Der mutige Marsrover "Spirit" kann noch einmal fahren!
Sie muss nur die unvermeidlich harte Kälte und die verzweifelt niedrige Leistung des drohenden Winters auf der südlichen Marshalbkugel überlisten und überdauern. Denken Sie daran - in diesem Moment auf Sol 2192 ist Spirit 75 Monate in ihrer dreimonatigen Mission! Das ist 25 Mal mehr als ihre "Garantie", wie Rover Principal Investigator Prof. Steve Squyres von der Cornell University sehr gern sagt.
Seitdem Spirit im April 2009 in einem Sandfang aus weichem Boden versunken war, steckte sie in einer Brunft fest. Während sie am westlichen Rand von 'Home Plate' fuhr, durchbrach sie unwissentlich eine harte Oberflächenkruste (vielleicht 1 cm dick) und versank darin versteckter weicher Sand darunter. Ihre Räder drehten sich und sanken tief - und wurden in den Sandfang an der Stelle namens "Troy" eingebettet.
Sehen Sie sich das Mosaik unter dem Bauch an, das von Marco Di Lorenzo und Ken Kremer erstellt wurde, um einen Blick auf die Zwangslage zu werfen, in die Spirit mit ihren versunkenen Rädern geraten ist. Hinweis: Wir haben das Mosaik erheblich verbessert und gedehnt, um schwer erkennbare Details herauszuholen.
Wie es das Glück wollte: „Troy ist ein großartiger Ort, um festzusitzen. Es ist, als würde man vor Disneyland stecken bleiben “, sagt John Callas, Projektmanager für Mars Rover im Jet Propulsion Laboratory.
Spirituosenräder sind in sulfatreichem Marsboden vergraben. „Die Sulfatablagerungen, die durch wässrige [wasserbedingte] Prozesse entstanden sind, als der Vulkanismus in diesem Gebiet aktiv war, werden als Home Plate bezeichnet“, sagt Roy Arvidson, stellvertretender Rover Principal Investigator. "Spirit hat Beweise für zwei Zeitskalen wasserbezogener Prozesse gefunden".
"Die Region Troy ist eine der wissenschaftlich interessantesten, in der wir die gesamte Mission gefunden haben, und wir haben selten genug Zeit, um etwas so gründlich zu studieren. Wir nutzen das also gut “, sagte Squyres.
Bei einer Pressekonferenz am 26. Januar 2010 erklärte die NASA, dass Spirit künftig ein „stationärer Lander“ sein würde, nachdem umfassende Befreiungsbemühungen zu „Free Spirit“ gescheitert waren. Das kleine verbleibende Team von Rover-Fahrern bereitet Spirit nun darauf vor, durch sinkende Wintertemperaturen an ihrer derzeit geparkten Position zu schlafen - und zu überleben. Spirit kann wochen- oder sogar monatelang in den Ruhezustand wechseln, während sie um die eiskalte Winterkälte ihres bevorstehenden 4. Mars-Winters kämpft, um zu überleben.
Bemerkenswerterweise gelang es Spirit gerade, als sie ihre Fluchtbemühungen abschloss und in ihre „stationäre“, im Winter geparkte Position gebracht wurde, um eine optimalere Neigung für die Stromerzeugung zu erreichen, in einer Reihe etwa 34 Zentimeter (13 Zoll) in Richtung Südsüdosten zu bewegen von Laufwerken ab Sol 2145 (15. Januar 2010). Ihr letzter Satz war auf Sol 2169 (8. Februar 2010). Das linke Hinterrad bewegte sich sogar aus einer Furche heraus, in die es sich im April 2009 eingegraben hatte.
Aber mit dem Einsetzen des Winters und dem Absinken der Leistung war gerade die Zeit für weitere Fluchtversuche abgelaufen. Das Team war gezwungen, die Befreiungsbemühungen einzustellen und sich stattdessen darauf zu konzentrieren, die Überlebenschancen zu maximieren. Ziel war es, die Neigung des Rovers stärker zur Sonne hin anzupassen, um die vom Flügel erzeugte Energieabgabe wie bei Solaranlagen zu erhöhen. Diese Strategie wurde in den letzten beiden Mars-Wintern erfolgreich umgesetzt und Spirit gerettet, als sie gerade genug Kraft aufbrachte, um zu ertragen - und neue bahnbrechende (Wortspiel beabsichtigte) wissenschaftliche Entdeckungen zu machen!
Angesichts der Tatsache, dass Spirit sich bei den letzten Fahrversuchen 13 Zoll bewegt hat, fragte ich, ob die NASA eine Neubewertung vornimmt, um mehr Fahren zu versuchen, wenn sie den Winter überlebt.
Ja.
„Das Rover-Team plant, Spirit aus dem unmittelbaren Sandfang zu vertreiben, wenn der Rover den Winter überlebt. Das war immer eine Möglichkeit “, informierte mich Guy Webster. Er ist der Public Affairs Officer des Jet Propulsion Laboratory, das das Mars Rover-Projekt für die NASA verwaltet. Webster warnte: "Mit nur vier Arbeitsrädern ist zu erwarten, dass der Rover selbst dann, wenn Spirit aus Troja herauskommt, keine nennenswerte Entfernung zurücklegen kann, sich aber möglicherweise neu positioniert, um verschiedene Ziele in unmittelbarer Nähe zu erreichen."
Aufgrund der extrem niedrigen Leistung führt das Team Pläne zur Minimierung des Energieverbrauchs durch, indem fast alle Funktionen heruntergefahren werden, außer dass eine Hauptuhr läuft und ihr Leistungsstatus regelmäßig überprüft wird, bis genügend Leistung zum Wiedererwachen vorhanden ist. Auch die Kommunikation erfolgt nur sporadisch.
Am 23. Februar war die Leistung auf 163 Wattstunden gesunken. Dies entspricht ungefähr 900 Wattstunden bei der Landung. Zu Beginn der Mission wurde angenommen, dass „die Todeslinie“ im Bereich von 200 bis 250 Wattstunden liegt. Jetzt hat das Team aus der Notwendigkeit heraus Möglichkeiten entwickelt, den Rover mit etwas weniger Leistung zu betreiben.
Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie tief Spirit eingebettet war, und um ihre Fluchtchancen besser einschätzen zu können, griff das Team zu einer völlig anderen Idee. Zum ersten Mal befahlen sie Spirit, den Roboterarm vorsichtig zu manövrieren, um unter den Rover zu spähen und ihren Unterbauch mit dem mikroskopischen Imager (MI) abzubilden, der am Ende der „Hand“ des Arms angebracht ist.
„Wir haben den MI neu genutzt, weil wir keine Bauchnabel haben“, erklärte Callas.
Diese Aktion befand sich außerhalb der Designhülle des Arms und wurde bisher teilweise nicht in Betracht gezogen, da der MI ein kurzer Fokussierer ist, der auf Objekte fokussiert, die nur 6 Zentimeter entfernt sind - sowie Bedenken hinsichtlich einer Beschädigung der Rover- und Armbaugruppe. Trotzdem hoffte man, dass die erwarteten unscharfen Bilder die Situation etwas klären und vielleicht Hinweise auf die Räder und das Gelände geben würden.
In der Tat enthüllten die Unterbauchbilder von Sol 1925 im Juni 2009 bedeutende neue Details darüber, wie tief die Räder gesunken waren, und erkannten auch einen nach oben weisenden Felsen, möglicherweise in Kontakt mit dem Bauch des Rovers. Sehen Sie sich unser Mosaik (oben) an, das aus den MI-Bildern zusammengestellt wurde. Wenn der Rover auf dem Felsen hängen bleibt, können sich die Räder ziellos drehen, wenn sie nicht in festem Kontakt mit dem Boden stehen, und dadurch mögliche Fluchtbewegungen behindern.
Zum Zeitpunkt ihrer Einbettung machte Spirit große Fortschritte in Richtung ihrer nächsten wissenschaftlichen Ziele, des Von Braun-Hügels und der Goddard-Depression, in der Hoffnung, die historischen Aufzeichnungen über fließendes flüssiges Wasser in der Region Columbia Hills, in der Spirit sicher gelandet war, weiter aufzuklären am 3. Januar 2004.
"Von Braun" ist das faszinierende Merkmal, das etwa 100 Meter entfernt oben links im Mosaik (unten) von Ken Kremer und Marco Di Lorenzo für Spaceflight Now erstellt wurde. "Troy" befindet sich ungefähr links vom mittleren Vordergrund des Mosaiks, das aus Bildern zusammengesetzt wurde, die der Pancam-Imager nur wenige Sols - Mars-Tage - aufgenommen hatte, bevor sie feststeckte. Pancam ist wie ein Mast an der Spitze des Kopfes der Geister angeschraubt.
Die Teams hatten viele Monate damit verbracht, zahlreiche Antriebsstrategien zu entwickeln und zu testen, um zu entkommen, indem sie nahezu identische Nachbildungen der Rover an einem Prüfstand im Jet Propulsion Lab verwendeten. Sie haben weltweit Ideen von externen Experten eingeholt. Laut Projektmanager John Callas gab es keine klaren Antworten.
Endlich wurde Spirit befohlen, ihre 5 noch funktionierenden Räder zu bewegen. Das 6. Rad war vor langer Zeit gebrochen, nachdem es vom Husband Hill heruntergeklettert war (siehe unser Mosaik unten). Nach einem etwas hoffnungsvollen Start konnte der tatsächliche Fortschritt nur in Millimetern Bewegung gemessen werden. Und ihre Räder begannen tiefer zu sinken. Dann brach ein anderes Rad und ließ nur 4 übrig. Somit wurde eine bereits verzweifelte Situation mit verringerter Radkapazität viel schlimmer. Endlich bewegte sie diesen letzten Fuß und verbesserte ihre Chancen leicht. Und das ist heute der Geisteszustand.
Der solarbetriebene Spirit ist jetzt ungünstig geneigt, etwa 9 Grad nach Süden. Der Teamofen bemüht sich mächtig, die gewünschte Neigung nach Norden zu erreichen, um eine bessere Einstellung zur Energieerzeugung aus der Sonne am nördlichen Marshimmel zu erreichen.
Nur die Zeit wird das Ergebnis zeigen. Lasst uns für einen klaren Himmel für Spirit beten.
Squyres wurde oft zitiert, um zu sagen: „Wetten Sie niemals gegen die Rover. Diejenigen, die gegen die Rover gewettet haben, haben sich wiederholt als falsch erwiesen! “
"Wir geben Spirit nicht auf!"
Frühere Marsartikel von Ken Kremer:
