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  • ca. 07:31 (MESZ) - Curiosity landete auf dem Mars: 06. August 2012

Autor Thema: MSL Rover Curiosity  (Gelesen 215128 mal)

Offline klausd

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #615 am: 26. Juli 2011, 19:05:46 »
Bei Jupiter ist die 'Oberfläche' bei 1 Bar.

Wo ist die Oberfläche?

Da wo der Druck 1 Bar ist  ;)

Gruß, Klaus

Offline Kryo

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #616 am: 26. Juli 2011, 19:14:37 »
Bei Jupiter ist die 'Oberfläche' bei 1 Bar.

Wo ist die Oberfläche?

Da wo der Druck 1 Bar ist  ;)

Gruß, Klaus

ich gglaub eumel meint eher, dass man da halt nicht von Oberfläche sprechen kann, sondern von Nullniveau. Oberfläche ist das ja nicht. Oberfläche ist eher bei viel höheren Drücken, wo das Gas flüssig wird^^
Da man aber auch hier nichts definieren kann, weil der Druck überkritisch ist, und es daher keinen Übergang von flüssig zu gasförmig, bzw andersrum gibt... ist die Oberfläche undefiniert.

Zitat
Unterhalb etwa 25 % des Jupiterradius geht der Wasserstoff bei einem Druck jenseits von 300 Millionen Erdatmosphären in eine metallische Form über.

ok, also bei 300 Mio bar hast dann eine Oberfläche, weil metallischer Wasserstoff dort ist. Krank :D

Offline klausd

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #617 am: 26. Juli 2011, 19:32:12 »

Das war auch eher ein Scherz  ;)

Offline redmoon

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #618 am: 26. Juli 2011, 20:01:32 »
Hallo,

mangels eines Meeresspiegels, welcher auf der Erde als Bezugsniveau für Höhenangaben dient, wurde das "Nullniveau" auf dem Mars in topografischen Modellen früher über den Atmosphärendruck in der Marsatmosphäre definiert. Als Referenzdruck für die "Höhe Null Meter" galt hierbei ein Druck von 6,1 Millibar. Es zeigte sich jedoch, dass sich die Dichte der Marsatmosphäre im Rahmen saisonaler Schwankungen veränderte. Dadurch ergaben sich zwangsläufig auch Ungenauigkeiten in der Definition des Nullniveaus über den Atmosphärendruck.

Um dies zu vermeiden, schlugen die Planetologen einen anderen Weg ein. Entsprechend dem Geoid bei der Erde wurde für den Mars ein sogenannter Areoid festgelegt. Hierbei handelt es sich um einen imaginären dreidimensionalen Körper, dessen Mittelpunkt mit dem Massezentrum des Mars identisch ist und dessen Oberfläche sich in einer Entfernung von 3.396 Kilometern zu diesem Zentrum befindet. Bei dieser Entfernung befindet sich laut der jetzigen Definition die Höhe "Null".

Diese Grenze wird durch einen Wert konstanter Schwerkraft, der Äquipotentialfläche, im Schwerepotential des Mars definiert. Der Begriff Areoid leitet sich von Ares ab, dem Gott des Krieges in der griechischen Mythologie.

@Terminus:  Für die MER-Mission ( Spirit und Opportunity ) stellte speziell die Ausdehnung der Landeellipse eines der ausschlaggebenden Probleme dar. In dem Beitrag #605 von Olli ist diese ja erkennbar.

Das Zentrum dieser Landeellipse befindet sich in einer wunderbar ebenen Gegend. Wäre Spirit jedoch am äußersten östlichen oder westlichen Rand der Landeellipse niedergegangen, so wäre der Rover direkt auf dem inneren Kraterwall gelandet, wo der Boden sehr uneben ist. Das gleiche gilt für den unmittelbaren nördlichen Bereich der Ellipse. Dort wäre der Rover auf den südlichen Ausläufern des Zentralgebirges gelandet. Zudem hätte der Untergrund in diesen drei Bereichen über weite Flächen über eine zu starke Neigung verfügt.

Bereits beim zweiten Landing-Site-Workshop im Oktober 2001 kamen die Planer der Mission zu dem Ergebnis, dass der Gale-Krater nur dann auch weiterhin als potentielles Landegebiet in Frage kommt, wenn es gelingen sollte, die Ausdehnung der Landeellipse zu verkleinern...

Zitat : "The size of the landing ellipse is a problem for Gale, because the edges include portions of the crater interior wall. Gale is considered as viable from a safety perspective only if the size of the ellipse can reduced from its current size."
Quelle ( am Ende von "Session 3 ): 
http://marsoweb.nas.nasa.gov/landingsites/mer2003/doc/pasadena_01/workshop_report.html  ( engl. )

Insgesamt fanden im Vorfeld der MER-Mission übrigens vier solche Landing-Site-Workshops statt. Bei Curiosity waren es dagegen fünf Workshops.

Schöne Grüße aus Hamburg und bis Freitag in Berlin - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Offline Olli

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #619 am: 26. Juli 2011, 21:41:31 »
Hallo Mirko,

danke für die ausführliche Erklärung.

Das Zentrum dieser Landeellipse befindet sich in einer wunderbar ebenen Gegend. Wäre Spirit jedoch am äußersten östlichen oder westlichen Rand der Landeellipse niedergegangen, so wäre der Rover direkt auf dem inneren Kraterwall gelandet, wo der Boden sehr uneben ist. Das gleiche gilt für den unmittelbaren nördlichen Bereich der Ellipse. Dort wäre der Rover auf den südlichen Ausläufern des Zentralgebirges gelandet. Zudem hätte der Untergrund in diesen drei Bereichen über weite Flächen über eine zu starke Neigung verfügt.

Bereits beim zweiten Landing-Site-Workshop im Oktober 2001 kamen die Planer der Mission zu dem Ergebnis, dass der Gale-Krater nur dann auch weiterhin als potentielles Landegebiet in Frage kommt, wenn es gelingen sollte, die Ausdehnung der Landeellipse zu verkleinern...


Das bedeutet nun im Umkehrschluss, dass mit dem nun zur Anwendung kommenden Landeverfahren die Ellipse nun deutlich verkleinert werden konnte.
Im MSL Landing Site Selection User’s Guide to Engineering Constraints (Version August 2007) steht, dass die große Achse der Landeellipse 25 km End-zu-End-Länge hat, die kurze Achse 20 km. Der Gale-Krater hat 150 km im Durchmesser. Nördlich wie auch südlich des Zentralgebirges ist also ausreichend Platz. Die Landung soll nördlich der Erhebung stattfinden, bei 4,4868 ºS, 137,4239 ºE, bei etwa - 4.400 m unter der "Nullhöhe" des Areoid. Hier findet sich eine Karte dazu. Eine zweite Karte mit Höhenangabe ist hier zu finden.

Nach der Quelle bei SpaceRef hätte die Ellipse bei einer Landung im Gale-Krater bei Spirit 104 x 17 km betragen.

Ich frage mich daher, was sich an dem Landeverfahren EDL so massiv geändert hat, dass die Reichweite auf ein Viertel der "alten" Länge reduziert werden konnte. Kann ein steilerer Eintritt geflogen werden?

Grüße,
Olli

EDIT: Wenn es übrigens interessiert, wie so eine Entscheidung für und wider eines möglichen Landeplatzes zustande kommt - hinter dem nachfolgenden Link verbirgt sich die Tagesordnung samt Präsentationen zum 5. MSL Landeplatz-Workshop. Stöbert mal durch... die Entscheidung gegen die drei anderen Orte war sicherlich nicht einfach. http://marsoweb.nas.nasa.gov/landingsites/msl/workshops/5th_workshop/program.html
« Letzte Änderung: 27. Juli 2011, 08:45:05 von Olli »
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Offline redmoon

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #620 am: 26. Juli 2011, 23:17:27 »
Hallo Olli,

da kann ich Dir nur zustimmen. Diese Entscheidung war offensichtlich alles andere als leicht! Die Ingenieure haben für alle zum Schluss noch im Rennen vertretenen Kandidaten "grünes Licht" gegeben. Alle vier Kandidaten erfüllen nach der Ansicht der Techniker und Ingenieure alle gestellten Sicherheitsanforderungen. Und auch die Wissenschaftler konnten sich eigentlich nicht wirklich für einen Kandidaten entscheiden. Alle vier Kandidaten waren ( und sind !!! ) äußerst interessant und bleiben potentielle Ziele für zukünftige Marsmissionen!!!

Ich glaube fast, dass der entscheidende Impuls von den ( zukünftigen ) Roverdrivern kam. Im Gale-Krater kann Curiosity seine wissenschaftlichen Arbeiten bereits unmittelbar nach der Landung aufnehmen. Einige der interessanten Oberflächenstrukturen befinden sich - im Gegensatz zu den Gegebenheiten bei den anderen drei Kandidaten - in der unmittelbaren Umgebung vom Zentrum der Landeellipse.

Z.B.: Beim Eberswalde-Krater waren diese Ziele am äußersten Rand der Ellipse oder sogar außerhalb davon platziert. Curiosity hätte sich also - ausgehend von einer "Punktlandung" im Zentrum der dortigen Landeellipse - erst einmal zehn Kilometer fortbewegen müssen, um diese Ziele zu erreichen.

Apropos "Punktlandung" und verkleinerte Landeellipse gegenüber der MER-Mission : 
Das Curiosity-EDL-System ist so designt, dass eine ( unter anderem ) radargesteuerte Landung in einem Radius von 10 Kilometern erfolgen kann : 
http://marsoweb.nas.nasa.gov/landingsites/msl/memoranda/MSL_Eng_User_Guide_v3.pdf 

Wie genau gestalten sich diese Unterschiede im Vergleich zur MER-Mission? Ich habe keine Ahnung! Vielleicht ist dafür wirklich - wie von Dir erwähnt - ein anderer Anflugs- und Eintrittswinkel notwendig... Hat dazu vielleicht jemand nähere Informationen? Das ist wirklich eine interessante Frage!!!

Schöne Grüße aus Hamburg und bis Freitag in Berlin - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Offline Terminus

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #621 am: 27. Juli 2011, 08:52:42 »
Bereits beim zweiten Landing-Site-Workshop im Oktober 2001 kamen die Planer der Mission zu dem Ergebnis, dass der Gale-Krater nur dann auch weiterhin als potentielles Landegebiet in Frage kommt, wenn es gelingen sollte, die Ausdehnung der Landeellipse zu verkleinern...

Zitat : "The size of the landing ellipse is a problem for Gale, because the edges include portions of the crater interior wall. Gale is considered as viable from a safety perspective only if the size of the ellipse can reduced from its current size."

Prima recherchiert :) . Also wird es wirklich v.a. durch den besser steuerbaren Sky Crane ("Himmelskran") ermöglicht, dass man jetzt im Gale landen kann. Hoffentlich geht alles gut damit.
The Space Crowd

Offline Olli

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #622 am: 27. Juli 2011, 09:23:48 »
Also wird es wirklich v.a. durch den besser steuerbaren Sky Crane ("Himmelskran") ermöglicht, dass man jetzt im Gale landen kann.

Ne, das vermute ich nicht. Der Sky-Crane kommt ja erst auf den letzten Metern zu Einsatz (ich glaube ab 800 m Höhe über Grund) und kann damit nur Korrekturen direkt am Landeort vornehmen

Das, was die Größe der Landeellipse definiert ist meineserachtens der Winkel, mit dem die Entry-Phase geflogen wird bzw. anvisiert wird. Ist der Winkel flacher, wird die Ellipse länger und länger, ist der Winkel steiler, dann wird sie kürzer.
Ich vermute, dass die Ausrichtung und vorallem die Richtung des Geschwindigkeitsvektors der Sonde vor dem Eintritt in die Atmophäre nun deutlich präziser "eingestellt" werden kann. Harte Fakten dazu habe ich aber noch nicht gefunden.

Aporpos Sky Crane: Kann der noch korrigieren und großen, unerwarteten Steinen ausweichen?

Fragen über Fragen...  ;)
« Letzte Änderung: 27. Juli 2011, 10:31:22 von Olli »
Einmal mitfliegen - was gäb' es Schöneres? Nichts!

Online Schillrich

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #623 am: 27. Juli 2011, 09:38:32 »
Fragen könnten auch sein:

Wie lange dauert die Landung insgesamt (u.a. eine Frage von Eintrittswinkel, -geschwindigkeit, Sinkphase)? Wie lange dauert die passive Sinkphase am Schirm?
Evtl. brauchten die MER einen (relativ zu ihrer Größe) größeren Schirm, um stärler gebremst zu werden. Sie sind ja die letzten Meter wieder frei gefallen. Durch die geringere Sinkgeschwindigkeit waren sie dann auch länger unterwegs und länger Wind (und Wetter) passiv ausgesetzt.
Vielleicht macht MSL im Vergleich dazu einen "Sturzflug", mit weniger Schirmeinsatz und kürzerer Sinkphase, da man die letzten Meter eh aktiv abbremst. Dann hätte der Wind auch weniger Wirkung auf den Landepunkt.

Je länger man (insgesamt und in der Sinkphase explizit) in der Atmosphäre unterwegs ist, desto weiter dürfte der Landeort streuen, wobei dann beide Achsen der Ellipse variierend würden.
\\   //    Grüße
 \\ ///    Daniel
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Offline Gertrud

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #624 am: 27. Juli 2011, 10:41:55 »
Hallo zusammen,

in diesem Video wird gezeigt,
welche Teile Curiosity vor dem Start jetzt am Kennedy Space Center  erhält.



Gertrud
die Erklärung zu meinem Avatar:
http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_2442
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap070315.html
***
Die Gabe des Staunens lässt uns die Welt aufgeschlossener sehen und ihre Wunder würdigen. (Richard Henry Lee)

Offline Kryo

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #625 am: 27. Juli 2011, 13:12:11 »
Also wird es wirklich v.a. durch den besser steuerbaren Sky Crane ("Himmelskran") ermöglicht, dass man jetzt im Gale landen kann.

Ne, das vermute ich nicht. Der Sky-Crane kommt ja erst auf den letzten Metern zu Einsatz (ich glaube ab 800 m Höhe über Grund) und kann damit nur Korrekturen direkt am Landeort vornehmen

Das, was die Größe der Landeellipse definiert ist meineserachtens der Winkel, mit dem die Entry-Phase geflogen wird bzw. anvisiert wird. Ist der Winkel flacher, wird die Ellipse länger und länger, ist der Winkel steiler, dann wird sie kürzer.
Ich vermute, dass die Ausrichtung und vorallem die Richtung des Geschwindigkeitsvektors der Sonde vor dem Eintritt in die Atmophäre nun deutlich präziser "eingestellt" werden kann. Harte Fakten dazu habe ich aber noch nicht gefunden.

Aporpos Sky Crane: Kann der noch korrigieren und großen, unerwarteten Steinen ausweichen?

Fragen über Fragen...  ;)

wobei der steilere Einflugwinkel sicherlich auch von der neuen SkyCrane Idee abhängt. Weil nur so lässt sich noch kontrolliert abbremsen.

Offline Terminus

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #626 am: 27. Juli 2011, 14:03:40 »
Also wird es wirklich v.a. durch den besser steuerbaren Sky Crane ("Himmelskran") ermöglicht, dass man jetzt im Gale landen kann.

Ne, das vermute ich nicht. Der Sky-Crane kommt ja erst auf den letzten Metern zu Einsatz (ich glaube ab 800 m Höhe über Grund) und kann damit nur Korrekturen direkt am Landeort vornehmen

Ach so. Also "Entry" basiert im wesentlichen auf einem Hitzeschild, "Descent" auf einem Fallschirm und erst beim "Landing" (<800 m) kommt der Sky Crane zum Einsatz?

Zitat
Das, was die Größe der Landeellipse definiert ist meineserachtens der Winkel, mit dem die Entry-Phase geflogen wird bzw. anvisiert wird. Ist der Winkel flacher, wird die Ellipse länger und länger, ist der Winkel steiler, dann wird sie kürzer.
Ich vermute, dass die Ausrichtung und vorallem die Richtung des Geschwindigkeitsvektors der Sonde vor dem Eintritt in die Atmophäre nun deutlich präziser "eingestellt" werden kann.

Hm, was sollten das denn für Innovationen in der vorgeschalteten Entry-/Descent-Technik sein, durch die die Curiosity-Landeellipse kleiner ausfällt als die MER-Landeellipse und so besser in Gale passt? Denn das ist ja wohl ein Muss: Auch eine Curiosity dürfte es sich nicht leisten können, im schlimmsten Fall in die Kraterrandberge zu "crashen". Gehört habe ich jedenfalls nur von dem "Sky Crane", alles andere müsste bekannte Technik sein. Was natürlich sein könnte: Dank der neuen Erkenntnisse durch MER, Phoenix und MRO (Hirise, Ctx usw.) konnten die Modelle vielleicht verfeinert werden und deswegen fallen die Landeellipsen kleiner aus?

Oooder der präzisere Anflug ergibt sich tatsächlich aus wie auch immer gearteten Wechselwirkungen der bekannten Entry-/Descent-Technik mit der neuartigen "Sky Crane"-Technik, wie Schillrich geschrieben hat. Dann wäre doch der Sky Crane die "Gale-ermöglichende" Neuerung, wenn auch nicht direkt.

Zitat
Aporpos Sky Crane: Kann der noch korrigieren und großen, unerwarteten Steinen ausweichen?

Sollte mich nicht wundern.

Terminus
The Space Crowd

Offline Sulak

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #627 am: 27. Juli 2011, 18:37:04 »
Ich meine gelesen zu haben, dass die Landekapsel während des Wiedereintritts gesteuert werden kann. Das wird auch in diesem Video angedeutet (ca. ab 1:20 min) :

Mars Science Laboratory Curiosity Rover Animation


Dadurch wird vermutlich die höhere Genauigkeit bei der Landung erreicht und die Landeellipse verkleinert.

Klaus

Online Schillrich

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #628 am: 27. Juli 2011, 18:42:59 »
Waren die bei den MER nicht steuerbar?
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Offline Kryo

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Re: MSL Rover Curiosity
« Antwort #629 am: 27. Juli 2011, 18:50:50 »
dass so ein kompliziertes Landemanöver durchgeführt wird, verwundert mich stark. so viele Sachen , die dabei schief gehen können^^

Tags: Rover Mars NASA USA Exploration