Mars Rover Spirit und Opportunity

[mcnoch]

Hier mal ein sehr ausführlicher Statusbericht über die Probleme mit dem Roboterarm von Opportunity.

http://www.marsdaily.com/reports/Opportunity_Investigates_Arthritic_Rover_Joint_999.html

 

[mcnoch]

Günstige Winde haben die Photovoltaikflächen von Opportunity wiedermal von einigen Schichten Staubablagerungen befreit und so die Stromerzeugungsrate verbessert. Nach Abschluss einer ganzen Reihe von Tests erhofft man sich von bestimmten Bewegungen des etwas angeschlagenen Roboterarms weitere Aufschlüsse zur Ursache und weiteren Verwendbarkeit des Arms.

 

[mcnoch]

Da die Stromproduktion bei Spirit immer weiter sinkt, ist man nun wieder dazu übergegengen das verschärfte Stromsparprogramm zu fahren, in dem man verschiedene Techniken kombiniert und den Rover so teilweise am Leben erhält, statt in komplett in den Winterschlaf versinken zu lassen. So laufen auch noch die Athomsphärenbeobachtungen weiter, was den Techniker auch für den Betrieb von Spirit hilft, da man mit diesen Daten besser abschätzen kann, wieviel Sonnenlicht in der nächsten Zeit zur Verfügung steht und wie sich dies auf den Ladungsstand der Batterien auswirken wird und dmait welche Aktionen möglich sind oder besser ausgelassen werden.

 

[mcnoch]

Nachdem Opportunity mal wieder unliebsame Bekanntschaft mit dem weichen Marsboden gemacht hat, ist der Rover nun nach einigen Tagen Verzögerung und einem speziellen Fahrprogramm wieder frei und unterwegs zum "Cap Verde" genannten Kliff, wo er erstmal wieder eine umfassende Panorama Fotoserie und eine Fotoserie der Gesteinsschichten machen wird.

 

[mcnoch]

Der niedrige Energielevel während des Mars-Winters zwang jetzt das Steuerungsteam von Spirit eine Reihe von harten Entscheidungen zu fällen. Um mehr Strom für das elektrische Warmhalten der Batterien (29 Wattstunden) und des Miniature Thermal Emission Spectrometer (55 Wattstunden) zu erhalten, werden andere Systeme abgeschaltet und die Funkkommunikation auf alle vier Tage eine kurze Übertragung reduziert. Dabei besteht aber durchaus die Möglichkeit, dass - anders als bei der täglichen Kommunikation - keine zeitnahe Bestätigung für den Empfang des neuen Wochenplans erhalten werden kann. Da aber die Batterien mit dem alten Verfahren schneller entluden, als sie täglich nachgeladen werden konnten, muss man jetzt damit leben.

Die Zeitspanne der täglichen Aktivitäten wurde von 39 Minuten auf 16 Minuten reduziert. Die einzigen wissenschaftlichen Daten, die weiterhin permanent gesammelt werden, ist die Messung des Tau-Wertes der Atmosphäre, und dies dient derzeit vorallem der Einschätzung der möglichen Energieproduktion während der nächsten Tage. Mit der Wintersonnenwende am 25 Juli sollte sich die Sonnenscheindauer auch wieder nach und nach verbessern. In etwa zwei Monaten hofft man daher die strikten Energiesparregeln zu Gunsten weiterer wissenschaftlicher Messwerte wieder lockern zu können.

Von Opportunity gibt es derzeit keine Neuigkeiten.

 

[mcnoch]

Spirit läuft weiterhin nur auf Sparflamme, durch das Energiesparprogramm konnten sich die Batterien aber wieder etwas erholen. Derzeit werden sogar in der Spitze wieder Ampere-Stunden-Werte von 18,17 gemessen, im Durchschnitt 12,97; bei voller Ladung werden 19,5 erreicht. Neben ein paar wissenschaftlichen Beobachtungen alle paar Tage, steht derzeit die Resynchronisierung der Uhr des Rovers an, die im Laufe der Zeit immer weiter abgewichen ist. Da aus unbekannter Ursache der vorletzte Kommunikationsversuch fehlgeschlagen war, wird sich dies noch etwas hinziehen. Mittlerweile bestand wieder Kontakt und Daten wurden ausgetauscht.

Opportunity hingegen war mal wieder als Geologie-Fotograph im Einsatz und hat ein Panorma der "Cap Verde" getauften Zone innerhalb des Kraters angefertigt, welches im Laufe der nächsten Tage zur Erde gefunkt wird. Jetzt rollt der Rover erstmal etwas näher an die geologische Formation heran, um ein paar hochauflösende Detailfotos zu machen. Während dieser Zeit hat man zudem ein paar Testläufe mit dem Steinschleif-Instrument unternommen, um neue Vergleichswerte zu erhalten, die bei neuerlichen Fehlfunktionen helfen sollen, die Ursache und ggf. Lösungen zu ermitteln.

Bei der Positionierung von Opportunity für die Bilderserie mußten die Planer sehr vorsichtig sein, denn wegen des derzeit niedrigen Sonnenstands werfen diese Vorsprünge etwa 3 m weite Schatten, dies zusammen mit dem Umstand, dass ohnehin weniger Sonnenlicht in den Krater fällt und der Rover für die Fotos eine Position einnehmen musste, bei der er den größten Teil seiner Photovoltaik-Fläschen in einen ungünstigen Winkel zur einfallenden Sonne bringen musste, erhöhten noch die Komplexität. Auch wenn die Spezialisten meinten, dass das Fotomosaik in dieser Weise erstellt werden kann, behielt sich die Führung das Recht vor, die Serie abzubrechen und den Rover weiter ins Sonnenlicht zurückrollen und wenden zu lassen, wenn die Stromwerte zu schlecht werden. Um das Photomosaik aber möglichst gut hinzubekommen, ist es wichtig, das die Bilder alle von möglichst dem gleichen Standpunkt aus aufgenommen werden. Es wäre aber kaum möglich den Rover nach einer Unterbrechung wieder genau in die gleiche Postion zu manövrieren. Glücklicherweise hat alles gut geklappt.

 

[mcnoch]

Spirit hat sich von der Stromkrise der letzten Wochen wieder erholt. Schuld für die gefährlich niedrigen Batterieladestände waren die Datenübertragungen am späten Abend, da die Batterien dann nicht mehr im Anschluß wieder neu geladen werden konnten und durch den Verbrauch während der Nacht weiter entluden. Spirit wird daher bis auf weiteres nur noch alle paar Tage kurz nach Tagesanbruch für etwa 10 Minuten Daten übertragen. Dies wird verhindern, dass nicht genug Energie für die Temperaturkontrolle der wichtigsten Instrumente zur Verfügung steht.

 

[mcnoch]

Während sich die Batterien von Spirit etwas erholen und nur ein kleineres Kommunikationsproblem für etwas Verspätung im Datenaustausch sorgte, ist Opportunity mit seiner wissenschaftlichen Arbeit im Victoria-Krater beschäftigt. Die Cape Verde genannte Schichtsteinzone bietet eine Reihe von interessanten Einblicken in die geologische Geschichte und Geschehnisse auf dem Mars. Von Interesse ist dabei auch die unterschiedliche Verwitterung von Steinen. An die verschiedenen Untersuchungsstellen zu kommen ist bei der Schräglage, der Boden- und Lichtbeschaffenheit eine echte Herausforderung für das Steuerungsteam. Neben diesen geologischen Untersuchungen ist Opportunity wie immer auch mit meteorologischen Forschungen befasst, die weit über das hinausgehen, was kürzlich ein TV-Moderator als "Wetterfrosch-Dasein auf dem Mars" bezeichnete. So wird z.B. die im Laufe der Jahreszeiten sich ändernde Zusammensetzung der Marsatmosphäre und das Vorkommen von Edelgasen in ihr untersucht.

 

[Mannerl]

wirklich immer wieder bemerkenswert was die beiden Geräte nach so langer Zeit noch alles leisten können.

Da fragt man sich doch ein wenig ob der Riesenaufwand Menschen auf dem Mars zu bringen sein müßte. Immerhin könnten auch mit den selben (Kosten)Aufwand zig verbesserte Mars Rovers mehr oder weniger die selben Aufgaben erledigen.

Gruß Mannerl, der jetzt aber hier in diesem Thread keine pro und contra bemannte Marsmission beginnen möchte. So einen Thread glaube ich gibt es hier auch gar nicht

 

[mcnoch]

wirklich immer wieder bemerkenswert was die beiden Geräte nach so langer Zeit noch alles leisten können.

Da fragt man sich doch ein wenig ob der Riesenaufwand Menschen auf dem Mars zu bringen sein müßte. Immerhin könnten auch mit den selben (Kosten)Aufwand zig verbesserte Mars Rovers mehr oder weniger die selben Aufgaben erledigen.

Gruß Mannerl, der jetzt aber hier in diesem Thread keine pro und contra bemannte Marsmission beginnen möchte. So einen Thread glaube ich gibt es hier auch gar nicht

Mit Satteliten und Robotern kann man schon recht viel erreichen - keine Frage - aber Menschen haben auch ihre Stärken. Die Erforschung oder gar Besiedelung fremder Planeten wird nur im Team gelingen. Einen Geologen vor Ort zu haben, ist wie einen Arzt vor Ort zu haben, statt einen der dir per Ferndiagnose zu helfen versucht. Ein Mensch könnte ein Gebiet viel schneller geologisch untersuchen, als ein Rover, einfach weil er viel leichter dahin kommt, wo es interssant ist. Die Rover können die interessante Gesteinsschichtungen nur im unteren Bereich untersuchen, da er zu klein ist und nicht klettern kann.

 

[_Michael]

Da fragt man sich doch ein wenig ob der Riesenaufwand Menschen auf dem Mars zu bringen sein müßte. Immerhin könnten auch mit den selben (Kosten)Aufwand zig verbesserte Mars Rovers mehr oder weniger die selben Aufgaben erledigen.

Es braucht schon noch vieeeel bessere Roboter, um eine bemannte Mission überflüssig zu machen. Man denke nur mal an die Geschichte mit Phoenix: Wochenlang kratzt man sich ein bisschen Erde zusammen und hat schlussendlich grösste Mühe, diese wieder aus der Schaufel des millionenteuren Projekts zu nehmen und in die Analysekammern zu geben. Ein Geologe hingegen nimmt eine 10-EUR-Schaufel aus dem Baumarkt und gräbt in einer halben Stunde ein Loch von einem Meter Tiefe, wobei er beliebig Proben nehmen kann. Also Menschen haben schon noch ihre Vorzüge - vorerst, wenn man gewissen Roboterwissenschaftlern glaubt: Bis 2050 will man ja mit Fussballrobotern den menschlichen Fussballweltmeister schlagen...

 

[Mannerl]

Kosten Nutzen Verhältnis!

Hallo zusammen!

Natürlich habt Ihr beide vollkommen recht!
Ein Mensch kann höchstwahrscheinlich viel mehr erreichen als der beste Roboter!

Aaaber...

man muss sich halt dann auch die Frage stellen ob mehrere Missionen wie Rover, Phoenix etc. nicht mehr oder minder die selben Aufgaben leisten können. Die Technologie wird ja mit höchster Wahrscheinlichkeit nicht stehen bleiben. Wer hätte denn vor 10 Jahren schon geglaubt das man mal einen Ofen auf dem Mars hat und eine Schaufel die etwas Marssand darin hineinschüttet, und die Hardware anschließend die Probe analysiert?? (salopp ausgedrückt - hier meine ich die normale Bevölkerung und nicht die Wissenschaftler)

Wird es denn nicht so sein das die Technologie der unbemannten Raumfahrt (Satelliten und deren hinabgleitenden Roboter!) immer weiter fortschreitet?
Aber die Bedingungen um einen Menschen auf dem Mars zu bringen wird wohl immer die selben Probleme beinhalten (Lebenserhaltungsysteme, Rückführung, Krankheit, massive Kosten, etc.)

Natürlich ist es interessanter für die Medien und den beteiligten Ländern wenn man Menschen auf dem Mars bringt.
Aber ob es unbedingt aus wissenschaftlicher Sicht sein muss?? Das wäre doch die eigentliche Frage??

MFG
Mannerl (off Topic - sollte es den Moderator nicht passen kann er ja die Beiträge kommentarlos entfernen)

 

[mcnoch]

Der Mensch entfaltet seine größte Stärke immer dann, wenn etwas unvorhergesehenes passiert, sei es eine unerwartete Gelegenheit oder eine unerwartete Schwierigkeit. Maschinen sind immer nur darauf spezialisiert bestimmte Tätigkeiten durchzuführen. Zudem werden Tätigkeiten ab einem bestimmten Punkt zu komplex um sie vorprogrammieren zu können, um alles vorhersehen zu können. Kleine Abweichungen von den Erwartungen können Maschinen leicht in echte Probleme bringen, siehe MPL. Ist der Boden etwas kompakter als erwartet, kann ein Mensch problemlos darauf reagieren, eine Maschine muss wenn es ganz dumm kommt umgebaut werden oder ist nicht mehr zu gebrauchen.

Ein weiterer Punkt ist, dass die "Unsummen", die eine bemannte Mission zum Mars kosten wird, sehr viel Geld enthält, welches auch für andere Programme aufgewendet werden müsste, wenn es nicht schon im Rahmen dieses Programms getan würde. In die Mars-Mission werden so viele Mars-Grundlagenforschungsprogramme eingerechnet, dass etwa 70 % der Mars-Forschungsbudgets sich dort wiederfinden. Der größte Teil der Verwaltung eines ganzen Forschungsgebietes geht solchen Großprogrammen auf und bietet so Universitäten und Forschungseinrichtungen deutlich günstiger eigene Forschungsvorhaben in die bestehenden Programme einzuklinken.

Ohne jede Frage werden die immer besser werdenden technischen Möglichkeiten uns noch sehr viele unglaublich erfolgreiche Missionen von Sonden und immer mehr Rovern und ähnliches bescheren. Nach der Mars Sample Return Mission die nächste große technische Herausforderung wird der Start eines Flugzeuges/Gleiters auf dem Mars sein (auf dem Mond würde es so nicht funktionieren). Wie gesagt, die Erforschung und Eroberung des Weltalls und unser Nachbarplaneten wird nur in Kombination zwischen beiden erfolgreich sein.

Oder wie sagte ein Programm-Manager vom JPL „Wir waren erst wirklich da, wenn ein Mensch seinen Fuß auf den Boden des Mars gesetzt hat, der Rest ist bloß Bildungs-Fernsehen.“ Und die Leute beim JPL leben von und für die Forschungssonden.

 

[mcnoch]

Opportunity ist nun auf dem Weg wieder raus aus dem Victoria-Krater. Bruce Banerdt vom JPL sagte, dass man nach gut einem Jahr dort alles erreicht habe, was man wollte und noch mehr. Die Entscheidung, die knapp 7 Meter hohe Cape Verde genannte Abbruchzone im Kraterinneren vorm Verlassen des Karters nicht noch genauer zu untersuchen, wurde auch dadurch bestärkt, dass sich kürzlich auch bei Opportunity nun ein Vorbote jenes Defektes gezeigt hat, der bei Spirit zum Ausfall eines Rades geführt hat. Mit einem defekten linken Vorderrad wäre ein Aufstieg aus dem Krater sehr schwierig bis unmöglich und man will den Rover nicht unnötig in seinem weiteren Betätigungsfeld auf den Krater einschränken. Der Rover soll nun über den gleichen Weg den Krater wieder verlassen, wie er in ihn hineingefahren ist. Dabei müssen die Steuerungsspezialisten beachten, dass einer der Roboterarme dauerhaft ausgefahren bleibt, da der Motor, der den Arm im Fahrbetrieb eigentlich in eine Parkposition bringt, nicht mehr zuverlässig funktioniert. Würde der Motor ausfallen, während sich der Arm in der Parkposition befindet, stände er für weitere Untersuchungen nicht mehr zur Verfügung.

Spirit ist fleißig am Fotos machen, er erstellt ein weiteres 360° Panorama. Im Mars-Frühjahr soll er dann eine frühere Wirkungsstätte zurückkehren und erneut eine Zone mit heller Kieselerde untersuchen, die auf früher dort fliesendes Wasser hinweisen.

 

[mcnoch]

Opportunity hat mittlerweile erfolgreich den Victoria-Krater verlassen, um den sich gut die Hälfte seiner bisherigen Einsatzzeit gedreht hatte. Seine neuen wissenschaftlichen Betätigungsfelder werden verschiedene, einzeln liegende Steine in der Umgebung sein, von denen man annimmt, dass sie beim Einschlag herausgeschleudert wurden.

 

[mcnoch]

Opportunity hat jetzt endgültig die Krater-Zone verlassen und führt derzeit eine Reihe von Tests an seinem ausssetzergeplagten Roboterarm durch. Sonst geht es dem Rover aber gut und auch die Wissenschaft kam in den letzten Tagen nicht zu kurz.

 

[mcnoch]

Während Spirit weiterhin im Sparmodus ist und daher nur im geringen Umfang Atmosphären-Studien und weitere Bilder für das neue Großpanorma fotographiert, hat Opportunity schon wieder einen Gang hochgeschaltet. Die Erprobung der neuen Steuerungssoftware für seinen Roboteram, bei dem das "schultergelenk" nicht mehr richtig funktioniert, wurde erfolgreich abgeschlossen. Dies ist auch gut so, denn man hat noch großes mit ihm vor, sein neues Ziel, der Krater Edeavour ist gut 20mal so groß, wie der Viktoria-Krater, den er ja eben erst verlassen hat. Und dieser Krater ist nicht nur ziemlich groß, er ist auch ein gutes Stück weit weg, nämlich 12 Kilometer, was in etwa dem entspricht, was der Rover bisher insgesamt zurückgelegt hat. Auf dem dorthin wird der Rover in geologisch immer jünger werdende Gebiete vorstoßen und recht viele Steine zu untersuchen haben. Im ganzen plant man für die Fahrt zum Krater Endeavour zwei Jahre ein. Man ist sich allenthalben vollauf bewußt, dass es durchaus wahrscheinlich ist, dass der Rover dort niemals ankommt, aber es ist eh die Richtung in die er sich bewegen würde und da der Krater dort mit seinen 22 km Durchmesser auch deutlich tiefer ist, würde man einen noch tiefernen Einblick in die Marskruste bekommen. Die immer besser werdenden Luftbilder der Mars-Satelitten ermöglichen es zudem seinen Weg besser im Vorraus zu planen und riskante Stellen zu vermeiden.

 

[mcnoch]

Dank eines zwischenzeitlich wieder steigenden Energielevels wird Spirit nun auch wieder verstärkt aktiv. Neben der Fertigung von weiteren Fotos für das große Panorma-Bild und der Sammlung meteorologischen Daten wird wohl auch bald wieder das erste Fahrmanöver nach dem Winter erfolgen. Es wird nur eine kurze Fahrstrecke sein, die Spirit besser zur nun wieder höher steigende Sonne ausrichten soll, damit der Rover während der Zeit, in der die Kommunikation durch die kommende planetare Konstellation (mit der Sonne genau zwischen Mars und Erde) geblockt ist, optimal Energiegewinnen kann.

 

[mcnoch]

Opportunity hat auf seinem 12 km weiten Weg zum nächsten Ziel kürzlich die 7,5 Meilen Marke an insgesamt zurückgelegter Fahrstrecke seit Landung erreicht und hat somit noch mal die gleiche Entfernung bis zum Endeavour-Krater vor sich. Zunächst führt ihn sein Weg aber noch mal am Rand des Victoria-Kraters entlang, in dem er ja zwei Jahre geforscht hatte. UNd auch in der nächsten Zeit wird er auf seinem Weg noch das ein oder andere Mal an den Kraterrand zurückkehren, um noch weitere Fotos von geologisch interessanten Formationen zu machen. Die täglichen Fahrleistungen von um die 150 Meter am Tag sind sehr ermutigend und zeigen, dass der Rover für sein Einsatzalter noch immer in ziemlich guter Verfassung ist. Die eigene Stromversorgung liefert den Systemen derzeit 654 Wattstunden am Tag, was ein ebenfalls sehr guter Wert ist.

 

[mcnoch]

Unerwartet abgesunkende Stromerzeugungswerte zwingen zur sofortigen Verlagerung des Standpunkts von Spirit. Weit entfernte Sandstürme haben genug Staub in die Atmosphärer getragen, dass der Stromvorrat von Spirit auf 207 Wattstunden gesunken ist, dass ist der nidrigste Wert seit langem. Spirit wird nun auf eine ander Parkposition gefahren, von wo aus die Photovoltaik-Fläschen einen deutlich bessere Ausrichtung zur langsam wieder steigenden Sonne haben und damit mehr Energie produzieren können. Da die Fahrstrecke bergauf führt, wird Spirit diesmal auf seine Batterien zurückgreifen müssen, die sich dann nach einigen Tagen Pause wieder regenerieren sollen. Da die Termperaturen nicht mehr so kalt sind, sind die Batterien nicht mehr so stark durch die Beheizung zentraler Komponenten während der Nacht beansprucht, so dass es aufgehen sollte. Sollte Spirit es bis auf die Hügelspitze von Homeplate schaffen, wäre er auch schon in einer guten Ausgangsposition für den kommenden Weg zu seinem Sommer-Forschungsquarier.