Erfahren Sie mehr über den Verlauf der Mars Exploration Rover-Mission im Jahr 2003.
Autor: Michael Stein.
Hier können Sie die archivierten Mission-Updates von Prof. Steven Squyres, dem Projektleiter für die wissenschaftlichen Instrumente der beiden Mars Exploration Rover, lesen. Diese persönlich gefärbten Berichte über den Fortgang der Arbeiten an den beiden amerikanischen Mars-Rovern und des Missionsverlaufs gewähren einen lebendigen und interessanten Einblick in die Arbeitsabläufe eines wissenschaftlich-technischen Projektes an der Grenze des heute Machbaren.
2. Quartal 2003
Juni 2003
Die Woche vom 23. bis 29. Juni
Wir warten. Das Startfenster für Opportunity hat sich vor fast einer Woche geöffnet, aber bis jetzt sind wir immer noch am Boden in Florida. Das Problem ist unsere Startrakete. Sie hat eine Isolationsschicht – bestehend aus Kork, ob Sie es glauben oder nicht -, die die Hülle der Rakete vor zu starker Erhitzung beim Aufstieg durch die dichten unteren Schichten der Erdatmosphäre beschützt. Ein Teil dieser Isolation löste sich von der Oberfläche der Rakete, und sie müssen ihn ersetzen. Das ist echtes Low-Tech-Zeug, Kork auf Metall zu kleben… manchmal ist sogar die Raketenwissenschaft keine Raketenwissenschaft. Aber es muss richtig gemacht werden, und wir können nicht fliegen, bis jeder 100-prozentig davon überzeugt ist, dass es sicher ist. Sie arbeiten da draußen auf der Startplattform so schnell wie sie können, und alles was wir machen können ist geduldig zu sein.
Also warten wir.
Die Woche vom 16. bis 22. Juni
Dies war eine Woche mit guten und schlechten Nachrichten… Gute Nachrichten für Spirit und schlechte Nachrichten für Opportunity.
Die gute Nachricht für Spirit ist, dass wir ein gutes TCM-1 hatten. “TCM” ist die Abkürzung für “Trajectory Correction Maneuver” (Kurskorrektur-Manöver), und dieses war unser erstes. Beim Start wird die Raumsonde in Richtung Mars ausgerichtet, aber sie ist nicht auf einer Flugbahn, die sie direkt zum Planeten führt. Es gibt verschiedene Gründe dafür, einer davon ist, dass die Rakete schlicht nicht genau genug ist, um das zu schaffen. Die Hauptaufgabe der Rakete ist es, uns auf eine wirklich hohe Geschwindigkeit zu bringen und nicht notwendigerweise, uns präzise zum Mars zu bringen.
In einem Trajectory Correction Maneuver benutzen wir winzige Raketentriebwerke an der Raumsonde, um ihr einen kleinen Stoß in die richtige Richtung zu geben. Wir haben ihr am Freitag den ersten Stoß gegeben, und dieser Stoß hat uns viel, viel näher an die Flugbahn herangeführt, die uns im nächsten Januar zum Gusev-Krater bringen wird. Alles scheint nach Plan verlaufen zu sein… “right down the pipe”, wie Raumflug-Navigatoren es gerne ausdrücken.
Die schlechte Nachricht betrifft Opportunity, die sich noch am Boden in Florida befindet. Jede Delta-Rakete hat an der Außenseite ein wenig Isolationsmaterial, um die Temperatur der Rakete beim Aufstieg durch die Erdatmosphäre im richtigen Bereich zu halten. Unglücklicherweise ist die Isolierung der Opportunity-Rakete an einigen Stellen gebrochen. Wir wissen warum sie gebrochen ist, und wir wissen wie das zu reparieren ist. Aber man muss diese Art von Reparatur sehr vorsichtig durchführen, und es braucht mehrere Tage, um die Arbeit korrekt zu erledigen. Daher ist der Start auf frühestens Samstag verschoben worden. Nur eine der Sachen mit denen man umgehen muss wenn man versucht, ein kostbares Stück Hardware wie Opportunity sicher auf den Weg zum Mars zu bringen.
Die Woche vom 9. bis 15. Juni
Wir fliegen. Spirit wurde am Dienstag gestartet und bis jetzt verhält sie sich wundervoll.
Es ist immer ein bisschen nervenaufreibend, wenn man ein neues Raumschiff zum ersten Mal in den Weltraum bringt. Es ist in der Umgebung, für das es gemacht wurde, natürlich, also erwartet man das die Dinge vernünftig laufen. Dennoch ist es nicht ungewöhnlich das Probleme auftauchen – sowohl große wie kleine -, wenn man es zum ersten Mal da draußen hat.
Die gute Nachricht ist, dass Spirit bis jetzt ein sehr gutes kleines Raumschiff gewesen ist. Die wenigen Probleme, die wir gehabt haben, waren sehr geringfügig. Alles in allem haben wir eine so gute erste Woche im All gehabt, wie man es sich nur wünschen kann.
Und das ist auch deswegen eine gute Sache, weil wir uns kaum auf unseren Lorbeeren ausruhen können. Es ist beinahe Zeit für unseren anderen Rover, Opportunity, das Nest zu verlassen. Opportunity wird kurz nach Mitternacht am nächsten Donnerstag seinen Flug beginnen, und es sollte eine weitere spektakuläre Show werden. Schauen Sie auf dieser Website nach Bildern und News-Updates.
10. Juni 2003
Spirit hob an diesem Nachmittag pünktlich in einen dunstigen blauen Himmel ab. Die Delta II hat uns einen wundervollen Ritt gegönnt, und die Bodenstation in Canberra (Australien) nahm den Kontakt zur Raumsonde wie geplant auf. Zuletzt hörte ich, das wir eine gute Ausrichtung, eine gute Energieerzeugung durch die Solarpaneele, sich aufladende Batterien und eine gute Telemetrieverbindung haben. Wir sind auf unserem Weg zum Mars.
Die Woche vom 2. bis 8. Juni
Wir haben heute “gescrubbt”. Das passiert im Raketen-Geschäft häufig. Ein “Scrub” ist, wenn man einen Start spät während des Countdowns abbrechen und es an einem anderen Tag versuchen muss. Scrubs passieren aus allen möglichen Gründen. Üblicherweise ist es das Wetter, und genau das hat uns heute erwischt.
Heute morgen war es an der Küste von Florida wundervoll. Ich habe die Morgendämmerung über der Startplattform 17 A heraufziehen sehen, und es sah wunderbar aus, als die ersten Strahlen der Sonne die Rakete trafen.
Es wäre schön gewesen wenn wir zu dieser Zeit hätten starten können, aber man kann eine Rakete nicht einfach starten, wann immer man möchte. Da sich die Erde ständig dreht muss man mit dem Start warten, bis sie während ihrer Drehung genau am richtigen Punkt angelangt ist. Anderenfalls würde man in die falsche Richtung abgelenkt werden. Für uns war die richtige Zeit des Tages um zum Mars zu gelangen 02:05:55 Uhr Eastern Daylight Time. Aber als die Wetterleute ein paar Stunden vor dem Start auf ihre Radarschirme schauten konnten sie ziemlich übles Zeug auf dem Weg zu uns sehen, und daraufhin wurde ein Scrub verkündet. Und tatsächlich, als die Startzeit gekommen war hingen einige eklige Wolken über der Plattform.
Man könnte denken das es frustrierend sein muss, wenn so etwas passiert, aber das ist es nicht wirklich. Wir haben so lange gewartet um diese Sachen zu starten das ein weiterer Tag nicht viel ist. Und mit Hardware im Wert von 400 Millionen US-Dollar draußen auf der Plattform ist das, was wir überhaupt nicht möchten, dass jemand ein Risiko eingeht. Also werden wir es morgen erneut versuchen.
Mai 2003
Die Woche vom 26. Mai bis 1. Juni
Jetzt ist es soweit: Show-Time für den Mars Exploration Rover A (MER-A). Die Raumsonde ist auf der Startrampe, funktionsfähig und bereit für den Flug. Die Nutzlastverkleidung, die MER-A an der Spitze der Rakete umhüllt, ist am Wochenende angebracht worden. Wir arbeiten uns durch die ganzen Startvorbereitungspapiere und -besprechungen… man kann bei dieser Sache nicht vorsichtig genug sein! Aber wenn all’ das erledigt ist sind wir bereit für den Start. Und wenn das passiert werden Jahre der Vorbereitung für den Flug einen donnernden Ausklang finden, wenn unsere erste Delta II von der Plattform 17 A emporsteigt. Ich weiß wie das aussehen wird, weil ich schon früher bei Delta-Starts dabei war. Aber ich habe keine Ahnung wie es sich anfühlen wird.
Die Woche vom 19. bis 25. Mai
Wir sind weniger als zwei Wochen von unserem ersten Start entfernt, und die letzten Vorbereitungen der Hardware für den Flug sind so gut wie abgeschlossen. Das große Ereignis dieser vergangenen Woche war die Montage des Mars Exploration Rover A (MER-A) auf die dritte Stufe der Delta II-Rakete. Das wird nicht draußen auf der Startplattform gemacht. Stattdessen bringen sie die gesamte dritte Stufe der Delta in ein Gebäude des Kennedy Space Center, dass Payload Hazardous Servicing Facility genannt wird. Der Umstand, dass sie ein komplettes funktionstüchtiges Raketentriebwerk in das Gebäude bringen ist der Grund, warum es die Hazardous Servicing Facility (= Gefahrgut-Serviceeinrichtung) genannt wird!
Der MER-A, der als erster starten wird, wurde am Freitag ohne Schwierigkeiten auf die dritte Stufe montiert. Und am Anfang dieser kommenden Woche wird die gesamte Raumsonde zusammen mit der dritten Stufe langsam und vorsichtig zur Startplattform 17 A gefahren, von einem großen Kran den Startturm hochgezogen und an die Spitze der Rakete montiert werden.
Die Woche vom 12. bis 18. Mai
Der Termin rückt langsam immer näher. Die Raketen sind auf den Startplattformen, und man kann die Beschleunigung des Tempos beinahe fühlen. In dieser Woche wurden die Feststoffbooster an der Außenseite der Delta II-Rakete angebracht, die den Mars Exploration Rover A (MER-A) starten wird. Auf diesem Bild sieht man unsere erste Rakete auf der Plattform 17A des Kennedy Space Center. Im Hintergrund kann man drei der weißen Zusatzraketen bereits an der Rakete angebracht erkennen. Eine weitere befindet sich auf dem Transportwagen im Vordergrund, bereit, um ebenfalls montiert zu werden. Wenn alles fertig ist werden es neun dieser weißen Zusatzraketen sein, die gebündelt um den Fuß der Rakete herum angebracht sind.
Natürlich wird Ihnen auffallen, das irgendetwas auf dem Foto nicht stimmt… Es befindet sich noch keine Raumsonde an der Spitze der Rakete! Bisher sind nur die erste und zweite Stufe des Trägersystems draußen auf der Startplattform. Die MER-A-Raumsonde wird am Ende der kommenden Woche an der dritten Raketenstufe befestigt werden. Nicht vor Anfang der darauf folgenden Woche werden sie dann zur Plattform transportiert und dort zur Spitze dieses wunderschönen blau-grünen Raumschiffs hochgezogen werden, dass Sie auf dem Foto sehen können.
Die Woche vom 5. bis 11. Mai
In dieser Woche haben wir unseren ersten großen “Rover Operations”-Test gehabt. Er lief nicht gut, aber es war eine Menge Spaß. Dies war der erste Test in dem wir tatsächlich die Schritte für die wissenschaftlichen Operationen durchgegangen sind die wir ausführen werden, wenn die Rover auf dem Mars sind. Was es wirklich interessant machte war, das wir sie in unserer neuen MER Mission Support Area beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) unternommen haben. Es ist eine großartige Einrichtung, aber alles war für uns sehr neu. Es war wie der erste Tag in einer neuen Schule… man konnte die Leute beinahe “Wo ist mein Klassenzimmer? Wie lautet die Zahlenkombination für meinen Spind?” sagen hören. Es dauerte eine Weile herauszufinden, wo alles ist.
Über drei Tage hinweg übten wir zwei Marstage (oder “Sols”) voller Operationen auf der Marsoberfläche. Der erste Sol war ein “Annäherungs-Sol” an dem wir übten, den Rover zu einem von uns ausgewählten Felsbrocken zu fahren. Der zweite war ein “Spektroskopie-Sol”, an dem wir die Instrumente am Rover-Arm nutzten, um uns den Felsbrocken im Detail anzusehen. Sol Eins lief offen gesagt ziemlich stümperhaft… alles war neu und wir hatten viel zu lernen. Sol Zwei lief viel besser, und dieser Tag hätte wahrscheinlich ganz gut funktioniert, wenn wir ihn tatsächlich auf dem Mars durchlaufen hätten. Wir lernen also.
Diese Art von Proben ist das, was wir in den nächsten acht Monaten überwiegend machen werden. Und wenn wir im nächsten Januar landen müssen wir sehr, sehr gut darin sein, geologische Arbeiten mit Robotern auf einem anderen Planeten durchzuführen. Es ist eine etwas spezialisierte Fertigkeit, denke ich, aber wir werden sie lernen müssen.
Die Woche vom 28. April bis 4. Mai
Die Rover sind fertig, die Raketen auf den Startplattformen, und nun ist es Zeit für das Wissenschaftsteam unsere Aufmerksamkeit weg vom Bau und hin zum Betrieb der Geräte zu bewegen.
Jahrelang galt unsere Aufmerksamkeit der Konstruktion der so genannten Athena Nutzlast. Nun aber, wo all das hinter uns liegt, müssen wir unseren Mars-Führerschein erwerben. Das ist ein komplizierter Prozess. Die Rover sind sehr komplexe Maschinen, und um sie zu betreiben ist ein Team von mehr als hundert Wissenschaftlern nötig, die ab nächstem Januar rund um die Uhr arbeiten werden.
In der kommenden Woche werden wir unsere ersten Schritte unternehmen, um das zu lernen. Es nennt sich “Thread-Test”. Stellen Sie sich das vor wie die erste Probe der Ensemble-Mitglieder in einem Schauspiel. Wir kennen noch nicht alle Zeilen unseres Textes. Wir wissen noch nicht, wo die Requisiten sind. Und wir sind ganz sicher noch nicht in der Lage, vor Publikum zu spielen. Aber in der nächsten Woche werden wir langsam alle Schritte durchlaufen die wir während mehrerer Mars-Tage absolvieren müssen, wenn unsere Rover auf der Marsoberfläche sind.
All das wird in der brandneuen MER Project Support Area beim Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA passieren. Die Farbe ist noch nicht ganz trocken! Noch am Ende der letzten Woche wurde an der Einrichtung gearbeitet. Nicht nur die Wissenschaftler sind also noch nicht bereit, sondern auch die Einrichtungen. In dieser Woche werden wir anfangen, die Fehler zu beseitigen.
Die Woche vom 21. bis 27. April
Bei einem so komplizierten Projekt wie dem unsrigen ist es so gut wie unmöglich eine Woche zu erleben, durch die man glatt hindurchsegelt, doch die vergangene Woche kam dem sehr nahe. Die wissenschaftliche Nutzlast beider Rover ist fertig. Die Korrektur des Kabelproblems, durch das wir vor einigen Wochen unseren ersten Start verschieben mussten, ist ebenfalls erledigt. Und es lief dabei so gut, dass wir den Starttermin für den Mars Exploration Rover A (MER-A) um einen Tag nach vorne schieben konnten, vom 6. Juni auf den 5. Juni.
Der zweite Rover ist mittlerweile auf seinem Lander. Der erste Rover ist schon weiter, zusammengefaltet auf seinem Lander und bereit, um in seine Schutzhülle gebracht zu werden… wo er bleiben wird, bis er im nächsten Januar aus einem rosafarbenen Himmel über dem Gusev-Krater fällt.
Und am coolsten von allem ist, dass unsere erste Rakete nun Gestalt annimmt. Die erste Stufe der MER-A-Trägerrakete ist am Mittwoch auf der Startplattform 17-A in Cape Canaveral aufgestellt worden, und die zweite Stufe wird in Kürze folgen. Der Großteil einer realen Mars-Rakete ist also nun unten in Florida, beinahe schon bereit, um unser erstes Raumfahrzeug aufzunehmen.
Die Woche vom 14. bis 20. April
Das ist eine wirklich verrückte Woche gewesen. Wir bewegen uns immer näher auf den Start zu, und die Aufmerksamkeit beginnt sich von unseren Mars-Rovern zu unseren Raketen zu verschieben.
Natürlich ist die Rover-Geschichte noch nicht vorbei. In einer News-Meldung der vergangenen Woche haben Sie lesen können dass das Rover-Team unten in Florida ein Kabelproblem gefunden hat, aufgrund dessen beide Rover auseinander genommen und eine Leiterplatine in ihrem Inneren korrigiert werden musste. Diese Arbeit ist nun erledigt, und sie verlief ohne Schwierigkeiten. Aber sie hat uns etwas zurück geworfen, und der Start des Mars Exploration Rover 1 (MER-1) ist statt wie ursprünglich geplant am 30. Mai nun für den 6. Juni festgelegt worden. Auf diese Kopfschmerzen hätten wir verzichten können.
Die Geschichte mit den Raketen ist auch nicht vollkommen einfach. Für MER-1 ist es richtig unkompliziert. MER-1 startet von Plattform 17-A aus, die nun frei und dafür bereit ist, unsere erste Rakete aufzunehmen. Für den MER-2, dessen Start für den 25. Juni geplant ist, sieht es allerdings komplizierter aus.
Im Moment steht auf der Startrampe 17-B, von wo aus MER-2 starten wird, die Rakete von jemand anderem. Es ist die Trägerrakete für eine Mission mit dem Namen Space Infrared Telescope Facility oder SIRTF. SIRTF ist eine coole Mission… ein gigantisches Teleskop, um das Weltall im infraroten Spektralbereich zu durchmustern, ähnlich wie es das Hubble Space Telescope im sichtbaren Licht gemacht hat. Die Sache ist die, dass es ein Problem mit einem der neun Feststoffbooster der SIRTF-Trägerrakete gibt. Es ist ein kleineres Problem, aber die NASA geht auf Nummer Sicher und hat entschieden SIRTF nicht zu starten, bevor dieser Booster nicht ausgetauscht werden kann. Der Austausch eines Boosters ist nicht schwer, aber er braucht Zeit, und Zeit ist etwas, was das SIRTF-Team nicht hat… unseretwegen.
Eine Mission wie SIRTF kann beinahe zu jeder beliebigen Zeit starten, sofern die Rakete und die Raumsonde bereit sind. Aber eine Mars-Mission wie der MER-2 muss innerhalb eines spezifischen “Startfensters” beginnen: Eine kurze Zeitperiode in der Mars und Erde so zueinander stehen, dass man von einem Planeten zum anderen gelangen kann. Unser Startfenster beginnt bald, und das lässt den Jungs von SIRTF nicht genug Zeit, um ihr Problem zu lösen und von der Startrampe zu kommen, bevor wir auf die Plattform 17-B müssen. Wir sind die mit dem engen Zeitplan, aber SIRTF bekommt den Schlag ab und wird in den Spätsommer verschoben, um Platz für uns zu schaffen. Wir fühlen uns deswegen schlecht… SIRTF hat auf seinen Ritt ins All noch länger als wir warten müssen. Aber der Mars wartet nicht. Also geht SIRTF für eine Weile zurück in den Hangar, und wir sind als Nächste dran.
Die Woche vom 7. bis 13. April
Was für eine Woche! Wir haben zwei der wichtigsten Meilensteine in der Geschichte unseres Projektes hinter uns gelassen… und das nicht nur in derselben Woche, sondern am selben Tag.
Der erste Meilenstein ist, dass die Athena-Nutzlast (die wissenschaftlichen Instrumente der beiden Mars-Rover) nun fertig ist. Wir haben daran seit 1995 gearbeitet, und am Donnerstag dieser Woche wurde das letzte Teil eingesetzt. Beide Masten sind verstaut, die beiden Instrumentenarme sind verstaut, und die ganzen Tests sind erledigt. Wenn das nächste Mal irgendeines unserer Instrumente ausgefahren wird, dann wird das auf dem Mars sein.
Der andere Meilenstein ist die Auswahl unserer Landestellen durch die NASA. Und nicht nur das, es sind die beiden Gebiete von denen praktisch jeder im Mars-Wissenschaftsbetrieb gehofft hatte, dass wir sie bekommen würden: Meridiani Planum und der Gusev-Krater. Meridiani ist ein Gebiet in dem sich eine große Konzentration eines Minerals mit dem Namen “grobkristalline Hematite (Eisenrose)” findet… ein Gestein, das sich auf der Erde üblicherweise in der Gegenwart von flüssigem Wasser bildet. Und Gusev ist ein enormer Einschlagskrater mit einem großen, ausgetrockneten Flussbett, das in ihn hineinfließt. Vor langer Zeit war ein See im Gusev-Krater, und der Krater muss voller Sedimente sein. Es sind beides großartige Gebiete… Tatsächlich sind es wahrscheinlich die beiden besten Gebiete die man für eine Mission wie diese finden kann. Wir sind gespannt auf sie.
Jetzt sind wir im Zielspurt bei dem es darum geht, die beiden Raumfahrzeuge rechtzeitig auf ihre Startplattformen zu bekommen. Wir haben weniger als sieben Wochen Zeit bis zu unserem ersten Start.
Die Woche vom 31. März bis 6. April
Es hat eine Weile gedauert, aber schließlich haben wir es gemacht. Wir haben zuletzt die Chance gehabt ein Foto aufzunehmen das zeigt, wozu unsere Panoramakamera PanCam wirklich in der Lage ist. Wir sind mit den Tests im Vorfeld der kommenden Starts unglaublich beschäftigt gewesen, und es hat nicht viel Zeit gegeben um einfach nur mit der Hardware herumzuspielen und zu zeigen, was sie kann. Aber in dieser hinter uns liegenden Woche, während einer die Nacht über dauernden “Friedhofs-Schicht”, hatte Justin Maki den Mars Exploration Rover 1 (MER-1) so gut wie für sich alleine. Er hat die Gelegenheit gut genutzt und das erste wirklich große Panorama aufgenommen, das wir mit der PanCam gemacht haben. Wir nennen es das “Midnight Pan”, den zu dieser Zeit hat Justin es aufgenommen.
Es ist ein volles 360°-Panorama von dem Raum in Cape Canaveral, in dem die Rover für den Flug startklar gemacht werden. In der linken und rechten unteren Ecke des Fotos kann man die Solarpaneele des MER-1 sehen, und über den Raum verteilt noch eine Menge anderer Hardware. Dies ist allerdings nur eine niedrig aufgelöste Version des Bildes… Wir mussten es in beiden Richtungen um den Faktor acht stauchen, damit es klein genug für den Download wird. Um zu zeigen wie die volle Auflösung aussieht haben wir fünf rote Rechtecke in das Bild eingezeichnet. Klicken Sie auf eines von ihnen, und die voll aufgelöste Fassung des Bildausschnitts wird erscheinen. Die gesamte Aufnahme ist genauso gut.
Es gibt immer noch ein paar Sachen in diesem Bild die nicht so sind wie unsere Mars-Aufnahmen sein werden. Wir haben die individuellen Aufnahmen auf die Schnelle zusammengesetzt, daher können Sie vor allem bei Sachen, die sich in der Nähe der Kamera befinden, “Nähte” in dem Bild sehen. Es sind einige sonderbare Reflektionen zu sehen, die von sehr blanken metallenen Oberflächen ausgehen; wir erwarten nicht, derartiges Material auf dem Mars zu sehen. Und natürlich werden wir auf dem Mars viele unserer Bilder in Farbe statt in Schwarz-Weiß aufnehmen. Dennoch gibt ihnen dies eine Vorstellung davon, welche Sicht auf den Mars uns die PanCam geben wird.
Weniger als acht Wochen bis zu unserem ersten Start…
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