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Der Mars Exploration Rover 'Spirit' landet sicher auf dem Roten Planeten

Der Mars Exploration Rover 'Spirit' landet sicher auf dem Roten Planeten


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Der Mars-Erkundungsrover Geist landet am 3. Januar 2004 auf dem Roten Planeten. 21 Tage später, sein Zwilling, Gelegenheit, auch gut angekommen. Bei einer der längsten und erfolgreichsten Missionen in der Geschichte der NASA Geist würde die Marsgeographie für die nächsten sieben Jahre untersuchen, während Gelegenheit blieb bis Juni 2018 aktiv.

Die primäre Mission der Rover sollte 90 Sol dauern, der Begriff, der für Marstage verwendet wird. Im März gaben Wissenschaftler bekannt, dass sie eine bedeutsame Entdeckung gemacht haben: Eine Untersuchung des Marsgesteins deutete stark darauf hin, dass dort einst Wasser geflossen war, und die Analyse von Gelegenheit's Landeplatz wies darauf hin, dass er einst der Grund eines salzigen Meeres gewesen war. Später im Jahr 2004, Gelegenheit entdeckte auch den ersten Meteoriten, der auf dem Mars gefunden wurde.

Die Rover erforschten den Mars noch mehrere Jahre lang, mit Geist zu einer "stationären Forschungsplattform", nachdem sie im Sand stecken geblieben ist. Geist brach schließlich den Kontakt zur NASA ab, die ihre Mission 2011 für beendet erklärte. Gelegenheit, erforschte jedoch weiter. Im Jahr 2014 brach es den Rekord für die längste Distanz, die von einem außerirdischen Radfahrzeug gefahren wurde, und im nächsten Jahr feierte die NASA, als Opportunity einen "Marathon" beendete, nachdem er über 42 Meilen zurückgelegt hatte. Im Februar 2019 gab die NASA das Ende der MER-Mission bekannt, nachdem Gelegenheit reagierten nicht mehr auf ihre Mitteilungen. Der Rover hatte mehrere andere Rekorde gebrochen, darunter die höchste auf dem Mars erreichte Höhe, und 224.642 Bilder gesendet. Die MER-Mission hat ihre ursprünglichen Ziele bei weitem übertroffen und einen großen Beitrag zum menschlichen Verständnis des Mars und seines Potenzials, Leben zu beherbergen, beigetragen. Sie hatte einen großen Einfluss auf das Wissen der Menschheit über unser Sonnensystem.

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Ausdauer ist gelandet! Mars Rover beginnt eine neue Ära der Erforschung

Die ständige Erforschung des Mars durch die Menschheit hat ihren jüngsten entscheidenden Moment erlebt, und Wissenschaftler auf der ganzen Welt atmen erleichtert auf.

Kurz nach 15:44 Uhr Heute östlicher Zeit fiel ein Besucher von der Erde von einem klaren, kalten Marshimmel in eine 3,5 Milliarden Jahre alte, 50 Kilometer breite Schüssel aus Gestein, Staub und Vulkanasche namens Jezero-Krater, in der sich einst ein großer See befand. Sieben Minuten zuvor hatte es mit fast 20.000 Stundenkilometern die Spitze der Atmosphäre des Planeten berührt und den größten Teil seiner Geschwindigkeit durch Reibung verloren, geschützt durch einen Hitzeschild vor dem resultierenden Feuerball. Ein Überschallfallschirm von der Größe eines Baseballfeldes der Little League entfaltete sich, um ihn weiter zu verlangsamen, gefolgt von einem letzten computergesteuerten Abstieg auf einem Roboter-Jetpack namens Sky Crane, der den Besucher mit einem abnehmbaren Halteseil sanft absenkte, um auf dem Kraterboden zu ruhen . Weit über ihnen überwachte eine Orbitalsonde ihren Fortschritt und wartete auf die ersten Signale zur Bestätigung ihrer erfolgreichen Landung, die, mit Lichtgeschwindigkeit erdwärts gerichtet, etwa 11 Minuten später auf unserem Planeten eintreffen würde.

Endlich ist der Mars Perseverance Rover der NASA da. Der vor einem Jahrzehnt konzipierte und aus den Träumen von Generationen von Wissenschaftlern destillierte, automobilgroße, nuklearbetriebene Rover startete im Juli 2020, Monate in einer die Welt verändernden Pandemie, legte in sieben Monaten fast eine halbe Milliarde Kilometer zurück und überlebte eine Spannung sieben Minuten Planetenfall aus dem All, um Jezero Crater&mdash zu erreichen, wo nun seine wirklich harte Arbeit beginnen wird.

Beharrlichkeit (oder auch nur kurz &ldquoPercy&rdquo) soll mindestens ein Marsjahr (zwei Erdenjahre) über das Terrain rollen und einer ehrgeizigen To-Do-Liste folgen. Erkunden Sie die Umgebung mit Gesteinsverdampfungslasern und bodendurchdringenden Radaren und machen Sie hochauflösende Panoramen, 3D-Stereogramme und mikroskopische Nahaufnahmen mit einer Reihe hochentwickelter Kameras? Prüfen. Mars-Klanglandschaften hören und Wetterberichte mit integrierten Sensoren erstellen? Prüfen. Testen Sie ein Gerät zur Herstellung von Sauerstoff aus der erstickend dünnen Luft und starten Sie Ingenuity, einen ersten seiner Art vierblättrigen Marscopter auf Einsätzen durch diesen fremden Himmel? Prüfen.

Laut Matt Wallace, stellvertretender Projektmanager des Projekts am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA und Veteran aller früheren Mars-Rover-Missionen, machen diese beiden letzteren Aufgaben und die Gesamtkomplexität von Perseverance es &ldquot;die erste, die ich als menschliche Vorläufermission betrachte. &rdquo Vergrößert könnte sein sauerstoffproduzierendes Experiment MOXIE Atemluft und Raketentreibstoff für zukünftige Astronauten bereitstellen, die auch fortschrittlichere Marscopter verwenden könnten, um ihre Umgebung zu erkunden.

Aber um ehrlich zu sein, all dies ist zweitrangig oder ergänzt den wahren Grund des Daseins von Beharrlichkeit, der darin besteht, festzustellen, ob jemals Leben auf dem Mars existiert hat, wenn es jemals so sein wird.


Mars Exploration Rovers Update: Der Geist hält durch, Gelegenheit kommt am Victoria-Krater an

Die Mars Exploration Rovers erreichen neue Meilensteine ​​und gewinnen neue Energie, während der Winter auf dem Roten Planeten langsam vorübergeht. Einmal mehr stand Opportunity diese Woche im Rampenlicht, als es bis zum Rand des massiven Victoria-Kraters fuhr und begann, Bilder zurückzugeben, die das Wort faszinierend neu definieren könnten. Die Zwillingsschwester Spirit ist unterdessen damit abgefunden, für einen weiteren Monat in ihrer nach Norden geneigten Position zu bleiben und die gleiche Landschaft zu betrachten, um die maximale Energieversorgung für ihre Sonnenkollektoren zu sammeln.

„Wir sind jetzt alle ziemlich auf Victoria konzentriert – wenn wir uns diese neuen NavCam-Bilder [Navigationskamera] ansehen und über die PanCam-Bilder (Panoramakamera) sabbern und uns fragen, was wir als nächstes sehen werden“, sagte Bruce Banerdt, MER-Projektwissenschaftler in einem Interview mit der Planetary Society.

Ohhh – Victoria
Opportunity erreichte den Rand des Victoria-Raters in der Meridiani-Planum-Region des Mars mit einer 26 Meter langen Fahrt auf Sol 951 (26. September 2006). "Dies ist der Traum eines Geologen, der wahr wird", sagte Steve Squyres von der Cornell University, leitender Forscher für die MER-Zwillingsrover. Die gegenüberliegende Wand in diesem Bild ist ungefähr 800 Meter (eine halbe Meile) vom Rover entfernt.Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / MSSS / OSU

Nach Abschluss der Arbeiten an einem Graben, der im August auf halbem Weg durch den Victoria Annulus gegraben wurde, verbrachte Opportunity im Wesentlichen den September auf der Straße nach Victoria. Der Rover hielt kurz bei Emma Dean, einer in einer kleinen Kratergruppe auf der Straße zum Rand von Victoria, setzte dann aber in kurzer Zeit seine Reise zur Grand Dame der Krater fort.

Victoria war für Opportunity nur ein Wunschtraum, als der Zwillingsroboter-Feldgeologe im Januar 2004 landete. Doch innerhalb der letzten Tage ging der einst unmögliche Traum in Erfüllung und der Rover ist derzeit nur wenige Meter vom Rand entfernt. Endlich ist es soweit – nach einer 21-monatigen Reise durch die flachen Ebenen von Meridiani – dort.

Natürlich kicherte Steve Sqyures, der leitende Rover-Wissenschaftler der Cornell University, „[a]n das Risiko, wie Präsident Clinton zu klingen, hängt es davon ab, was Ihre Definition von ‚dort‘ ist? Damit meine ich“, fuhr er fort mit einen ernsteren Ton, "an welchem ​​Punkt entscheidest du, dass du an der Felge angekommen bist? Wir werden nicht gleich bei unserem Versuch bis zur Felge fahren und 2 Räder über die Kante hängen. Wir kommen zu a sichere Distanz, aus der wir genug vom Krater sehen können, um gute Entscheidungen zu treffen", sagte er Anfang dieser Woche gegenüber The Planetary Society. Die Gelegenheit ist in dieser sicheren Position angekommen.

Mit einem Durchmesser von etwa 800 Metern bietet Victoria dem Wissenschaftsteam ungeahnte wissenschaftliche Reichtümer und gibt ihnen einen Einblick nicht nur in den Untergrund, sondern auch in die geologische Geschichte des Mars. Die ersten Bilder von Opportunitys erstem Aussichtspunkt auf den Victoria-Krater zeigen zerklüftete Wände mit freigelegten Gesteinsschichten und einen mit Dünen bedeckten Boden. "Dies ist der Traum eines Geologen, der wahr wird", sagte Squyres. „Diese Gesteinsschichten werden uns, wenn wir sie erreichen können, neue Geschichten über die Umweltbedingungen vor langer Zeit erzählen. Wir wollen vor allem erfahren, ob die nasse Ära, die wir in den Gesteinen näher am Landeplatz feststellten, noch weiter zurück ins Land reichte Der Weg, das herauszufinden, besteht darin, tiefer zu gehen, und Victoria lässt uns das vielleicht tun."

Spirit hat inzwischen einige beeindruckende Leistungen vollbracht. Es verbrachte den Monat September am Gusev-Krater, um die Füllbilder für die McMurdo-Pfanne zu vervollständigen, die das größte Panorama der Mission ist, und brachte dem Rover eine weitere respektable "Erste" ein.

Darüber hinaus setzte es systematisch seine routinemäßigen Analysen der elementaren Zusammensetzung des Staubs auf seinen Magneten und in der Atmosphäre fort und sammelte Daten für die Himmels- und Bodenvermessungen, die es den ganzen Winter über von seiner Position in Low Ridge im Gebiet der Columbia Hills durchgeführt hat . Wenn der Marswinter vorbei ist, wird dieser Rover mehr Daten über diesen einen Punkt auf dem Mars gesammelt haben als jemals zuvor über einen Ort, eine Fülle von Daten, die sowohl Planeten- als auch Atmosphärenwissenschaftler besser informieren sollten.

Die beste Nachricht für Spirit ist, dass seine elektrische Leistung Mitte des Monats leicht zugenommen hat, als die Sonne höher am Himmel aufstieg. Mit der bevorstehenden "überlegenen Konjunktion" - einer zweiwöchigen Periode, in der der Mars außer Sichtweite hinter der Sonne kreist - wird der Rover mindestens einen weiteren Monat an Ort und Stelle bleiben. Nachdem die Konjunktion am 29. Oktober endet, wird sich der Rover schließlich bewegen und im Uhrzeigersinn nach rechts drehen, um das Instrumenteneinsatzgerät (IDD) in Reichweite einiger neuer Ziele zu bringen, einschließlich eines kleinen Grabens, der vom schleppenden rechten Vorderrad des Rovers gegraben wurde nach hinten zu Low Ridge gezogen. Während Spirit in den nächsten vier Wochen oder so ein ausgereiftes Arbeitsprofil führen wird und sich auf die atmosphärischen Beobachtungen im Rahmen seiner Winterkampagne konzentriert, wird die Aktion auf der anderen Seite des Planeten, bei Meridiani Planum, die Rover mit Sicherheit halten In den Nachrichten.

Insgesamt bleiben Geist und Gelegenheit gesund. "Die Rover machen sich beide großartig", berichtete Squyres. Obwohl jeder Rover hier und da ein Betriebsproblem hatte, erwies sich der September insgesamt als reibungsloser Ablauf der Feldarbeit. Auch in diesem Monat hat sich die Leistung beider Rover-Instrumente praktisch nicht verändert, "sogar das Mini-Thermal-Emissionsspektrometer (Mini-TES) auf Opportunity, das wir ernsthaft missbraucht haben", bemerkte Squyres.

Eine der großen Aktivitäten für Spirit und Opportunity im September war das Booten mit ihrer neuen Flugsoftware Version R9.2. Wie sich herausstellte, wachten beide Rover erfolgreich in ihrer neuen Software auf, obwohl die Rover-Handler einige dramatische Versuche unternommen hatten, beiden MERs zu befehlen, während eines kleinen Staus auf dem Roten Planeten auf die neue Flugsoftware umzusteigen. Die X-Band-Frequenz für die direkte Kommunikation mit der Erde – sozusagen die Hochgeschwindigkeitsverbindung des Teams – wurde vom Mars Reconnaissance Orbiter verwendet, der für diese Mission kritische Ereignisse durchmachte. Die Ingenieure wechselten nahtlos zu dem Backup-Plan, die UHF-Bandfrequenz zu verwenden, um Befehle indirekt über den Mars-Odyssey-Orbiter an die Rover weiterzuleiten. Die Zeit war jedoch von entscheidender Bedeutung, wenn sie mit der Ausführung und dem Testen der neuen Software beginnen wollten, bevor die Sonnenkonjunktion am 18. Oktober beginnt, wodurch die Funkkommunikation bestenfalls für ein paar Wochen unterbrochen wurde. Alles lief gut. Aber dann – da war noch eine kleine Falte.

"Wir haben die R9.2-Software gebootet und mittendrin ist hier am Boden bei JPL ein Netzwerkfehler aufgetreten", sagte Banerdt. Sie seien in der Lage gewesen, die Befehle an die Raumsonde "durch relativ heldenhafte Arbeit des Bodenteams hier" zu übermitteln, sagte er. „Wir haben eine Backup-Kommandostation in einem anderen Gebäude, das abseits des Hauptflugnetzes liegt, aber direkt mit dem Deep Space Network (DSN) verbunden ist. Endlich hat jemand einen gefunden Diskettenlaufwerk die sie an der Maschine benutzen konnten und gingen damit über die Straße, um sie anzuziehen. Dort regenerierten sie die Befehle und schickten sie nach oben. Während sie alle Befehle hoch bekamen, konnten sie nicht alle Downlinks runter bekommen. Das sind all die Dinge, die normalerweise passieren können, aber Sie hoffen, dass sie nicht alle gleichzeitig passieren." Aber in dem Fall taten sie es.

Das MER-Team verlor ein paar Tage damit, einige der Befehle zu wiederholen, um sicherzustellen, dass die Software – die den Zwillingen verbesserte Fähigkeiten verleiht – in Ordnung war. Größtenteils ging es vor allem um Opportunity. "Spirit war eigentlich auf 2-Tages-Sequenzen auf eingeschränkten Sols, also war es nicht so betroffen wie Opportunity, das wir jeden Tag befehligen wollten", erklärte Banerdt. "Als das alles passierte, mussten wir uns einen Tag Zeit nehmen, um nur Mobilitätstests auf Opportunity durchzuführen, um sicherzustellen, dass die R9.2-Software auf dem Mars genauso funktioniert wie wir sie hier am Boden getestet haben."

Da Spirit sich nicht bewegt hat, muss er seine Mobilitätsprüfungen noch abschließen und wird es höchstwahrscheinlich nicht tun, bis er sich wieder bewegt. "Allerdings ist die Flugsoftware bei beiden Fahrzeugen identisch. Wenn sie also bei einem funktioniert, funktioniert sie auch bei dem anderen", begründete Squyres. Und, fügte Banerdt hinzu, "[bisher] hat die Software perfekt funktioniert und wir hatten überhaupt kein unerwartetes Verhalten auf dem Mars."

Tatsächlich laufen die Dinge mit den Rovern so gut, dass das MER-Team diesen Monat die Genehmigung für ein weiteres Jahr der finanzierten Exploration erhielt, eine Entscheidung, die die NASA aufgrund von Empfehlungen eines externen Gremiums von Wissenschaftlern getroffen hat. [Die Weltraumbehörde fügt außerdem zwei weitere Betriebsjahre für den Mars Global Surveyor hinzu, der den Roten Planeten seit 1997 umkreist, und den Mars-Odyssey-Orbiter im Orbit seit 2001. Die Missionsverlängerungen beginnen offiziell am 1. Oktober 2006.]

Geist aus dem Gusev-Krater

Ende August erlebte Spirit während der abendlichen Überführung des Mars-Odyssey-Orbiters auf Sol 944 (29. August 2006) einen unerwarteten Software-Reset, während er seine letzten Befehlssequenzen für den Monat erhielt. Als Ergebnis des Zurücksetzens ging der Rover in den Automodus und versuchte nicht, die Master-Aktivitätssequenz für diesen Tag auszuführen. Offenbar war seine Zentraleinheit mit mehreren parallel laufenden Aufgaben überlastet.

Low Ridge Haven
Spirit hat die Bilder in diesem Mosaik seines Winterhauses mit der Navigationskamera auf Sol 807 (11. April 2006) aufgenommen. Von Osten nähert sich die Spur des Rovers, einschließlich eines flachen Grabens, der durch das schleppende Vorderrad entstanden ist und den der Rover in den kommenden Wochen untersuchen wird. Am Horizont, in der Mitte des Panoramas, ist McCool Hill.Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Im September saß Spirit wieder im Sattel, sammelte weiterhin Füllbilder für das McMurdo-Panorama und führte seine täglichen Beobachtungen der Atmosphäre, des Himmels und des Bodens mit der Panoramakamera (PanCam) und der Mini-Thermo-Emission durch Spektrometer (Mini-TES).

Während die elektrische Leistung der Solaranlage des Rovers über einen Großteil der ersten Monatshälfte konstant bei etwa 280 Wattstunden pro Solar lag, hielt der Rover seinen Arbeitsplan von einer Stunde pro Tag ein. Wie immer machte der Rover das Beste daraus und schaffte es, in der ersten Woche des Monats neben seinen fast täglichen atmosphärischen Beobachtungen und Himmel und Boden auch einige Arbeiten am Bodenziel Halley Brunt mit dem Mößbauer-Spektrometer zu erledigen Vermessungen mit der PanCam und Mini-TES.

Trotz der Langeweile der Arbeit sind die atmosphärische Überwachung sowie Himmels- und Bodenbeobachtungen wichtige Unterfangen, da die Marsatmosphäre viel unbeständiger und komplexer ist als die der Erde. „Die Marsatmosphäre ändert sich ständig – sie ändert sich von Tag zu Tag und mit der Jahreszeit und sie ändert sich von Jahr zu Jahr. Es kann zwischen den Jahren Unterschiede geben, wo ein Jahr anders sein kann als das Jahr zuvor“, erklärte Squyres . „Eines der Dinge, die wir routinemäßig mit beiden Rovern machen, sind atmosphärische Überwachungssequenzen. Die Himmels- und Bodenbeobachtungen sind Standard-Atmosphärenüberwachungen. Wir versuchen, jeden Tag dieselbe Sequenz auszuführen, und wir versuchen, sie jeweils ungefähr zur gleichen Tageszeit durchzuführen Tag, damit wir eine schöne quantitative Basislinie erhalten, die eine kontinuierliche Aufzeichnung der atmosphärischen Bedingungen an beiden Roverstandorten liefert."

Einer der wichtigsten Wege, wie Spirit es geschafft hat, seine Zeit so effizient zu nutzen, ist das Multitasking. Auf Sol 957 (11. September 2006) demonstrierte das Gerät erneut seine beneidenswerte Leistungsfähigkeit, indem es mit dem Mini-TES Daten über das als Vostok bekannte Gesteinsziel sammelte, während es Daten an den Odyssey-Orbiter übermittelte, während es über ihm passierte. In den folgenden Tagen sammelte der Rover mit der PanCam einen weiteren Teil des 15-teiligen Bildmosaiks seines eigenen Decks, verbrachte etwa 5 Stunden damit, Daten über die elementare Zusammensetzung von Staub auf seinen Filtermagneten mit dem Alpha-Partikel-Röntgenspektrometer zu sammeln (APXS) und machte PanCam-Bilder des Bodenziels, das aus hellem Material in den Spuren des Rovers besteht, bekannt als Tyrone.

Im Laufe der Tage begann die Sonne höher am Himmel zu steigen und Spirit begann in dieser zweiten vollen Septemberwoche einen Aufwärtstrend bei der elektrischen Leistung auf 287 Wattstunden zu erleben. Dementsprechend erhöhte der Rover seine Arbeitsbelastung, indem er 10 Stunden Analysen der elementaren Zusammensetzung des Staubs auf seinen Magneten mit dem APXS durchführte, zusätzlich zu den Aufnahmen seines Decks für die McMurdo-Pfanne und seiner täglichen Atmosphärenforschung.

Auf Sol 960 (14. September 2006) mischte Spirit die Dinge ein wenig durch, indem er eine morgendliche Messung der Himmelshelligkeit im Westen mit der PanCam (bekannt als PanCam-Skyspot) und eine Horizontvermessung durchführte sowie nach Wolken mit dem suchte Navigationskamera (NavCam) und Fotografieren des Dünenfeldes El Dorado mit der PanCam und der Wellen mit der hinteren Gefahrenabwehrkamera (HazCam). Der Rover füllte an diesem Wochenende Daten von einem Ziel namens Macquarie und vom Kalibrierungsziel mit dem Mini-TES, suchte erneut nach Wolken mit der NavCam, erfasste das letzte Segment des 15-teiligen Panoramamosaiks seines eigenen Decks und leitete eine 4-stündige und 35-minütige APXS-Analyse der Filtermagnete. Darüber hinaus erfasste Spirit mit der PanCam Himmelsbilder und validierte Messungen vollständiger Dunkelheit durch die Kamera.

Fragment von Spirits McMurdo-Panorama
Seit es in seinem Winterquartier geparkt ist, hat Spirit daran gearbeitet, das größte Panorama aller Zeiten aufzunehmen - eine 360-Grad-Ansicht der Umgebung durch alle 13 Filter in sehr hoher Auflösung. Dieses Fragment des McMurdo-Panoramas besteht aus 16 Einzelbildern, die während der Sols 856 bis 869 (31. Mai bis 11. Juni 2006) aufgenommen wurden.Obwohl die Sicht durch die Rot-, Grün- und Blaufilter des Rovers erfolgt, ist sie nicht richtig kalibriert, wodurch der Himmel blau erscheint und die Farbvariationen in den Felsen und Böden verstärkt werden.Bildnachweis: NASA / JPL / Cornell / Midnight Mars Browser

Letzte Woche startete Spirit auf Sol 963 (18 Magnet einfangen. Es machte auch einige Bilder seines Arbeitsvolumens mit seiner HazCam, überwachte den Staub auf der PanCam-Mastbaugruppe, vermisste den Horizont mit der PanCam und suchte mit der Navigationskamera nach Morgenwolken. Aber auf dem folgenden Sol bekam Spirit eine unerwartete Pause.

Rover-Handler planten ursprünglich, den Rover in die neue Flugsoftware starten zu lassen, indem sie einen Befehl über den X-Band-Uplink senden, aber das X-Band wurde plötzlich nicht verfügbar, als es vom Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) benötigt wurde, also stoppte Spirit im Wesentlichen – und saß dann da und wartete auf Anweisungen von der Erde. Das Team schickte noch am selben Tag den Neustartbefehl über die UHF-Band-Antenne des Odyssey-Orbiters. Und um 11 Uhr lokaler Sonnenzeit auf Sol 965 (20. September 2006) wachte Spirit zum ersten Mal mit der neuen Flugsoftware, bekannt als Version R9.2, auf.

Während der nächsten 2 Sols waren die wissenschaftlichen Aktivitäten gering, da Spirit eine Reihe von Engineering-Sequenzen durchführte, um Betriebsparameter für Datenprodukte und Bildgebung sowie Betriebsparameter für das Fahren und den Betrieb des IDD des Rovers festzulegen. Bis Sol 968 (23. September 2006) war Spirit zu einem relativ normalen wissenschaftlichen Betrieb zurückgekehrt, ohne den IDD zu bewegen, da die Teammitglieder auf die Bestätigung warteten, dass der Rover die richtigen Betriebsparameter für den Arm festgelegt hatte. Der Rover konnte jedoch mit dem APXS eine 5-stündige Staubanalyse auf dem Fangmagnet des Rovers durchführen.

Seitdem hat der Rover einen weiteren Leistungsschub erlebt. "Die Macht am Standort von Spirit beginnt ein wenig zu wachsen", bestätigte Squyres. "Die letzten Zahlen, die ich gesehen habe, waren eine Nuance über 290 Wattstunden." [100 Wattstunden ist die Energie, die benötigt wird, um eine 100-Watt-Glühbirne 1 Stunde lang zu betreiben. 500 Wattstunden gelten als gut für die Rover, wobei 850-900 optimal sind.]

"Der atmosphärische Staub, der dort etwa Anfang September aufgestiegen ist, ist in den letzten ein oder zwei Wochen ein wenig gesunken und sinkt seitdem", erläutert Banerdt. "Also zeigt unsere Energie jetzt endlich einen stetigen Aufwärtstrend."

Spirit hat seine Aufmerksamkeit jetzt fast ausschließlich auf atmosphärische Studien gerichtet, indem es das Oberflächenreflexionsvermögen mit der PanCam misst, atmosphärischen Staub misst und seine morgendlichen Scans des Himmels und des Bodens mit dem Mini-TES vervollständigt, gefolgt von ähnlichen Beobachtungen am Nachmittag. Der Rover misst auch regelmäßig die Himmelshelligkeit, um Änderungen in der PanCam im Laufe der Zeit zu überprüfen.

Obwohl geplant war, Spirit nach rechts abbiegen zu lassen, sobald seine Leistung über 300 Wattstunden angestiegen ist, selbst wenn die Leistung in der nächsten Woche oder so auf ein akzeptables Niveau steigt, hält die kommende Sonnenkonjunktion dieses Manöver auf Eis. "Wir werden nach der Konjunktion abbiegen. Wir wollen es nicht vorher tun", sagte Squyres.

Tatsächlich werden alle Aktivitäten im Voraus befohlen und auf ein Minimum beschränkt. Der Grund dafür ist, dass die Funksignale, wenn der Mars hinter die Sonne geht, versuchen müssen, den Rand der Sonne zu durchdringen, um mit dem Raumfahrzeug auf der anderen Seite in Kontakt zu treten. Wenn ein Kontakt hergestellt wird, ist das Signal normalerweise korrumpiert, sodass für die Rover ein Kommando-Moratorium gilt. "Wir werden ziemlich regelmäßig Downlinks von der Raumsonde zur Erde versuchen, aber aus Sicherheitsgründen können wir uns nicht darauf verlassen, dass wir diese Daten verwenden können", sagte Banerdt. "Die Erfahrung zeigt uns, dass wir viele dieser Daten verwenden können. Die Handler sind sehr konservativ in Bezug auf ihre Linkmargen in Bezug auf die Sonnenaktivität und die Verluste durch die Sonnenkorona und ähnliches, aber normalerweise wirkt sich diese Konservative zu Ihren Gunsten aus, weil Sie mehr zurück, als Sie erwarten."

Auch wenn Spirit in den kommenden Tagen und Wochen nur "mehr vom gleichen" zu haben scheint, bauen seine methodischen Beobachtungen der Atmosphäre, Himmels- und Bodenvermessungen eine reiche Fülle von Daten auf, die mehr über diesen Bereich des Mars verraten werden als jeder andere einzelne Ort, der von einem Marslander gekennzeichnet ist.

In der Zwischenzeit hat das Spirit-Team viel zu tun. Die McMurdo-Pfanne ist fertig – endlich – und sie ist ein Monster von einem Bild. "Sie haben die letzten Ausfüllbilder fertig gestellt, damit es fertig ist", bestätigt Banerdt. "Es wurde noch nicht vollständig verarbeitet, aber wir haben jetzt alle Daten in der Hand, um das Bild zu vervollständigen."

Das Haupthorizontpanorama wurde natürlich zuvor veröffentlicht, aber jetzt enthält die McMurdo-Wanne den Deckteil von Spirit in die Datei mit Tausenden von Bildquadraten. "Wir arbeiten jetzt an der Aufarbeitung", sagte Banerdt.

Wenn man die McMurdo-Pfanne komplett als lebensgroßes Bild ausdrucken würde und man mitten in einem 360-Grad-Bild stünde, scheint es, als stünde man selbst in Low Ridge. „Es wird ein ziemlich großes Blatt Papier brauchen, um das Ganze aufzusetzen, und – das kann ich mir nicht vorstellen –, aber ich bin zuversichtlich, dass diese Jungs ihre Speichermaschinen auf Touren bringen und bald etwas herausbringen werden Jetzt in PhotoShop schwenken und herumfahren und nachsehen, dann etwas zum Vergrößern auswählen und dann einfach Command Plus, Command Plus, Command Plus drücken. Sie können weitermachen, bis Sie die Sandkörner sehen. Es ist erstaunlich."

Gelegenheit von Meridiani Planum

Opportunity neigte immer noch zu seiner arthritischen IDD, als der August dem September wich, aber alle Anzeichen deuteten darauf hin, dass der versehentliche Stillstand Ende letzten Monats nichts Katastrophales war, nur die gleiche alte zeitweilige Belästigung, die der Rover seit einiger Zeit erlebt.

Am Rande von Victoria
Einst war es eher ein ferner Traum, jetzt ist es der ultimative Bonus zu einer bereits wunderbaren Marsmission. Die Gelegenheit steht am Rande des ausgedehnten Victoria-Kraters, einer Vertiefung, die die Krater, an denen der Meridiani-Highway vorbeikam, wie Grübchen aussehen lässt. Mit einem Durchmesser von etwa 800 Metern (fast eine halbe Meile) ist Victoria fünfmal größer als der Endurance-Krater. Opportunity hat dieses Bild mit seiner Navigationskamera aufgenommen. Es ist beschriftet, um die Kratermerkmale hervorzuheben. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech

Auf Sol 926 (1. September 2006) machte der Rover einige MI-Bilder und benutzte das Mössbauer-Spektrometer für die Abnutzung, die er im Victoria Annulus gegraben hatte, um die Zeit auszugleichen, die er beim Einfrieren des IDD verloren hatte. In den folgenden Sols benutzte der Rover den MI, um Ziele in der Abnutzung namens Powell und Powell's Brother zu untersuchen, und verwendete dann den APXS auf Powell's Brother.

Das Glück schien nie weit von Opportunity entfernt zu sein seit dem Tag, an dem es zu einer Landung im Eagle-Krater abprallte und auf Sol 929 (4 fuhr vorwärts zu dem kleinen Krater, der als Emma Dean bezeichnet wurde. Am Ende dieser Fahrt machte der Feldgeologe des Roboters einige Bilder nach der Fahrt, die zeigten, dass er fast nach einem weiteren "Hole-in-One" geflogen wäre, obwohl dieses wahrscheinlich nicht so zufällig gewesen wäre wie das bei der Landung im Januar 2004. Stattdessen war dieses "fast" perfekt - der Rover fuhr 100,31 Meter, um nur 5 Meter vor dem kleinen Krater anzukommen.

Während der restlichen ersten Woche im September machte Opportunity mit seinen HazCams mehrere hochauflösende Bilder aus verschiedenen Winkeln, machte dann einen kurzen Stoß zu einem Auswurffelsen und verbrachte den Rest der Woche damit, ungezielte Fernerkundung seiner allgemeinen Umgebung durchzuführen.

Ingenieure vor Ort arbeiteten derweil daran, anhand von Bildern des Rover-Turms auf Sol 931 (6 schleift es vielleicht mit dem Werkzeug. Das RAT-Bit von Spirit ist vor langer Zeit abgenutzt und kann nicht mehr verwendet werden, obwohl es immer noch in der Lage ist, ausgewählte Ziele zu bürsten.

Victoria-Krater
Dieses Bild der Mars Orbiter Camera (MOC) an Bord des Mars Global Surveyor zeigt deutlich die "Nischen" des Victoria-Kraters. Die Möglichkeit, über die Duck Bay, die größte der "Alkoven", die sich geradeaus und links vom Beagle-Krater befindet, zum Rand hinaufzufahren.
Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / MSSS / OSU

Obwohl Opportunity zwischen Sols 936 und 940 (11. September 2006 bis 15. September 2006) nur 1,45 Meter (4,8 Fuß) fuhr, packte es in der zweiten Septemberwoche die atmosphärische Wissenschaft. Während sich die Amerikaner am 5. ein IDD-Felsziel in der Nähe von Emma Dean namens Cape Faraday. Der Rover nahm dann ein PanCam-Bild des IDD-Arbeitsbereichs auf und führte während des Odyssey-Passes Multitasking mit dem Mini-TES durch, der das Kalibrierungsziel dieses Instruments betrachtete.

In den folgenden Sols nutzte Opportunity den Morgen für seine atmosphärischen Untersuchungen und ging dann zu anderen Aufgaben über, darunter die Untersuchung der Kalibrierungsziele des Mini-TES, die Verwendung seiner NavCam zur Suche nach Wolken und des Mini-TES zur Untersuchung von Zielen Thompson und Jones genannt. Der Plan war, in Cape Faraday einzudringen, aber der Plan wurde auf Sol 939 (14. September 2006) abgebrochen. "Wir hatten einen weiteren Stall im IDD-Schultermotor", erklärte Banerdt. „Wir haben dem IDD des Rovers befohlen, sich zu bewegen, und es schien etwas zu zögern, und dann hat die Software ihn wie vorgesehen heruntergefahren. Wir gingen später zurück und machten eine Übung und es ist in Ordnung Ende letzten Monats, und es gibt einen Hinweis auf etwas Lustiges, aber es scheint zu diesem Zeitpunkt nichts Ernstes zu sein", sagte er. "Es gibt viele Dinge, die nicht katastrophal sind und dazu führen können, dass diese Motoren kleine Schluckauf haben, besonders wenn sie Tausende von Betätigungen durchlaufen haben."

"Der Vorfall stimmte völlig mit Dingen überein, die wir zuvor gesehen haben", fügte Squyres hinzu. „Wir werden diese Blockaden gelegentlich sehen und die Art und Weise, wie wir den Arm bedienen, erwarten wir tatsächlich. Es gibt Parameter, die wir einstellen können, um zu versuchen, die Sperrigkeit des Arms zu überwinden. Sie können diese Parameter aggressiv oder konservativ einstellen Sie aggressiv, Fehler sind selten, aber Sie können den Arm gefährden. Wenn Sie sie konservativ einstellen, schützen Sie den Arm, aber Fehler können häufiger auftreten. Wir haben einen ziemlich konservativen Wertesatz gewählt, der uns eine gute Funktion ermöglicht den Arm die meiste Zeit und produziert gelegentlich Fehler [Stall] - aber nicht so oft, dass es eine große Unannehmlichkeit ist und den Arm nicht gefährdet. Ich denke, wir haben die glückliche Mitte gefunden. Also erwarten wir ab und zu Stände zu sehen, und so bekommen wir sie von Zeit zu Zeit und ziehen einfach weiter."

Cape Faraday, wie sich herausstellte, war die Abnutzung der RAT sowieso nicht wert. „Es war nur ein sehr ungünstig platziertes kleines Stück Aufschluss, das einfach kein gutes RAT-Ziel war und es stellte sich als ziemlich normaler Aufschluss heraus, nichts Besonderes oder Ungewöhnliches“, sagte Squyres.

Am Sol 940 (15. September 2005) überprüfte Opportunity nach Abschluss der erforderlichen atmosphärischen Studien mit dem Mini-TES ein neues Gestein namens Beaman, und während des Odyssey-Passes verwendet der Rover das Instrument, um sein eigenes Kalibrierungsziel zu untersuchen . Während der nächsten Sols verwendete Opportunity die PanCam, um das Bodenziel namens Dellinbaugh innerhalb von Emma Dean abzubilden und testete Parameter für seine IDD mit seiner neuen Flugsoftware.

Vorgebirge des Victoria-Kraters
Dies ist eines der Rohbilder, die Opportunity mit seiner Navigationskamera (NavCam) aufgenommen und auf Sol 952 (28. September 2006) nach Hause geschickt hat.
Bildnachweis: NASA / JPL

Die Gelegenheit bot sich letzte Woche mit einer 35 Meter langen Fahrt auf Sol 943 (18. September 2006). Nach der Fahrt machte der Rover eine Pause und nahm ein NavCam-Mosaik in der Mitte der Fahrt eines anderen Kraters in der Reihe kleiner Krater auf, in denen Emma Dean etwas außerhalb von Victoria liegt, dieser namens Kitty Clyde's Sister. Es fuhr dann weitere 25 Meter (82 Fuß) und machte mit den HazCams, NavCam und PanCam Bilder von seinem neuen Standort, zusätzlich zu weiteren Mini-TES-Beobachtungen des Bodens.

Sol 944 (19. September 2006) war "Boot Day" für Opportunity, so dass sol und ein paar, die folgten, sich hauptsächlich dem Rover gewidmet haben, der in die neue Flugsoftware Version R9.2 bootet und die Bildgebungs- und Datenproduktparameter testet vergewissern Sie sich, dass alles richtig funktioniert. Auch der Aktualisierung der Mobilitätsparameter für die neue Flugsoftware widmeten die MER-Software-Ingenieure einen Sol. Dem Rover gelang es jedoch, die Woche mit einigen zusätzlichen Fernerkundungswissenschaften auszufüllen.

In dieser Woche, endlich, nach 21 Monaten Fahrt, begann Opportunity die lang ersehnte Reise bis zum Rand von Victoria. Alles in allem hat der Rover seit der Landung mehr als 9,2 Kilometer (5,7 Meilen) zurückgelegt und das meiste davon war vom Endurance-Krater nach Victoria zu gelangen, über die scheinbar endlose, flache Ebene, die von kleineren Kratern übersät und mit Sandkräutern übersät ist.

"Wir ziehen in einer Nische, die wir Duck Bay genannt haben, bis zum Rand des Kraters vor", erklärte Squyres. "Wenn man sich die Form dieses Kraters ansieht, hat er diese Art von Ausschnitten - das sind die Nischen und sie sind durch Punkte getrennt, die in den Krater ragen, und das sind die Vorgebirge", erklärte er. „Wenn wir bis zum Rand von Duck Bay vorfahren, gibt es 2 Vorgebirge – eines rechts von uns, Cabo Frio, eines links, Kap Verde um einen guten Blick auf diese 2 Vorgebirge zu werfen. Sobald wir diesen Blick bekommen haben, werden wir zwischen den 2 wählen und werden uns sofort vom Rand weg drehen und zur Spitze dieses Vorgebirges gehen. Ich weiß also nicht wie In der Nähe kommen wir an Duck Bay – es könnte 3 Meter oder 5 Meter oder 10 Meter zurück sein, ich weiß es nicht, aber wir werden nah genug heranfahren, um einen guten Blick auf CF und CV zu werfen und wähle eine von diesen 2." Der Ausflug zu dem von ihnen gewählten Vorgebirge könnte bereits an diesem Wochenende stattfinden, sagte Squyres.

Vorgebirge des Victoria-Kraters
Diese rohe PanCam ist eines der Bilder, die Opportunity auf Sol 952 (28. September 2006) gesendet hat. Bildnachweis: NASA / JPL / Cornell University

Wenn Sie glauben, dass der Victoria-Krater nach Königin Victoria benannt wurde, denken Sie nicht genug wie ein Entdecker. "Die Victoria war eines von Magellans Schiffen – das einzige von Magellans Flotte von 5 Schiffen, das die vollständige Weltumsegelung absolvierte", erklärte Squyres. Ferdinand Magellan unternahm im 16. Jahrhundert eine Expedition um die Welt. "Magellan verließ Spanien mit 5 Schiffen und 260 Mann", fuhr Squyres fort. "Und 3 Jahre später, 1 Schiff, die Victoria, mit 18 Überlebenden an Bord, schaffte es zurück nach Spanien. Der Victoria-Krater ist nach diesem Schiff benannt. Dies ist ein paar Jahre älter als Königin Victoria", betont er.

In diesem Sinne hat das MER-Team beschlossen, die Hauptmerkmale rund um den Rand – die Vorgebirge und die Nischen – nach Orten zu benennen, die von den Victoria von Magellans Expedition während ihrer Kreuzfahrt um die Welt. „Kap Verde, Cabo Frio und Duck Bay – Baía dos Patos auf Spanisch – waren Orte, die Magellan besuchte, als er noch im Atlantik war“, informierte Squyres. Kap Verde ist ein Archipel vor der Westküste Afrikas (bei 15.02N, 23.34W) bestehend aus 10 Hauptinseln und etwa 8 Inselchen. "Cabo Frio und Duck Bay liegen beide an der Ostküste Südamerikas", fuhr er fort. "Eigentlich nannten sie es Baía dos Patos, weil sie dachten, sie sähen dort Enten, aber die Enten waren tatsächlich Pinguine. Niemand hatte jemals zuvor Pinguine gesehen, also erkannten sie sie nicht als das, was sie waren. Aber genau das sahen sie. " Zu Beginn der Mission war niemandem klar, wie viel Rover-Fans durch die Rover-Ausflüge durch die Marslandschaft über ihre eigene Geschichte erfahren würden.

In den letzten 2 Tagen ist Opportunity näher an den Rand gerückt und hat einige aufregende neue Bilder zurückgeschickt. Gestern Abend veröffentlichte Squyres sein Update auf seiner Website (http://athena.cornell.edu/news/mubss/): „Die letzten paar Tage gehörten zu den aufregendsten der gesamten Mission“, schrieb er. "Die einzigen anderen Ereignisse, mit denen ich das vergleichen kann, sind die beiden Landungen und die Ankunft von Opportunity am Endurance-Krater."

Jetzt gehe es darum, "ein sehr großes Pancam-Panorama" aufzunehmen, berichtete er. Diese Arbeit wird bald beginnen und sobald sie abgeschlossen ist, hat sich das Team entschlossen, nach Kap Verde zu fahren. Das bedeute nicht, schrieb er, „dass wir den Krater im Uhrzeigersinn umrunden. Diese Entscheidung werden wir noch lange nicht treffen. Und es heißt auch nicht, dass wir nie nach Cabo Frio fahren werden. "

Es bedeutet jedoch, dass die MER-Mission, wenn Opportunity mit der eingehenden Untersuchung von Victoria beginnt und weiter zurück in die Vergangenheit des Mars reist als zuvor, die MER-Mission noch einmal von vorne beginnen wird.


Die Marserkundung vorantreiben: Wie die Ausdauer Rover ebnet den Weg in die Zukunft

Wenn alles nach Plan läuft, die Landung des Mars 2020 Ausdauer Rover ("Percy") wird morgen (18. Februar 2021) den Start der neunten Oberflächenmission der NASA auf dem Roten Planeten markieren. Percy wird im Jezero-Krater auf dem Mars landen, wo sie auf der Suche nach uralten Lebenszeichen neue und unbekannte Gebiete erkundet. Fast 60 Jahre sind vergangen, seit die erste Raumsonde zum Mars geschickt wurde, und es ist inspirierend (wenn auch manchmal unglaublich), über die seitdem erzielten Fortschritte nachzudenken. Zuerst schickten wir Raumschiffe zum Vorbeiflug, dann in den Orbit, dann zur Landung und schließlich zum Umherstreifen. Da wir im Laufe der Zeit mit dem Mars vertrauter geworden sind und sich unsere technologischen Fähigkeiten verbessert haben, haben sich auch unsere Methoden und Ziele für die Erforschung weiterentwickelt. Und mit jeder neuen Mission haben die Menschen die Grenzen ein wenig mehr verschoben – oder im Fall von Percy viel mehr. Hier hebe ich drei neue (und besonders herausfordernde) Aspekte der Mars-2020-Mission hervor, die sie von früheren Missionen unterscheiden und die das Potenzial haben, die Zukunft der Marserkundung erheblich zu beeinflussen.

​​Diese Abbildung zeigt den Perseverance-Rover der NASA, der auf der Oberfläche des Mars operiert. Die Ausdauer wird kurz nach 15:40 Uhr am Jezero-Krater des Roten Planeten landen. EST (12:40 Uhr PST) am 18. Februar 2021.

Den Mars zurück zur Erde bringen

Eines der Hauptziele der Ausdauer Mission ist es, als erster Teil einer Mars Sample Return (MSR)-Kampagne zu fungieren, die gemeinsam von der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation geplant wird.Die Rolle des Rovers in diesem interplanetaren Staffellauf besteht darin, wissenschaftlich überzeugende Gesteinsproben zu sammeln und diese Proben an bestimmten Stellen an der Oberfläche zu platzieren. Schließlich wird ein weiterer Rover zum Jezero-Krater geschickt, um die Proben zu holen, die Percy gelagert hat. Dieser Hol-Rover überträgt diese Proben dann in ein Mars Ascent Vehicle (MAV), das in die Umlaufbahn startet und sich mit einem Erde-Rückkehrorbiter eine letzte Übergabe zwischen den Raumfahrzeugen trifft, und die Proben werden auf dem Weg zurück zur Erde sein. Ziemlich cool, oder?

Aber seien wir klar. MSR ist komplex – technologisch und logistisch. Allein die Probenentnahme beruht auf einem unglaublich komplexen und vielseitigen Robotersystem: Zuerst wird mit dem Roverarm ein Gestein gebohrt und das Bohrmaterial in einem kleinen Probenröhrchen gesammelt, dann wird die Probe in den Körper des Rovers überführt, um schließlich einer Reihe von Inspektionen unterzogen zu werden Das Probenröhrchen kommt an der Siegelstation an, wo es für die Heimreise hermetisch verschlossen wird. Jeder Schritt dieses Prozesses erfordert extreme Präzision und Percy kann diese Aufgabe während ihrer Mission mehr als dreißig Mal ausführen. Natürlich ist Percy nicht völlig autonom, daher wird es für uns Menschen auch einige sehr reale Herausforderungen geben, Entscheidungen darüber zu treffen, wohin wir fahren, welches Gestein gebohrt werden soll (und welches nicht) und wo wir Proben verstauen, damit sie kann mit dem Fetch-Rover aufgerufen werden. Diese Entscheidungen werden zweifellos eine gesunde Debatte im Team auslösen, aber ich würde angesichts der Schwere der anstehenden Aufgabe nicht weniger erwarten. Der Rover kann nur eine begrenzte Anzahl von Proben sammeln, und die Art und Weise, wie das Team mit diesen Proben umgeht, wird sich nicht nur auf den Erfolg dieser Mission, sondern auch auf den Erfolg der MSR-Kampagne insgesamt auswirken. Dies unterscheidet Perseverance von früheren Mars-Missionen und erhöht den Einsatz noch mehr.

Mars Ascent Vehicle Konzept für Mars Sample Return.

Selbst wenn Ausdauer ihren Teil der MSR-Kampagne fehlerfrei ausführt, wird noch viel mehr Arbeit erforderlich sein, um die Proben zurück zur Erde zu bringen. Es wird viel Zeit und Geld, mehrere Missionen und neue Technologien erfordern, die noch nie zuvor auf dem Mars eingesetzt wurden. Aber die potenzielle Auszahlung ist groß. Indem es Wissenschaftlern ermöglicht, diese Proben auf der Erde zu untersuchen, wo sie Zugang zu einem viel vielfältigeren Set wissenschaftlicher Instrumente haben, bietet uns die MSR die Möglichkeit, bedeutende Fortschritte in unserem Verständnis der Geologie und der potenziellen Bewohnbarkeit des Mars zu erzielen, und wird auch dazu beitragen wir planen für zukünftige menschliche Missionen zum Roten Planeten. Gesteinsproben, die von den Apollo-Missionen zur Erde zurückgebracht wurden, werden noch Jahrzehnte später untersucht, und die Proben vom Mars wären nicht anders. Mit MSR wird Percy noch lange nach Abschluss ihrer eigenen Oberflächenmission wissenschaftliche Arbeit leisten. In diesem Sinne ist Mars 2020 mehr als nur eine Mission, es ist der Beginn eines ehrgeizigen neuen Unterfangens in der Planetenforschung und eines, das das Potenzial hat, die Art und Weise, wie wir den Mars in den kommenden Jahren untersuchen, zu verändern.

Schema der Gesamtstrategie der Mars Sample Return-Kampagne.

Auf dem Mars fliegen lernen

Percy reist nicht allein. Der Rover bringt einen kleinen Hubschrauber mit, Einfallsreichtum, die kurz nach der Landung eine Reihe von Testflügen durchführen wird – die ersten Motorflüge, die jemals auf einem anderen Planeten unternommen wurden. Aber einen Helikopter in der dünnen Marsatmosphäre zu fliegen, ist keine leichte Aufgabe. Die atmosphärische Dichte des Mars ist etwa hundertmal niedriger als die der Erde, was es für den Hubschrauber schwieriger macht, Auftrieb zu erreichen. Einfallsreichtum hat viele Tests zur Vorbereitung auf den Mars absolviert, auch in Windkanälen mit marsähnlicher Atmosphäre. Dennoch sind wir hier auf der Erde nie in der Lage, die Bedingungen des Mars vollständig zu simulieren, zumal wir unserem eigenen terrestrischen Gravitationsfeld nicht entkommen können. Und während die geringere Schwerkraft auf dem Mars einem Helikopter theoretisch das Abheben von der Oberfläche erleichtern sollte, funktioniert die Natur nie ganz so, wie wir es erwarten. Also, alle Augen sind auf sich gerichtet Einfallsreichtum während dieses aufregenden außerirdischen Experiments.

Der erste seiner Art, Einfallsreichtum ist eine sogenannte „Technologiedemonstration“. Die Helikopterflüge sind technisch ein separates Projekt von Ausdauer Wenn der Hubschrauber nicht wie erwartet funktioniert, hat dies keinen Einfluss auf den Gesamterfolg der Mission Mars 2020. Aber wenn die Flüge erfolgreich sind, könnten sie eine neue Art der Erkundung des Roten Planeten einführen. Tatsächlich, der erste Mars-Rover, Gast, war eine Technologiedemonstration auf der Mars Pathfinder-Mission, und ihr Erfolg führte zu einer neuen Generation von herumfliegenden Fahrzeugen auf dem Mars. Gast gefolgt von den Mars Exploration Rovers Geist und Gelegenheit, dann Neugier, und nun Ausdauer. Also, wenn Einfallsreichtum hat ähnlichen Erfolg wie Gast, ist es nicht weit hergeholt zu glauben, dass in Zukunft mehr Hubschrauber zum Mars fliegen könnten.

Die Abbildung zeigt Mars Helicopter Ingenuity während eines Testflugs auf dem Mars. Einfallsreichtum wurde auf den Roten Planeten gebracht, der an den Bauch des Perseverance-Rovers geschnallt war (im Hintergrund zu sehen).

Ingenuity, ein Technologieexperiment, wird das erste Flugzeug sein, das einen kontrollierten Flug auf einem anderen Planeten versucht. Es wird am 18. Februar 2021 auf dem Mars eintreffen und am Bauch des Mars 2020 Perseverance-Rovers der NASA befestigt. Ingenuity wird voraussichtlich im Frühjahr 2021 seinen ersten Flugversuch unternehmen.

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA hat den Betrieb von Perseverance und Ingenuity für die Agentur gebaut und wird es verwalten. Caltech in Pasadena, Kalifornien, verwaltet JPL für die NASA.

Es gibt viele potenzielle Vorteile, die ein Luftraumfahrzeug bietet. Ein Hubschrauber kann nicht nur mehr Boden abdecken als ein Rover, sondern er kann auch eine andere Perspektive der Marsoberfläche bieten. Einfallsreichtum hat zwei Kameras daran befestigt Bilder, die während Testflügen aufgenommen wurden, helfen den Ingenieuren, die Flugdynamik zu studieren und könnten sogar verwendet werden, um zu entscheiden, wohin Percy fahren soll. Hubschrauber sind in der Lage, die Oberfläche von oben zu erfassen, jedoch mit einer viel höheren Auflösung, als dies von Kameras im Orbit erreicht werden kann. Dieser Aussichtspunkt ist unglaublich nützlich, um potenziell interessante Orte auf dem Mars zu erkunden – und auf anderen Körpern in unserem Sonnensystem (tatsächlich wird bereits an der Dragonfly-Mission gearbeitet, die später einen Roboter-Drehflügler zum Saturnmond Titan schicken wird Jahrzehnt!).

Über die Roboterforschung hinausblicken

Eine bemannte Mission zum Mars gilt seit langem als eines der strategischen Erkundungsziele der NASA. Aber um ehrlich zu sein, fühlte sich dieses Ziel immer ziemlich weit entfernt an. Während frühere Robotermissionen Informationen geliefert haben, die dazu beitragen, Menschen sicher zum Mars und zurück zu bringen, war die Unterstützung der menschlichen Erforschung nie ein ausdrückliches Ziel einer Marsoberflächenmission. Das heißt, bis jetzt nicht.

Eines der vier erklärten Hauptziele der Mars-2020-Mission besteht darin, Daten zu sammeln und Technologien zu testen, die bei der Vorbereitung von bemannten Missionen zum Mars helfen. Mehrere neue Experimente an Bord des Rovers werden dieses Ziel direkt angehen. Das Instrument Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE) wird versuchen, die Kohlendioxidatmosphäre des Mars in Sauerstoff umzuwandeln, der für den Verbrauch von Astronauten und Raketentreibstoff verwendet werden kann. Die In-situ-Ressourcennutzung wird wahrscheinlich eine Schlüsselrolle bei jeder menschlichen Oberflächenmission spielen, insbesondere aufgrund der großen Menge an Treibstoff, die benötigt wird, um ein bemanntes MAV von der Marsoberfläche zu starten, um zur Erde zurückzukehren. Es ist kostspielig, eine große Treibstoffreserve von der Erde zu transportieren, daher besteht großes Interesse daran, Ressourcen des Mars zu identifizieren, die verwendet werden könnten, um Treibstoff auf der Oberfläche zu produzieren und die Nutzlast von Raumfahrzeugen zu verringern.

Die Marsatmosphäre ist eine potenzielle Treibmittelquelle und unterirdisches Eis eine andere. Das Instrument Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX) on Ausdauer ist das erste bodendurchdringende Radar, das jemals zur Marsoberfläche gesendet wurde. Es nutzt Radarsondierungen, um viele Meter unter der Oberfläche zu „sehen“. Radarinstrumente in der Umlaufbahn um den Mars haben Hinweise auf riesige unterirdische Eisablagerungen in einigen Teilen des Planeten enthüllt. Wenn dieses Eis aus dem Untergrund gewonnen werden könnte, könnte es verwendet werden, um vor Ort Brennstoff zu produzieren. Ein Instrument wie RIMFAX könnte bei der Identifizierung dieser Eisablagerungen von der Oberfläche helfen (obwohl wir eine solche Entdeckung am Jezero-Krater nicht erwarten).

Künstlerische Darstellung des Radar Imager for Mars' Subsurface Experiment (RIMFAX), das den Boden unter dem Rover untersucht.

Der Rover bringt auch fünf Proben von Astronauten-Raumanzugmaterial mit, die als Kalibrierungsziele für das Instrument Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC) verwendet werden. Aber diese Proben werden auch eine Möglichkeit bieten, zu untersuchen, wie gut sich diese Materialien unter den Bedingungen der Marsoberfläche halten. Insbesondere der allgegenwärtige Marsstaub und die Strahlung an der Oberfläche stellen erhebliche Herausforderungen für die menschliche Erforschung dar. Daher wird es entscheidend sein, Raumanzüge zu entwickeln, die in dieser rauen Umgebung Schutz bieten und effektiv funktionieren. Als jemand, der persönlich gerne eines Tages einen Fuß auf den Roten Planeten setzen würde, freue ich mich besonders über diesen Aspekt der Mission. Durch die Erfassung von Daten über die Oberflächenbedingungen des Mars und das Testen neuer innovativer Technologien Ausdauer Mission wird dazu beitragen, die Erforschung des Mars durch Menschen zu ermöglichen.

Raumanzugsmaterialien werden auf dem Mars 2020 Rover gesendet.

In vielerlei Hinsicht ist die Ausdauer Mission stellt den nächsten evolutionären Schritt in der Marserkundung dar. Wir untersuchen die Marsoberfläche seit einem halben Jahrhundert mit Landern und Rovern, und ehrlich gesagt sind wir ziemlich gut darin geworden! Es wäre einfach (na ja, einfacher – planetarische Missionen sind nie einfach), diesen Weg fortzusetzen, anstatt neue, riskantere Arten der Erforschung zu verfolgen. Aber um Präsident John F. Kennedy zu zitieren: Wir tun diese Dinge nicht, „weil sie einfach sind, sondern weil sie schwer sind“. Wir tun sie, weil sie unsere kollektiven Fähigkeiten herausfordern und weil die potenziellen Risiken es wert sind, etwas zum ersten Mal in der Geschichte der Menschheit zu tun. Percy wird viele erste Versuche unternehmen und dabei helfen, einen neuen Weg für zukünftige Roboter und Menschen zu ebnen, denn so viel wie hinter uns liegt, liegt noch mehr vor uns.


Inhalt

Die primäre Oberflächenmission für Geist war für mindestens 90 Sols geplant. Die Mission erhielt mehrere Verlängerungen und dauerte etwa 2.208 Sols. Am 11.08.2007, Geist erreichte die zweitlängste Betriebsdauer auf der Marsoberfläche für einen Lander oder Rover bei 1282 Sols, ein Sol länger als der Viking 2-Lander. Viking 2 wurde von einer Kernzelle angetrieben, während Geist wird von Solaranlagen gespeist. Bis um Gelegenheit Am 19. Mai 2010 überholte die Marssonde mit der längsten Betriebszeit Viking 1, die 2245 Sonnen auf der Marsoberfläche hielt. Am 22. März 2010, Geist sendete seine letzte Mitteilung und blieb damit etwas mehr als einen Monat hinter dem operativen Rekord von Viking 1 zurück. Ein Archiv mit wöchentlichen Updates zum Status des Rovers finden Sie unter der Geist Archiv aktualisieren. [17]

Spirituosen Die Gesamt-Odometrie am 22. März 2010 (Sol 2210) beträgt 7.730,50 Meter (4,80 Meilen). [18]

Die wissenschaftlichen Ziele der Mars Exploration Rover-Mission waren: [19]

  • Suchen und charakterisieren Sie eine Vielzahl von Gesteinen und Böden, die Hinweise auf vergangene Wasseraktivitäten enthalten. Insbesondere werden Proben gesucht, die Mineralien aufweisen, die durch wasserbezogene Prozesse wie Niederschlag, Verdunstung, Sedimentzementation oder hydrothermale Aktivität abgelagert wurden.
  • Bestimmen Sie die Verteilung und Zusammensetzung von Mineralien, Gesteinen und Böden, die die Landeplätze umgeben.
  • Bestimmen Sie, welche geologischen Prozesse das lokale Gelände geformt und die Chemie beeinflusst haben. Solche Prozesse können Wasser- oder Winderosion, Sedimentation, hydrothermale Mechanismen, Vulkanismus und Kraterbildung umfassen.
  • Führen Sie die Kalibrierung und Validierung von Oberflächenbeobachtungen durch, die mit Instrumenten des Mars Reconnaissance Orbiter durchgeführt wurden. Dies wird dazu beitragen, die Genauigkeit und Wirksamkeit verschiedener Instrumente zu bestimmen, die die Geologie des Mars aus der Umlaufbahn untersuchen.
  • Suchen Sie nach eisenhaltigen Mineralien, identifizieren und quantifizieren Sie relative Mengen bestimmter Mineralarten, die Wasser enthalten oder in Wasser gebildet wurden, wie z. B. eisenhaltige Karbonate.
  • Charakterisieren Sie die Mineralogie und Texturen von Gesteinen und Böden und bestimmen Sie die Prozesse, die sie geschaffen haben.
  • Suchen Sie nach geologischen Hinweisen auf die Umweltbedingungen, die existierten, als flüssiges Wasser vorhanden war.
  • Beurteilen Sie, ob diese Umgebungen dem Leben förderlich waren.

Die NASA suchte nach Beweisen für Leben auf dem Mars, beginnend mit der Frage, ob die Marsumgebung jemals für Leben geeignet war. Der Wissenschaft bekannte Lebewesen benötigen Wasser, daher ist die Geschichte des Wassers auf dem Mars ein wichtiges Wissen. Obwohl die Mars Exploration Rovers nicht in der Lage waren, Leben direkt zu entdecken, lieferten sie sehr wichtige Informationen über die Bewohnbarkeit der Umwelt während der Geschichte des Planeten.

Geist (und sein Zwilling, Gelegenheit) sind sechsrädrige, solarbetriebene Roboter, die 1,5 Meter hoch, 2,3 Meter breit und 1,6 Meter lang sind und 180 Kilogramm wiegen. Sechs Räder auf einem Rocker-Bogie-System ermöglichen Mobilität in unwegsamem Gelände. Jedes Rad hat seinen eigenen Motor. Das Fahrzeug wird vorne und hinten gelenkt und ist für einen sicheren Betrieb bei Neigungen von bis zu 30 Grad ausgelegt. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 5 Zentimeter pro Sekunde (2,0 Zoll/s) [21] 0,18 Kilometer pro Stunde (0,11 mph), obwohl die Durchschnittsgeschwindigkeit etwa 1 Zentimeter pro Sekunde (0,39 Zoll/s) beträgt. Beide Geist und Gelegenheit haben Teile des Metalls des gefallenen World Trade Centers darauf, die "in Schilde verwandelt wurden, um die Kabel an den Bohrmechanismen zu schützen". [22] [23]

Solaranlagen erzeugen pro Marstag (Sol) etwa 140 Watt für bis zu vier Stunden, während wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien Energie für den Einsatz in der Nacht speichern. Spirituosen Bordcomputer verwendet eine 20 MHz RAD6000 CPU mit 128 MB DRAM, 3 MB EEPROM und 256 MB Flash-Speicher. Die Betriebstemperatur des Rovers reicht von -40 bis +40 °C (-40 bis 104 °F) und Radioisotop-Heizeinheiten sorgen für ein Grundniveau der Heizung, bei Bedarf unterstützt durch elektrische Heizungen. Ein Goldfilm und eine Schicht aus Silica-Aerogel sorgen für die Isolierung.

Die Kommunikation hängt von einer omnidirektionalen Low-Gain-Antenne ab, die mit einer niedrigen Datenrate kommuniziert, und einer steuerbaren High-Gain-Antenne, die beide in direktem Kontakt mit der Erde stehen. Eine Antenne mit niedrigem Gewinn wird auch verwendet, um Daten an Raumfahrzeuge weiterzuleiten, die den Mars umkreisen.

Wissenschaftsnutzlast Bearbeiten

Zu den wissenschaftlichen Instrumenten gehören:

    – untersucht Textur, Farbe, Mineralogie und Struktur des lokalen Geländes. – Monochrom mit größerem Sichtfeld, aber geringerer Auflösung, für Navigation und Autofahren. – identifiziert vielversprechende Gesteine ​​und Böden für eine genauere Untersuchung und bestimmt die Prozesse, die sie gebildet haben. , zwei SW-Kameras mit 120-Grad-Sichtfeld, die zusätzliche Daten über die Umgebung des Rovers liefern.

Der Roverarm hält folgende Instrumente:

    (MB) MIMOS II – dient zur Nahuntersuchung der Mineralogie eisenhaltiger Gesteine ​​und Böden. (APXS) – Nahanalyse der Häufigkeiten von Elementen, aus denen Gesteine ​​und Böden bestehen.
  • Magnete – zum Auffangen magnetischer Staubpartikel.
  • Microscopic Imager (MI) – liefert hochaufgelöste Nahaufnahmen von Gesteinen und Böden. (RAT) – legt frisches Material zur Untersuchung durch Instrumente an Bord frei.

2004 Bearbeiten

Die Geist Mars-Rover und -Lander erreichten am 4. Januar 2004 um 04:35 Uhr Boden UTC erfolgreich die Marsoberfläche. Dies war der Beginn ihrer 90-Sol-Mission, aber die Reinigung von Solarzellen würde bedeuten, dass dies der Beginn einer viel längeren Mission war , Laufzeit bis 2010.

Landeplatz: Columbia Gedenkstation Bearbeiten

Nachdem sich das Airbag-geschützte Landefahrzeug auf der Oberfläche niedergelassen hatte, rollte der Rover aus, um Panoramabilder zu machen. Diese liefern Wissenschaftlern die Informationen, die sie benötigen, um vielversprechende geologische Ziele auszuwählen und zu diesen Orten zu fahren, um wissenschaftliche Untersuchungen vor Ort durchzuführen. Das Panoramabild unten zeigt eine leicht hügelige Oberfläche, die mit kleinen Felsen übersät ist, mit Hügeln am Horizont bis zu 3 Kilometer entfernt. [26] Das MER-Team nannte den Landeplatz "Columbia Memorial Station", zu Ehren der sieben im Space Shuttle getöteten Astronauten Columbia Katastrophe.

"Sleepy Hollow", eine flache Vertiefung im Marsboden auf der rechten Seite des obigen Bildes, wurde als frühes Ziel anvisiert, als der Rover von seiner Landerplattform abfuhr. NASA-Wissenschaftler waren sehr an diesem Krater interessiert. Es ist 9 Meter (30 ft) breit und etwa 12 Meter (39 ft) nördlich des Landers.

Erstes Farbbild Bearbeiten

Rechts ist das erste Farbbild zu sehen, das aus Bildern der Panoramakamera des Mars Exploration Rover stammt Geist. Es war das Bild mit der höchsten Auflösung, das auf der Oberfläche eines anderen Planeten aufgenommen wurde. Laut Kameradesigner Jim Bell von der Cornell University besteht das Panoramamosaik aus vier Pancam-Bildern hoch und drei breit. Das gezeigte Bild hatte ursprünglich eine volle Größe von 4.000 x 3.000 Pixeln. Ein komplettes Pancam-Panorama ist jedoch sogar 8-mal größer und könnte in Stereo aufgenommen werden (d. h. zwei vollständige Bilder, wodurch die Auflösung wieder doppelt so groß ist). Die Farben sind ziemlich genau. (Für eine technische Erklärung siehe Farben außerhalb des Bereichs des menschlichen Auges.)

Die MER Pancams sind Schwarz-Weiß-Instrumente. Dreizehn rotierende Filterräder erzeugen mehrere Bilder derselben Szene bei unterschiedlichen Wellenlängen. Einmal auf der Erde empfangen, können diese Bilder kombiniert werden, um Farbbilder zu erzeugen. [27]

Sol 17 Flash-Speicher-Management-Anomalie Bearbeiten

Am 21. Januar 2004 (Sol 17), Geist brach die Kommunikation mit der Missionssteuerung abrupt ab. Am nächsten Tag funkte der Rover einen 7,8-Bit/s-Piepton, der bestätigte, dass er eine Übertragung von der Erde erhalten hatte, aber auch darauf hinwies, dass das Fahrzeug glaubte, dass es sich in einem Fehlermodus befände. Auf Befehle würde nur zeitweise geantwortet. Dies wurde als sehr schwerwiegende Anomalie beschrieben, die jedoch möglicherweise behoben werden kann, wenn es sich um ein Problem mit einer Software- oder Speicherbeschädigung handelt und nicht um einen schwerwiegenden Hardwarefehler. Geist erhielt den Befehl, technische Daten zu übertragen, und sendete am 23. Januar mehrere kurze Nachrichten mit niedriger Bitrate, bevor schließlich 73 Megabit über das X-Band an . übertragen wurden Mars-Odyssee. Die Messwerte aus den technischen Daten deuteten darauf hin, dass sich der Rover nicht im Schlafmodus befand. Als solches verschwendete es seine Batterieenergie und überhitzte – Risikofaktoren, die den Rover möglicherweise zerstören könnten, wenn sie nicht bald behoben werden. Auf Sol 20 schickte ihm das Kommandoteam den Befehl SHUTDWN_DMT_TIL ("Shutdown Dammit Until"), um zu versuchen, es bis zu einer bestimmten Zeit auszusetzen. Es scheint den Befehl ignoriert zu haben.

Die damals führende Theorie war, dass der Rover in einer "Reboot-Schleife" feststeckte. Der Rover war so programmiert, dass er neu startet, wenn an Bord ein Fehler auftritt. Wenn jedoch während des Neustarts ein Fehler aufgetreten ist, wird der Neustart für immer fortgesetzt. Die Tatsache, dass das Problem während des Neustarts bestehen blieb, deutete darauf hin, dass der Fehler nicht im RAM, sondern entweder im Flash-Speicher, im EEPROM oder auf einem Hardwarefehler lag. Der letzte Fall würde den Rover wahrscheinlich zum Untergang bringen. Die Entwickler hatten die Möglichkeit von Fehlern im Flash-Speicher und EEPROM vorausgesehen und es so gemacht, dass der Rover gebootet werden konnte, ohne jemals den Flash-Speicher zu berühren. Das Radio selbst könnte einen begrenzten Befehlssatz decodieren – genug, um dem Rover zu sagen, dass er ohne Flash neu starten soll. Ohne Zugriff auf den Flash-Speicher wurde der Neustartzyklus unterbrochen.

Am 24. Januar 2004 (Sol 19) gab das Rover-Reparaturteam bekannt, dass das Problem mit Geist's Flash-Speicher und die Software, die darauf geschrieben hat. Es wurde angenommen, dass die Flash-Hardware ordnungsgemäß funktioniert, aber das Dateiverwaltungsmodul in der Software war "nicht robust genug" für die Operationen, die Geist beteiligt war, als das Problem auftrat, was darauf hinweist, dass das Problem durch einen Softwarefehler und nicht durch fehlerhafte Hardware verursacht wurde. Die NASA-Ingenieure kamen schließlich zu dem Schluss, dass das Dateisystem zu viele Dateien enthielt, was ein relativ kleines Problem war. Die meisten dieser Dateien enthielten nicht benötigte Flugdaten. Nachdem die Ingenieure erkannt hatten, was das Problem war, löschten sie einige Dateien und formatierten schließlich das gesamte Flash-Speichersystem neu. Am 6. Februar (Sol 32) wurde der Rover in seinen ursprünglichen Betriebszustand zurückversetzt und die wissenschaftlichen Aktivitäten wieder aufgenommen. [28]

Erstes absichtliches Schleifen eines Felsens auf dem Mars Edit

Für das erste absichtliche Schleifen eines Gesteins auf dem Mars, die Geist Team wählte einen Felsen namens "Adirondack". Um die Fahrt dorthin zu machen, drehte sich der Rover in kurzen Bögen von insgesamt 95 Zentimetern um 40 Grad. Dann drehte er sich in Richtung des Zielfelsens und fuhr vier kurze Züge mit insgesamt 1,9 m (6 ft 3 in) geradeaus. Adirondack wurde einem anderen Felsen namens "Sashimi" vorgezogen, der näher am Rover lag, da die Oberfläche von Adirondack glatter war, was ihn besser für das Rock Abrasion Tool (auch bekannt als "RAT") geeignet machte. [29]

Geist machte eine kleine Vertiefung im Gestein, 45,5 Millimeter (1,79 Zoll) im Durchmesser und 2,65 Millimeter (0,104 Zoll) tief. Die Untersuchung des frisch freigelegten Inneren mit dem mikroskopischen Bildgerät des Rovers und anderen Instrumenten bestätigte, dass das Gestein vulkanischer Basalt ist. [30]

Humphrey Rock Bearbeiten

Am 5. März 2004 gab die NASA bekannt, dass Geist hatte in einem Felsen namens "Humphrey" Hinweise auf die Wassergeschichte auf dem Mars gefunden. Raymond Arvidson, Professor an der McDonnell University und Lehrstuhlinhaber für Erd- und Planetenwissenschaften an der Washington University in St. Louis, berichtete während einer NASA-Pressekonferenz: "Wenn wir dieses Gestein auf der Erde finden würden, würden wir sagen, es ist ein vulkanisches Gestein, das ein wenig Flüssigkeit, die sich durch sie hindurch bewegt." Im Gegensatz zu den Gesteinen, die der Zwillingsrover gefunden hat Gelegenheit, dieser wurde aus Magma gebildet und nahm dann in kleinen Spalten helles Material auf, das wie kristallisierte Mineralien aussieht. Wenn diese Interpretation zutrifft, waren die Mineralien höchstwahrscheinlich in Wasser gelöst, das entweder im Gestein mitgeführt wurde oder später nach seiner Entstehung mit ihm interagierte. [31]

Bonneville-Krater Bearbeiten

Am sol 65 11. März 2004, Geist erreichte den Bonneville-Krater nach einer 400-Yard (370 m) Reise. [ Zitat benötigt ] Dieser Krater hat einen Durchmesser von etwa 200 Metern (220 yd) mit einem Boden etwa 10 m (11 yd) unter der Oberfläche. [32] Das JPL entschied, dass es eine schlechte Idee wäre, den Rover in den Krater zu schicken, da sie darin keine interessanten Ziele sahen. Geist fuhr am Südrand entlang und weiter nach Südwesten in Richtung der Columbia Hills.

Geist erreichte den Missoula-Krater auf Sol 105. Der Krater ist ungefähr 100 Yards (91 m) breit und 20 Yards (18 m) tief. Der Missoula-Krater wurde aufgrund des darin enthaltenen älteren Gesteins nicht als Ziel mit hoher Priorität angesehen. Der Rover umrundete den Nordrand und fuhr weiter nach Südosten. Er erreichte dann den Lahontan-Krater auf Sol 118 und fuhr am Rand entlang bis Sol 120. Lahontan ist ungefähr 60 Yards (55 m) breit und ungefähr 10 Yards (9,1 m) tief. Von seiner südwestlichen Seite erstreckt sich eine lange, sich schlängelnde Sanddüne, und Geist ging darum herum, weil lose Sanddünen ein unbekanntes Risiko für die Traktionsfähigkeit der Rover-Räder darstellen.

Columbia Hills Bearbeiten

Geist fuhr vom Bonneville-Krater in direkter Linie zu den Columbia Hills. Die Route wurde nur bei schwierigem Gelände direkt von den Ingenieuren kontrolliert, ansonsten fuhr der Rover autonom. Auf Sol 159, Geist erreichte das erste von vielen Zielen am Fuße der Columbia Hills namens West Spur. Hank's Hollow wurde 23 Sols lang untersucht. In Hank's Hollow befand sich der seltsam aussehende Fels namens "Pot of Gold". Dieses Gestein zu analysieren war schwierig für Geist, weil es in einer rutschigen Gegend lag. Nach einer detaillierten Analyse mit dem AXPS- und dem Mößbauer-Instrument wurde festgestellt, dass es Hämatit enthält. [33] Diese Art von Gestein kann in Verbindung mit Wasser gebaut werden.

Da die von den Sonnenkollektoren erzeugte Energie aufgrund der untergehenden Sonne und des Staubs abnahm, wurde der Deep Sleep-Modus eingeführt. In diesem Modus wurde der Rover während der Nacht komplett abgeschaltet, um Energie zu sparen, auch wenn die Instrumente ausfallen würden. [34] Die Route wurde so gewählt, dass die Panels des Rovers so weit wie möglich dem Wintersonnenlicht entgegengekippt wurden.

Von hier, Geist nahm einen nördlichen Pfad entlang des Fußes des Hügels zum Ziel Wooly Patch, der von Sol 192 bis Sol 199 untersucht wurde. Bei Sol 203, Geist war südwärts den Hügel hinaufgefahren und kam zu dem Felsen namens "Clovis". Clovis wurde von Sol 210 bis Sol 225 gemahlen und analysiert. Nach Clovis kamen die Ziele von Ebenezer (Sols 226–235), Tetl (Sols 270), Uchben und Palinque (Sols 281–295) und Lutefisk (Sols 296–303). . Von Sols 239 bis 262, Geist für die Sonnenkonjunktion heruntergefahren, wenn die Kommunikation mit der Erde blockiert ist. Langsam, Geist machte seinen Weg um den Gipfel des Husband Hill und war bei Sol 344 bereit, über den neu ausgewiesenen "Cumberland Ridge" und in "Larry's Lookout" und "Tennessee Valley" zu klettern. Geist habe auch einige Kommunikationstests mit dem ESA-Orbiter gemacht Mars-Express obwohl der größte Teil der Kommunikation normalerweise mit den NASA-Orbitern durchgeführt wurde Mars-Odyssee und Mars Global Surveyor.

2005 Bearbeiten

Fahrt zum Husband Hill Bearbeiten

Geist war nun seit einem Erdjahr auf dem Mars und fuhr langsam bergauf zum Gipfel des Husband Hill. Dies war schwierig, da es viele steinige Hindernisse und sandige Stellen gab. Dies führte häufig zu Schlupf und die Strecke konnte nicht wie geplant befahren werden. Im Februar, Geist's Computer erhielt ein Software-Update, um autonomer fahren zu können. [35] Auf Sol 371, Geist erreichte einen Felsen namens "Peace" nahe der Spitze des Cumberland Ridge. Geist Boden Frieden mit der RAT auf sol 373. Bis sol 390 (Mitte Februar 2005), Geist in Richtung "Larry's Lookout" vorrückte, indem er rückwärts den Hügel hinauffuhr. Die Wissenschaftler versuchten zu dieser Zeit, so viel Energie wie möglich für den Aufstieg zu sparen.

Geist untersuchten auch einige Ziele auf dem Weg, darunter das Bodenziel "Paso Robles", das die höchste Salzmenge enthielt, die auf dem roten Planeten gefunden wurde. Der Boden enthielt in seiner Zusammensetzung auch einen hohen Phosphorgehalt, jedoch nicht annähernd so hoch wie ein anderes Gestein, das von Geist, "Wunschstein". Einer der Wissenschaftler, mit denen Geist, Dr. Steve Squyres sagte über die Entdeckung: "Wir versuchen immer noch herauszufinden, was das bedeutet, aber bei so viel Salz hat Wasser hier eindeutig eine Rolle gespielt." [36]

Geist's durchqueren den Husband Hill

Geist künstlich zum Bild (von selbst aufgenommen) von Larry's Lookout hinzugefügt

Mars-Sonnenuntergang von Geist am Gusev-Krater, 19. Mai 2005.

Staubteufel Bearbeiten

Am 9. März 2005 (wahrscheinlich während der Marsnacht) sprang die Effizienz der Solarmodule des Rovers von der ursprünglichen

60% bis 93%, gefolgt von der Sichtung von Staubteufeln am 10. März. NASA-Wissenschaftler spekulieren, dass ein Staubteufel die Sonnenkollektoren sauber gefegt haben muss, was möglicherweise die Dauer der Mission erheblich verlängert. Dies ist auch das erste Mal, dass Staubteufel von gesichtet wurden Geist oder Gelegenheit, und ist mit Sicherheit eines der Top-Highlights der bisherigen Mission. Staubteufel wurden bisher nur von der . fotografiert Pfadfinder Sonde.

Überwachung der Missionsmitglieder Geist on Mars berichtete am 12. März 2005 (sol 421), dass eine glückliche Begegnung mit einem Staubteufel die Sonnenkollektoren des Roboters gereinigt hatte. Das Energieniveau stieg dramatisch an und die tägliche wissenschaftliche Arbeit sollte ausgeweitet werden. [37]

Ehemann Hill Gipfel Bearbeiten

Ab August Geist war nur 100 Meter (330 ft) von der Spitze entfernt. Hier wurde festgestellt, dass Husband Hill zwei Gipfel hat, von denen einer etwas höher als der andere ist. Am 21. August (sol 582), [38] Geist den eigentlichen Gipfel des Husband Hill erreicht. Der Rover war das erste Raumschiff, das einen Berg auf einem anderen Planeten bestieg. Die gesamte gefahrene Distanz betrug 4971 Meter. Der Gipfel selbst war flach. Geist nahm ein 360-Grad-Panorama in Echtfarbe auf, das den gesamten Gusev-Krater umfasste. Nachts beobachtete der Rover die Monde Phobos und Deimos, um ihre Bahnen besser bestimmen zu können. [39] Auf Sol 656 Geist hat mit seiner Pancam den Marshimmel und die Opazität der Atmosphäre vermessen, um eine koordinierte wissenschaftliche Kampagne mit dem Hubble-Weltraumteleskop in der Erdumlaufbahn durchzuführen. [40]

Vom Gipfel Geist entdeckte eine markante Formation, die "Home Plate" genannt wurde. Das war ein interessantes Ziel, aber Geist später zum McCool Hill gefahren, um im kommenden Winter seine Sonnenkollektoren in Richtung Sonne zu neigen. Ende Oktober wurde der Rover bergab und zur Home Plate gefahren. Auf dem Weg nach unten Geist erreichte auf Sol 690 die Gesteinsformation "Comanche". Wissenschaftler nutzten die Daten aller drei Spektrometer, um herauszufinden, dass etwa ein Viertel der Zusammensetzung von Comanche aus Magnesium-Eisen-Karbonat besteht. Diese Konzentration ist zehnmal höher als bei jedem zuvor identifizierten Karbonat in einem Marsgestein. Carbonate entstehen in nassen, nahezu neutralen Bedingungen, lösen sich aber in Säure auf. Der Fund bei Comanche ist der erste eindeutige Beweis von den Rovern der Mars Exploration Mission für eine vergangene Marsumgebung, die möglicherweise günstiger für das Leben war als die nassen, aber sauren Bedingungen, die von den früheren Funden der Rover angezeigt wurden. [41]

2006 Bearbeiten

Fahrt zum McCcool Hill Bearbeiten

In 2006 Geist fuhr zu einem Gebiet namens Home Plate und erreichte es im Februar. Für Veranstaltungen der NASA im Jahr 2006 siehe NASA Spirit Archive 2006

Spirituosen Als nächster Halt war ursprünglich die Nordwand des McCool Hill geplant, wo Geist während des Marswinters ausreichend Sonnenlicht erhalten würde. Am 16. März 2006 gab JPL bekannt, dass Spirituosen Das lästige Vorderrad hatte ganz aufgehört zu funktionieren. Trotz dieses, Geist machte immer noch Fortschritte in Richtung McCool Hill, weil das Kontrollteam den Rover so programmiert hatte, dass er rückwärts auf McCool Hill zufuhr und dabei sein kaputtes Rad schleifte. [42] Ende März, Geist stieß auf lockeren Boden, der seinen Fortschritt in Richtung McCool Hill behinderte. Es wurde beschlossen, Versuche, McCool Hill zu erreichen, einzustellen und stattdessen auf einem nahe gelegenen Bergrücken namens Low Ridge Haven zu parken.

Geist erreichte die nordwestliche Ecke von Home Plate, einem erhöhten und geschichteten Aufschluss auf Sol 744 (Februar 2006), nachdem versucht wurde, das Fahren zu maximieren. Wissenschaftliche Beobachtungen wurden mit Spirituosen Roboterarm.

Low Ridge Haven Bearbeiten

Erreichen des Grats am 9. April 2006 und Parken auf dem Grat mit einer Neigung von 11° nach Norden, Geist verbrachte die nächsten acht Monate auf dem Bergrücken und verbrachte diese Zeit damit, Veränderungen in der Umgebung zu beobachten. [43] Wegen des niedrigen Energieniveaus, das der Rover während des Marswinters erlebte, wurden keine Fahrten versucht. Der Rover unternahm seine erste Fahrt, eine kurze Drehung, um interessante Ziele in Reichweite des Roboterarms zu positionieren, Anfang November 2006, nach den kürzesten Tagen des Winters und der Sonnenkonjunktion, als die Kommunikation mit der Erde stark eingeschränkt war.

Während in Low Ridge, Geist zwei Gesteine ​​ähnlicher chemischer Natur abgebildet wie die von Gelegenheit's Heat Shield Rock, ein Meteorit auf der Marsoberfläche. Sie wurden "Zhong Shan" für Sun Yat-sen und "Allan Hills" für den Ort in der Antarktis genannt, an dem mehrere Mars-Meteoriten gefunden wurden, und hoben sich von den dunkleren Hintergrundfelsen ab. Weitere spektrographische Untersuchungen werden durchgeführt, um die genaue Zusammensetzung dieser Gesteine ​​zu bestimmen, die sich auch als Meteoriten herausstellen könnten.

2007 Bearbeiten

Software-Upgrade Bearbeiten

Am 4. Januar 2007 (sol 1067) erhielten beide Rover neue Flugsoftware für die Bordcomputer. Das Update wurde pünktlich zum dritten Jahrestag ihrer Landung erhalten. Die neuen Systeme lassen die Rover entscheiden, ob sie ein Bild übertragen oder nicht und ob sie ihre Arme zur Untersuchung von Gesteinen ausstrecken oder nicht wollen, oder die Umgebung untersuchen, um zu entscheiden, die Arme auszustrecken und die Felsen zu untersuchen. [44]

Silica Valley Bearbeiten

Geist'Es stellte sich heraus, dass das tote Rad einen Silberstreifen hatte. Als es im März 2007 unterwegs war und das tote Rad hinter sich herzog, kratzte das Rad die obere Schicht des Marsbodens ab und legte einen Bodenfleck frei, von dem Wissenschaftler sagen, dass er Beweise für eine vergangene Umgebung ist, die perfekt für mikrobielles Leben gewesen wäre. Es ist vergleichbar mit Gebieten auf der Erde, in denen Wasser oder Dampf aus heißen Quellen mit vulkanischem Gestein in Kontakt kamen. Auf der Erde sind dies Orte, an denen es von Bakterien wimmelt, sagte Rover-Chefwissenschaftler Steve Squyres. "Wir freuen uns sehr darüber", sagte er auf einem Treffen der American Geophysical Union (AGU). Die Gegend ist extrem reich an Kieselsäure – dem Hauptbestandteil von Fensterglas. Die Forscher sind nun zu dem Schluss gekommen, dass das helle Material auf zwei Arten hergestellt worden sein muss. Erstens: Ablagerungen von heißen Quellen, die entstanden, als Wasser Kieselsäure an einem Ort auflöste und dann an einen anderen (z. B. einen Geysir) trug. Zweitens: Saurer Dampf, der durch Risse in Gesteinen aufstieg, entzog ihnen ihre mineralischen Bestandteile und hinterließ Kieselsäure. "Das Wichtigste ist, dass die Auswirkungen auf die frühere Bewohnbarkeit des Mars, egal ob es sich um die eine oder andere Hypothese handelt, ziemlich gleich sind", erklärte Squyres gegenüber BBC News. Heißes Wasser bietet eine Umgebung, in der Mikroben gedeihen können, und die Ausfällung dieser Kieselsäure gräbt und konserviert sie. Squyres fügte hinzu: "Sie können zu heißen Quellen gehen und Sie können zu Fumarolen gehen und an jedem Ort der Erde wimmelt es von Leben – mikrobiellem Leben." [45] [46]

Globaler Staubsturm und Home Plate Bearbeiten

Im Laufe des Jahres 2007 Geist verbrachte mehrere Monate in der Nähe des Fußes des Home Plate Plateaus. Auf Sol 1306 Geist kletterte auf den östlichen Rand des Plateaus. Im September und Oktober untersuchte es an mehreren Stellen auf der südlichen Hälfte des Plateaus Gesteine ​​und Böden. Am 6. November, Geist hatte den westlichen Rand von Home Plate erreicht und begann mit der Aufnahme von Bildern für einen Panoramaüberblick über das westliche Tal, wobei Grissom Hill und Husband Hill sichtbar waren. Das Panoramabild wurde am 3. Januar 2008 auf der Website der NASA unter wenig Aufmerksamkeit veröffentlicht, bis eine unabhängige Website am 23. sein rechter Arm teilweise angehoben. [47] [48]

Gegen Ende Juni 2007 begann eine Reihe von Staubstürmen, die Marsatmosphäre mit Staub zu bedecken. Die Stürme intensivierten sich und bis zum 20. Juli beide Geist und Gelegenheit standen vor der realen Möglichkeit eines Systemausfalls aufgrund von Energiemangel. Die NASA veröffentlichte eine Erklärung an die Presse, in der es (teilweise) hieß: „Wir streben danach, dass unsere Rover diese Stürme überleben, aber sie wurden nie für so intensive Bedingungen entwickelt“. [49] Das Hauptproblem, das durch die Staubstürme verursacht wurde, war eine dramatische Verringerung der Sonnenenergie, die dadurch verursacht wurde, dass so viel Staub in der Atmosphäre war, dass 99 Prozent des direkten Sonnenlichts blockiert wurden Gelegenheit, und etwas mehr zu Geist.

Normalerweise können die Solarzellen der Rover bis zu 700 Wattstunden (2.500 kJ) Energie pro Marstag erzeugen. Nach den Stürmen wurde die erzeugte Energiemenge stark auf 128 Wattstunden (460 kJ) reduziert. Wenn die Rover weniger als 150 Wattstunden (540 kJ) pro Tag erzeugen, müssen sie ihre Batterien entladen, um Überlebensheizungen zu betreiben. Wenn die Batterien leer laufen, können wichtige elektrische Elemente aufgrund der starken Kälte ausfallen. Beide Rover wurden auf die niedrigste Leistungsstufe gesetzt, um die Stürme abzuwarten. Anfang August begannen sich die Stürme leicht aufzulösen, sodass die Rover ihre Batterien erfolgreich aufladen konnten. Sie wurden im Winterschlaf gehalten, um den Rest des Sturms abzuwarten. [50]

2008 Bearbeiten

Winterschlaf Bearbeiten

Das Hauptanliegen war das Energieniveau für Geist. Um den Lichteinfall auf die Sonnenkollektoren zu erhöhen, wurde der Rover im nördlichen Teil der Home Plate an einem möglichst steilen Hang geparkt. Es wurde erwartet, dass die Staubbedeckung der Sonnenkollektoren um 70 Prozent zunehmen würde und eine Neigung von 30 Grad notwendig wäre, um den Winter zu überstehen. Im Februar wurde eine Neigung von 29,9 Grad erreicht. Zeitweise war zusätzliche Energie verfügbar und ein hochauflösendes Panorama namens Knochenstell wurde produziert. Zu anderen Zeiten, als nur noch genügend Sonnenenergie zum Aufladen der Batterien vorhanden war, wurde die Kommunikation mit der Erde minimiert und alle unnötigen Instrumente abgeschaltet. Zur Wintersonnenwende sank die Energieproduktion auf 235 Wattstunden pro Sol. [51]

Winter-Staubsturm Bearbeiten

Am 10. November 2008 reduzierte ein großer Staubsturm die Leistung der Solarpaneele weiter auf 89 Wattstunden (320 kJ) pro Tag – ein kritisch niedriger Wert. [52] NASA-Beamte hofften, dass Geist den Sturm überleben würde und dass das Energieniveau steigen würde, sobald der Sturm vorüber war und der Himmel sich auflöste. Sie versuchten, Energie zu sparen, indem sie die Systeme, einschließlich der Heizungen, für längere Zeit abschalteten. Am 13. November 2008 erwachte der Rover und kommunizierte wie geplant mit der Missionsleitung. [53]

Vom 14. November 2008 bis 20. November 2008 (Sols 1728 bis 1734), Geist durchschnittlich 169 Wattstunden (610 kJ) pro Tag. Die Heizungen für das thermische Emissionsspektrometer, das täglich etwa 27 Wattstunden (97 kJ) verbrauchte, wurden am 11. November 2008 deaktiviert.Tests am Wärmeemissionsspektrometer zeigen, dass es unbeschädigt war und die Heizungen mit ausreichender Energie aktiviert würden. [54] Die Sonnenkonjunktion, bei der sich die Sonne zwischen Erde und Mars befindet, begann am 29. November 2008 und die Kommunikation mit den Rovern war bis zum 13. Dezember 2008 nicht möglich. [55]

2009 Bearbeiten

Erhöhte Energie Bearbeiten

Am 6. Februar 2009 blies ein wohltuender Wind einen Teil des auf den Platten angesammelten Staubs weg. Dies führte zu einer Steigerung der Energieabgabe auf 240 Wattstunden (860 kJ) pro Tag. NASA-Beamte gaben an, dass dieser Energiezuwachs hauptsächlich für das Fahren verwendet werden sollte. [56]

Am 18. April 2009 (sol 1879) und 28. April 2009 (sol 1889) wurde der Energieertrag der Solaranlagen durch Reinigungsaktionen erhöht. [57] [58] Die Energieabgabe von Spirituosen Solaranlagen stiegen von 223 Wattstunden (800 kJ) pro Tag am 31. März 2009 auf 372 Wattstunden (1.340 kJ) pro Tag am 29. April 2009. [58]

Sandfang Bearbeiten

Am 1. Mai 2009 (Sol 1892) blieb der Rover in weichem Sand stecken, die Maschine ruhte auf einem Lager aus Eisen(III)-Sulfat (Jarosit), das unter einem Furnier aus normal aussehendem Boden verborgen war. Eisensulfat hat eine sehr geringe Kohäsion, was es den Rädern des Rovers erschwert, Traktion zu gewinnen. [59] [60]

JPL-Teammitglieder simulierten die Situation mit einem Rover-Mock-up und Computermodellen, um den Rover wieder auf Kurs zu bringen. Um die gleichen bodenmechanischen Bedingungen auf der Erde wie auf dem Mars bei geringer Schwerkraft und sehr schwachem Atmosphärendruck zu reproduzieren, werden Tests mit einer leichteren Version eines Mock-ups von Geist wurden am JPL in einer speziellen Sandbox durchgeführt, um das Kohäsionsverhalten von schlecht verfestigten Böden bei geringer Schwerkraft zu simulieren. [61] [62] Am 17. November 2009 begannen die vorläufigen Bergungsfahrten. [17]

Am 17. Dezember 2009 (sol 2116) begann das rechte Vorderrad plötzlich für die ersten drei von vier Umdrehungsversuchen normal zu funktionieren. Es war nicht bekannt, welche Auswirkungen es auf die Befreiung des Rovers haben würde, wenn das Rad wieder voll funktionsfähig wäre. Das rechte Hinterrad war ebenfalls am 28. November (sol 2097) abgewürgt und blieb für den Rest der Mission funktionsunfähig. Dadurch hatte der Rover nur noch vier voll funktionsfähige Räder. [63] Wenn das Team keine Bewegung gewinnen und die Neigung der Sonnenkollektoren anpassen oder einen günstigen Wind zum Reinigen der Sonnenkollektoren gewinnen könnte, könnte der Rover nur bis Mai 2010 in Betrieb sein. [64]

2010 Bearbeiten

Marswinter in Troy Bearbeiten

Am 26. Januar 2010 (sol 2155) beschloss die NASA, nach mehreren Monaten des Versuchs, den Rover zu befreien, die mobile Robotermission neu zu definieren, indem sie sie als stationäre Forschungsplattform bezeichnete. Es wurden Anstrengungen unternommen, um eine geeignetere Ausrichtung der Plattform in Bezug auf die Sonne vorzubereiten, um eine effizientere Aufladung der Batterien der Plattform zu ermöglichen. Dies war notwendig, um einige Systeme während des Marswinters betriebsbereit zu halten. [65] Am 30. März 2010 übersprang Spirit eine geplante Kommunikationssitzung und war, wie von den jüngsten Stromversorgungsprojektionen erwartet, wahrscheinlich in einen energiesparenden Ruhezustand eingetreten. [66]

Die letzte Kommunikation mit dem Rover war am 22. März 2010 (sol 2208) [67] und es besteht die starke Möglichkeit, dass die Batterien des Rovers irgendwann so viel Energie verloren haben, dass die Missionsuhr stehen blieb. In früheren Wintern konnte der Rover auf einem Hang zur Sonne parken und seine Innentemperatur über -40 ° C (-40 ° F) halten, aber da der Rover auf ebenem Boden feststeckte, ist seine Innentemperatur schätzungsweise auf . gesunken −55 °C (−67 °F). Wenn Geist diese Bedingungen überstanden hatte und eine Reinigungsaktion stattgefunden hatte, bestand die Möglichkeit, dass mit der südlichen Sommersonnenwende im März 2011 die Sonnenenergie auf ein Niveau ansteigen würde, das den Rover aufwecken würde. [68]

Kommunikationsversuche Bearbeiten

Geist bleibt stumm an seinem Standort namens "Troy" auf der Westseite der Home Plate. Nach dem 22. März 2010 (sol 2208) gab es keine Kommunikation mit dem Rover. [69]

Es ist wahrscheinlich, dass Geist hatte einen Energiesparfehler und hatte alle Subsysteme, einschließlich der Kommunikation, abgeschaltet und war in einen Tiefschlaf gefallen, um seine Batterien wieder aufzuladen. Es ist auch möglich, dass der Rover einen Fehler bei der Missionsuhr hatte. Wenn das passiert wäre, hätte der Rover das Zeitgefühl verloren und versucht zu schlafen, bis genug Sonnenlicht auf die Solarzellen fiel, um ihn aufzuwecken. Dieser Zustand wird "Solar Groovy" genannt. Wenn der Rover von einem Fehler der Missionsuhr erwachte, würde er nur lauschen. Ab dem 26. Juli 2010 (sol 2331) wurde ein neues Verfahren implementiert, um den möglichen Fehler der Missionsuhr zu beheben.

Jedes Sol sendeten die Missionscontroller des Deep Space Network eine Reihe von X-Band-Befehlen "Sweep & Beep". Wenn der Rover einen Fehler bei der Missionsuhr gehabt hätte und dann während des Tages geweckt worden wäre, hätte er während jeder Wachstunde in kurzen 20-Minuten-Intervallen zugehört. Aufgrund des möglichen Uhrenfehlers war das Timing dieser 20-minütigen Hörintervalle nicht bekannt, daher wurden mehrere "Sweep & Beep"-Befehle gesendet. Wenn der Rover einen dieser Befehle gehört hätte, hätte er mit einem X-Band-Beep-Signal geantwortet, die Missionscontroller über seinen Status informiert und ihnen ermöglicht, den Status des Rovers weiter zu untersuchen. Aber selbst mit dieser neuen Strategie gab es keine Reaktion des Rovers.

Der Rover war 7.730,50 Meter (4.80351 Meilen) gefahren, bis er unbeweglich wurde. [70]

2011 Bearbeiten

Missionsende Bearbeiten

JPL versuchte weiterhin, Kontakt zu Geist bis 25. Mai 2011, als die NASA das Ende der Kontaktbemühungen und den Abschluss der Mission ankündigte. [13] [15] [71] Laut NASA erlebte der Rover wahrscheinlich übermäßig kalte „Innentemperaturen“ aufgrund „unzureichender Energie, um seine Überlebensheizungen zu betreiben“, was wiederum das Ergebnis eines „stressigen Mars-Winters ohne viel“ war Sonnenlicht." Viele kritische Komponenten und Verbindungen wären "anfällig für Kälteschäden". [15] Vermögenswerte, die zur Unterstützung benötigt wurden Geist wurden auf Unterstützung umgestellt Spirituosen dann noch aktiv Gelegenheit Rover, [13] und Mars-Rover Neugier die den Gale-Krater erforscht und dies seit mehr als sechs Jahren tut. [72]

Die Felsen in den Ebenen von Gusev sind eine Art Basalt. Sie enthalten die Mineralien Olivin, Pyroxen, Plagioklas und Magnetit und sehen aus wie vulkanischer Basalt, da sie feinkörnig mit unregelmäßigen Löchern sind (Geologen würden sagen, dass sie Vesikel und Kluften haben). [73] [74]

Ein Großteil des Bodens auf den Ebenen entstand durch den Abbau der lokalen Gesteine. In einigen Böden wurden ziemlich hohe Nickelgehalte gefunden, die wahrscheinlich von Meteoriten stammen. [75]

Die Analyse zeigt, dass die Gesteine ​​durch winzige Wassermengen leicht verändert wurden. Außenbeschichtungen und Risse im Inneren des Gesteins deuten auf wasserabgelagerte Mineralien, möglicherweise Bromverbindungen, hin. Alle Gesteine ​​enthalten eine feine Staubschicht und eine oder mehrere härtere Materialschuppen. Eine Sorte kann abgebürstet werden, während eine andere mit dem Rock Abrasion Tool (RAT) abgeschliffen werden musste. [76]

Es gibt eine Vielzahl von Gesteinen in den Columbia Hills, von denen einige durch Wasser verändert wurden, aber nicht sehr viel Wasser.

Der Staub im Gusev-Krater ist der gleiche wie überall auf dem Planeten. Der gesamte Staub erwies sich als magnetisch. Außerdem, Geist fanden heraus, dass der Magnetismus durch das Mineral Magnetit verursacht wurde, insbesondere Magnetit, das das Element Titan enthielt. Ein Magnet konnte den gesamten Staub vollständig umleiten, daher wird angenommen, dass der gesamte Marsstaub magnetisch ist. [77] Die Spektren des Staubs ähnelten Spektren von hellen Regionen mit geringer thermischer Trägheit wie Tharsis und Arabia, die von umkreisenden Satelliten entdeckt wurden. Eine dünne Staubschicht, vielleicht weniger als ein Millimeter dick, bedeckt alle Oberflächen. Etwas darin enthält eine kleine Menge chemisch gebundenes Wasser. [78] [79]

Ebenen Bearbeiten

Beobachtungen von Gesteinen in den Ebenen zeigen, dass sie die Mineralien Pyroxen, Olivin, Plagioklas und Magnetit enthalten. Diese Gesteine ​​können auf verschiedene Arten klassifiziert werden. Die Mengen und Arten von Mineralien machen die Gesteine ​​zu primitiven Basalten – auch pikritische Basalte genannt. Die Gesteine ​​ähneln alten terrestrischen Gesteinen, die als basaltische Komatiite bezeichnet werden.

Gesteine ​​der Ebenen ähneln auch den basaltischen Shergottiten, Meteoriten, die vom Mars kamen. Ein Klassifikationssystem vergleicht die Menge an Alkalielementen mit der Menge an Kieselsäure in einem Diagramm in diesem System. Die Gesteine ​​der Gusev-Ebene liegen in der Nähe der Verbindung von Basalt, Pikrobasalt und Tephrit. Die Irvine-Barager-Klassifikation nennt sie Basalte. [73] Das Gestein der Ebenen wurde sehr leicht verändert, wahrscheinlich durch dünne Wasserfilme, weil es weicher ist und Adern aus hellem Material enthält, das Bromverbindungen sein können, sowie Beschichtungen oder Rinden. Es wird vermutet, dass kleine Wassermengen in Risse eingedrungen sind und Mineralisierungsprozesse induziert haben). [73] [74] Beschichtungen auf den Gesteinen können entstanden sein, als Gesteine ​​vergraben wurden und mit dünnen Wasser- und Staubfilmen wechselwirkten. Ein Zeichen dafür, dass sie verändert wurden, war, dass es einfacher war, diese Gesteine ​​​​zu schleifen als die gleichen Gesteinsarten, die auf der Erde gefunden wurden.

Querschnittszeichnung eines typischen Gesteins aus der Ebene des Gusev-Kraters. Die meisten Gesteine ​​enthalten eine Staubschicht und eine oder mehrere härtere Schichten. Adern von im Wasser abgelagerten Mineralien sind zusammen mit Olivinkristallen sichtbar. Venen können Bromsalze enthalten.

Columbia Hills Bearbeiten

Wissenschaftler fanden in den Columbia Hills eine Vielzahl von Gesteinsarten und ordneten sie in sechs verschiedene Kategorien ein. Die sechs sind: Clovis, Wishbone, Peace, Watchtower, Backstay und Independence. Sie sind nach einem prominenten Felsen in jeder Gruppe benannt. Ihre chemischen Zusammensetzungen, gemessen mit APXS, unterscheiden sich erheblich voneinander. [80] Am wichtigsten ist, dass alle Gesteine ​​in Columbia Hills aufgrund wässriger Flüssigkeiten unterschiedlich stark verändert sind. [81] Sie sind mit den Elementen Phosphor, Schwefel, Chlor und Brom angereichert, die alle in wässrigen Lösungen mitgeführt werden können. Das Gestein der Columbia Hills enthält Basaltglas, zusammen mit unterschiedlichen Mengen an Olivin und Sulfaten. [82] [83] Die Olivinhäufigkeit variiert umgekehrt mit der Menge an Sulfaten. Dies ist genau das, was erwartet wird, denn Wasser zerstört Olivin, hilft aber bei der Bildung von Sulfaten.

Es wird angenommen, dass saurer Nebel einige der Wachtturmfelsen verändert hat. Dies war in einem 200 Meter langen Abschnitt des Cumberland Ridge und des Husband Hill-Gipfels. Bestimmte Orte wurden weniger kristallin und amorpher. Saurer Wasserdampf von Vulkanen löste einige Mineralien auf und bildete ein Gel. Beim Verdunsten von Wasser bildete sich ein Zement und erzeugte kleine Unebenheiten. Dieser Prozess wurde im Labor beobachtet, wenn Basaltgesteine ​​Schwefel- und Salzsäure ausgesetzt wurden. [84] [85] [86]

Die Clovis-Gruppe ist besonders interessant, weil das Mößbauer-Spektrometer (MB) darin Goethit nachgewiesen hat. [87] Goethit bildet sich nur in Gegenwart von Wasser, daher ist seine Entdeckung der erste direkte Beweis für früheres Wasser in den Gesteinen der Columbia Hills. Darüber hinaus zeigten die MB-Spektren von Gesteinen und Aufschlüssen einen starken Rückgang der Olivin-Präsenz, [82] obwohl die Gesteine ​​wahrscheinlich früher viel Olivin enthielten. [88] Olivin ist ein Marker für Wassermangel, da es sich in Gegenwart von Wasser leicht zersetzt. Sulfat wurde gefunden, und es braucht Wasser, um sich zu bilden. Wishstone enthielt viel Plagioklas, etwas Olivin und Anhydrat (ein Sulfat). Friedensgesteine ​​zeigten Schwefel und starke Hinweise auf gebundenes Wasser, so dass hydratisierte Sulfate vermutet werden. Gesteinen der Wachtturm-Klasse fehlt Olivin, daher können sie durch Wasser verändert worden sein. Die Independence-Klasse zeigte einige Anzeichen von Ton (vielleicht Montmorillonit, ein Mitglied der Smektit-Gruppe). Tone erfordern eine ziemlich lange Exposition gegenüber Wasser, um sich zu bilden. Eine Bodenart namens Paso Robles aus den Columbia Hills kann eine Verdunstungsablagerung sein, da sie große Mengen an Schwefel, Phosphor, Kalzium und Eisen enthält. [81] Außerdem fand MB, dass ein Großteil des Eisens im Boden von Paso Robles in der oxidierten Fe 3+ -Form vorlag, was bei Anwesenheit von Wasser der Fall wäre. [78]

Gegen Mitte der sechsjährigen Mission (eine Mission, die nur 90 Tage dauern sollte) wurden große Mengen an reiner Kieselsäure im Boden gefunden. [89] Die Kieselsäure könnte aus der Wechselwirkung des Bodens mit Säuredämpfen stammen, die durch vulkanische Aktivität in Gegenwart von Wasser oder aus Wasser in einer heißen Quelle erzeugt werden. [90]

Nach Geist Wissenschaftler, die ihre Arbeit eingestellt haben, studierten alte Daten des Miniatur-Thermal-Emissions-Spektrometers oder Mini-TES und bestätigten das Vorhandensein großer Mengen an karbonatreichen Gesteinen, was bedeutet, dass Regionen der Erde einst Wasser beherbergt haben könnten. Die Karbonate wurden in einem Gesteinsaufschluss namens "Comanche" entdeckt. [91] [92]

Zusammenfassend, Geist fanden Hinweise auf leichte Verwitterung in den Ebenen von Gusev, aber keine Hinweise auf einen See. In den Columbia Hills gab es jedoch klare Hinweise auf eine mäßige Wasserverwitterung. Die Beweise umfassten Sulfate und die Mineralien Goethit und Karbonate, die sich nur in Gegenwart von Wasser bilden. Es wird angenommen, dass der Gusev-Krater vor langer Zeit einen See beherbergte, der jedoch seitdem von magmatischen Materialien bedeckt ist. Der gesamte Staub enthält eine magnetische Komponente, die mit etwas Titan als Magnetit identifiziert wurde. Darüber hinaus ist die dünne Staubschicht, die alles auf dem Mars bedeckt, in allen Teilen des Mars gleich.

Geist richtete seine Kameras auf den Himmel und beobachtete einen Transit der Sonne durch den Marsmond Deimos (siehe Transit des Deimos vom Mars). Außerdem wurde Anfang März 2004 das erste Foto der Erde von der Oberfläche eines anderen Planeten aufgenommen.

Ende 2005, Geist nutzte eine günstige Energiesituation, um mehrere nächtliche Beobachtungen der beiden Marsmonde Phobos und Deimos durchzuführen. [93] Zu diesen Beobachtungen gehörte eine "Mondfinsternis" (oder eher phobische) Sonnenfinsternis als Geist beobachtete, wie Phobos im Schatten des Mars verschwand. Einige Geist's Sternenbeobachtung wurde entwickelt, um nach einem vorhergesagten Meteoritenschauer zu suchen, der durch den Halleyschen Kometen verursacht wurde, und obwohl mindestens vier abgebildete Streaks verdächtige Meteore waren, konnten sie nicht eindeutig von denen unterschieden werden, die durch kosmische Strahlung verursacht wurden. [93]

Ein Merkurtransit vom Mars fand am 12. Januar 2005 von etwa 14:45 UTC bis 23:05 UTC statt. Theoretisch hätte dies von beiden beobachtet werden können Geist und Gelegenheit Die Kameraauflösung erlaubte es jedoch nicht, den Winkeldurchmesser von Merkur von 6,1" zu sehen. Sie konnten Transite von Deimos über die Sonne beobachten, aber bei einem Winkeldurchmesser von 2' ist Deimos etwa 20-mal größer als der Winkeldurchmesser von 6,1" von Merkur. Von JPL Horizons generierte Ephemeridendaten weisen darauf hin, dass Gelegenheit hätte den Transit vom Start bis zum lokalen Sonnenuntergang um etwa 19:23 UTC Erdzeit beobachten können, während Geist hätte es vom lokalen Sonnenaufgang um etwa 19:38 UTC bis zum Ende des Transits beobachten können. [ Klärung nötig ] [94]

Beide Rover haben ihre ursprüngliche Missionszeit von 90 Sols um ein Vielfaches überschritten. Die längere Zeit an der Oberfläche und damit die zusätzliche Belastung der Komponenten führte zu einigen Problemen. [69]

Am 13. März 2006 (sol 778) stellte das rechte Vorderrad seine Arbeit ein [95], nachdem es auf dem Mars 4,2 mi (7 km) zurückgelegt hatte. Ingenieure begannen, den Rover rückwärts zu fahren und das tote Rad zu zerren. Obwohl dies zu Änderungen der Fahrtechniken führte, wurde der Schleppeffekt zu einem nützlichen Werkzeug, der während der Fahrt des Rovers teilweise Erde von der Oberfläche entfernte und so die Abbildung von Bereichen ermöglichte, die normalerweise unzugänglich wären. Mitte Dezember 2009 zeigte jedoch zur Überraschung der Ingenieure das rechte Vorderrad bei einem Radtest auf sol 2113 leichte Bewegung und drehte sich bei drei von vier Radtests auf sol 2117 deutlich mit normalem Widerstand, blieb aber stehen die vierte. Am 29. November 2009 (sol 2098) kam auch das rechte Hinterrad zum Stillstand und blieb für den Rest der Mission funktionsunfähig.

Auch wissenschaftliche Instrumente erfuhren eine Degradation, weil sie der rauen Marsumgebung ausgesetzt waren und über einen viel längeren Zeitraum verwendet wurden, als von den Missionsplanern erwartet worden war. Im Laufe der Zeit nutzte sich der Diamant in der Harzschleiffläche des Rock Abrasion Tools ab, danach konnte das Gerät nur noch zum Bürsten von Zielen verwendet werden. [96] Alle anderen wissenschaftlichen Instrumente und technischen Kameras funktionierten weiter, bis der Kontakt jedoch gegen Ende des Jahres verloren ging Geist's Leben benötigte das MIMOS II Mössbauer-Spektrometer aufgrund des Zerfalls seiner Kobalt-57-Gammastrahlenquelle mit einer Halbwertszeit von 271 Tagen viel länger, um Ergebnisse zu liefern als früher in der Mission.

Zum Rover Bearbeiten

Zum Gedenken Geist'Als großen Beitrag zur Erforschung des Mars wurde der Asteroid 37452 Spirit nach ihm benannt. [97] Der Name wurde von Ingrid van Houten-Groeneveld vorgeschlagen, die zusammen mit Cornelis Johannes van Houten und Tom Gehrels den Asteroiden am 24. September 1960 entdeckte.

Das Reuben H. Fleet Science Center und das Liberty Science Center haben auch eine IMAX-Show namens Wandernder Mars das dokumentiert die Reise der beiden Geist und Gelegenheit, wobei sowohl CG- als auch tatsächliche Bilder verwendet werden.

Der 4. Januar 2014 wurde auf vielen Nachrichtenseiten als zehnjähriger Jahrestag seiner Landung gefeiert, trotz fast vier Jahren seit dem Verlust der Kommunikation. [98]

Zu Ehren des Rovers benannte das JPL-Team ein Gebiet in der Nähe des Endeavour-Kraters, das von den Gelegenheit Rover, 'Spirit Point'. [99]

Vom Rover Bearbeiten

Am 27. Januar 2004 (Sol 22) erinnerte die NASA an die Besatzung von Apollo 1, indem sie drei Hügel nördlich von "Columbia Memorial Station" als Apollo 1 Hills. Am 2. Februar 2004 (sol 28) die Astronauten auf dem Space Shuttle Columbia 's letzte Mission wurde weiter in Erinnerung gerufen, als die NASA eine Reihe von Hügeln östlich des Landeplatzes den Columbia Hills Complex nannte und sieben Gipfel in diesem Gebiet als "Anderson", "Brown", "Chawla", "Clark" bezeichnete. Ehemann", "McCool" und "Ramon" Die NASA hat diese geografischen Merkmalsnamen der IAU zur Genehmigung vorgelegt.

Der Rover konnte mit seinen verschiedenen Kameras Bilder aufnehmen, aber nur die PanCam-Kamera hatte die Fähigkeit, eine Szene mit verschiedenen Farbfiltern zu fotografieren. Die Panoramaansichten wurden in der Regel aus PanCam-Bildern aufgebaut. Geist übertragen 128.224 Bilder in seiner Lebensdauer. [100]


Inhalt

Wissenschaftsziele Bearbeiten

Die Ausdauer Rover hat vier wissenschaftliche Ziele, die die wissenschaftlichen Ziele des Mars Exploration Program unterstützen: [11]

  • Suche nach Bewohnbarkeit: frühere Umgebungen zu identifizieren, die in der Lage waren, mikrobielles Leben zu unterstützen.
  • Suche nach Biosignaturen: Suchen Sie in diesen bewohnbaren Umgebungen nach Anzeichen für mögliches mikrobielles Leben in der Vergangenheit, insbesondere in bestimmten Gesteinsarten, von denen bekannt ist, dass sie im Laufe der Zeit Anzeichen erhalten.
  • Caching-Beispiele: Sammeln Sie Kerngesteins- und Regolithproben ("Boden") und lagern Sie sie auf der Marsoberfläche.
  • Vorbereitung für den Menschen: Testen Sie die Sauerstoffproduktion aus der Marsatmosphäre.

Trotz des hochkarätigen Erfolgs der Neugier Rover Landung im August 2012 war das Mars Exploration Program der NASA Anfang der 2010er Jahre in einem Zustand der Unsicherheit. Budgetkürzungen zwangen die NASA zum Rückzug aus einer geplanten Zusammenarbeit mit der Europäischen Weltraumorganisation, die eine Rover-Mission beinhaltete. [12] Im Sommer 2012 fand ein Programm, das alle zwei Jahre eine Mission zum Mars gestartet hatte, nach 2013 plötzlich keine Missionen mehr genehmigt wurden. [13]

Im Jahr 2011 stellte der Planetary Science Decadal Survey, ein Bericht der National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine mit einflussreichen Empfehlungen der planetarischen Wissenschaftsgemeinschaft, fest, dass die oberste Priorität des planetaren Explorationsprogramms der NASA im Jahrzehnt zwischen 2013 und 2022 sollte eine Mars-Probenrückgabekampagne beginnen, ein Projekt mit drei Missionen, um Proben der Marsoberfläche zu sammeln, zu starten und sicher zur Erde zurückzubringen. In dem Bericht heißt es, dass die NASA als ersten Schritt in einen Sample-Caching-Rover investieren sollte, um die Kosten unter 2,5 Milliarden US-Dollar zu halten. [14]

Nach dem Erfolg der Neugier Rover und als Reaktion auf die Empfehlungen der dekadischen Umfrage kündigte die NASA auf der Konferenz der American Geophysical Union im Dezember 2012 ihre Absicht an, bis 2020 eine neue Mars-Rover-Mission zu starten. [15]

Obwohl ein von der NASA einberufenes Wissenschaftsdefinitionsteam für das Mars-2020-Projekt anfangs zögerte, sich auf eine ehrgeizige Fähigkeit zum Zwischenspeichern von Proben (und anschließende Folgemissionen) festzulegen, veröffentlichte es im Juli 2013 einen Bericht, in dem die Mission "eine überzeugende Suite auswählen und speichern" sollte von Samples in einem Mehrweg-Cache." [16]

Design bearbeiten

Die Ausdauer Design entwickelte sich aus seinem Vorgänger, dem Neugier Rover. Die beiden Rover haben einen ähnlichen Karosserieplan, ein ähnliches Landesystem, eine ähnliche Reisestufe und ein ähnliches Antriebssystem, aber das Design wurde in mehrfacher Hinsicht verbessert Ausdauer. Die Ingenieure haben die Rover-Räder so konstruiert, dass sie robuster sind als Neugier 's Räder, die einige Schäden erlitten haben. [17] Ausdauer hat dickere, haltbarere Aluminiumräder mit reduzierter Breite und größerem Durchmesser, 52,5 cm (20,7 Zoll), als Neugier 50 cm (20 Zoll) Räder. [18] [19] Die Aluminiumräder sind mit Stollen für Traktion und gebogenen Titanspeichen für federnden Halt bedeckt. [20] Der Hitzeschild für den Rover wurde aus phenolimprägniertem Kohlenstoffablator (PICA) hergestellt, damit er einer Hitze von bis zu 2400 ° F (1300 ° C) standhalten kann. [21] Gefällt mir Neugier, der Rover enthält einen Roboterarm, obwohl Ausdauer Der Arm ist mit 2,1 m länger und stärker. Der Arm beherbergt einen ausgeklügelten Gesteinskern- und Probenahmemechanismus, um geologische Proben von der Marsoberfläche in sterilen Caching-Röhren zu speichern. [22] Unter dem Rover ist auch ein zweiter Arm versteckt, der hilft, die kreidegroßen Proben aufzubewahren. Dieser Arm wird als Sample Handling Assembly (SHA) bezeichnet und ist dafür verantwortlich, die Bodenproben zu verschiedenen Stationen innerhalb der Adaptive Caching Assembly (ACA) an der Unterseite des Rovers zu bewegen. Diese Stationen umfassen unter anderem Volumenbewertung, Bildgebung, Versiegelungsausgabe und hermetische Versiegelungsstation. [23] Aufgrund des geringen Platzes, in dem die SHA arbeiten muss, sowie der Belastungsanforderungen während der Versiegelungsaktivitäten ist das Sample Caching System "der komplizierteste und ausgefeilteste Mechanismus, den wir je gebaut, getestet und für die Raumfahrt vorbereitet haben." [24]

Die Kombination aus größeren Instrumenten, neuem Sampling- und Caching-System und modifizierten Rädern macht Ausdauer schwerer, wiegt 1.025 kg (2.260 lb) im Vergleich zu Neugier bei 899 kg (1.982 lb) – eine Steigerung von 14%. [26]

Der radioisotope thermoelektrische Stromgenerator (MMRTG) des Rovers hat eine Masse von 45 kg (99 lb) und verwendet 4,8 kg (11 lb) Plutonium-238-Oxid als Stromquelle. Der natürliche Zerfall von Plutonium-238, das eine Halbwertszeit von 87,7 Jahren hat, gibt Wärme ab, die in Elektrizität umgewandelt wird – ungefähr 110 Watt beim Start. [27] Dies wird mit der Zeit abnehmen, wenn die Stromquelle abnimmt. [27] Das MMRTG lädt zwei wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien, die die Aktivitäten des Rovers antreiben, und muss regelmäßig aufgeladen werden. Im Gegensatz zu Sonnenkollektoren bietet das MMRTG Ingenieuren eine erhebliche Flexibilität beim Betrieb der Rover-Instrumente auch nachts, bei Staubstürmen und im Winter. [27]

Der Computer des Rovers verwendet den strahlungsgehärteten Einplatinencomputer RAD750 von BAE Systems, der auf einem robusten PowerPC G3-Mikroprozessor (PowerPC 750) basiert. Der Computer enthält 128 Megabyte flüchtigen DRAM und läuft mit 133 MHz. Die Flugsoftware läuft auf dem VxWorks-Betriebssystem, ist in C geschrieben und kann auf einer separaten Karte auf 4 Gigabyte nichtflüchtigen NAND-Speicher zugreifen. [28] Ausdauer stützt sich auf drei Antennen für die Telemetrie, die alle durch Schiffe, die sich derzeit im Orbit um den Mars befinden, übertragen werden. Die primäre Ultra high FFrequenz (UHF)-Antenne kann Daten vom Rover mit einer maximalen Rate von zwei Megabit pro Sekunde senden. [29] Zwei langsamere X-Band-Antennen sorgen für Kommunikationsredundanz.

JPL hat eine Kopie des Ausdauer die auf der Erde geblieben sind, genannt OPTIMISMUS (Operational Perseverance Twin für die Integration von Mechanismen und Instrumenten, die zum Mars geschickt werden). Es befindet sich im JPL Mars Yard und wird verwendet, um Betriebsverfahren zu testen und bei der Problemlösung zu helfen, falls Probleme mit auftreten Ausdauer. [30]

Mars Einfallsreichtum Hubschrauberexperiment Bearbeiten

Auch unterwegs mit Ausdauer heißt das Mars-Helikopter-Experiment Einfallsreichtum. Diese solarbetriebene Helikopter-Drohne hat eine Masse von 1,8 kg (4,0 lb). Es demonstriert Flugstabilität in der verdünnten Marsatmosphäre und das Potenzial, über das geplante 30-Mars-Tage (31-Tage-Tage) experimentelle Flugtestfenster nach idealen Fahrrouten für den Rover zu suchen. Außer einer Kamera trägt sie keine wissenschaftlichen Instrumente. [31] [32] [33] Der Hubschrauber kommuniziert mit der Erde über eine Basisstation an Bord Ausdauer. [34] Der erste Startversuch wurde am 19. April 2021 um 07:15 UTC unternommen, wobei drei Stunden später um 10:15 UTC ein Livestreaming den Flug bestätigte. [35] [36] [37] [38] [39] Es ist der erste Motorflug auf einem anderen Planeten. [10] Einfallsreichtum hat zusätzliche, inkrementell ehrgeizigere Flüge durchgeführt, die alle mit aufgezeichnet wurden Ausdauer s Kameras.

Name bearbeiten

Thomas Zurbuchen, Associate Administrator des Science Mission Directorate der NASA, wählte den Namen Ausdauer im Anschluss an einen landesweiten K-12-Studentenwettbewerb "Name den Rover", der mehr als 28.000 Vorschläge anzog. Ein Schüler der siebten Klasse, Alexander Mather von der Lake Braddock Secondary School in Burke, Virginia, reichte den Gewinnerbeitrag beim Jet Propulsion Laboratory ein. Neben der Ehre, dem Rover einen Namen zu geben, wurden Mather und seine Familie in das Kennedy Space Center der NASA eingeladen, um den Start des Rovers im Juli 2020 von der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS) in Florida aus zu verfolgen. [40]

Mather schrieb in seinem Siegeraufsatz:

Neugier. Einblick. Geist. Gelegenheit. Wenn Sie darüber nachdenken, sind all diese Namen vergangener Mars-Rover Qualitäten, die wir als Menschen besitzen. Wir sind immer neugierig und suchen nach Möglichkeiten. Wir haben den Geist und die Einsicht, um Mond, Mars und darüber hinaus zu erforschen. Aber wenn Rover die Qualitäten von uns als Rasse sein sollen, haben wir das Wichtigste verpasst. Ausdauer. Wir als Menschen haben uns zu Kreaturen entwickelt, die lernen konnten, uns an jede noch so harte Situation anzupassen. Wir sind eine Art Entdecker und werden auf dem Weg zum Mars viele Rückschläge erleben. Wir können jedoch durchhalten. Wir, nicht als Nation, sondern als Menschen, werden nicht aufgeben. Die Menschheit wird immer in der Zukunft bestehen. [40]

Marstransit Bearbeiten

Die Ausdauer Rover startete am 30. Juli 2020 um 11:50:00 UTC erfolgreich an Bord einer Atlas V-Trägerrakete der United Launch Alliance vom Space Launch Complex 41 auf der Cape Canaveral Air Force Station (CCAFS) in Florida. [41]

Der Rover benötigte etwa sieben Monate für die Reise zum Mars und landete am 18. Februar 2021 im Jezero-Krater, um seine wissenschaftliche Phase zu beginnen. [42]

Landung Bearbeiten

Eine solche neue Technologie ist die Terrain Relative Navigation (TRN), eine Technik, bei der der Rover Bilder der Oberfläche, die er während seines Abstiegs aufgenommen hat, mit Referenzkarten vergleicht und so in letzter Minute seinen Kurs anpassen kann. Der Rover verwendet die Bilder auch, um in letzter Minute einen sicheren Landeplatz auszuwählen, der es ihm ermöglicht, in relativ ungefährlichem Gelände zu landen. Dies ermöglicht es ihm, viel näher an seinen wissenschaftlichen Zielen zu landen als frühere Missionen, bei denen alle eine gefahrlose Landeellipse verwenden mussten. [44]

Die Landung erfolgte am späten Nachmittag, die ersten Bilder wurden um 15:53:58 Uhr auf der Missionsuhr (lokale mittlere Sonnenzeit) aufgenommen. [46] Die Landung erfolgte kurz nachdem der Mars seine nördliche Frühlings-Tagundnachtgleiche (Ls = 5,2°) passiert hatte, zu Beginn des astronomischen Frühlings, der dem Ende März auf der Erde entspricht. [47]

Der Fallschirmabstieg der Ausdauer Rover wurde von der hochauflösenden Kamera HiRISE auf der Mars-Aufklärungsorbiter (MRO). [48]

Der Jezero-Krater ist ein Paläolake-Becken. [49] [50] Es wurde zum Teil als Landeplatz für diese Mission ausgewählt, weil Paläolakebecken dazu neigen, Perchlorate zu enthalten. [49] [50] Die Arbeit des Astrobiologen Dr. Kennda Lynch in analogen Umgebungen auf der Erde legt nahe, dass die Zusammensetzung des Kraters, einschließlich der Bodenablagerungen, die aus drei verschiedenen Quellen in der Gegend angesammelt wurden, ein wahrscheinlicher Ort ist, um Beweise für Perchlorat-reduzierende Mikroben zu entdecken , wenn solche Bakterien auf dem Mars leben oder früher lebten. [49] [50]

Einige Tage nach der Landung Ausdauer veröffentlichte das erste Audio, das auf der Oberfläche des Mars aufgenommen wurde und das Geräusch des Marswinds einfängt [51] [52]

Die NASA prüfte fast 60 Vorschläge [53] [54] für die Rover-Instrumentierung. Am 31. Juli 2014 gab die NASA die sieben Instrumente bekannt, die die Nutzlast des Rovers bilden würden: [55] [56]

    (MOXIE), eine Explorationstechnologie-Untersuchung, um eine kleine Menge Sauerstoff ( O
    2) aus atmosphärischem Kohlendioxid (CO .) des Mars
    2). Am 20. April 2021 wurden in einer Stunde 5,37 Gramm Sauerstoff produziert, neun weitere Extraktionen sind im Laufe von zwei Erdjahren geplant, um das Instrument weiter zu untersuchen. [57] Diese Technologie könnte in Zukunft für die menschliche Lebenserhaltung oder zur Herstellung von Raketentreibstoff für Rückflugeinsätze skaliert werden. [58][59]
    (PIXL), ein Röntgenfluoreszenzspektrometer zur Bestimmung der feinskaligen elementaren Zusammensetzung von Marsoberflächenmaterialien. [60][61][62]
    (RIMFAX), ein bodendurchdringendes Radar zur Abbildung unterschiedlicher Bodendichten, struktureller Schichten, vergrabener Gesteine, Meteoriten und zur Erkennung von unterirdischem Wassereis und salziger Sole in 10 m (33 ft) Tiefe. Das RIMFAX wird vom norwegischen Verteidigungsforschungsinstitut (FFI) bereitgestellt. [63][64][65][66]
    (MEDA), eine Reihe von Sensoren, die Temperatur, Windgeschwindigkeit und -richtung, Druck, relative Luftfeuchtigkeit, Strahlung sowie Größe und Form der Staubpartikel messen. Es wird vom spanischen Centro de Astrobiología bereitgestellt. [67]
    , eine Instrumentensuite, die Bildgebung, Analyse der chemischen Zusammensetzung und Mineralogie in Gesteinen und Regolith aus der Ferne ermöglicht. Es ist eine aktualisierte Version der ChemCam auf dem Neugier Rover, aber mit zwei Lasern und vier Spektrometern, die es ihm ermöglichen, Biosignaturen aus der Ferne zu identifizieren und die Bewohnbarkeit in der Vergangenheit zu bewerten. Das Los Alamos National Laboratory, das Forschungsinstitut für Astrophysik und Planetologie (IRAP) in Frankreich, die französische Raumfahrtbehörde (CNES), die Universität von Hawaii und die Universität von Valladolid in Spanien haben bei der Entwicklung und Herstellung der SuperCam zusammengearbeitet. [68][69]
    , ein stereoskopisches Bildgebungssystem mit Zoomfunktion. [70][71] Viele Fotos wurden in die veröffentlichte NASA-Fotogalerie aufgenommen. (einschließlich Rohmaterial)
    (SHERLOC), ein UltraviolettRaman-Spektrometer, das Feinbildgebung und einen Ultraviolett(UV)-Laser verwendet, um Mineralogie im Feinbereich zu bestimmen und organische Verbindungen zu erkennen. [72][73]

Es gibt zusätzliche Kameras und zwei Audiomikrofone (die ersten funktionierenden Mikrofone auf dem Mars), die für die technische Unterstützung während der Landung, [74] beim Fahren und beim Sammeln von Proben verwendet werden. [75] [76] Für einen vollständigen Blick auf Ausdauer s Komponenten finden Sie unter Erfahren Sie mehr über den Rover.

Ausdauer Es ist geplant, den unteren und oberen Teil des 3,4 bis 3,8 Milliarden Jahre alten Neretva Vallis-Deltas zu besuchen, die glatten und geätzten Teile der Bodenablagerungen des Jezero-Kraters, die als vulkanische Asche oder äolische Luftfallablagerungen interpretiert werden, die vor der Bildung des Deltas eingelagert wurden die alte Küstenlinie bedeckt mit transversalen Äolischen Kämmen (Dünen) und Massenvernichtungsablagerungen, und schließlich ist geplant, auf den Jezero-Kraterrand zu klettern. [77]

In seiner fortschreitenden Inbetriebnahme und Tests, Ausdauer machte am 4. März 2021 seine erste Testfahrt auf dem Mars. Die NASA veröffentlichte Fotos der ersten Radspuren des Rovers auf dem Marsboden. [78]

Die NASA plant, über einen Zeitraum von 11 Jahren rund 2,75 Milliarden US-Dollar in das Projekt zu investieren, davon 2,2 Milliarden US-Dollar für die Entwicklung und den Bau der Hardware, 243 Millionen US-Dollar für Startdienste und 291 Millionen US-Dollar für 2,5 Jahre Missionsbetrieb. [9] [79]

Inflationsbereinigt, Ausdauer ist die sechstteuerste Roboter-Planetenmission der NASA, obwohl sie billiger ist als ihr Vorgänger, Neugier. [80] Ausdauer profitierte von Ersatzhardware und "Build-to-Print"-Designs der Neugier Mission, die dazu beigetragen hat, die Entwicklungskosten zu senken und laut Keith Comeaux, stellvertretender Chefingenieur von Mars 2020, „wahrscheinlich zig Millionen, wenn nicht 100 Millionen Dollar“ einzusparen. [81]

"Sende deinen Namen zum Mars" Bearbeiten

Die NASA-Kampagne "Send Your Name to Mars" lud Menschen aus der ganzen Welt ein, ihre Namen einzureichen, um an Bord des nächsten Rovers der Agentur zum Mars zu reisen. 10.932.295 Namen wurden eingereicht. Die Namen wurden mit einem Elektronenstrahl auf drei fingernagelgroße Siliziumchips geätzt, zusammen mit den Essays der 155 Finalisten des NASA-Wettbewerbs "Name the Rover". Der erste eingravierte Name war "Angel Santos". [ Zitat benötigt ] Die drei Chips teilen sich den Raum auf einer eloxierten Platte mit einer lasergravierten Grafik, die Erde, Mars und Sonne darstellt. Die von der Sonne ausgehenden Strahlen enthalten den in Morsecode geschriebenen Satz "Explore As One". [82] Die Platte wurde dann am 26. März 2020 auf dem Rover montiert. [83]

Geocaching im Weltraum Trackable Bearbeiten

Teil von Ausdauer 's Fracht ist ein Geocaching-Trackable-Gegenstand, der mit der WATSON-Kamera des SHERLOC angezeigt werden kann. [84]

Im Jahr 2016 wurde der NASA-SHERLOC-Co-Ermittler Dr. Marc Fries – mit Hilfe seines Sohnes Wyatt – von Geocachings Platzierung eines Caches auf der Internationalen Raumstation im Jahr 2008 inspiriert, etwas Ähnliches mit der Rover-Mission zu versuchen. Nachdem die Idee rund um das Missionsmanagement verbreitet wurde, erreichte sie schließlich den NASA-Wissenschaftler Francis McCubbin, der dem SHERLOC-Instrumententeam als Mitarbeiter beitreten würde, um das Projekt voranzutreiben. Die Geocaching-Einbindung wurde auf ein nachverfolgbares Element verkleinert, nach dem die Spieler in den NASA-Kameraansichten suchen und sich dann bei der Site anmelden konnten. [85] In ähnlicher Weise wie bei der Kampagne "Send Your Name to Mars" wurde der Geocaching-Tracking-Code sorgfältig auf eine 1-Zoll-Polycarbonat-Glasscheibe gedruckt, die als Teil des Kalibrierungsziels des Rovers diente. Es dient als optisches Ziel für den WATSON-Imager und als spektroskopischer Standard für das SHERLOC-Instrument. Die Scheibe besteht aus einem prototypischen Astronautenhelm-Visiermaterial, das auf seinen möglichen Einsatz bei bemannten Missionen zum Mars getestet wird. Die Designs wurden von den Missionsleitern des Jet Propulsion Laboratory (JPL), der NASA Public Affairs und des NASA HQ sowie des Groundspeak Geocaching HQ genehmigt. [86] [87]

Hommage an Mitarbeiter im Gesundheitswesen Bearbeiten

Ausdauer während der COVID-19-Pandemie gestartet, die sich im März 2020 auf die Missionsplanung auswirkte. Um den Mitarbeitern des Gesundheitswesens, die während der Pandemie geholfen haben, Wertschätzung zu zeigen, wurde eine 8 cm × 13 cm (3,1 Zoll × 5,1 Zoll) große Platte mit einem Stab-und -Schlangensymbol (ein griechisches Symbol der Medizin) wurde auf dem Rover platziert. Der Projektleiter Matt Wallace sagte, er hoffe, dass zukünftige Generationen, die zum Mars reisen, im Jahr 2020 die Mitarbeiter des Gesundheitswesens schätzen können. [88]

Fallschirm mit verschlüsselter Nachricht Bearbeiten

Der orange-weiße Fallschirm, mit dem der Rover auf dem Mars landete, enthielt eine verschlüsselte Nachricht, die von Twitter-Nutzern entziffert wurde. Der Systemingenieur der NASA, Ian Clark, benutzte Binärcode, um die Nachricht "Macht mächtige Dinge zu wagen" im Farbmuster des Fallschirms zu verbergen. Der 70 Fuß breite Fallschirm bestand aus 80 Stoffstreifen, die eine halbkugelförmige Überdachung bilden, und jeder Streifen bestand aus vier Teilen. Dr. Clark hatte somit 320 Stück, um die Nachricht zu verschlüsseln. Er fügte auch die GPS-Koordinaten für den Hauptsitz des Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien (34°11’58” N 118°10’31” W) hinzu. Clark sagte, dass nur sechs Leute vor der Landung von der Nachricht wussten. Der Code wurde einige Stunden nach der Präsentation des Bildes von . entschlüsselt Ausdauer ' Dampf. [89] [90] [91]


NASA-Geschichte: Mars Exploration Rover Spirit landet vor 13 Jahren auf dem Roten Planeten

Am 3. Januar 2004 landete der Mars Exploration Rover Spirit im Gusev-Krater auf dem Roten Planeten. Spirit startete am 10. Juni 2003 und verbrachte fast 6 Monate damit, zum Mars zu reisen. (NASA-Bild)

NASA – Am 3. Januar 2004 landete der Mars Exploration Rover Spirit im Gusev-Krater auf dem Roten Planeten. Spirit startete am 10. Juni 2003 und verbrachte fast 6 Monate damit, zum Mars zu reisen.

Obwohl ursprünglich nur für eine 90-Tage-Mission vorgesehen, übertraf der Spirit-Rover seine Parameter um mehr als das 28-fache.

Die Mission endete schließlich mehr als 7 Jahre später am 25. Mai 2011, nachdem Spirit im Sand des Mars versunken war.

Dieses Mosaikbild wurde kurz nach der Landung von der Navigationskamera von Spirit aufgenommen und zeigt eine 360-Grad-Panoramaansicht des Rovers auf der Marsoberfläche.


Mars Exploration Rover steuert auf "Spirit Point" zu

Wenn der Mars Exploration Rover Opportunity der NASA den Rand eines großen Kraters erreicht, der sich ihm nähert, wird seine Ankunft mit einer inspirierenden Erinnerung verbunden.

Der Krater Endeavour wurde vor fast drei Jahren zum Langzeitziel des Rovers. Opportunity ist seit dem Aufstieg aus dem Victoria-Krater im August 2008 etwa 18 Kilometer zurückgelegt, wobei der Endeavour-Krater im Südosten lockt. Der Rover hat noch etwa 2 Meilen (etwa 3 Kilometer) vor sich, bevor er den Rand von Endeavour erreicht.

Rover-Teammitglieder wählten letzte Woche "Spirit Point" als informellen Namen für den Ort am Rand, an dem Opportunity am Endeavour-Krater ankommen wird. Die Wahl erinnert an den Rover-Zwilling von Opportunity, Spirit, der die Kommunikation beendet und seine Mission beendet hat.

„Spirit hat viel mehr erreicht, als wir uns jemals hätten erhoffen können, als wir sie entworfen haben“, sagte Steve Squyres von der Cornell University, Ithaca, N.Y., leitender Ermittler der Rover. "Dieser Name wird uns daran erinnern, dass wir weiterhin so hart wie möglich arbeiten müssen, um mit Opportunity neue Entdeckungen zu machen. Die Erforschung von Spirit Point ist das nächste große Ziel, das wir anstreben."

Endeavour bietet den Rahmen für viel produktives Arbeiten von Opportunity. Der Krater hat einen Durchmesser von 22 Kilometern – mehr als 20-mal breiter als der Victoria-Krater, den Opportunity zwei Jahre lang untersuchte. Orbitale Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Kämme entlang seines westlichen Randes Felsaufschlüsse freilegen, die älter sind als jede Opportunity bisher gesehen hat. Spirit Point liegt an der Südspitze eines dieser Bergrücken, "Cape York", auf der Westseite von Endeavour.

Opportunity und Spirit beendeten ihre dreimonatigen Hauptmissionen auf dem Mars im April 2004. Beide Rover führten jahrelange Bonusmissionen mit erweiterten Missionen durch. Beide haben wichtige Entdeckungen über feuchte Umgebungen auf dem alten Mars gemacht, die für die Unterstützung des mikrobiellen Lebens günstig gewesen sein könnten.


Mars Exploration Rovers Update: Spirit Cruises zu neuem Ziel, 'White Boat'-Gelegenheit enthüllt mysteriöse Sphären

Beide Mars-Rover – Spirit und Opportunity – streifen auf dem Roten Planeten umher und tun genau das, wofür sie als Roboter-Feldgeologen programmiert wurden, um ihre Umgebung zu erkunden.

Jeder Rover fährt nun zu definierten Zielen und inspiziert ausgewählte Boden- und Gesteinsflecken genau, um Hinweise zu sammeln, die notwendig sind, um die geologische Geschichte des Gusev-Kraters und des Meridiani Planum aufzudecken und festzustellen, ob eine der beiden Umgebungen jemals ein Gewässer aufwies und in der Lage war, Leben zu erhalten wie wir wissen.

Spirit hat am vergangenen Wochenende ihre Studie über Adirondack abgeschlossen und durfte zu ihrem 'AutoNav'-System wechseln, damit sie einige ihrer eigenen Fahrentscheidungen treffen kann. Heute hat dieser Rover mit 21,2 Metern den Rekord für die weiteste Distanz gebrochen, die in einem Sol [Tag] auf dem Mars zurückgelegt wurde. Diese Entfernung brach 1997 den bisherigen Rekord des Sojourner von 7 Metern in einem Sol.

Auf der anderen Seite des Planeten hat ihr Zwilling Opportunity eine Vielzahl von Daten über die faszinierenden, winzigen runden Kugeln zurückgeliefert, die in den Felsvorsprung eingebettet entdeckt wurden und die Oberfläche in der Nähe von Meridiani Planum, wo sie letzten Monat gelandet ist, punktieren.

Vom Gusev-Krater

Am vergangenen Wochenende schloss Spirit ihre Studie über Adirondack ab, indem sie mit ihrem Gesteinsabrasionswerkzeug die Oberfläche eines Patches mit einem Durchmesser von etwa 1,8 Zoll (45,5 Millimeter) und einer Tiefe von 0,1 Zoll (2,65 Millimeter) abschleifte. Es war das erste künstliche Loch, das jemals in einen Felsen auf dem Mars gebohrt wurde, und bescherte Spirit eine weitere „Premiere“ in einer ständig wachsenden Liste von „Premieren“.

Fenster öffnen

"Es hat wirklich ein Fenster ins Innere geöffnet", sagte Steve Squyres, leitender Wissenschaftler am MER von der Cornell University.

Die anschließende Untersuchung des frisch belichteten Innenraums durch Spirit umfasste Aufnahmen mit dem Mikroskop-Imager und Messungen mit dem Mini-Thermal-Emissions-Spektrometer sowie den Mößbauer- und Alpha-Teilchen-Röntgenspektrometern (APXS). Die bisher zurückgegebenen und analysierten Daten haben gezeigt, dass das Gestein vulkanischer Basalt ist.

"Was [wir sehen] ist eine wunderschön geschnittene, fast polierte Felsoberfläche, die sehr wie ein Bild von Vulkangestein aussieht", sagte Squyres. "Tatsächlich finden wir, wenn wir uns dies mit dem APXS und dem Mössbauer-Spektrometer ansehen, überzeugende kompositorische Beweise dafür, dass es sich um vulkanisches Basaltgestein handelt."

Nachdem sie am späten Sonntag ihre Untersuchung des Felsens abgeschlossen hatte, fuhr Spirit direkt über Adirondack - nicht unhöflich, aber effizient - und erreichte ihr nächstes Ziel etwa 6,37 Meter entfernt, einen Felsen namens White Boat.

Baby, du kannst selbst fahren

Unterwegs testete Spirit ihre autonomen Navigationsfähigkeiten – eine integrierte Navigationssoftware und ein Gefahrenvermeidungssystem, das es ihr ermöglicht, ihre eigenen Entscheidungen darüber zu treffen, wie sie zu einem bestimmten Punkt von Interesse kommt. Es war eine weitere Premiere für den Mars Exploration Rover.

"Wir befinden uns in einer neuen Phase der Mission", sagte Mark Maimone, Rover-Mobilitätssoftware-Ingenieur, gestern bei einer morgendlichen Pressekonferenz im Jet Propulsion Laboratory (JPL). "Wir werden den Rover entscheiden lassen, wie er dorthin gelangt, wo er hin will."

Spirit wechselt in ihren autonomen Modus, wenn sie die Befehle vom Missionsteam auf der Erde erhält, die sie dazu anweisen. In dieser Reihe von Befehlen wird der Rover angewiesen, zu einem bestimmten Ziel zu fahren. Während der Rover fortfährt, bewertet sie das Gelände mit Stereobildern, wählt den besten Weg, um ihr Ziel zu erreichen, während sie alles vermeidet, was sie als Hindernis identifiziert, das ihr im Weg stehen könnte.

Diese autonome Navigationsfähigkeit "eröffnet uns neue Möglichkeiten und lässt uns größere Entfernungen zurücklegen", erklärte Maimone. Am wichtigsten ist, dass es Spirit von den schrittweisen Navigationsbefehlen befreit, die sie seit dem Verlassen ihres Landers am 15. Januar geleitet haben.

Letzte Nacht wurde dieser Roboter-Feldgeologin befohlen, auf einem nordöstlichen Kurs in Richtung des etwa 250 Meter entfernten Bonneville-Kraters zu fahren, wo sie die durch den kraterbildenden Einschlag nach außen geschleuderten Felsen untersuchen wird. "Dies ist der Beginn einer sehr langen Fahrt, und wir freuen uns darauf, Spirit ihr Ding machen zu lassen und selbst zu entscheiden, ob es sicher ist und wie weit sie gehen soll", sagte Maimone.

Der allgemeine Plan für diese Woche sieht vor, dass Spirit heute mit der Untersuchung des Felsens White Boat beginnt und die Route nach Bonneville fortsetzt, wobei sie hier und da unterwegs anhält, um interessante Felsen zu studieren.

Von Meridiani Planum

Mitglieder des MER-Missionsteams gaben bei der Pressekonferenz auch die Ergebnisse der triangulierten Daten bekannt, die es ihnen ermöglichten, die Position des Landeplatzkraters von Opportunity zu lokalisieren. Genau wie bei Spirit verließ sich das Team auf Funkverfolgungsdaten, Abstiegsbilder, Bilder nach der Landung von der Oberfläche und Orbitalbilder, um die genaue Position des Rovers auf Meridiani Planum zu ermitteln.

Chance – wo bist du?

Funksignale gaben dem Team etwa 35 Minuten nach der Landung einen vorläufigen Standort für Opportunity, und zusätzliche Informationen aus der Kommunikation mit dem Mars-Odyssey-Orbiter schränkten die Schätzung bald ein, sagte Tim McElrath, stellvertretender Chef des Navigationsteams.

Als sich Opportunity dem Boden näherte, änderten die Winde laut einer Analyse der während der Landung aufgezeichneten Daten ihren Kurs von Osten auf Norden, um in dem winzigen Krater zu landen, aus dem sie gerade kriechen wird. „Es ist, als würde uns der Krater irgendwie anziehen“, sagt Andrew Johnson, ein Ingenieur des Kamerateams des Descent Image Motion Estimation System (DIMES). Die DIMES-Systeme, die auf der Unterseite der beiden MER-Rover-Lander installiert wurden, schätzen die horizontale Bewegung des Raumfahrzeugs während der Landung.

Die Raumsonde hüpfte 26 Mal und rollte mehr als eine Minute lang etwa 200 Meter lang, bevor sie in dem kleinen Krater mit einem Durchmesser von etwa 22 Metern zur Ruhe kam. Wie Squyres es am 24. Januar ausdrückte, in der Nacht, in der Opportunity landete: ""Wir haben ein interplanetares Loch in einem über 300 Millionen Meilen erzielt."

Der JPL-Geologe Tim Parker konnte einige Merkmale am Horizont über dem Kraterrand mit Merkmalen korrelieren, die von Marsorbitern identifiziert wurden, während der bildgebende Wissenschaftler Justin Maki, ebenfalls vom JPL, die abgeworfene Rückschale und den Fallschirm der Raumsonde in einem anderen Opportunity-Bild identifizierte, das die abgelegenen Ebenen zeigt . "Dies war eine schwierige Standortbestimmung, da der Krater so klein ist, dass wir keine Merkmale auf dem Rand, zu dem wir eine Triangulation gemacht haben, identifizieren und die Ansichten vergleichen können", erklärte Parker.

Der aus der Triangulation der Daten ermittelte Standort erwies sich als fast richtig, als das Tour-de-Force-Bild der Mars Orbital Camera (MOC) an Bord des Mars Global Surveyor (MGS) eintraf. Das MOC-Bild zeigt den Opportunity-Lander tatsächlich als hellen kleinen Fleck im Krater. Ein dunkleres Merkmal in der Nähe des Landers kann der Rover sein. "Ich werde nicht wissen, ob es wirklich der Rover ist, bis ich nach der Bewegung des Rovers ein weiteres Bild mache", sagte Michael Malin von Malin Space Science Systems.

MGS überquert den Landeplatz von Opportunity zweimal täglich, morgens und nachmittags, und Bilder vom MOC sind im Allgemeinen etwa 1,5 Meter pro Pixel [Bildelement] groß, obwohl sie eine Superauflösungsfunktion der Kamera nutzen und diese reduzieren können auf 0,5 Meter pro Pixel, um ein Objekt wirklich zu finden, sagte Malin, ein Mitglied des Rover-Wissenschaftsteams und Hauptforscher des MOC.

Im Abschlussbericht gab das Team bekannt, dass sich der Krater von Opportunity auf 1,95 Grad südlicher Breite und 354,47 Grad östlicher Länge befindet, der gegenüberliegenden Seite des Planeten von Spirits Landeplatz, der sich auf 14,57 Grad südlicher Breite und 175,47 Grad östlicher Länge befindet.

Rutschen, wegrutschen

Inzwischen war der zweite Mars Exploration Rover damit beschäftigt, in ihrem kleinen Landekrater wissenschaftliche Erkenntnisse zu sammeln.

Gestern weckten Ingenieure Opportunity mit einer unbeschwerten Weckmelodie, Paul Simons "Slip Sliding Away". Sie wählten das Lied, weil dieser Mars-Rover am vergangenen Wochenende auf dem Weg zum Aufschluss einiges an Rutschen im lockeren Boden erlebt hatte. Deshalb brauchte sie nur ein bisschen länger, um zum Stone Mountain zu gelangen, dem Felsen am Rande des ehemaligen Aufschlusses, der früher als Snout bekannt war. ["Wir neigen dazu, uns in der Hitze des Gefechts schnell Namen einfallen zu lassen", bemerkte Squyres über die Namensänderung. Und natürlich bleiben die ursprünglichen Namen nicht immer haften.]

„Wir hatten tatsächlich ziemliche Ausrutscher“, sagte Maimone der Planetary Society. „Tatsächlich ist der Krater, in dem sich Opportunity befindet, eine ziemliche Schüssel und als wir weiter die Seite der Schüssel hinaufgingen, rutschten wir immer mehr ab. Während einer der Bewegungen dort fuhren wir 97 Zentimeter [ca Fuß] rutschte in der Größenordnung von 40 bis 50 Prozent. Wir sagten, dass es so weit gehen sollte, und es ging tatsächlich etwas mehr als die Hälfte."

Angesichts der Tatsache, dass der Boden aus sehr lockeren, sandähnlichen Materialien zu bestehen scheint, war das Abrutschen keine wirkliche Überraschung. Das MER-Team hat Monate damit verbracht, die Fähigkeiten der Rover in allen Boden- und Sandarten zu testen und ist auf so ziemlich jedes Bodenmaterial vorbereitet, das sie sich vorstellen können, entweder im Gusev-Krater oder auf Meridiani Planum.

Für Opportunity war die Fahrt zum Felsvorsprung ein bisschen so, als würde man versuchen, auf einer Sanddüne einen Hügel hinaufzugehen, sagte Maimone. "Es braucht mehr Energie und man braucht eine Weile, um dorthin zu gelangen." Was sie vor Ort also vorerst tun müssen, erklärte er, "ist manuell zu sehen und zu sehen, wie weit der Rover gegangen ist, und festzustellen, wo er wirklich ist. Wir haben versucht, ihn zu charakterisieren und mit Tests zu vergleichen, die wir hier auf der Erde gemacht haben." in verschiedenen Böden und wir haben den Schlupf auf diesen gemessen und erhalten das richtige Modell."

Maimone erklärte jedoch auch, dass die Rover jeweils über eine Softwaretechnologie verfügen, mit der sie ihre Kameras integrieren und die zurückgelegte Entfernung bestimmen können. Diese Funktion, sagte er, werde irgendwann in den nächsten Tagen auf Opportunity getestet. „Das wird den Rover tatsächlich mit seinen Kameras sehen lassen und herausfinden, wie weit er wirklich gereist ist, und dann diese Informationen verwenden, um sich selbst zu sagen, wie weit er gegangen ist wissen, wie weit es gegangen ist" und wann es sein Ziel erreicht.

Trotz des lockeren Bodens fuhr Opportunity weiter und fuhr gestern weitere 4 Meter zu einem zweiten Punkt in einer Vermessung des Felsvorsprungs entlang der Innenwand des Landeplatzkraters des Rovers gegen den Uhrzeigersinn.

Der Aufschluss – genannt Opportunity Ledge – ist der erste Aufschluss, der jemals auf dem Mars oder einem anderen Planeten gesehen und erforscht wurde, und er stellt eine wahre Goldgrube für Geologen dar, die an der Mission arbeiten.

Blaubeeren im Muffin

Bilder, die am ersten Punkt der Aufschlussuntersuchung aufgenommen wurden, haben perfekt abgerundete graue Kügelchen oder winzige Kugeln innerhalb der geschichteten Gesteine ​​und auch lose auf dem Boden in der Nähe gezeigt, die die Wissenschaftler begeistert haben.

„Wir hatten ein großes Wochenende – wahrscheinlich die größten 2 oder 3 Tage für die Wissenschaft seit unserer Landung“, schwärmte Squyres, als er sich darauf vorbereitete, eine Reihe „verlockender“ neuer Bilder von der PanCam und dem Mikroskop-Imager zu zeigen.

„Je tiefer wir in Meridiani vordringen, desto mehr erinnert es mich an einen Kriminalroman. Wenn man mit einem Krimi beginnt, bekommt man Hinweise und bekommt sie nacheinander, Kapitel für Kapitel. Einige der Hinweise bedeuten etwas. Einige von ihnen sind wahrscheinlich Ablenkungsmanöver – und Sie wissen nicht, welche welche sind. Wir arbeiten uns durch diese“, erklärte er.

Der Aufschluss ist "braun oder lederfarben", besteht aus "fein geschichteten" Materialien und wird gerade vom vom Wind verwehten Sand erodiert. „Die Dicke der einzelnen Schichten beträgt wenige Millimeter“, so Squyres. „[Der Aufschluss] ist sehr, sehr feinkörnig und dann darin eingebettet – wie Blaubeeren in einem Muffin – sind diese kleinen kugelförmigen Körner – ich nenne sie Kügelchen – weil wir nicht wissen, was sie sind.“

Die Kügelchen haben eine andere Farbe – „sehr, sehr grau“ und ganz anders als das Material, das sich in der Matrix [dem gesamten Aufschluss] befand“, fuhr Squyres fort, als er ein mikroskopisches Bild zeigte, das die grauen Kügelchen in verschiedenen Stadien zeigte vom Felsen befreit zu werden. "Das ist wild aussehendes Zeug. Das Gestein wird abgetragen und diese kugelförmigen Körner fallen heraus", bemerkte er.

„Was passiert ist, ist [dies]: [der Aufschluss] liegt dort für eine sehr lange Zeit und wurde sandgestrahlt … der Wind bläst und die Körner schlagen darauf. Einige Teile des Gesteins sind weicher und andere Teile sind härter, und die weicheren Teile werden schneller abgenutzt.Die komplizierte Textur sagt [uns] etwas darüber aus, wie gut dieses Zeug zusammenklebt – Geologen verwenden das Wort verhärtet.

Die grauen Kügelchen, fügte Squyres hinzu, "scheinen ziemlich hart zu sein." In vielen Fällen fallen diese "kleinen Blaubeeren im Muffin" beim Abtragen des Gesteins heraus und rollen den Hang des Kraters hinunter.

Die neuen Daten haben dem Wissenschaftsteam geholfen, seine Hypothesen darüber aufzuarbeiten, woraus das Aufschlussgestein besteht und was die winzigen Kügelchen sein könnten. „Für die Matrix [Aufschluss], das bräunliche Gestein selbst, gibt es wirklich nur zwei Ideen, von denen wir glauben, dass sie immer noch Bestand haben“, sagte Squyres. Diese Theorien besagen, dass der Aufschluss entweder aus Vulkanasche oder vom Marswind verwehten Staub besteht – "derselbe Staub, den man überall auf dem Planeten sieht, zu Sedimentgestein verdichtet."

Was die grauen Kügelchen angeht: „Es gibt noch drei Hypothesen, aber eine verblasst schnell“, sagte Squyres. Diese drei Hypothesen sind, dass diese perfekt runden kleinen Kugeln sind:

"Die eine [Hypothese], die schnell verblasst, ist die Idee, dass es sich um Lapilli handelt", sagte Squyres. „Um ehrlich zu sein, gehen wir hier hin und her. Die Sache mit Lapilli – obwohl sie sehr rund sein können und genau diese Größe – bestehen sie in der Regel aus dem gleichen Material wie die Matrix des Materials, in das sie eingebettet sind.“ ."

Das ist nicht das, was die Beweise am Aufschluss zeigen. Tatsächlich betont ein Falschfarbenbild, dass sie sich in der Farbe unterscheiden und das ist ein Hinweis darauf, dass sie sich auch in der Zusammensetzung unterscheiden können“, erklärte er. Squyres fügte jedoch gebührend hinzu, dass sie noch keine separaten Mössbauer-Messungen an der Kugel und der Matrix durchführen konnten – "an den Blaubeeren und dem Muffin", wie er es beschrieb. "Wir werden das tun und ich denke, das wird entscheiden, ob diese beiden aus dem gleichen Material bestehen oder nicht, aber die Tatsache, dass ihre Farben und Spektren so unterschiedlich sind, deutet darauf hin, dass die kleinen Kügelchen aus etwas anderem bestehen aus dem Matrix-Zeug.

Die Vorstellung, dass die Kügelchen aus geschmolzenem Gestein gebildet werden, ist derzeit ein starker, vielleicht der stärkste Konkurrent in Bezug auf die Hypothesen. „Kugelförmige Körner können sich bilden, wenn geschmolzenes Gestein in die Luft gesprüht wird und gefriert, während es sich noch in der Luft befindet – und sich zu ‚Raketen‘ verfestigen. "Mit diesen gefrorenen 'Raketen' in der Luft bekommt man dann diese kleinen Glasperlen, die an die Oberfläche fallen."

Die Theorie, dass dies Konkretionen sein könnten, ist ebenfalls ein Hauptanwärter – und diese sedimentären Objekte bilden sich in einem Prozess, an dem Wasser beteiligt ist. Auf der Erde entdeckten Geologen vor langer Zeit, dass sich Konkretionen bilden, wenn Flüssigkeiten – Wasser –, die gelöste Stoffe tragen, durch ein Gestein niederschlagen. "Dieses Zeug diffundiert durch das Gestein und fällt um die Nukleationsstellen herum aus und wächst dann zu diesen kugelförmigen Körnern", sagte Squyres.

Die unterschiedlichsten Gesteine ​​der Sedimentszene, Konkretionen werden gebildet und an vielen Stellen auf unserem Heimatplaneten gefunden. Eine Konkretion ist definitionsgemäß eine kompakte Masse mineralischer Materie, die normalerweise kugel- oder scheibenförmig ist und in ein Wirtsgestein anderer Zusammensetzung eingebettet ist. Diese kleinen Kügelchen neigen dazu, sich zu bilden, wenn eine beträchtliche Menge Zementmaterial lokal um einen Kern herum ausfällt, oft organisches Material, wie ein Blatt oder ein Stück Muschel oder Fossil.

Konkretionen variieren in Größe, Form, Härte und Farbe – von winzig kleinen Kugeln, die eine Lupe erfordern, um deutlich sichtbar zu sein, bis hin zu riesigen Körpern mit einem Durchmesser von 10 Fuß und einem Gewicht von mehreren hundert Pfund. Vor allem aber im Hinblick auf die Suche bei Meridiani werden diese harten, runden Massen von Sedimentgestein 'Zement' vom Grundwasser zu ihren Verstecken gebracht.

Obwohl das Team erst an Kapitel zwei des Romans Mystery at Meridiani arbeitet, "denken wir, dass wir in der Lage sein sollten, all diese Hypothesen zu testen", sagte Squyres.

„Ich glaube nicht, dass die einzigen Kügelchen, die wir im Boden sehen, aus dem Aufschluss stammen“, sagte Squyres später der Planetary Society. "Ich glaube wirklich, dass es eine andere Quelle weiter oben gibt."

Sie werden es früh genug herausfinden, und die Traversen über die strukturlose, flache Topographie von Meridiani Planum werden für den Rover zu einem "reibungslosen Segeln" führen. An diesem Punkt, so Squyres, ist das einzige, was man Hunderte von Metern sehen kann, die Rückenschale und das Gurtzeug. "Wenn wir in diese Richtung fahren würden, wäre das erste Hindernis, auf das wir stoßen würden, die Backshell."

Die Reise aus ihrem Landekrater wird kommen, sobald dieser Rover ihre Arbeit an Opportunity Ledge abgeschlossen hat.

Shoot 'n Scoot

Für den Moment sieht die Agenda für die nächste Woche oder so vor, dass Opportunity die gründliche Untersuchung des Aufschlusses nach einem systematischen Plan abschließt. Der Rover bewegt sich von Punkt zu Punkt - er kommt an, macht Bilder des Geländes und nimmt neue wissenschaftliche Messungen der Felsen auf und bewegt sich dann zum nächsten ausgewählten Ort, wo er das gleiche Verfahren befolgt. Sie wird die Opportunity Ledge auf diese Weise weiter untersuchen, bis alle Ebenen des Aufschlusses nach oben, unten und quer untersucht wurden.

„Wir nennen es Shoot'n Scoot – wo wir ein paar Bilder schießen und zum nächsten Ort in etwa 3 Metern Entfernung sausen, ein paar weitere Bilder machen, dann wieder scoot und das für mehrere Sols tun, unseren Weg über den Aufschluss", sagte Squyres.

Auf dem gesamten Weg wird das Team Opportunity anweisen, hochauflösende PanCam-Bilder des gesamten Aufschlusses aufzunehmen sowie Mini-TES-Messungen durchzuführen und die anderen Spektrometer und Instrumente nach Bedarf zu verwenden.

„Wir werden ein paar der besten Orte finden – einen Ort, an dem fein geschichtetes Material in dieser Matrix wirklich gut belichtet ist, damit wir mit der RAT hineingehen und an diesem Material schleifen und dann sehen können, was diese Schichten sind mag... und einen Ort, an dem es eine ganze Reihe von diesen Kügelchen gibt und wenn wir die RATTEN könnten, sehen Sie, wie sie im Querschnitt aussehen und kleben Sie dann den Mößbauer darauf, um herauszufinden, woraus sie wirklich bestehen “, fügte Squyres hinzu. "Das sind Dinge, die noch kommen werden."

Obwohl die Daten des Spektrometers noch analysiert werden, sagte Squyres gestern, dass die APXS-Messung auf dem Felsvorsprung darauf hindeutet, dass es viel Schwefel gibt, "mehr Schwefel als wir an jedem anderen Ort auf dem Mars gefunden haben". Es ist ein weiterer Hinweis im Mysterium von Meridiani, aber wie viele andere neuere Hinweise wissen sie nicht, was es bedeutet.

Und was ist mit dem Hämatit – dem Mineral, das sich auf der Erde normalerweise in Wasser bildet –, das die Mars-Wissenschaftler ursprünglich dazu verleitete, Meridiani Planum als Landeplatz der Wahl zu wählen?

"Wenn wir den Aufschluss genau betrachten, sehen wir keine hohen Konzentrationen von Hämatit, daher scheint die Matrix selbst kein Hämatit zu enthalten", sagte Squyres. "Das schließt nicht die Möglichkeit aus, dass die Kügelchen Hämatit enthalten - sie könnten auf der Grundlage von Mini-TES sein." Aber die Mini-TES-Messungen seien definitiv, fügte er hinzu, weil sie noch keinen Platz gefunden haben, der mit Kügelchen gefüllt ist, auf die Mini-TES direkt einziehen kann.

„Der Schlüssel zur Beantwortung dieser [Hämatit-Frage] wird darin bestehen, die PanCam für viele dieser Kügelchen zu verwenden“, sagte Squyres. "Es steht jedoch außer Frage, dass sich die höchste Konzentration tatsächlich über dem Aufschluss befindet – und wir wissen nicht, was dort oben ist", sagte er. „Alles, was wir bisher sehen, ist entweder der Aufschluss selbst oder heruntergefallenes Material. Die Beweise deuten darauf hin, dass die höchste Konzentration von Hämatit in dem Material über der Aufschlussschicht liegt, das wir erst sehen werden, wenn wir fang damit an."


Die Mars Rovers: Geist und Gelegenheit

Nach dem Erfolg des Sojourner-Rovers wollte die NASA weitere Rover schicken, um mehr über den Mars zu erfahren. Also schickten sie 2003 zwei Rover zum Roten Planeten. Die Rover wurden Spirit und Opportunity genannt. Zusammen waren sie Teil der Mars Exploration Rover-Mission.

Geist und Gelegenheit wurden als Zwillinge geschaffen. Beide trugen dieselben wissenschaftlichen Instrumente. Und jeder hatte ungefähr die Größe eines Golfwagens.

Auf der Erde, wo Wasser ist, ist Leben. Spirit und Opportunity wurden zum Mars geschickt, um dort weitere Hinweise auf die Geschichte des Wassers zu finden und zu sehen, ob der Rote Planet jemals Leben hätte unterstützen können. Dazu schickten Wissenschaftler die beiden Rover zu zwei verschiedenen Landeplätzen. Die Rover landeten auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten.

Die Landeplätze aller vier Mars-Rover auf einer Marskarte. Quelle: National Geographic Society, MOLA Science Team, MSS, JPL, NASA

Spirit landete in einer Region namens Gusev-Krater. Wissenschaftler wollten den Krater erforschen, weil sie dachten, dass er vor langer Zeit Wasser enthalten haben könnte. Laut Satellitenbildern dachten Wissenschaftler, dass es so aussah, als ob mehrere große Flüsse in den Gusev-Krater flossen.

Opportunity landete auf der anderen Seite des Mars in einem Gebiet namens Meridiani Planum. Diese Region war schön, weil es ein flacher, sicherer Ort für den Rover war, um zu landen. Studien mit einem Satelliten um den Mars zeigten auch, dass er ein Mineral namens grauen Hämatit enthalten könnte. Auf der Erde wird grauer Hämatit oft in Gegenwart von Wasser gefunden.

Opportunity fand grauen Hämatit in kugelförmigen Körnern in Meridiani Planum. Wissenschaftler nannten diese Körner „Blaubeeren“. Auf der Erde bildet sich Hämatit in der Nähe von Wasser. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Cornell

Auf seiner Reise hat Spirit mit seiner Kamera viele Fotos vom Mars gemacht. Es waren die ersten Farbfotos, die ein Rover auf einem anderen Planeten machte. Spirit fand auch mehrere Anzeichen von Wasser in der Vergangenheit und Hinweise auf geothermische oder vulkanische Aktivität. Es erforschte Orte, die vor Millionen von Jahren möglicherweise heiße Quellen waren.

Auf diesem Foto können Sie sehen, wo Spirit eines seiner Räder gezogen und etwas Erde aufgewühlt hat. Hier fand es ein helles Mineral namens Kieselsäure. Auf der Erde kommt diese Art von Kieselsäure normalerweise in heißen Quellen vor, wo das Leben, wie wir es kennen, oft ein heißes, glückliches Zuhause findet. Vielleicht taten es auch uralte Mikroben auf dem Mars! Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/Cornell

Um nicht von seinem Zwilling übertroffen zu werden, hat Opportunity auch viele Farbfotos der Marslandschaft gemacht. Es fand auch Hinweise auf Wasser.

Opportunity untersuchte Mineralschichten im Gestein in der Nähe seines Landeplatzes. Die gesammelten Beweise deuten darauf hin, dass der Landeplatz einst die Küste eines salzigen Meeres war.

Der Landeplatz von Opportunity im flachen Meridiana Planum. Die glänzende Metallstruktur auf der linken Seite ist der Hitzeschild des Rovers, der bei der Landung abplatzte. Bildnachweis: Mars Exploration Rover Mission, JPL, NASA

Die Gesteine, die Spirit und Opportunity untersuchten, zeigten Wissenschaftlern, dass Wasser auf dem Mars vor langer Zeit dem Wasser auf der Erde sehr ähnlich gewesen sein könnte. Der Mars hatte einst Seen und Flüsse auf der Oberfläche. Wie die Erde gab es auch Wasser unter der Erde sowie Wasserdampf in der Atmosphäre.



Bemerkungen:

  1. Yozshutilar

    Entschuldigung, ich habe diese Nachricht entfernt

  2. Eumaeus

    Sagte vertraulich, meine Meinung ist dann offensichtlich. Ich wollte dieses Thema nicht entwickeln.

  3. Wicasa

    Es kommt mir nicht ganz nahe. Können die Varianten noch existieren?

  4. Guedado

    Vielen Dank für die Hilfe in dieser Frage, kann ich Ihnen auch etwas helfen?



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