein, sondern auch im Tagesbetrieb genug Strom für die Kommunikationsprozeduren liefern. Mitte April wird man vermutlich darüber entscheiden, ob man Spirit komplett aufgibt oder wie es weiter geht, man hat ja auch mit dem "Polar Lander" im folgenden Sommer noch mal Kontakt gesucht, auch wenn man keinen Erfolg hatte.

Opportunity hingegen geht es gut, mal vom bekanntermaßen schadhaftem Mini-TES-Instrument abgesehen. Mitte der Woche hat er alle Telemetrie-Daten für die letzten zwei Wochen ohne Funkkontakt zur Erde übertragen und auch die Daten aus den div. Mössbauer Aufnahmen, die er in der Zwischenzeit gefertigt hatte. Seit dem 15. ist der Rover nun noch mit eine paar geologischen Detailuntersuchungen beschäftigt, ehe er sein Fahrprogramm wieder aufnehmen wird.