Mars Rover Spirit und Opportunity

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Es gibt erste Anzeichen, dass Spirit wohl doch nicht rettungslos festgefahren ist. Man hat - zunächst mit den mittleren Rädern - begonnen durch veränderte Laufwinkeleinstellungen zu testen, ob die Räder noch Haftung haben oder nicht und es sieht ganz gut aus. Dann wäre es wohl doch möglich, den Rover aus dem lockeren Sand wieder herauszufahren, auch wenn man die Manöver sehr genau planen muß, da die autonome Steuerung des Rovers mit solchen Situationen völlig überfordert ist und ihn im Gegenteil immer weiter reinreitet, da dieser weiche Sand nicht ohne weiteres von den optischen Systemen erkannt werden kann, da die unberührte Oberfläche eigentlich fest aussieht, was aber oft nur so erscheint, da der Boden von der Sonne oberflächlich fest gebacken ist. Der Mars Odysee Satellit stellt während dieser Zeit zusätzliche Kommunikationsfenster für die Datenübertragung bereit, so dass man deutlich mehr Daten über den Rover und seine unmittelbare Umgebung auswerten kann, als sonst.

 

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Während man noch damit beschäfftigt ist, herauszufinden, wie man Spirit aus einer besonders weichen Sanddüne wieder herausmanöviert bekommt und Opportunity seine Anfahrt ins neue Zielgebiet fortsetzt, sind nun einige neue wissenschaftliche Artikel veröffentlicht worden, die auf den von den beiden Rovern gesammelten Daten beruhen. Besonders der Vergleich der Ergebnisse aus den beiden von Opportunity untersuchten Kratern hilft den Exo-Geologen die Prozesse auf dem Mars besser zu verstehen.

 

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Auch die weiteren Test bei Spirit deuten darauf hin, dass sich der Rover nur festgefahren hat, aber nicht aufgesetzt hat. Man wird nun versuchen einige Fahrmanöver umzusetzen, die man schon mit dem Rover auf der Erde im "Sandkasten" getestet hat, um den Rover vorsichtig im Rückwärtsgang aus seiner misslichen Lage zu befreien. Seine Stromproduktion liegt derzeit bei außergewöhnlich guten 850 Wattstunden. Opportunity erzeugt derzeit etwa 450 Wattstunden, ist ja aber auch derzeit hauptsächlich mit Fahren beschäfftigt. Die Probleme mit dem erhöhten Laufwiederstand bei einem der Vorderräder tritt wieder auf, wird aber derzeit nicht schlimmer, aber Opportunity hat ja auch vor ein paar Tagen die "10 Meilen-Grenze" überschritten, dass ist alles deutlich über den geplanten Belastungen. Hoffentlich hält es noch eine ganze Weile, denn mit einem Rad weniger, sind die Rover doch deutlich weniger kletterfähig und das nächste Ziel für Opportunity ist ja wieder ein deutlich größerer Krater.

 

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Spirit hat unter Aufbietung sämtlicher Forschungsinstrumente am Roboterarm mehrere unterschiedliche Fotoserien von seiner Unterseite und Räder angefertigt. Diese Aufnahmen sind zwar teilweise unscharf, weil die Geräte dafür schlicht nicht vorgesehen waren, aber sie geben doch genug Aufschluss darüber, wie der Rover eingegraben und der Untergrund beschaffen ist. Sobald man die Zusammensetzung des lockeren Gesteins hier auf der Erde nachgebildet hat, kann man auch weitere Simulationen mit dem Prototypen anstellen. Die letzten Simulationen gingen von einem zu feinkörnigen Sand aus.

Opportunity ist weiterhin fleißig in sein Zielgebiet unterwegs und schafft dabei an jedem seiner Fahrtage etwa 70 m. An alte Bestleistungen wird man aber nicht mehr anknüpfen können, da man regelmäßig zur Schonung des rechten Vorderrades dieses von Zeit zu Zeit ausgekuppelt rückwärts laufen lassen muss, um zu verhindern, dass der interne Widerstand weiter anwächst. Dies hat bislang sehr gut funktioniert.

 

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Beide Rover sind zuletzt stationär im Einsatz gewesen, um verschiedene wissenschaftliche Daten zu sammeln. Opportunity war zudem damit beschäftigt bei einigen Systemen den zwischenzeitlich angesammelten Staub zu reduzieren, z.B. indem der eingestaubte Umlenkspiegel von Mini-TES über Nacht ausgeklappt blieb, damit die Winde über Nacht hier die Staublast vermindern. Opportunity kämpft zudem mit dem wieder größer werdenden Problem eines erhöhten Rollwiderstandes in einem seiner Vorderräder und könnte bald ähnlich zu hinken anfangen, wie Spirit, was sich aber hauptsächlich bei der Fähigkeit Steigungen zu bewältigen auswirkt.

 

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Die NASA hat jetzt endlich die richtige Sandkörnung gefunden, damit mit dem auf der Erde gebliebene, baugleiche Rover nun endlich für eine Simulation der geplanten "Ausbruchsmanöver" genutzt werden kann.

http://www.space.com/missionlaunches/090630-test-rover-in.html

Spirit erweitert derzeit sein wissenschaftliches Programm auch um nächstliche Beobachtungen, da er mit über 900 Wattstunden sehr viel Strom zur Verfügung hat und das regelmäßige, starke Entladen mit anschließendem Neuladen die Funktionsfähigkeit der Battieren verbessert.

Opportunity erforscht weiter auf seinem Weg allerlei "Gelegenheitsziele". Mit kleineren Maßnahmen versuchen die Fahrteams zudem die Ursache für den erhöhten Rollwiderstand in einem Vorderrad weiter zu ergründen und durch längere Verschlussöffnungszeiten die Verstaubung eines Spiegel durch den Marswind abbauen zu lassen.

 

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Opportunity hat mal wieder einen wissenschaftlichen Zwischenstopp eingelegt, den man aber neben der Gewinnung von wissenschaftlichen Daten auch für weitere Tests am Probleme machendem Vorderrad und der weiteren vorsichtigen Entstaubung des Stellspiegels für ein Instrument genutzt hat. Der Wind hat aber bislang nicht so viel Staub von der Spiegeloberfläche fortgetragen, wie man es sich erhofft hatte.

Spirit ist ebenfalls ob seiner Bewegungsunfähigkeit zu fleißigem Forschen "verurteilt". Die Bemühungen Spirit wieder flott zu machen hatte man ja eingestellt, bis man die Situation am Boden nachstellen und eine Lösung erarbeiten konnte. Dies dauert an, man hat aber schon festgestellt, dass es einer sehr ausgefeilten Choreographie von Bewegungen bedürfen wird, um den Rover da wieder rauszukriegen, da andernfalls die Gefahr besteht, dass er einen kleinen Hang runterrutschen könnte.

 

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Opportunity hat seine Forschungsserie erstmal wieder abgeschlossen und rollt wieder in größeren Etappen auf sein neues Zielgebiet zu. Die Ruhephase und zusätzliche Erwärmung hat dem etwas angeschlagemen Vorderrad offensichtlich gut getan, der Rollwiederstand hat sich bei den letzten beiden Fahrstrecken jweils weiter verringert.

Spirit ist hingegen ist weiterhin mit stationärer Forschung bis tief in die Nacht hinnein befasst, da man noch keine Strategie festgelegt hat, wie man den Rover aus der Sanddüne wieder herausfahren will. Die Tests am Boden werden auch diese Woche fortgeführt, da man noch eine Reihe von Optionen austesten möchte.

 

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Mittlerweile hat man eine Reihe von erfolgversprechenden Fahrmanövern für die Befreiung von Spirit gefunden und wird diese im August nach Abschluss der Langzeiterprobung auch anwenden. Die Folge der Fahrmanöver ergeben soetwas wie einen Krebsgang.

Aber es gibt auch schlechte Nachrichten, derzeit baut sich ein großer Staubsturm auf dem Mars auf. Noch sind beide Rover außerhalb seines Einzugsgebietes, aber sollte er weiter wachsen, könnte es mal wieder zu Problemen kommen. Man wird dies natürlich genau beobachten.

 

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Opportunity ist über einen Meteoriten "gestolpert". Bei der nachträglichen Auswertung der während der Fahrt aufgezeichneten Bilder hat man ihm am Rande der Fahrstrecke entdeckt und lässt den Rover nun etwa 250 Meter dorthin zurückrollen, um ihn genauer zu untersuchen.

 

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Der Zufallsfund hat sich mittlerweile als wissenschaftlich sehr ergibig entpuppt. Der etwa 500 kg schwere und Wassermelonen große Eisen-Nickel-Meteorit lieferte bislang eine ganze Reihe von Bestätigungen und neuen Daten. Man ist daher sehr froh, dass man sich dazu entschlossen hatte, diesen ungeplanten Zwischenstopp eingelegt zu haben.

Bei Spirit gibt es keine Neuigkeiten. Man hat noch mehr Daten über die Bodenbeschaffenheit gesammelt und will diese nun unbedingt auch noch in die Simulation im Sandkasten einbauen. Seit die Befreiung von Spirit nicht mehr als zeitkritisch angesehen wird, wird daraus eine WIssenschaft gemacht, die bei mehr und mehr den Verdacht aufkommen lässt, dass hier JPL-Teams ihre Existenzberechtigung nachweisen wollen, auch wenn dadurch viel wertvolle Zeit verschwendet wird.

 

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Heute feiert Spirit seinen 2000. Nein, nicht Geburtstag, sondern Einsatztag auf dem Mars. Für eine Mission, die auf 90-180 Tage geplant war, ein außergewöhnlicher Erfolg. Die dabei zurückgelegten 9 km kann man hier auch optisch nachvollziehen: http://www.nasa.gov/mission_pages/mer/images/mer-20090818.html

Leider steckt der Rover immer noch fest, die weiteren Tests werden noch bis Ende der Woche dauern. Die eigentliche Befreiungsaktio soll dann in der zweiten September-Woche beginnen. Die besondere Schwierigkeit ist neben der Tiefe, in die sich Spirit diesmal eingebuddelt hat auch die Blockade des sechsten Rades.

Opportunity wird den gleichen Jubeltag am 8. September begehen können. Zusammen haben die beiden bisher 246 000 Bilder vom Mars zur Erde geschickt.

 

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Spirit mußte einen lokalen Sandsturm über sich ergehen lassen, was die Stromproduktion auf die Hälfte reduziert hat. Demensprechend wurde der Aktivitätenplan reduziert.

 

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Die Brände in Californien, unweit der Büros und verschiedener Antennen des JPLs behindern derzeit den Betrieb der beiden Mars-Rover, da man aus Sicherheitsgründen das Personal reduziert habe und der Empfang zeitweise durch die aufsteigende Hitze und vorbeifliegende Löschung- und Beobachtungsflugzeuge in der Umgebung der Antennenanlagen gestört ist.

Der Sandsturm auf dem Mars hingegen ist an Spirit vorbeigezogen. Man kann aber noch nicht genau sagen, wieviel zusätzlichen Schmutz und Staub er auf Spirit abgeladen hat, da sich derzeit der Himmel immer noch aufklart und man für einen Vorher-Nachher-Vergleich gleiche Bedingungen benötigt.

 

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Opportunity hat den "Block Island" getaufen Meteoriten mittlerweile komplett umrundet und umfangreiches Bild- und anderes wiussenschaftliches Datenmaterial zur Erde gefunkt.

Spirit sitzt weiterhin fest, erforscht aber ebenfalls Gesteinsflächen in seinem Umfeld. Die Tests, wie mn Spirit am besten aus seiner Lage befreien könnte, dauern an. Solange die starken Waldbrände in Kalifornien andauern und die Hauptstation des Deep Space Networks bedrohen, wird man eh nichts unternehmen, da die Fahrmanöver eines Befreiungsversuchts über Tage genau gesteuert werden müssen. Spirits Stromproduktion hat sich nach dem Sandsturm aber mittlerweile wieder auf ca. 420 Wattstunden erholt, was aber mit weiter aufklarender Atmosphäre noch besser werden sollte.

 

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Da sich die Simulationen zur Befreiung von Spirit nun schon seit Mai hinziehen und man immer noch keine wirklich gute Idee hat, wie man Spirit sicher befreien könnte, wächst so langsam der Druck und Frust innerhalb des Teams. Die einen glauben, man hätte einfach noch keinen Weg Spirit zu befreien gefunden und sollte es weiter versuchen oder dass man es aufgeben sollte, da es keinen Weg zu geben scheint, ihn zu befreien. Andere glauben, man sollte mutiger sein und hätte schön früher versuchen sollen, wie weit man Spirit befreien kann. So wurde nun ein Vierteljahr verloren und man hat eigentlich keine Verbesserungen mehr im Vergleich zu bereits kurz nach dem Auftreten des Problems erwogenen bieten.

Opportunity hingegen hat seine Forschung rund um Block Island beendet und hatsich wieder auf den Weg zu seinem neuen Zielgebiet gemacht. Dafür muss er aber erst ein größeres Dünenfeld umfahren.

 

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Mal wieder Neues von den beiden Mars Rovern

Opportunity ist wieder fleißig unterwegs, wenn auch im Rückwärtsgang, um das Rad mit den bekannten Getriebeproblemen zu schonen, dessen Funktionsfähigkeit man beim Aufstieg auf den Endeavour-Krater noch benötigen wird. Pro Fahrtag schafft er derzeit über ebenes Gelände zwischen 50 und 80 Meter. Im Augenblick ist er gen Westen unterwegs, um ein Dünenfeld zu umgehen, später wird er dann den Kurs nach Süden und dann nach Osten ändern und wieder dirket auf Endeavour zurollen. Der Rover hat vor wenigen Tagen die 11 Meilen (17,7 km)Marke geknackt. Die Stromproduktion ist mit 477 Wattstunden weiterhin zufriedenstellend.

Bei Spirit trat Mitte September ein Problem mit der Nachrichtutomatik für die High Gain Antenne (HGA) auf. Daher musste man sich die Daten für die Fehleranalyse über die leistungsschwächere Low Gain Antenne (LGA) herunterladen, was etwas mühselig war und der Funk-Unterstützung von Mars Odysee bedurfte, da die üblichen Kommunikationsfenster für die Datenübermittlung per LGA zu kurz sind. Mittlerweile hat man die Ursache für den Fehler im Steuerungssystem aber gefunden, es ist ein bekannter Fehler mit bestimmten Reglern für die Steuerung der Feststellbremse. Tests ergaben aber mittlerweile, dass sich die HGA wieder frei in beide Richtungen drehen läßt, ohne erneut zu blockieren. Da nach dem Standsturm wieder deutlich mehr Staub udn Sand auf den Photovoltaikflächen liegt, produziert Spirit derzeit wieder nur 411 Wattstunden, etwa 1/3 weniger als vor dem Standsturm. Neuigkeiten bzgl. eines Befreiungsmanövers gibt es immer noch nicht. Man mag sich im Augenblick wohl zu nichts entschließen, auch wenn man nicht mehr viel zu verlieren hat.

 

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Kaum 700 m weg von einem Meteoriten, hat Opportunity schon den nächsten gefunden, dieser ist aber nur ca. 48 cm lang. Der Rover hat daraufhin neue Fahrbefehle bekommen und ist 28,5 m dichter an den Meteoriten rangefahren. Man wird sich nun erstmal einen schnellen Überblick verschaffen und dann entscheiden, ob man weiter fährt oder das Fundstück weiter untersucht.

 

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Der Rover Opportunity scheint sich gerade durch ein Meteoritenfeld auf dem Marsboden zu bewegen. Die Wissenschaftler wissen im Augenblick nicht so recht, ob sie sich über die unerwarteten Daten freuen oder über die mit ihrer Gewinnung verbundenen Zeitverluste ärgern sollen. Auf jeden Fall zeigt sich mal wieder, das auch die schönsten Satellitenbilder nicht alles zeigen.

Auch Spirit beschäftigt sich derzeit mit Altbekanntem. Bei weiteren Tests für die etwas gestörte Steuerung der Hochleistungsantenne trat das Problem erneut auf. Das Problem wurde durch einen kurzzeitigen Ausfall der Kommunikation im Deep Space Network noich verstärkt, da man Spirit nicht sofort die Befehle zum Zurückschalten in den alten Modus geben konnte, sondern bis zum nächsten Funkfenster warten musste. Man hat nun zwar auch neue Daten zur möglichen Ursache, aber eben auch noch mehr Probleme. Irgendwie hatte man sich dieses Jahr bei Spirit gänzlich anders vorgestellt.

 

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Nachdem man sich wirklich viel Zeit zur Vorbereitung des Befreiungsmanövers genommen hat, ist man nun soweit die Generalprobe zu wagen. Dabei wird das Fahrteam den dritten Rover während einer dreitägigen Simulation aus der genau nachgestellten Lage herausfahren müssen und dabei nur die Daten sehen, die auch der Spirit zur Erde funken würde. Bislang waren alle Befreiungsmanöver "vor Ort", am Sandkasten gesteuert worden. Wenn die Simulation in der nächsten Woche erfolgreich abgeschlossen wird, stehen die Chancen gut, dass man in den ersten beiden Novemberwochen einen Befreiungsversuch starten wird. Spirit wird dann seit über 5 Monaten festgesteckt haben und quasi die gesamte Forschungssaison verpasst haben. Dafür hat man hier auf der Erde mehr über das Fahrzeug und sein Fahrdynamik gelernt, als man für möglich gehalten hat. Etliche der Erkenntnisse werden noch kurzfristig in die Konstruktion der Nachfolge-Rover einfließen.