Mars Rover Spirit und Opportunity

[mcnoch]

Der Opportunity Rover hat die Kommunikationspause gut überstanden und läuft seit dem 25. wieder im normalen Modus.

 

[mcnoch]

Am 27. Juni hat der Rover auch sein Fahrprogramm wieder aufgenommen. Da es noch keine neue Lösung für die Speicherprobleme gibt, bleibt er aber weiterhin in dem Modus, wo er keine wissenschaftlichen Daten über Nacht im Flash-Speicher behält, sondern alle Daten am Abend an die Satelliten im Orbit überträgt. Da dies nicht immer in vollem Umfang möglich ist, muss das wissenschaftliche Programm nach den verfügbaren Datenübertragungsmöglichkeiten geplant werden.

Seinen nunmehr schon siebten Mars-Winter soll der Rover an den nach Süden abfallenden Hängen des nördlichen Marathon Valleys verbringen, einer Senke mit einer Fläche von etwa 3 Fußballfeldern. Derzeit befindet sich der Rover noch ca. 50 Meter vom Eingang zu diesem Bereich entfernt. Bis Anfang August wird er noch mit wissenschaftlichen Untersuchungen in diesem Vorfeld beschäftigt sein, wo derzeit eine Reihe von rötlichen Ablagerungen derzeit das Hauptinteresse auf sich ziehen und dann ab August für knapp 10 Monate dann im Marathon Valley unterwegs sein. Neben günstigen Lichtverhältnissen für die Stromproduktion während der kürzer werdenden Tage im Winter bietet dieses Gebiet eine Reihe lehmartiger Ablagerungen, die aufgrund ihrer doch stark unterschiedlichen Mineralzusammensetzungen für die Geologen von besonderem Interesse sind.

Der kürzeste Tag des Winters und damit die größte planbare Herausforderung für die Stromproduktion wird im Januar sein, vermutlich wird man den Rover von Mitte Dezember an wieder in den Winterschlaf versetzen müssen.

 

[mcnoch]

Da ich per PN gebeten wurde, doch mehr Bilder von der Umgebung zu zeigen, in der die Rover arbeiten, komme ich dem gerne mal nach.

Dieses Pancam-Bild ist vom 13. März 2015 und zeigt das sog. "Marathon Valley" von einem im Norden liegenden Aussichtspunkt aus.

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.

 

[mcnoch]

Der Rover wird seit nunmehr zwei Monaten im RAM-only Modus betrieben, d.h. der Flash-Speicher wird nicht mehr benutzt, da es auch weiterhin keine Lösung für das Problem gibt. Mehrere der wissenschaftlichen Instrumente haben ja mittlerweile ebenfalls ihre Funktion eingebüßt, so dass die Mission mit ihrem reduzierten Umfang durchaus auch ohne den Flash-Speicher noch eine Weile erfolgreich betrieben werden kann. Lediglich die beliebten Panorama-Fotos müssen jetzt sehr genau mit der verfügbaren Verbindungszeit zu den Satelliten vorausgeplant werden. Man setzt aber die Fehleranalyse an der Flash-Speicherbank 7 fort, um für die Zukunft zu lernen und vielleicht findet man ja doch noch eine Lösung.

 

[mcnoch]

Der Rover begibt sich nach planmäßiger Absolvierung seines Fahr- und Forschungsprogramms der letzten Wochen nun in sein Winterquartier. Wenn alles weiterhin gut läuft wird er dort aber nicht stationär auf das Frühjahr warten, sondern weiterhin aktiv umherfahren und weiter forschen und fotografieren, denn der lange Hang ermöglicht eine fast gleichbleibend gute Positionierung zur Sonne. So um den 10. Oktober herum will man dann dort eintreffen, dann ca. 2 Wochen noch sehr aktiv die Gegend erkunden, ehe man etwas runterschaltet und dann die nächsten 6 Monate dort bleiben wird. Die Tage mit der voraussichtlich niedrigsten Sonneneinstrahlung werden im Januar 2016 sein, ab dann werden die Mars-Tage wieder länger. Dann wird der Rover wieder tiefer in die Tal-Zone des "Marathon Valley" hinabsteigen und dort wieder Lehmablagerungen und deren Alterungsprozesse im Vergleich zu direkt daneben befindlichen Gesteinen untersuchen. So kann man eine Vielzahl von geologischen Erkenntnissen gewinnen, die zur Altersbestimmung auch anderer Marsgesteine an anderen Orten nutzen kann.

Seit ein paar Wochen nutzt man teilweise den Flash-Speicher wieder, um gesammelte Daten, die man nicht rechtzeitig zur Erde oder einem der Relais-Satelliten im Mars-Orbit funken konnte, zu speichern und nimmt dafür mögliche Störungen und Abweichungen im Tagesplan durch notwendige Neustarts des Systems (meist 1 Tag Verlust) in Kauf. Das Problem wurde vordringlich, weil der Rover derzeit in einem Einschnitt im Mars-Boden unterwegs ist und die UHF-Antenne derzeit kaum über die recht steilen Wände des Einschnitts hinaussenden kann, mit der Folge, dass tagelang keine oder nur wenige Daten empfangen wurden.

Hier eine der aus einer Vielzahl von Bildern zusammengefügten Panorama-Aufnahmen vom "Hinners Point" am nördlichen Randbereich des "Marathon Valley".
Weitere Erklärungen und Hintergründe zu diesem NASA-Bild gibt es hier

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.

 

[mcnoch]

Der Rover hat zwar noch nicht seine geplante Winterposition erreicht, ist aber bereits in einer Zone, wo vergleichbare Bedingungen gelten. Der Datenrückfluss vom Rover zur Erde ist derzeit stark reduziert, da das schroffe Geländeprofil die Kommunikationsfenster mit den derzeit ebenfalls etwas ungünstigen Orbits der Relaise-Satelliten einschrönkt oder gar ganz unmöglich macht. In ein paar Tagen wird der Rover aber dann wieder besser zu den Satelliten positioniert sein. Man beschränkt sich daher derzeit auf Bilder aus der Panoramakamera sowie für die Navigation benötigten Aufnahmen. Sollte dann noch Zeit verfügbar sein, lädt man auch weiter den Speicherdump aus der schadhaften Flash-Speicher-Bank 7 hoch, damit man vielleicht weitere schadhafte Zellen erkennen und für die weitere Verwendung ausschließen kann. Um solche Fehler zu finden, werden u.a. wiederholt an alle Speicherstellen bestimmte Zeichen geschrieben werden. Ist die Speicherzelle gestört, würde beim Auslesen ein anderes Zeichen (oder 0) zurückgemeldet. Wiederholt sich so ein Fehler an einer bestimmten Stelle mehrfach, kann man davon ausgehen, dass die Zelle schadhaft ist.

 

[mcnoch]

Die letzten Tage waren von einigen Problemen geprägt, die sämtliche Pläne über den Haufen geworfen haben.
Ursprünglich sollte der Rover mit seinem Roboterarm das Alpha Particle X-ray Spectrometer für gut eine Woche (die Reagenzien sind mittlerweile so schwach, dass eine solange Dauer erforderlich ist, um noch Ergebnisse zu bekommen) auf eine interessantes geologisches Ziel richten, während dieser Zeit sollte im Hintergrund ein weiterer Flash-Memory-Check laufen und sein Ergebnis zur Erde gefunkt werden. Aber eine Störung im Deep Space Network verhinderte, dass die notwendigen Befehle rechtzeitig zum Rover geschickt werden konnten. Erst am 2. November konnte man dem Rover dann neue Befehle übermitteln, die den Flash-Speicher wieder einbinden und altere, gespeicherte Daten zur Erde übertragen sollten. Aber ein paar Stunden später erlitt der Rover erneut einen Ausfall seines Flash-Speichers. Daraufhin hat man dann wieder sofort begonnen die Flash-Speicherbank 7, die hauptsächlich die Probleme macht, auszulesen. Mittlerweile hat man auch den Rest des Flash-Speichers erfolgreich eingebunden und überträgt auch die wissenschaftlichen Daten zur Erde. Dies wird jetzt auch die nächsten Tage so weitergehen. Eine neue Lösung für das Flash-Speicher-Problem hat man derzeit nicht.

 

[mcnoch]

Es hat sich nun eine gewisse Routine eingeschliffen, den Rover zwischen dem RAM-Only und dem RAM + Flash Betriebsmodus umzuschalten, gerade so, wie es für die Missionsaufgaben benötigt wird und die Kommunikationsfenster zu den im Orbit befindlichen Satelliten ermöglichen. Immer dann, wenn also mehrtägige Untersuchungen, z.B. mit dem Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) oder große Fotoserien anstehen bzw. alte, noch im Flash-Speicher stehende Daten (erneut) zur Erde übertragen werden sollen, erlaubt man auch die Verwendung des Flash-Speichers, sonst läuft der Rover im RAM-only Modus und überträgt seine Fotos und allgemeinen Messdaten jeden Abend an einen der Satelliten. Natürlich forscht man auch weiterhin nach der Ursache für die Flash-Probleme, da man damit auch für andere Missionen, die ebenfalls Flash-Speicher einsetzen, lernen kann, aber eine wirkliche Idee, was man zur Verbesserung der Situation machen könnte, hat man derzeit nicht.

 

[mcnoch]

Der Rover ist mittlerweile in seinem Zielgebiet für den Winter angekommen und war einige Tage damit beschäftigt an sein nächstes Forschungsobjekt heranzukommen, da auf dem steilen Hang wiederholt seine Räder durchdrehten und man daher immer wieder zurücksetzen und verschiedene Anfahrtswege ausprobieren musste. Der steile Hang wirkt sich dafür aber sehr positiv auf die Stromproduktion des Rovers aus, die Mitte Dezember noch bei knapp über 400 Wattstunden lag, obwohl zu dieser Zeit wegen div. Staub/Sandstürme nur 43,8 % des Lichtes auf der Mars-Oberfläche ankamen und die Photovoltaikflächen derzeit 66 % des auftreffenden Lichtes nutzen können. Letzteres stellt allerdings eine Verbesserung gegenüber früher da, die Stürme haben also mal wieder etwas abgestaubt.

 

[mcnoch]

Opportunity war in den letzten Tagen damit beschäftigt einen größeren Stein, der auf den Namen "Pvt. John Potts" getauft wurde, ausgiebig zu untersuchen. Dafür wurde über mehrere Tagen an verschiedenen Stellen Teile der Oberfläche unterschiedlich tief abgeschliffen, die dann jeweils eine Untersuchung mit dem Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) ermöglicht. Bevor APXS zum Einsatz kam, war die Stelle noch mit dem Microscopic Imager (MI) untersucht worden. Derzeit produziert der Rover ca. 450 Wattstunden am Tag, hat also genug Energie (Zeit hat er sowieso) für so ausgiebige und aufwändige Untersuchungen.

 

[Chopper80]

Heute ist es übrigens genau 12 Jahre her, dass opportunity auf dem Mars gelandet ist, mit einer geplanten Einsatzdauer von 90 Tagen..

 

[mcnoch]

Stimmt. 12 Jahre und knapp 43 km Fahrstrecke ist soweit jenseits aller Erwartungen, dass man es manchmal kaum glauben mag.
Und dieser Thread ist seit dem ersten Tag dabei. Ich glaube, es ist unser ältester, aktiver Thread, bin mir da aber nicht ganz sicher, das FF beheimatet die ein oder andere Überraschung.

 

[JohnSilver]

Der hier ist über ein Jahr älter.

Das schmälert den Rover/Opportunity-Thread aber keinster Weise, ich zumindest lese noch jeden Beitrag mit!

 

[mcnoch]

Wenn Mensch sich im Winter sportlich betätigen wollen gehen sie Ski-Fahren. Der Rover geht Bergsteigen.
Opportunity hat sich bei zwei Fahretappen über knapp 10 Meter mit einer 30°-Steigung an ein neues, besonders interessantes Untersuchungsziel auf dem 'Knudsen Ridge' heranmanövriert. Die relativ gute Stromversorgung am Hang gibt es her.

 

[mcnoch]

Die Steigungen von bis zu 30° und Ablagerungen von lockeren, rutschigen Kieselgesteinen haben dazu geführt, dass man vor einigen Tagen den weiteren Aufstieg des Rovers gestoppt und ihn nun wieder den Hang weiter abwärts fahren lässt. Beim dritten und letzten, vergeblichen Versuch eines der interessanten, höher gelegenen Ziele zu erreichen, haben die Räder des Rovers die Fahrstrecke von 20 m zurückgelegt, der Rover ist aber in Wirklichkeit nur 9 cm vorangekommen. Zwischenzeitlich hat man auch weitere Untersuchungen des Flash-Speichers durchgeführt, die aber noch zu keiner Lösung geführt haben.

 

[mcnoch]

Hier mal wieder ein Bild, welches vom Rover vor einigen Tagen gemacht wurde, als er noch weiter oben am Hang unterwegs war. Es zeigt nicht nur eine der typischen Mars-Windhosen, sondern auch wie steil der Hang ist, den der Rover erklimmen muss.

 

[mcnoch]

Die Steigung zum Knudsen Ridge lag übrigens nach den Telemetriedaten des Rovers bei 32°, der stärksten Steigung, die einer der Rover jemals ausgesetzt war.

 

[sixmilesout]

Die Steigung zum Knudsen Ridge lag übrigens nach den Telemetriedaten des Rovers bei 32°, der stärksten Steigung, die einer der Rover jemals ausgesetzt war.

Kommt bestimmt lustig rüber bei dem feinen Sand.

 

[mcnoch]

Der Rover ist weiter in seinem Winterquartier unterwegs. Derzeit aber mehr mit dem Fotoapparat, wenn man das Panoramic Color (Pancam) Instrument mal so nennen will, zusätzlich hat er mit der Navigation Camera (Navcam) auch zahlreiche optische Daten für die weritere Fahrwegsplanung. Eines seiner mit verschiedenen Zoom-Stufen und Farbfiltern fotographiertes Ziel hat er dann auch mit dem Alpha Particle X-ray Spectrometer (APXS) untersucht. Allgemeines wissenschaftliche Ziel ist weiterhin die Suche nach und Untersuchung von Lehmablagerungen.

Bei der Fertigung von zusammenhängenden Detailaufnahmen mit dem Microscopic Imager (MI) von der "Pierre Pinaut" getauften Gesteinsformation kam es zu einem Fehler. Bei vergleichbaren Fehlermeldungen in der Vergangenheit lag die Ursache hierfür, dass das erste Bild, um das alle weiteren Aufnahmen gruppiert sind, fehlerhaft aufgenommen wurde. Eine Analyse läuft, ob dies wieder geschehen ist und wenn ja, warum oder ob es ein neuer Fehler ist. Die Stromproduktion liegt bei für Winterbedingungen guten 635 Wattstunden. Die Laufleistung ist wegen der eher kurzen Fahrstrecken in der letzten Monate nicht wesentlich gestiegen und liegt derzeit bei 42,78 Kilometer.

 

[mcnoch]

Das Ende des Mars-Winters für Opportunity naht und mit ihm auch das Ende der Forschungskampagnie im Marathon Valley. Bis Ende Juni wird der Rover noch mit Detailaufnahmen und der Vorbereitung und Analyse von Gesteinsoberflächen beschäftigt sein und sich dann auf den Weg zu neuen Gebieten machen. Als ersten Schritt zur Vorbereitung der Navigation hat der Rover seine Kameras mal wieder nachkalibriert und ein 360° Panorama Bild für seinen Navigations-Computer geschossen. Anfang Juli soll es dann weitergehen, aber Details stehen noch nicht fest. Die Energieproduktion liegt derzeit bei 644 Wattstunden.