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Autor Thema: ExoMars-Rover Rosalind Franklin  (Gelesen 217480 mal)

Offline pikarl

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #300 am: 18. Dezember 2013, 13:34:28 »
Wo genau der Exomars-Rover landen soll, steht ja noch nicht fest. Die ESA ruft noch bis zum 28.02.2014 die wissenschaftliche Marscommunity auf, Vorschläge einzureichen:
http://exploration.esa.int/mars/53462-call-for-exomars-2018-landing-site-selection/

Danach wird gewürfelt. Danach soll viel diskutiert werden. Spätestens bis Oktober 2017 - einige Monate vor dem Start - soll der Landeort dann feststehen.

Das Procedere ähnelt also sehr stark dem von Curiosity. Da waren Jahre vor dem Start hunderte Landestellen im Gespräch, bevor es schließlich bis auf den Galekrater runtergekocht wurde. Am Ende waren damals übrigens noch vier sehr viel versprechende Landestellen übrig. Vielleicht wird es ja für Exomars eine der verbliebenden drei?

Offline redmoon

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #301 am: 18. Dezember 2013, 19:37:46 »
Hallo,

bei den drei zuletzt "durchgefallenen" Kandidaten der Curiosity-Mission handelte es sich um die Krater Holden und Eberswalde sowie um das Mawrth Vallis. Es kann davon ausgegangen werden, dass diese drei Orte jetzt auch als Landegebiet für die zukünftige ExoMars-Rover-Mission vorgeschlagen werden. Einige kurze Informationen zu diesen drei Kandidaten ( und der Prozedur der Auswahl eines Landeplatzes ) findet Ihr auf unserer Portalseite : 
http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/curiosity/gale_krater.shtml 


Image Credit :  NASA

Größere Version :  http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/curiosity/images/final_four_curiosity_big.jpg 

Allerdings gibt es dabei ein Problem : 

Im Gegensatz zu dem mit einem MMRTG betriebenen Rover Curiosity wird ExoMars - wie auch bereits die vorherigen Marsrover Sojourner, Spirit und Opportunity - in Bezug auf seine Energieversorgung ausschließlich auf Sonnenenergie angewiesen sein. Diese Versorgung mit Solarstrom ist jedoch nur dann gewährleistet, wenn sich der Rover in der unmittelbaren Nähe des Marsäquators bewegt. Je weiter nördlich oder südlich ein mit Solarpaneelen ausgestatteter Rover operiert, desto weniger Energie kann er während der Wintermonate generieren. Mit einem abnehmenden Level der Energiegenerierung erhöht sich jedoch auch die Gefahr, dass der Rover während der Wintermonate nicht genug Energie für seine internen Heizsysteme erzeugen kann und dadurch bedingt den "Kältetod" erleidet. Und genau das war ja letztendlich auch bei Spirit der Fall...

Bei Spirit und Opportunity war eines der Kriterien für die Auswahl des Landegebietes, dass sich dieses zwischen maximal 10 Grad nördlicher und 15 Grad südlicher Breite befinden muss ( http://www.mars.asu.edu/christensen/docs/golombek_mersites_jgr.pdf ). Die Krater Eberswalde und Holden liegen jedoch bei etwa 25 Grad südlicher Breite, das Mawrth Vallis dagegen bei 24 Grad nördlicher Breite. Alle drei Ziele liegen somit - zumindestens nach den bisher gültigen Maßstäben - außerhalb einer für die Energiegewinnung durch Solarstrom optimalen Zone.

Allerdings könnte ein Detail im Lokomotionsystem von ExoMars, welches im Rahmen dieser Mission übrigens erstmals bei einem interplanetaren Rover zum Einsatz kommen wird, zu einer Ausdehnung der potentiellen Landezone führen.

Der Rover wird in der Lage sein, die Höhe der Roverplattform und deren Neigungswinkel gegenüber der Marsoberfläche durch bestimmte Manöver aktiv zu verändern. Hierdurch wird es möglich, in Bezug auf die Oberfläche eine Ausrichtung einzunehmen, welche u.a. einen verbesserten Winkel für das einfallende Sonnenlicht zur Folge haben wird. Rein theoretisch könnte ExoMars somit auch in weiter nördlich oder südlich gelegenen Regionen operieren als seine Vorgänger.

Mehr dazu ebenfalls auf unserer Portalseite :  http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/exomars_antriebssystem.shtml  ( ganz unten in diesem Bericht )

Neben den diversen wissenschaftlichen Anforderungen dürften also auch im Fall dieser Marsmission die Wünsche der Ingenieure ausschlaggebend für die Auswahl der Landeregion sein. Die geographische Breite des Landegebietes ist dabei nur ein Aspekt von vielen...

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Offline redmoon

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #302 am: 19. Dezember 2013, 18:13:05 »
Hallo,

neben den in dem vorherigen Beitrag erwähnten Koordinaten wird bei der Auswahl des Landeplatzes auch die wissenschaftliche Zielsetzung der ExoMars-Mission eine entscheidende Rolle spielen. Der Rover wird mit einem Bohrsystem ausgerüstet sein, welches Bodenproben aus einer Tiefe von bis zu zwei Metern entnehmen soll. Diese Bohrproben sollen anschließend mit einem von dem Rover mitgeführten Laboratorium untersucht werden. Der Schwerpunkt liegt hierbei in der Suche nach organischen Substanzen, welche auf ehemaliges oder sogar noch gegenwärtig vorhandenes Leben auf dem Mars hindeuten könnten.

In Bezug auf die Auswahl eines für diese Bohrungen optimalen Bereiches der Marsoberfläche will das für die Landeplatzauswahl verantwortliche Team der ESA auf die Erfahrungen zurückgreifen, welche derzeit durch den Rover Curiosity gesammelt werden. Offenbar, so erste Einschätzungen, ist es wichtig, dass die von ExoMars anzubohrenden Bereiche über möglichst lange Zeiträume hinweg dauerhaft von Oberflächenmaterial bedeckt und dabei einer nur geringen Winderosion ausgesetzt waren. Anderenfalls besteht die erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass die aus dem Weltraum auf die Marsoberfläche einfallende kosmische Strahlung im Laufe der Jahrmillionen und Jahrmilliarden die organischen Substanzen, nach denen ExoMars suchen soll, zerstört hat.

Einige der Mitarbeiter des Landeplatzauswahl-Teams für ExoMars sind übrigens auch aktiv in die wissenschaftlichen Arbeiten von Curiosity eingebunden.

Mehr dazu :  http://www2.le.ac.uk/departments/physics/research/src/res/planetary-science/mslblog/17th-dec-2013-sol-485  ( engl. )

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Offline Volker

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #303 am: 17. Januar 2014, 09:02:53 »
Hallo,

es wundert mich ja, dass bei all den Experten hier im Forum, die schon die Besiedelung des Mars fest geplant und im Griff haben, sich noch kein Team gefunden hat, das einen Vorschlag für den Landeplatz einreicht. Siehe
http://exploration.esa.int/mars/53462-call-for-exomars-2018-landing-site-selection/
6 Seiten, das schafft man doch spielend. Na?

Gruss,
Volker
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Offline pikarl

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #304 am: 17. Januar 2014, 09:22:55 »
es wundert mich ja, dass bei all den Experten hier im Forum, die schon die Besiedelung des Mars fest geplant und im Griff haben, sich noch kein Team gefunden hat, das einen Vorschlag für den Landeplatz einreicht. Siehe
http://exploration.esa.int/mars/53462-call-for-exomars-2018-landing-site-selection/
6 Seiten, das schafft man doch spielend. Na?

Eine sehr schöne Idee. Abgesehen von den 6 Seiten, bräuchten wir aber erstmal eine Idee - und entsprechend marsgeografische Kenntnisse. Hmm.

Offline redmoon

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #305 am: 17. Januar 2014, 19:05:33 »
Hallo,

na dann...  :)

Mein persönlicher Favorit befindet sich jedenfalls irgendwo an einem noch nicht näher bestimmten Ort im Bereich des Hesperia Planum... 

Laut dem ESA-Call zur Ladeplatz-Auswahl ist eines der Kriterien für den zukünftigen Landeplatz von ExoMars, dass das dort zu untersuchende Gelände über ein Alter von mindestens 3,6 Milliarden Jahren verfügt und sich somit noch während des ältesten geologisch Zeitalters auf dem Mars, dem Noachium, gebildet haben muss.

Solche "alten" Formationen sind auf dem Mars ausschließlich auf dem auf der südlichen Hemisphäre gelegenen Hochland zu finden. Eine entsprechende Region wäre z.B. das Noachis Terra, welche sich unmittelbar westlich des Hellas-Impaktbeckens befindet. Allerdings befindet sich dieses Gebiet zwischen 30 und 60 Grad südlicher Breite und ist entsprechend ungeeignet für einen mit Solarstrom betriebenen Rover. Zudem ist die dortige Region mit vielen Impaktkratern durchzogen, entsprechend uneben und stellt somit auch aus der Sicht des eigentlichen Landevorgangs kein günstiges Landegebiet dar.

Eventuell, so der ESA-Call, würde jedoch auch eine Region in Frage kommen, welche aus der Zeit des ( sehr ) späten Hesperiums datiert. In dieser Periode spielten sich auf dem Mars verschiedene Prozesse ab, welche den gesamten Planeten nachhaltig veränderten. So ergossen sich zum Beispiel aus ausgedehnten Spalten in der Marskruste gewaltige Lavamassen über die Planetenoberfläche und bildeten im Rahmen dieser Vorgänge weite, ausgedehnte Ebenen. In diesem Zeitraum entstanden auch die ältesten, in der Tharsis- und in der Elysium-Region gelegenen Marsvulkane sowie das Grabensystem der Valles Marineris. Durch die vulkanischen Aktivitäten wurden zudem große Mengen an Wasser freigesetzt, welche sich anschließend über die Marsoberfläche ergossen und dabei gewaltige Ausflusstäler erzeugten.

Der Vorteil bei einer Entscheidung, bei der eine "hesperianische Region" ausgewählt wird :  Wasser, so die ESA, sollte in der angepeilten Region ebenfalls über möglichst längerer Zeiträume über die Oberfläche geflossen sein und die Zusammensetzung der Oberflächengesteine dabei nachhaltig verändert haben.

Aus dieser Zeitepoche scheint mir in erster Linie das Hesperia Planum in Frage zu kommen, welches sich nordöstlich des Hellas-Beckens bei 10 bis 30 Grad südlicher Breite und somit relativ optimal für einen mit Sonnenenergie betriebenen Rover befindet. Weitere Informationen zu dem Hesperia Planum, welches z.B. im Januar 2013 mit der HRSC-Kamera von Mars Express abgebildet wurde, findet Ihr auf unserer Portalseite : 
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/01082013213735.shtml 

Im Zentrum des Hesperia Planum befindet sich übrigens der Vulkan Tyrrhena Patera.

Jetzt müssen wir optimalerweise auf den Bildern des Marsorbiters MRO, welcher Detailaufnahmen von der Marsoberfläche in einer Auflösung von bis zu 30 Zentimetern pro Pixel liefert, "nur" noch  einen mehr oder weniger großen und noch relativ "frischen" Impaktkrater finden, der in dieser Region entstanden ist. Durch einen solchen Impakt wäre nämlich erst vor relativ kurzer Zeit Material an die Marsoberfläche gelangt, welches seitdem entsprechend wenig durch Umwelteinflüsse, speziell durch die kosmische Strahlung, verändert wurde. Bei der Untersuchung eines solchen relativ gering erodierten Oberflächenbereiches würden sich die Chancen erhöhen, organische Verbindungen oder sogar noch vorhandene Überreste von - eventuell !!! - einstmals vorhandenen Mikroorganismen zu finden.

Mehr über die Bedeutung der kosmischen Strahlung bei der Suche nach organischen Verbindungen auf dem Mars ebenfalls auf unserer Portalseite : 
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/11122013191417.shtml ( im unteren Bereich des Artikels ) 

Im Bereich dieses noch von uns auszusuchenden Kraters müssen allerdings gewisse Bedingungen herrschen. So sollte das auszuwählende Gelände auf einer Fläche, welche die Abmessungen der Landeellipse ( wie groß ist diese diesmal eigentlich ? ) überschreitet, relativ eben ausfallen und keine größeren Krater oder relevante Berghänge mit großen Neigungswinkeln aufweisen. Zudem darf in dem auszuwählenden Bereich pro Quadratkilometer nur eine begrenzte Anzahl von größeren Felsbrocken abgelagert sein. Das Vorhandensein solcher Formationen würde ein zu großes Risiko während der Landung darstellen.

Im Vorfeld der in den letzten Jahren erfolgten Marslandungen war die "Gesteinsdichte" immer ein mit ausschlaggebender Faktor für die Auswahl der Landezone ( z.B. der Phoenix-Lander mit Landung im Mai 2008 :  http://www.nasa.gov/mission_pages/phoenix/multimedia/6412-20080513.html ). Zudem müssen die bisher durchgeführten spektroskopische Untersuchungen der verschiedenen Marsorbiter eine interessante Chemie der dortigen Oberfläche gezeigt haben. U.a. der positive Nachweis von Tonmineralen wäre hierbei hilfreich...

Vielleicht finden wir ja anhand dieser Kriterien in den kommenden sechs Wochen wirklich noch einen geeigneten Landeplatz-Kandidaten, den wir dann der ESA vorschlagen können. Wenn ja, dann dürfte das Problem eher darin bestehen, die Notwendigkeit für die Auswahl ausgerechnet dieses Platzes in einer Dokumentation zu beschreiben, welche auf lediglich sechs Seiten limitiert ist...

Okay, der vorletzte Satz war jetzt nicht ernst gemeint. Die Kriterien für die Auswahl des zukünftigen Landeplatzes von ExoMars sind sowohl aus der Sicht der Wissenschaftler als auch der Sicht der beteiligten Ingenieure extrem komplex. Ohne detailliertes Hintergrundwissen können wir hier zwar viel spekulieren, aber die endgültige Auswahl sollten dann wohl doch besser die wirklichen Experten tätigen...

Aber trotzdem macht das Spekulieren Spaß!!!

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Offline Pirx

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #306 am: 29. März 2014, 11:17:35 »
"Testanlage in UK bereit für ExoMars-Rover

Eine überarbeitete Testanlage in Großbritannien, in der die Bedingungen auf der Marsoberfläche für im Rahmen des ExoMars-Projekts auszuprobierende Marsvehikel nachgestellt werden können, wurde diese Woche offiziell in Betrieb genommen.

ExoMars ist aktuell ein Gemeinschaftsprojekt der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) und der russischen Raumfahrbehörde Roskosmos. ..."

Weiter im Portal: http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/29032014110433.shtml

Gruß   Pirx
Die gefährlichste Weltanschauung ist die Weltanschauung derer, die die Welt nie angeschaut haben. (Alexander von Humboldt)

Offline Terminus

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #307 am: 29. März 2014, 12:11:49 »
Eine überarbeitete Testanlage in Großbritannien, in der die Bedingungen auf der Marsoberfläche für im Rahmen des ExoMars-Projekts auszuprobierende Marsvehikel nachgestellt werden können, wurde diese Woche offiziell in Betrieb genommen.

Den größeren Rover hinten rechts kenne ich ja schon, aber was ist das für ein kleinerer Rover weiter vorne in der Mitte hinter den Herrschaften? :)

Rechts erkennt man ja einen Vorhang. Sieht aus, also ob sie das richtig feierlich enthüllt haben, so mit geladenem Publikum und so. :)

Terminus

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #308 am: 05. April 2014, 16:32:56 »
Evolution des Lokomotion Systems für  ExoMars Rover.
Die Amerikaner sind in der Entwicklung der Rocker-Bogie Suspension für ihre Mars Roboter sehr langen Weg durchgegangen.  Diese Suspension wurde dann in ganzer Palette der amerikanischen Mars Roboter  angewendet.
Es ist eine interessante Frage, wie die Lage mit der Entwicklung des Fortbewegungssystems für den europäischen ExoMars Roboter besteht.  Obwohl der Termin für die 2018 ExoMars Mission relativ nicht zu weit ist sieht es so aus, dass ESA für die  Fortbewegung  des Mars Rovers noch nicht entschieden hat.  Mir sind drei Chassis aufgefallen, die in Rahmen des ExoMars Projekts entwickelt wurden.
1.   Chassis Breadboard der deutschen Firma Hoerner&Sulger , Jahr 2004
http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up055174.jpg
2.   Chassis Breadboard der deutschen Firma  Hoerner&Sulger , Jahr 2007
http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up055175.jpg
3.   DLR Chassis ca. Jahr 2011
http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/images/exomars_breadboard_ila_2010_big.jpg

Also, meine kurze Analyse.
Der Roboter N1.  Das ist ein 3-Point Suspension.   Das Fahrgestell hat einen rechteckigen Rahmen.  Die Balancing-Suspension hat 3 Bogie (2 seitige und 1 quer) mit Parallelogramm-Mechanismen. Das Fortbewegungssystem hat   6 Motorräder und  4 Lenkungsantriebe. Rigide Räder haben einen  Durchmesser 300 mm.
Der Roboter N2 hat ebenfalls  3-Point Suspension aber mit dem trapezförmigen Rahmen. Suspension hat  3 Bogie (2 seitige ohne Parallelogramm-Mechanismen,  und 1 quer-Bogie mit Parallelogramm-Mechanismus.)  Das Fortbewegungssystem hat  6 Motorräder und  6 Lenkungsantriebe. Die metall-elastische Räder haben einen  Durchmesser 250 mm.
Der Roboter N3 hat 3-Point Suspension mit  dem T-Förmigen Rahmen. Suspension hat  3 Bogie (alle ohne Parallelogramm-Mechanismen).  Das Fortbewegungssystem hat  6 Motorräder,  6 Lenkungsantriebe und 6 Walking Antriebe. Die metall-elastische Räder haben einen  Durchmesser 250 mm.
Also sehe ich in dem Entwicklungsprozess keine Optimierung.  Die Räder werden kleiner, die Chassis des Roboters immer schlechter.   Was zum Finish kommt ist noch unklar.

Offline redmoon

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #309 am: 05. April 2014, 17:32:10 »
Hallo vv,

im Sommer 2010 hatten wir die Möglichkeit, im Rahmen der damaligen ILA in Berlin mit Leuten zu sprechen, welche für die Entwicklung und die anschließenden Tests des Locomotion-Systems für den ExoMars-Rover verantwortlich waren. Daraus resultierte dann letzendlich folgender Artikel auf der Portalseite von Raumfahrer.net : 
http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/exomars_antriebssystem.shtml 

Bereits damals hat sich allerdings abgezeichnet, dass sich die Konfiguration des Rovers (speziell dessen Gewicht) noch einmal verändern wird, was dann auch zu veränderten Grundvoraussetzungen für das Antriebssystem führen wird - und das trotz der Tatsache, dass das damalige Locomotion-System im Großen und Ganzen bereits "produktionsreif" war...

( Ein meiner Meinung nach grundsätzliches Problerm, welches sich seit dem Beginn der Konzeptphase bis zum heutigen Tag fortgesetzt hat )

Nach dem Ausstieg der NASA aus der Mission und dem Eintritt der Wissenschaftler von verschiedenen russischen Forschungsinstituten hat sich dann das gesamte Konzept der "wissenschaftlichen Nutzlast" erneut verändert. Und dadurch bedingt aller Wahrscheinlichkeit auch das technische Konzept des Rovers. 

Ich habe keine Ahnung, welches Antriebskonzept letztendlich ausgewählt wurde, fände es allerdings ebenfall interessant darüber einmal nähere Informationen zu erhalten.

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #310 am: 06. April 2014, 00:07:12 »
Hallo Mirko, vielen Dank für deine Reaktion.
Den Artikel habe ich gelesen. Ich bin einverstanden, dass Suspension und Traction-System Rocker-Bogie der amerikanischen Rover nicht optimal ist. Spirit und Opportunity haben Probleme bei der Fahrt in lockerem Sand gehabt. Es gibt Reserve für die Erhöhung der Passierbarkeit (trafficability) der Rover mit einem passiven  balancing Suspension.  Im Artikel ist richtig geschrieben, dass  die Passierbarkeit eines Rovers im lockeren Sand mit Hilfe sog.  „Wheel Walking Mode“ verbessert werden kann.  Ich möchte nur bemerken, dass man diese Funktion im Artikel unkorrekt versteht. Also im Artikel: „Sollte ExoMars sich einmal in einer Sanddüne festgefahren haben, so könnte der Rover ein Rad nach dem anderen anheben, je nach Bedarf nach vorne oder hinten bewegen und anschließend wieder auf der Oberfläche absetzen.“
Bei Wheel-Walking Mode wird ein Rad nicht angehoben. Das Rad wird durch den Nabenmotor des Rades  und durch den Walking Antrieb bei ihren parallelen Arbeit rollend auf der Oberfläche in eine neue Position versetzt.  So passiert es mit allen Räder in einer bestimmten Reihenfolge. Dann versetzt sich das Fahrgestell relativ der gebremsten Räder auf den gleichen Schritt wie die Räder vorher und der Prozess wird weiter wiederholt.
« Letzte Änderung: 06. April 2014, 08:24:39 von vv »

Offline redmoon

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #311 am: 07. April 2014, 20:27:40 »
Hallo vv,

Zitat von Dir : "Ich möchte nur bemerken, dass man diese Funktion im Artikel unkorrekt versteht." 

Mit Deiner anschließenden Beschreibung des "Wheel Walking Mode" liegst Du vollständig richtig!!! Das jeweilige Rad wird nicht "angehoben", sondern bewegt sich rollend oder gegebenenfalls schleifend weiter über die Oberfläche...

http://users.aber.ac.uk/dpb/ExoMars/ExoMars.html
Rechts neben dem dritten Foto auf dieser Seite befindet sich ein Link ( "movie here" ) zu einem kurzen Video, welches diesen Modus bei einem Test zeigt...

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
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Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #312 am: 07. April 2014, 20:48:32 »
Ja, genau so. Einige Räder sehen beim Walking schleifend aus, weil es wahrscheinlich die Probleme mit Synchronisation der Zusammenarbeit der Antriebe gibt.
Vielen Dank.

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #313 am: 10. April 2014, 09:44:16 »
Über die Räder des ExoMars Rovers
Man sieht, dass ESA einer Tendenz der Amerikaner folgt mit kleinen Rädern den Mars-Roboter zu versehen.  Zum Beispiel haben amerikanische MER Roboter die Räder mit dem Durchmesser 26 cm. Der minimale Abstand zwischen den Räderachsen ca. 65 cm. Für ExoMars wird heute ein Rad mit dem Durchmesser ca.25 cm vorgeschlagen. Ist es Inertia des Denkens?
Im Vergleich beträgt der Durchmesser die Räder des Sowjetischen Mond-Rovers “Lunokhod 1“  510 mm, bei Achsenabstand 566 mm.
Die Erfahrung der Entwicklung von Geländewagen  zeigt, dass große Räder  bessere Fahreigenschaften in schweren Fahrbedingungen leisten.  Je größer ein Rad desto wenige Fahrwiderstandszahl.  Was man unter diesem Begriff versteht, siehe meinen Artikel unter http://www.uni-magdeburg.de/ifme/zeitschrift_tm/2005_Heft2/Volov.pdf
Die Testen im lockeren Sand des Rades „Lunokhod-1“ haben den Wert der Fahrwiderstandszahl  0,12 gegeben. Zum Beispiel hat ein Rad mit Durchmesser 300 mm eines Mondroboters diesen Wert 0,2-0,25. Also braucht der Roboter mit größeren Rädern weniger Zugkraft, weniger Motorleistung in schweren Fahrbedingungen.
Für ExoMars Rover wird ein flexibles Rad  vorgeschlagen. Bei allen positiven Eigenschaften der solchen Konstruktion finde ich den Effekt der Erhöhung des Fahrverhaltens beim kleinen Durchmesser des Rades sehr winzig. 

McFire

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #314 am: 10. April 2014, 15:09:55 »
Es könnte allenfalls die Überlegung sein, daß man bei einem großen Rad mehr "übersetzung" braucht, also mehr Kraft über die Achse leiten muß und mit mehr Materialeinsatz auch bis an die Laufflächen. Und wenns das Rad irgendwo hängt oder klemmt, kompensieren sich Vor- und Nachteile sowieso.

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #315 am: 10. April 2014, 19:02:49 »
Die Erfahrung des Einsatzes der amerikanischen Mars-Roboter MER zeigt, dass das Locomotion System der amerikanischen Rover Probleme im lockeren Sand hat. Über Spirit spreche ich nicht, weil dort Defekte der Radantrieben entstanden sind. Man muss nur bemerken, dass bei "Lunokhod-1" im Fall  des Defektes des Radantriebes das Rad sich frei rollen lies.
Opportunity viel mal steckte in Dünen fest. Einmal dauerte die Befreiung 2 Monaten. Auf dem Weg vom Krater Victoria zum Krater Endeavour  sollte Opportunity einen großen Umweg fahren um die gefährliche sandige Flächen zu vermeiden.
Was betrifft die Frage des Gewichtes.  Zum Beispiel kann man vergleichen: das Rad von "Lunokhod-1" (Durchmesser 51 cm) wiegt 2,7 kg und ein Prototyp des Rades des ExoMars Rovers (Durchmesser 30 cm) wiegt 2,5 kg.

Offline Terminus

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #316 am: 10. April 2014, 19:49:16 »
Ein großes Rad braucht aber auch mehr Platz. Und unter der Abdeckung der Nutzlastrakete ging es wohl ziemlich eng zu. Wenn ich mich recht entsinne, waren manche Radträger der NASA-Rover klappbar konstruiert und mussten nach der Landung erstmal ausgeklappt und eingerastet werden, bevor es losgehen konnte. Kann sein, dass es da um jeden Zentimeter ging...

Terminus


Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #317 am: 10. April 2014, 21:02:33 »
Hauptforderung für ein Locomotion Systems eines Planeten Rovers ist bestimmte Hindernisse sicher zu überwinden. Das Zusammenklappen in dem Volumen des Space-Apparates ist zweite Sache.  Man kann immer eine Lösung finden. Wenn das Locomotion System aber für sichere Fortbewegung untauglich ist, wird  keine Entschuldigung angenommen.
Der Planeten-Roboter ist ein wissenschaftliches Instrument. Er muss nicht dort fahren, wo glatt und eben ist, sondern dort, wo es für die Wissenschaft interessant wäre.
« Letzte Änderung: 11. April 2014, 07:27:24 von vv »

Offline Terminus

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #318 am: 11. April 2014, 07:33:59 »
Ein weiterer Faktor ist ja das Gelände, in dem man ein Fahrzeug einsetzen will. Da wurde für Opportunity und Spirit ja bewusst ruhiges Gelände mit extrem wenig Felsen und Steinen ausgesucht, schon wegen der riskanten "Airbag"-Landung. In einem solchen Gelände konnte man sich vielleicht relativ kleine Räder "leisten".

In dem Zusammenhang würde mich mal interessieren, wie groß die Räder von Curiosity sind...  ;)

Terminus

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #319 am: 11. April 2014, 08:43:18 »
Curiosity hat die Räder mit Durchmesser ca.50 cm. Für das Fahrzeug 900 kg  ist das aber nicht genug um im lockeren Sand sicher zu fahren.
« Letzte Änderung: 11. April 2014, 18:41:25 von vv »

Offline Major_Tom

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #320 am: 11. April 2014, 09:54:18 »
Curiosity hat die Räder mit Durchmesser ca.50 cm. Für den Fahrzeug 900 kg  ist das aber nicht genug um im lockeren Sand sicher zu fahren.
Nicht vergessen: Mit einer Masse von 900 kg hat Curiosity also auf dem Mars ein Gewicht von ca. 338 kg.

GG

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #321 am: 11. April 2014, 15:12:34 »
Der Rover hat auf dem Mars ein Gewicht von 3400 N.

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #322 am: 11. April 2014, 18:36:31 »
Nicht vergessen: Mit einer Masse von 900 kg hat Curiosity also auf dem Mars ein Gewicht von ca. 338 kg.

So weit ist gut. Berechne jetzt, wie groß die Bodenbelastung  die Räder von Curiosity im lockeren Sand, zum Beispiel bei Fahrwiderstandszahl 0,12,  erzeugen und vergleiche mit der möglichen minimalen Grenze der Bodenfestigkeit auf dem Mars.

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #323 am: 13. April 2014, 00:07:03 »
Ein weiterer Faktor ist ja das Gelände, in dem man ein Fahrzeug einsetzen will. Da wurde für Opportunity und Spirit ja bewusst ruhiges Gelände mit extrem wenig Felsen und Steinen ausgesucht, schon wegen der riskanten "Airbag"-Landung. In einem solchen Gelände konnte man sich vielleicht relativ kleine Räder "leisten".


Terminus
Am rechten Bildrand der unteren Abbildung sieht man die Spuren des ersten Versuchs Opportunity, den Krater, in den der Landemodul beim Landen geraten hat, zu verlassen. Dieser Versuch scheiterte wegen durchdrehender Räder im lockeren Boden an dieser Stelle.

Offline vv

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Re: ExoMars-Rover Rosalind Franklin
« Antwort #324 am: 16. April 2014, 09:09:07 »
Artikel "ExoMars-Rover: Die Auswahl der Landezone hat begonnen"
http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/14042014221247.shtml
Zitat:"Außerdem muss der Rover in der Lage sein, das Gelände nach seiner Landung ohne größere Risiken einigermaßen gefahrlos zu befahren."

Der Landeplatz und die wissenschaftliche Ziele werden zum Rover angepasst. Super. Es ist rein amerikanisches Konzept. Nur eine Show und keine Wissenschaft. Meiner Meinung nach ist das falsches Konzept der Marsmission. Steuerzahler könnten fragen, ob solche teure Show gerechtfertigt sei.

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