Mars Global Surveyor antwortet nicht mehr

[mcnoch]

Da hatte man am 7. November noch den zehnjährigen Startgeburtstag von Mars Gobal Surveyor gefeiert, doch nun gibt es schlechte Nachrichten. Das älteste der derzeit fünf aktiven Marsraumfahrzeuge der NASA hat sich auch gestern nicht mehr gemeldet. Damit ist eine Rückmeldung seit mehr als fünf Tagen überfällig.

Seit einem eigentlich routinemäßig erfolgten Steuerbefehl zur Neuausrichtung eines Sonnensegels am 2. November gibt es Kommunikationsprobleme. Der für die Steuerung des betreffenden Sonnensegels, welches nur seine Stellung zur Sonne hatte optimieren sollen, zuständige Motor scheint einen Defekt entwickelt zu haben (die Lebendauer war nur für zwei Jahre im Orbit geplant gewesen). Gemäß der Programmierung wurden daraufhin automatisch Umschaltungen auf einen Reservemotor und einen Ersatzschaltkreis vorgenommen, aber das Problem konnte nicht behoben werden. Am 3. und 4. November gab es keinerlei Funkkontakt mit dem Satteliten mehr, am 5. November fing man ein Funksignal auf, welches darauf hindeutet, dass der Satelitt gemäß seiner Notfall-Programmierung in den gesicherten Modus geschaltet hat und sein intaktes Sonnesegel dirket auf die Sonne ausgerichtet hat, um so die Systeme mit ausreichend Strom zu versorgen. Dabei hat sich der Satellit aber gedreht, so dass die bislang genutzte Funkverbindung nicht mehr funktioniert, da die Antenne nun zur Erde abgewandten Seite zeigt. Es gibt zwar noch andere Kommunikationsmöglichkeiten, allerdings hat man seit dem 5. November nichts mehr von MGS gehört und beginnt sich nun ernstlich Sorgen zu machen. Sollte man auch heute keinen Erfolg in der Kontaktaufnahme haben, will man die optischen Sensoren des MRO dafür nutzen, Bilder von der Lage und Ausrichtung des Satelliten zu machen. Die beiden Satelliten nähern sich mehrfach jede Woche bis auf knapp 100 Kilometer an. Davon abhängig würde man dann geeignete Steuerbefehle senden, da MGS möglicherweise weiterhin Befehle empfangen kann. Vorstellbar wäre auch, dass MGS von einem Mikrometeoriten getroffen worden ist, aber dies ist angesichts der empfangenen Daten eine theoretische Option.

http://www.marsdaily.com/reports/Ground_Team_Stays_Busy_on_10th_Anniversary_of_NASA_Mars_Launch_999.html

http://www.space.com/news/061110_mgs_missing.html

 

[mcnoch]

Die NASA hält sich merklich bedeckt zu dem Thema, beim Missionsbetreiber JPL hat man aber durchblicken lassen, das der MGS seine schon viermal verlängerte Mission schon mehrfach übererfüllt habe und die technische Lebenserwartung überschritten sei. Eine ggf. fatale Fehlfunktion sei also kein Fehlschlag, sondern ein zu erwartendes Ereigniss gewesen. Trotzdem wird man weiterhin versuchen den MGS zu retten. MGS hatte in der Vergangenheit schon wiederholt technische Probleme entwickelt, die aber bislang immer wieder gelöst werden konnten. Der diesmal doch nicht zu verhellende Pessimissmus resultiert wohl daraus, dass MGS sich nicht an die Anweisungen des Notfallprogramms gehalten hat und seine Hauptantenne am 7. November auf die Erde ausgerichtet hat und auch über die nicht so leistungsfähigen, aber mit einem breiteren Winkel einsetzbaren Nebenantennen, die eine fast 360° Abdeckung erreichen keinerlei Datenkommunikation mehr möglich ist. Die hochauflösenden Bilder des Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) von MGS werden so oder so angefordert werden, schon allein damit man weiß, ob sich die weitere Mühe lohnt.

Ein endgültiger Ausfall des MGS würde allerdings den sehr angespannten Sende- und Empfangsplan des Deep Space Networks (DSN) entlasten, in dem die Bilddaten des MGS bislang eine sehr hohe Priorität genossen. So groß, dass andere Missionen gelegentlich schon mal zurückstecken mußten. Da der MGS auch als Funkrelay für die beiden Mars Rover fungiert hat, war es aber durchaus der Funkverkehr von drei Missionen. Nun hat aber auch der MRO seinen Zielorbit erreicht und wird damit beginnen regelmäßig Bilder zur Erde zu funken. Schon während der Diskussion um eine weitere Missionsverlängerung hatte es erhebliche Auseinandersetzungen um die Nutzungszeiten des DSN gegeben. Die Diskussion war polarisiert zwischen den beiden Hauptargumenten, dass eine "alte" Mission hinter neuen Missionen zurückstecken müsse, wenn nicht mehr genügend Reserven mehr zur Verfügung stehen und der Gegenansicht, dass es sehr sinnvoll wäre den Mars einmal fast vollständig vom MGS fotographieren zu lassen, statt immer nur einen Flickenteppich aus Bildern in unterschiedlicher Qualität aus diversen Missionen zu haben.

Informationen stammen von Nasa.gov, jpl.nasa.gov, space.com, marsdaily.com und http://www.raumfahrer.net.

 

[mcnoch]

Man hat keine weiteren Funksignale mehr vom MGS auffangen können und schreitet nun zu Plan B und C. Am Mittwoch werden - soweit es sich einrichten läßt - mittels der LowRes-Kamera von MRO ein paar grobe Orientierungsaufnahmen von MGS gemacht, am Freitag werden dannn Aufnahmen mit der HighRes-Kamera gemacht. Die derzeitige Arbeitshypotese geht dahin, dass die Ausrichtung der Sonnensegel wohl nicht optimal ist und MGS nicht genug Strom für den Sendebetrieb mehr bekommt. Die Positionierung der Sonnensegel könnte man von der Erde aus nachsteuern. UNd hier kommt dann der Plan C ins Spiel. Sollte die direkte Kommunikation mit MGS weiterhin nicht funktionieren, würde man die beiden Rover als Relaisestation zu MGS nutzen. Normalerweise funktioniert es ja anders herum. Die Rettungsaktion wird sich also wohl noch mindestens bis zur nächsten Woche hinziehen.

 

[mcnoch]

Das Zeitfenster für die heutige Suche nach MGS beträgt nur 45 Sekunden. Da man sich nicht sicher ist, ob die Steuerungssysteme gemäß Notfallprogrammierung funktioniert haben oder womöglich den Satelliten gar aus seiner Bahn geworfen haben, wird man erstmal suchen müssen. Sollte man ihn heute nicht finden, hat man noch Freitag eine Chance, danach wird es schlechter, nicht nur wegen der sich dann wieder entfernenden Umlaufbahnen, sondern auch wegen weil man den Satelliten nur aus dem Kontrast oder in angestrahltem Zustand finden kann.

Ein Verlust von MGS wäre zu verschmerzen, da nun MRO als Funkrelaise für die Marsrover einspringen kann, besonders für Opportunity, wenn dieser in den Krater hinabsteigen sollte und sich so sein Funkhorizont in einigen Kraterecken deutlich reduzieren sollte.

 

[Nummi]

Schon etwas neues vom Havaristen?

 

[mcnoch]

Schon etwas neues vom Havaristen?

Nein, noch nicht. Man hat auch heute versucht MGS zu kontaktieren, es kam aber keine Kommunikation zu Stande. Die NASA hält sich verständlicherweise sehr bedeckt.

 

[mcnoch]

Direkte Neuigkeiten gibt es ja leider immer noch nicht - man erhofft sich für heutige, wöchentliche Pressekonferenz ein Update - aber das Schweigen ist schon recht bezeichnend. Während man gestern stolz den erfolgreichen Verbindungsaufbau von MRO zu den beiden Rovern bekanntgab, gibt es kein Wort über die Fotomission am Mittwoch oder Freitag. Das muss nichts bedeuten, aber das SChweigen spricht bei der NASA meist für sich. Vermutlich wird man übers Wochenende nach Abschluss der Bildanalyse mit den am MGS beteiligten Forschungseinrichtungen gesprochen haben und eine Entscheidung zumindest vorbereitet haben.

 

[mcnoch]

Es gab wohl eine Änderung im Zeitplan. Statt Mittwoch hat die NASA die Bilder erst am Freitag gemacht. Derzeit läuft die Auswertung der geschossenene Bilder, ob sie auch MGS zeigen. Mit Ergebnissen wird Mitte der Woche gerechnet werden. War MGS auf den Bildern zu sehen, wird man dessen Flugbahn berechnen und dann HighRes Bilder machen, um die genaue Konfiguration des Sateliten und seiner Sonnensegel und Antennen zu ermittteln.

 

[mcnoch]

MGS scheint verloren. Die NASA hat soeben einen Abgesank auf MGS verschickt, in dem die Erfolge der letzten 10 Jahre und die rund 240 000 Bilder noch mal gewürdigt wurden. Alle Versuche die Position und den Zustand von MGS mittels verschiedener Kamera-Systeme von MRO aufzufangen sind fehlgeschlagen. Es gab keine Sichtung des MGS auf den am Freitag geschossenen Bildern. Dies bedeutet, dass MGS nicht nur nicht länger gen Erde funken und seine Solarpanelle so ausrichten kann, dass genug Energie erzeugt wird, sondern auch, dass er seine geplante Umlaufbahn verlassen hat. Man wird die Suche zwar noch fortsetzen, aber es wäre nur noch ein Zufallstreffer, MGS jetzt noch in seiner neuen Umlaufbahn aufzuspüren. Die Rover werden versuchen noch Kontakt mit MGS aufzunehmen, haben aber nicht genug Energie den ganzen Tag das Kommunikationssignal zu senden.

Es scheint, MGS ist Geschichte.

 

[Nummi]

Schade:( , aber der Kumpel hatte ja schon weit laenger funktioniert, als geplant.

 

[mcnoch]

Man will MGS jetzt noch mal einen Befehl schicken dauerhaft ein spezielles Signal zu senden, welches von den Rovern aufgefangen werden könnte. Dies würde die Ressourcen der Rover schonen. DIe Frage ist aber, ob MGS überhaupt noch genug Energie hat, um seine Kommunikationssysteme zu betreiben. Wenn nicht, nützt es eh nicht viel, besonders da man nicht mal seine derzeitige Umlaufbahn kennt, also auch keine gezielten Befehle zur Ausrichtung der Sonnenpanelle geben könnte, damit die Energiegewinnung wieder anläuft.

 

[Nummi]

aber wer oder was koennten das Ding aus der Umlaufbahn geschubst haben, es sind doch keine Steuerbefehle uebermittelt worden, sondern nur Befehle zum Ausrichten der Solaranlage:?!

 

[Dr. Seltsam]

aber wer oder was koennten das Ding aus der Umlaufbahn geschubst haben

Na die Marsianer, wer sonst. Die haben die Faxen dicke, dass ihnen die Erdenmenschen ständig so einen Weltraumschrott in der Umlaufbahn parken

Ich denke, dass so ein Orbiter auch durch die Gravitationskräfte des Mars aus seiner Umlaufbahn absinkt. Zudem ist das Gerät ja schon über seine geplante Lebenszeit hinaus. Ich gehe davon aus, dass die Abschirmungen, schon rein aus Gewichtsgründen, nicht mit denen von Erdsatelliten vergleichbar sind und die Strahlung die Elektronik so malträtiert hat, das Fehlfunktionen normal werden.

 

[mcnoch]

aber wer oder was koennten das Ding aus der Umlaufbahn geschubst haben, es sind doch keine Steuerbefehle uebermittelt worden, sondern nur Befehle zum Ausrichten der Solaranlage:?!

Nein, es geht nicht nur um die Ausrichtung der Solarpanelle und Sendeantennen, die Notfallprozeduren des Systems sehen auch eigenständige Lage- und Bahnkorrekturen vor. Gedacht ist es, um MGS ggf. in eine bessere Position zu bringen, aber wenn das System dies für erforderlich hält. Es geht zwar nur um Kleinigkeiten, aber bei soetwas trickreichem wie Umlaufbahnen bei hohen Geschwindigkeiten und wochenlangen Laufzeiten machen Kleinigkeiten schon was aus. Dazu kommen vorprogrammierte Bahnwechsel, um die wissenschaftlichen Aufträge abzuarbeiten. Es ist nicht klar, ob er solche Manöver noch selbständig begonnen haben könnte. Eine Rolle könnte auch spielen, dass vielleicht ein Sonnensegel abgebrochen ist/hängt und so die Konfiguration des Satelliten verändert, was mit der Zeit ebenfalls zu einer veränderten Bahn führt.

 

[mcnoch]

Der Status von MGS ist unverändert bei "unknown", aber das ESA Mars Express Team hat sich beim MGS Team am JPL gemeldet. Michel Denis, Head of Mars Express Mission Operations, informierte die JPL Kollegen, dass man auf einem am 9. Dezember aufgenommenen Bild möglicherweise MGS gesichtet habe. Ganz sicher ist man sich aber nicht. Von MGS Project Manager beim JPL, Tom Thorpe, hieß es daraufhin, dass die Daten von Mars Express daraufhin deuten würden, dass MGS derzeit durch den Orbit taumelt. Mars Express wird morgen versuchen, MGS vor die Linse zu bekommen, um die Sichtung und den Zustand zu bestätigen. Ob sich dies zu einem unverhoften Weihnachtsgeschenk entwickelt, bleibt abzuwarten, auf jeden Fall gibt es neue Hoffnungen und eine Beschäfftigung für etwaige zuruhige Weihnachtsstunden oder gar gute Neujahrsvorsätze.

http://www.livescience.com/blogs/author/leonarddavid

 

[Nummi]

Ich glaube das war's gewesen. Irgendwann gibt halt auch die robusteste Technik mal ihren Geist auf.:(

 

[mcnoch]

Ich glaube das war's gewesen. Irgendwann gibt halt auch die robusteste Technik mal ihren Geist auf.:(

Man wird sehen müssen, warum MGS - wenn er es denn ist - taumelt. Theoretisch könnten ihn fehlerhafte Steuerkommandos der Automatik zum Taumeln bringen. Wenn man es genau wüßte, könnte man versuchen das Taumeln zu stoppen. Das Problem ist nur, dass man es laum in relatime beobachten kann und daher a) nicht weiß, ob die neuen Steuer-Befehle angekommen sind und b) wie erfolgreich ihre Umsetzung war.

 

[mcnoch]

Die NASA und das JPL haben jetzt eine Expertenkommission berufen, die die Umstände für das unplanmäßige Ende der MGS Mission erforschen und bewerten soll, Ziel ist es, Vorschläge für die Erhöhung der Lebensdauer zukünftiger Missionen zu machen und die Prozesse bei Störungen zu verbessern.

Da kein Wort mehr von MGS-Sichtungen durch andere Satelliten zu hören war, dürfte man MGS jetzt endgültig aufgegeben haben.

Mit einer der vielen Theorien, was den geschehen sein könnte, geht SpiegelOnline derzeit hausieren, danach soll ein Software-Patch schuld sein.

http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,459073,00.html

 

[mcnoch]

Der Beitrag von SpiegelOnline unter http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,477183,00.html über die vermutliche Ursache für den Verlust von MGS ist etwas verwirrend, um nicht zu sagen falsch.

Der Zwischenbericht mit dem vorläufien Untersuchungsergebniss befindet sich hier http://www.nasa.gov/pdf/174244main_mgs_white_paper_20070413.pdf und stellt den Vorgang etwas anders dar.

Im September 2005 war an MGS routinemäßig eine Reihe von neuen Variablen in der Systemsoftware übermittelt worden, wobei bei der Eingabe eines Wertes ein kleiner Fehler gemacht worden war. Dieser Wert gibt die Ausrichtung der Hochleistungsantenne (HGA) im Störungsfall an. Da alle Werte in ausfallsicher ausgelegten Bordcomputer doppelt eingetragen und damit doppelt geändert werden müssen, fiel dieser Fehler sehr bald bei einem Abgleich auf und sollte beim nächsten Update erneut angepaßt werden. Im Juni 2006 fand dieses Update statt Der geänderte Wert wurde aber fälschlicherweise an die falsche Adresse im Arbeitsspeicher geschrieben. (Der IT-Laie mag sich dies als einen Fehler beim Ausfüllen eines Kreuzworträtsels vorstellen, wo ein Wort ins falsche Gittersegment geschrieben wurde und dann auch alles durcheinander bringt). Dies führte dazu, dass nun die Grenzwerte für den sicheren Betrieb der Sonnensegel überschrieben worden waren und gleichzeitig die Werte für die Ausrichtung der HGA fehlerhaft waren. Dies war der erste Fehler.

Der zweite Fehler folgte am 2. November 2006, als zur Vorbereitung eines Datenaustausches eine Reihe von Steuerbefehlen an MGS gefunkt wurden, die auch Positionierungsanweisungen für die Sonennsegel enthielten, die außerhalb des technisch möglichen lagen. Da die Softwaresteuerung für die Überwachung der Sonnensegelpositionierung durch die Maßnahme vom Juni gestört war, hat die Software diesen Fehler nicht abfangen können, erst die Hardware-Sicherung griff ein. Dies erzeugte eine Reihe widersprüchlicher Daten und Fehlermeldungen (so meldete die Software einen Hardware-Defekt, da ja die Hardware-Sperre griff, während die Software sich noch im erlaubten Bereich wähnte), die MGS planmäßig in den Störmodus wechseln ließen und sich nun MGS nach dem fehlerhaften Wert von Juni 2006 ausrichten ließ. Die fehlerhafte Ausrichtung führte dazu, dass sich ein Teil der Batterien an Bord durch die nun erfolgende direkte Sonneneinstrahlung erwärmte, was das automatische Überwachungssystem als Batterieüberladung interpretierte und die Energieeinspeisung vom Stromerzeugungssystem unterbrach. Gleichzeitig konnten aber die anderen Batterien nicht genügen nachgeladen werden, so dass MGS binnen fünf bis sechs Orbits seine gesamte elektrische Energie verlor. Alle danach kommenden Rettungsversuche (vorallem ab dem 54. November) trafen bereits auf "taube Ohren" und waren entsprechend erfolglos.

Am 28. Januar 2007 waren alle Such- und Kontaktmaßnahmen offiziell eingestellt worden.

Oder kurz für die ganz eiligen, die Korrektur eines kleinen Fehlers führte zu einem großen Fehler, der dann nach einem weiteren kleinen Fehler seine fatalen Folgen entfaltete.

Die NASA wird jetzt ihre Prozeduren bei der Softwareaktualsierung und den Rettungsmaßnahmen überprüfen.