Mars Odyssey wechselt auf das Backup-Computersystem

Die Raumsonde Mars Odyssey wird am morgigen 5. November 2012 auf ein redundantes und bisher noch nicht im Weltraum eingesetztes Backup-Computersystem umschalten. Im Rahmen dieser Umschaltung wird sich die Raumsonde in einen kontrollierten Sicherheitsmodus versetzen und ihre wissenschaftlichen Aktivitäten für mehrere Tage einstellen.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

JPL
Eine künstlerische Darstellung der Raumsonde Mars Odyssey
(Bild: NASA, JPL)

Wie die meisten Raumsonden verfügt auch der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsorbiter Mars Odyssey über zwei baugleiche Hauptcomputersysteme. Aufgrund dieser Redundanz kann die Raumsonde im Fall eines Ausfalls des einen Computersystems auf das Reservesystem umgeschaltet werden. Sowohl der A-Side-Computer als auch der als Backup vorgesehene B-Side-Computer verfügen dabei über verschiedene ebenfalls redundante Subsysteme, welche ausschließlich mit dem jeweiligen Computer verbunden sind.

Das für den Flugbetrieb des Orbiters Mars Odyssey verantwortliche Team des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien hat sich jetzt dafür entschieden, den seit dem Start der Raumsonde eingesetzten A-Side-Computer zu deaktivieren und Mars Odyssey bis auf weiteres mit dem B-Side-Computer zu betreiben.

Dieser Schritt hat zur Folge, dass die Lagekontrolle des Marsorbiters zukünftig durch die mit der “B-Side” verbundene Inertial Measurement Unit (kurz “IMU”) erfolgen wird. Die IMU überprüft mittels eines Gyroskops regelmäßig die aktuelle Orientierung der Raumsonde im All. Der mit der IMU verbundene Computer kann mit den so gewonnenen Lagedaten wichtige Informationen über die gegebene Ausrichtung der für die Energieversorgung benötigten Solarpaneele, der für die Kommunikation mit der Erde eingesetzten Antennen und der an Bord befindlichen wissenschaftlichen Instrumente berechnen.

“Wir haben die Raumsonde jetzt seit mehr als 11 Jahren ausschließlich mit dem A-Side-Computer betrieben. Dieser Computer arbeitet nach wie vor einwandfrei, aber die mit ihm verbundene IMU zeigt langsam erste Abnutzungserscheinungen”, so Chris Potts, der für Mars Odyssey verantwortliche Missionsmanager des JPL. “Wir beabsichtigen, am 5. November auf die B-Side zu wechseln. Sollten mit diesem System in Zukunft Probleme auftreten, so haben wir dann die immer noch voll funktionsfähige A-Side in Reserve.”

In vielen potentiellen Problemsituationen würde die Raumsonde automatisch von dem gerade aktiven Computersystem automatisch auf das Reservesystem umschalten. Die jetzt vorgesehene Umschaltung auf den B-Side-Computer stellt sicher, dass die Raumsonde im Falle eines solchen automatischen Umschaltens auf den dann immer noch voll einsatzfähigen A-Side-Computer zugreift.

“Die IMU des B-Side-Computers befindet sich praktisch noch in einem fabrikneuen Zustand. Sie wurde zuletzt am Tag vor dem Start aktiviert”, so Chris Potts. Die am 7. April 2001 an Bord einer Delta-II-Trägerrakete gestartete Raumsonde Mars Odyssey erreichte den Mars am 24. Oktober 2001 und trat unmittelbar darauf in eine Umlaufbahn um unseren äußeren Nachbarplaneten ein. Anfang 2002 nahm die Raumsonde ihre reguläre wissenschaftliche Arbeit auf. Außerdem stellt sie seit dem Januar 2004 eine wesentliche Relaisstation für den Datentransfer zwischen den auf der Planetenoberfläche operierenden Marsrovern der NASA und deren Kontrollzentrum am JPL dar.

Im Rahmen der geplanten Computerumschaltung wird sich Mars Odyssey am 5. November in einen so genannten Sicherheitsmodus versetzen und dabei sowohl ihre regulären wissenschaftlichen Arbeiten als auch die Tätigkeit als Kommunikationsrelaisstation vorerst einstellen. Nach der erfolgten Umschaltung wird das für die Kontrolle der Raumsonde zuständige Team des JPL über einen Zeitraum von mehreren Tagen hinweg überprüfen, ob die Umschaltung erfolgreich war und ob Mars Odyssey fehlerfrei arbeitet. Erst danach wird die Raumsonde die entsprechenden Kommandos erhalten, um wieder in den Normalbetrieb zurückzukehren.

Während dieses Zeitraumes wird der zweite derzeit aktive Marsorbiter der NASA, die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), neben ihren eigenen Aufgaben auch die Kommunikationstätigkeiten von Mars Odyssey übernehmen und den Kontakt mit den beiden Marsrovern Opportunity und Curiosity aufrecht erhalten. Diese erhöhte Kommunikationsaktivität des Mars Reconnaissance Orbiter wird allerdings zur Folge haben, dass in diesem Zeitraum nur eine verminderte Datenmenge von diesen beiden Rovern zur Erde transferiert werden kann.

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