Mars Rover Spirit und Opportunity

Diskutiere Mars Rover Spirit und Opportunity im Raumfahrt Forum im Bereich Luftfahrzeuge; Ehe der Rover in den Senken-Bereich einfährt steht wie immer eine genaue Erkundung des neuen Terrains an. Zwischendrin wird auch ein wenig...

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  1. mcnoch

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    Ehe der Rover in den Senken-Bereich einfährt steht wie immer eine genaue Erkundung des neuen Terrains an.
    Zwischendrin wird auch ein wenig geforscht. Die Stromproduktion ist aber runter auf 386 Wattstunden, was es erforderlich macht die geplanten Aktionen sehr genau vorauszuplanen, damit man die optimale Ausbeute hat.
     
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  3. mcnoch

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    Der Rover hatte seit Anfang Juni mit einer Fehlstellung des linken-Vorderrades zu kämpfen, nachdem ein Stellmotor ausgefallen war und das Rad in einem 33° Winkel verblieb. Erste Korrekturversuche blieben erfolglos und man ging schon von einem mechanischen versagen aus, aber letzte Woche gelang es bei einem erneuten Versuch mit etwas modifizierten Befehlssequenzen und unter zur Hilfenahme weiterer Stellmotoren doch noch das Rad wieder zu bewegen und in eine neutrale Position zu bringen. Bis die Ursache für diesen Fehler gefunden und die Auswirkungen auf weitere Fahrmanöver analysiert wurden gibt es bis auf weiteres ein Verbot den Rover in vergleichbarer Weise mit den Vorderrädern zu bewegen. Man wird weitestgehend auf einfachere Fahrmanöver ausweichen. Sein Fahrprogramm wurde an die geänderten Steuerungsvorgaben angepasst und ab 20. Juni konnte er die erste, kurze Strecke unter diesem neuen Regime weiterfahren.

    Die aktuelle Stromproduktion liegt bei nur 364 Wattstunden, da die Atmosphäre und die Photovoltaikflächen weiterhin recht staubig sind.
     
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  4. mcnoch

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    Opportunity hat mit dem veränderten Steuerungsregime zwischenzeitlich seine aktuelle Forschungszone "Perseverance Valley" am Westrand des Endeavour Kraters erreicht. Dort wird er zunächst die etwa drei Wochen andauernde Zeit mit nur sehr eingeschränkten Kommunikationsmöglichkeiten abwarten, bis sich die Erde und der Mars auf ihren Umlaufbahnen wieder soweit bewegt haben, dass die Sonne nicht mehr zwischen ihnen steht, was ca. alle 26 Monate der Fall ist. Der Rover steht jetzt an einer Stelle, die besonders günstig für das Aufladen der Batterien ist. Trotzdem gibt es mit der verringerten Stromproduktionsmöglichkeit weiterhin nur ein sehr limitiertes Programm. Da der wegen des bekannten Speicherproblems auch nur noch einen kleinen Teil seiner Daten über längere Zeit speichern kann, wird man es während der nächsten drei Wochen mit der Fortsetzung von meteorologischen Langzeitbeobachtungen belassen. Alle sonstigen Daten, insbesondere die Fotos aus der neuen Zone hat der Rover bereits über den Maven-Satelliten zur Erde gefunkt. Um diese energieaufwändige Tätigkeit durchführen zu können, musste man die Batterien vollgeladen haben, hat also den ganzen Tag untätig gestanden und dann am Abend, als die Batterien vollgeladen waren, die Übertragungen begonnen. Aktuell produziert die Photovoltaikanlage nur noch 352 Wattstunden. Mittlerweile werden 55% des einfallenden Sonnenlichts durch die Staubschicht blockiert und die Jahreszeit, in der leichten Brisen den Sand und Staub von den Photovoltaikflächen wehen, ist eigentlich vorbei.
     
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  5. mcnoch

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  6. mcnoch

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    Opportunity wird auch die nächsten Wochen damit zubringen eine sehr große Anzahl von Fotos von seinem Einsatzgebiet zu machen, denn die Talzone, in der er derzeit unterwegs ist, soll am Computer als 3D Modell komplett nachgebildet werden.

    Da auf dem Mars jetzt die Winterzeit anbricht, wird der Rover noch weniger Strom produzieren können, als bisher und daher immer wieder einen Tag seine Batterien laden müssen, damit er am darauffolgenden Tag seine Aufgaben verrichten kann. Aktuell erzeugt er noch 307 Wattstunden. Der Staubfilm auf seinen Photovoltaikflächen ist weiterhin recht dick, so dass alleine dadurch 52 % des Liches, das ihn erreicht, für die Energiegewinnung verloren geht.
     
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  7. mcnoch

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    Der Rover bewegt sich derzeit nur noch von einem günstig zur Sonne geneigten Standort zum nächsten, um noch genug Sonnenenergie aufzunehmen. Dabei fertigt er weiterhin eine Vielzahl von Fotos an. Die von ihm insgesamt zurückgelegte Fahrstrecke überstieg letzte Woche die 45 km Grenze. Sie Stromproduktion liegt bedingt durch die immer kürzer werdenden Marstage und den relativ hohen Verschmutzungsgrad bei nur noch 280 Wattstunden. Das Stromthema könnte diesen Winter kritisch werden.
     
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  8. #527 sixmilesout, 15.09.2017
    sixmilesout

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    Ich hoffe man denkt sich für Zukünftige Missions eine brauchbare Lösung aus. Und damit meine ich keine Selbstreinigenden Solarpanels.
     
  9. mcnoch

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    Der Rover ist planmäßig weiterhin primär mit dem Anfertigen von diversen Fotoserien beschäftigt. Neben den üblichen Panorama und Übersichtsbilder-Reihen für die Navigation, sind dies insbesondere Fotos von geologischen Effekten, z.B. eine durch Wind oder Wasser verursachte, erosive Ausbuchtung auf einem Stein. Dabei fährt der Rover durchaus kleinere Strecken umher. Ende Oktober musste das Navigationsteam ein zusätzliches Fahrmanöver einbauen, weil das linke Hinterrad nach eienr Fahrbewegung den Hang ein Stück hinauf, plötzlich in der Luft hing. Das weitere Fahrmanöver wurde daraufhin automatisch abgebrochen. Auch eine Nutzung des Roboterarms war nicht möglich, während der Rover in dieser instabilen Lage war.
    Da sich die Staubablagerungen auf den Photovoltaikflächen glücklicherweise etwas verringert haben, kann der Rover derzeit trotz der Winterzeit etwa 350-360 Wattstunden pro Tag erzeugen und hatte so sogar genug Strom, um mal wieder einige Argon-Messung in der Mars-Atmosphäre vorzunehmen.
     
  10. mcnoch

    mcnoch Alien
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    Der Rover hatte letzte Woche das Glück, dass ein günstiger Wind seine Photovoltaikflächen doch um eine größere Menge der aufliegenden Staubteile erleichtert hat. Prompt stieg die Stromproduktion trotz der aktuellen anstehenden Wintersonnenwende mit den entsprechend kurzen Sonnenlichtstunden wieder auf 393 Wattstunden, damit ist der Rover wieder klar auf der sicheren Seite und man konnte auch wieder mal eine kleine Sonderfahrt einplanen.
     
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  11. Flint

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    Kann der Rover die Solar Panel nicht selber mit dem Greifer plus "Staublappen" reinigen?
    Oder wurde ein solches Requirement in der Spec vergessen....
     
  12. mcnoch

    mcnoch Alien
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    Nein, die Rover können ihre Photovoltaikflächen nicht selber reinigen. Da nur eine Einsatzzeit von 90 Tagen (Minimalanforderung) bis 6 Monaten (tatsächliche Erwartungen) erwartet worden war, hatte man aus Gewichts- und Zeitgründen eine Selbsteinigungsvorrichtung nicht ins Pflichtenheft aufgenommen.
     
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  13. #532 _Michael, 27.11.2017
    _Michael

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    Gibt es eigentlich diesbezüglich Pläne für zukünftige Missionen? Der Marsstaub wird ja jeweils vom Wind wieder recht gut entfernt, er scheint also kaum haften zu bleiben - kein Wunder, wenn es kaum Feuchtigkeit gibt. Aber so wäre es wohl auch möglich, die Panels durch Schrägstellen und Vibrieren zu reinigen.
     
  14. mcnoch

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    Für zukünftige Rover gibt es verschieden Techniken, die diskutiert und tw. auch entwickelt wurden, aber alle haben so ihre Nachteile, was Gewicht oder die Anzahl der beweglichen und damit fehleranfälligen Teile anbelangt. Am erfolgversprechensten ist in der Tat eine an der Boston University entwickelte Technologie, bei der die Photovoltaikflächen mit einer speziellen chemischen Verbindung überzogen werden, die bei Bedarf über mehrere Minuten mittels eines leichten Stromflusses so angeregt werden kann, das sich aus den Vibrationen eine Art Wellenbewegung bildet, die die aufliegenden Staubpartikel von der Fläche schüttelt. Diese Technologie hat den Vorteil, nur wenig Strom zu brauchen und geringe mechanische Belastungen zu verursachen.

    Während der Einsatz auf dem Mars noch etwas auf sich warten lässt, wird diese Technologie hier auf der Erde bereits für Sonnenfarmen in Wüstengebieten eingesetzt.
     
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  16. mcnoch

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    Der Rover hat vor einigen Tagen die längste Mars-Winternacht hinter sich gelassen und sein wieder anwachsende Energieproduktion (400+ Wattstunden am Tag) dazu genutzt, die Umgebung intensiv und in verschiedenen Wellenlängen zu fotografieren sowie einige Meter zu fahren. Aktuell muss man sich allerdings entscheiden, ob man den Rover an einer Weggabelung, vor der man steht links oder rechts fahren lässt. Zusätzliches Bildmaterial wird das Steuerungsteam dabei unterstützen diese Entscheidung zu fällen.
     
  17. mcnoch

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    Nachdem man sich für einen der beiden möglichen Wege entschieden hatte, ist der Rover ein Stück weiter am Kraterrand gefahren, bis er eine gute neue Übersichtsposition erreicht hatte, von der aus er eine Vielzahl von Fotos und Messungen durchgeführt hat. Ansonsten hat man einen weiteren Test gemacht, ob die bislang nie genutzte Funktion des Zero Degree Heaters (ZDH) dazu genutzt werden kann, den jetzt immer schneller voranschreitenden Alterungsprozess der Batterien während der kalten Mars-Winternächte zu verlangsamen. Dazu hat man den Heater kurz manuell gesteuert mal eingeschaltet. Der Test scheint erfolgreich zu sein. Das Ziel ist es ihn dafür zu nutzen die Batterien nach einer kalten Marswinternacht tagsüber zusätzlich zu erwärmen, während sie gerade Strom laden. Davon verspricht man sich eine höhere Effizienz und eine verlangsamte Alterung der Batterie.
     
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