Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, Universität Kopenhagen, Nature.

Der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity landete am 6. August 2012 im Inneren des 154 Kilometer durchmessenden „Gale-Kraters“ und untersucht seitdem – entsprechend seinen wissenschaftlichen Zielsetzungen – unter anderem, ob der äußere Nachbarplanet der Erde einstmals Bedingungen aufwies, welche prinzipiell die Entstehung von primitiven Lebensformen begünstigt haben könnten.

Neben dem erst im Jahr 2014 erfolgten definitiven Nachweis von geringen Mengen an Methan und organischem Material (Raumfahrer.net berichtete) konnte dabei bereits im Frühjahr 2013 festgestellt werden, dass der Mars in der Frühzeit seiner Entwicklung tatsächlich über die für die Entstehung von Leben notwendigen Umweltbedingungen verfügte. Die weiteren Untersuchungen zeigten zudem, dass der Gale-Krater einstmals durch die langfristig erfolgte Einwirkung von flüssigen Wasser geformt wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Nicht nur durch die Untersuchungen des Rovers Curiosity gilt es inzwischen als gesichert, dass sich auf der Oberfläche unseres Nachbarplaneten einstmals große Mengen an flüssigen Wasser befanden, welches dort zudem lange genug vorhanden war, um mit den Gesteinen der Marsoberfläche zu interagieren und diese dabei auch chemisch zu verändern. Aktuelle Studien gehen dabei von einer einstmals vorhandenen Wassermenge von mindestens 20 Millionen Kubikkilometern aus (Raumfahrer.net berichtete).

Zu dieser Zeit verfügte der Mars noch über eine dichtere und ‚wärmere‘ Atmosphäre, als dies in der Gegenwart der Fall ist. Aus bisher noch nicht vollständig verstandenen Gründen ‚verlor‘ der Mars jedoch vor mehr als drei Milliarden Jahren den Großteil dieser Atmosphäre. Seitdem – so die bisherige These – kann auf dem Mars aufgrund der dort mittlerweile gegebenen Atmosphären- und Temperaturbedingungen das dort immer noch vorhandene Wasser lediglich im festen oder im gasförmigen Aggregatzustand in Form von Wassereis oder von Wasserdampf auftreten.

Perchlorate + Wasserdampf = Flüssiges Salzwasser?
Ein kleiner ‚Trick der Natur‘ könnte jedoch dafür verantwortlich sein, dass auch trotz der derzeitigen Umweltbedingungen zumindestens zeitweilig flüssiges Wasser auf dem Mars – und dort direkt auf beziehungsweise unmittelbar unter der Oberfläche – vorhanden sein könnte. Hierfür verantwortlich könnten Perchlorat-Salze sein, welche von ihren Eigenschaften her stark hygroskopisch wirken.

Bei einem der in der Marsatmosphäre vorhandenen Spurengase handelt es sich um Wasserdampf, welcher dort mit einem Mengenanteil von durchschnittlich etwa 210 ppm vertreten ist. Dieser Wasserdampf könnte mit den auf beziehungsweise unmittelbar unter der Marsoberfläche konzentrierten Perchlorat-Salzen in Verbindung treten, wodurch der Gefrierpunkt des Wassers unter den üblichen Punkt abgesenkt wird. Statt einer festen Eisschicht könnte sich somit eine flüssige Salzlauge bilden.

Erste Indizien für einen derartigen Prozess ergaben sich bereits im Sommer 2008 im Rahmen der damaligen Marslander-Mission Phoenix der NASA (Raumfahrer.net berichtete). Wasser mit einem sehr hohen Anteil an Perchlorat-Salzen, so die an der Phoenix-Mission beteiligten Wissenschaftler, könnte auf dem Mars über einen sehr niedrigen Gefrierpunkt verfügen. Die Perchlorat-Salze könnten zu einem besonders intensiven Frostschutzeffekt beitragen und bei einer extrem hohem Beimischung noch bis zu einer Temperatur von minus 70 Grad Celsius das Vorhandensein von flüssigem Wasser ermöglichen.

Die diversen Lander- und Rovermissionen der NASA auf dem Mars haben in der Vergangenheit eine Vielzahl an Hinweisen darauf geliefert, dass Perchlorat-Salze offenbar in weiten Bereichen auf der Marsoberfläche vorhanden sind. Jetzt konnte auch der Rover Curiosity diese Salze eindeutig nachweisen. Die in den vergangenen Jahren mit der Wetterstation REMS – einem der zehn wissenschaftlichen Instrumente des Rovers – gewonnenen Daten zeigen zudem ergänzend zu diesem Perchlorat-Nachweis, dass im Bereich des Gale-Kraters bezüglich der Luftfeuchtigkeits- und Temperaturwerte zeitweise Bedingungen vorherrschen, welche die Bildung von stark salzhaltigen wässrigen Lösungen denkbar erscheinen lassen.

„Wir haben [im Bereich des Gale-Kraters] Calcium-Perchlorate im Boden entdeckt und unter den richtigen Voraussetzungen können diese Salze Wasser aus der Atmosphäre absorbieren“, so Morten Bo Madsen von der Universität Kopenhagen, einer der an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler. „Diese Bedingungen herrschen dort speziell während der Wintermonate in der Nacht und unmittelbar nach Sonnenaufgang vor.“
In der Zeit nach dem Sonnenuntergang schlägt sich ein Teil der Luftfeuchtigkeit der Marsatmosphäre demzufolge in Form von Bodenfrost auf der Planetenoberfläche nieder, interagiert dort mit den hier befindlichen Calcium-Perchloraten und wird im Rahmen dieses Prozesses durch den hohen Salzanteil zu ‚flüssigem Wasser‘. Erst mit dem erneuten Tagesanbruch und den dabei auftretenden höheren Temperaturen ‚verflüchtigt‘ sich das Wasser wieder und gelangt erneut als Wasserdampf in die Atmosphäre.

„Aufgrund der Porosität des Untergrundes kann dieses flüssige Wasser in die Tiefe sickern und sich dort weiter ausbreiten“, so Morten Bo Madsen weiter. Die Messungen von Curiosity zeigten in den obersten 15 Zentimetern der Marsoberfläche verschiedene Auffälligkeiten, welche diese Hypothese eines aktiven Wasserkreislaufs untermauern. Allerdings sind weitere Analysen und Datenauswertungen notwendig, um die hierbei aktiven Prozesse zu entschlüsseln und zu bewerten.

Derzeitiges Leben auf dem Mars?
Flüssiges Wasser ist nach dem derzeitigen Wissensstand eine der unabdingbaren Grundvoraussetzungen dafür, dass sich Leben zunächst bilden, dann erhalten und anschließend weiter entwickeln kann. Trotzdem darf die jetzt erfolgte Entdeckung des Marsrovers Curiosity nicht überbewertet werden.

„Wir haben diese Wassersohlen nicht direkt gemessen, sondern aufgrund der bisherigen Daten lediglich die Wahrscheinlichkeit von deren Existenz kalkuliert“, so Dr. Ashwin Vasavada, der Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien.

Selbst wenn es zutreffen sollte, dass sich zeitweise auf beziehungsweise unmittelbar unter der Oberfläche in den äquatorialen Breiten unseres Nachbarplaneten flüssiges Wasser befindet, so wäre der Mars doch immer noch ein denkbar ungeeigneter Ort für selbst extremophile Lebensformen. Die derzeitigen Umweltbedingungen auf dem Mars – zum Beispiel die hohen Werte der kosmischen Strahlung, die selbst in den Sommermonaten niedrigen Temperaturen und die immer noch geringe Wassermenge dieses eher ‚bescheidenen‘ Wasserkreislaufs – sind nicht geeignet, um zumindest im Bereich der obersten Bodenschichten dauerhaft existierendes Leben zu beherbergen.

Diese hier nur kurz vorgestellten Erkenntnisse der Curiosity-Mission wurden von F. Javier Martin-Torres et al. unter dem Titel „Transient liquid water and water activity at Gale Crater on Mars“ kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Geoscience publiziert.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 956 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mehr als 10.150 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 230.578 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Marsrover Curiosity verlässt die Region Garden City (30. März 2015)
• Der Marsrover Curiosity fährt wieder (15. März 2015)
• Curiosity: Ein Kurzschluss verzögert die Weiterfahrt (8. März 2015)
• Curiosity beendet die Untersuchung der Pahrump Hills (28. Februar 2015)
• Mars: Geringe Mengen Methan und organisches Material (17. Dezember 2014)
• Curiosity: Wasser formte den Gale-Krater auf dem Mars (13. Dezember 2014)

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity
• Planet Mars

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Fachartikel von F. Javier Martin-Torres et al.:

• Transient liquid water and water activity at Gale Crater on Mars (Abstract, engl.)

Der Beitrag Curiosity: Zeitweise Wasser auf der Marsoberfläche? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, USGS, University of Leicester, UMSF.

Nach dem Abschluss seiner mehr als fünf Monate andauernden Untersuchungen in der Region „Pahrump Hills“ bewegte sich der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity durch ein mit dem Namen „Artists Drive“ belegtes Tal und näherte sich dabei im Rahmen von drei Fahrten zunächst einer mit dem Namen „Garden City“ belegten Bodenformation (Raumfahrer.net berichtete). Garden City wurde von den an der Mission beteiligten Wissenschaftlern als ein interessantes und vielversprechendes Untersuchungsobjekt angesehen, da sich dort auf engsten Raum diverse venenartige Strukturen über die Oberfläche ziehen, welche nicht nur für derartige bereits zuvor auf dem Mars beobachtete Strukturen realtiv groß ausfallend, sondern auch unterschiedlich helle und dunkle Bereiche aufweisen.

Erste Interpretationen dieser Strukturen gehen dahin, dass es sich hierbei um Mineralvenen handelt, welche vermutlich verschiedene Sulfate enthalten. Diese Sulfate und deren hohe Konzentration, so Dr. John Bridges von der University of Leicester – einer der an der Mission beteiligten Wissenschaftler – deuten wiederum darauf hin, dass sich der Rover auf seinem Weg zu dem im Inneren des „Gale-Kraters“ gelegenen Zentralberg „Aeolis Mons“ mittlerweile einer Sedimentschicht nähert, welche sich anscheinend aus Evaporitgestein zusammensetzt.

In den vergangenen zwei Wochen wurden mehrere dieser Venen und verschiedene in diesem Bereich abgelagerte Gesteinsbrocken intensiv mit den verschiedenen Kamerasystemen, der ChemCam und dem APX-Spektrometer des Rovers untersucht, um die genaue chemische und mineralogische Zusammensetzung dieser Formationen zu ermitteln. Diese Untersuchungen sind mittlerweile abgeschlossen und am gestrigen Tag, dem Sol 940 seiner Mission, hat Curiosity die Region Garden City verlassen und im Rahmen einer Fahrt über etwa 15 Meter einen weiter südlich platzierten Gesteinsblock namens „Kanosh“ angesteuert.

Im Anschluss an diese Fahrt erfolgten erneut diverse Fotoaufnahmen, um den jetzt erreichten Standort zu dokumentieren. Diese Aufnahmen sollen genutzt werden, um am morgigen Dienstag die weitere Vorgehensweise im Bereich von Kanosh zu planen. Zwischenzeitlich erfolgte zudem eine weitere CheMin-Analyse von Probenmaterial, welches bereits Ende Februar 2015 im Bereich der Bohrstelle „Telegraph Peak“ entnommen und seit dem von dem Rover mitgeführt wurde.

Spuren von Stickstoff
Zudem gaben die an der Mission beteiligten Wissenschaftler bereits in der vergangenen Woche bekannt, dass im Rahmen der bisherigen Untersuchungen von verschiedenen Bodenproben durch den Instrumentenkomplex SAM auch Stickstoffverbindungen nachgewiesen werden konnten. In einer bereits im Oktober 2012 von Curiosity im Bereich „Rocknest“ direkt von der Planetenoberfläche entnommenen Bodenprobe (Raumfahrer.net berichtete) wurde demzufolge ein Anteil von 110 bis 300 ppm Stickstoff detektiert. Zwei weitere Proben, welche im Februar und im Mai 2013 Rahmen von Bohrungen in den Bereichen „John Klein“ und „Cumberland“ entnommen wurden, weisen dagegen einen Anteil von 70 bis 260 beziehungsweise 330 bis 1.100 ppm Stickstoff auf.

Eines der erklärten Ziele der Mission des Marsrovers Curiosity besteht in der Suche nach den „Grundbausteinen des Lebens“ und der Bestimmung von deren quantitativen Mengenanteilen auf unserem Nachbarplaneten. Hierbei handelt es sich um verschiedene chemischer Elemente wie Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel und eben auch Stickstoff, welche nach dem heutigen Verständnis für die Entstehung von Leben unabdingbar sind.

Der jetzt erfolgte Nachweis von Stickstoffverbindungen sowohl in dem direkt auf der Oberfläche abgelagerten Sand als auch in der obersten Sedimentschicht der Gale-Kraters untermauert laut den an diesen Untersuchungen beteiligten Wissenschaftlern den bereits zuvor erbrachten Nachweis, dass der Mars in seiner Frühzeit einstmals Umweltbedingungen aufwies, welche die Entstehung von einfachen mikroorganischen Lebensformen begünstigt haben könnten (Raumfahrer.net berichtete). Die nachgewiesenen Nitrate könnten nach der Meinung der Marsforscher prinzipiell einen einfachen Stickstoffkreislauf auf der Oberfläche des urzeitlichen Mars ermöglicht und dabei als Ressource für eventuell vorhandene Mikroorganismen gedient haben.

Über den Nachweis von Nitraten auf dem Mars berichtete das von Jennifer C. Stern vom Goddard Space Flight Center der NASA geleitete Team kürzlich in den „Proceedings of the National Academy of the United States of America“ (PNAS) unter dem Titel „Evidence for indigenous nitrogen in sedimentary and aeolian deposits from the Curiosity rover investigations at Gale crater, Mars“.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 941 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mehr als zehn Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 225.783 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Der Marsrover Curiosity fährt wieder (15. März 2015)
• Curiosity: Ein Kurzschluss verzögert die Weiterfahrt (8. März 2015)
• Curiosity beendet die Untersuchung der Pahrump Hills (28. Februar 2015)
• Mars: Geringe Mengen Methan und organisches Material (17. Dezember 2014)
• Curiosity: Wasser formte den Gale-Krater auf dem Mars (13. Dezember 2014)

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Fachartikel von Jennifer C. Stern et al.:

• Evidence for indigenous nitrogen in sedimentary and aeolian deposits from the Curiosity rover investigations at Gale crater, Mars (PNAS – Abstract, engl.)

Der Beitrag Marsrover Curiosity verlässt die Region Garden City erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Bereits Ende Februar 2015 hatte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity nach einer etwas mehr als fünf Monate andauernden Untersuchungskampagne seine Arbeiten bei der im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Region „Pahrump Hills“ beendet. Am 1. März 2015, dem Sol 912 seiner Mission, sollte der Rover seine Fahrt fortsetzen und sich dabei zunächst durch ein schmales, mit dem Namen „Artist’s Drive“ belegtes Tal bewegen, bevor anschließend höher gelegene Regionen des im Inneren des Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons angesteuert werden. Nur wenige Stunden vor dem Beginn dieser Fahrt wurde jedoch eine kurzfristige Stromschwankung registriert, wodurch diese Fahrt zunächst verhindert wurde.

In den folgenden Tagen waren die für den Betrieb des Rovers zuständigen Mitarbeiter des Jet Propulsion Laboratory (JPL) damit beschäftigt, die Ursache für diese Stromschwankung zu ermitteln. Während einer zehntägigen Diagnose des aufgetretenen Fehlers gelangten die beteiligten Ingenieure zu dem Ergebnis, dass der Kurzschluss sehr wahrscheinlich durch eine kurzzeitig aufgetretene Stromschwankung ausgelöst wurde, deren Quelle in dem Schlagbohrmechanismus des Powder Acquisition Drill Systems (abgekürzt „PADS“) des Rovers zu finden ist (Raumfahrer.net berichtete).

Nach der Beendigung dieser Fehleranalysen wurde bereits am 11. März mit der zuvor aufgrund der Stromschwankung abgebrochenen Aufbereitung einer im Rahmen einer Bohrung gewonnenen Materialprobe fortgefahren, welche anschließend an das im Inneren des Rovers befindliche Analyseinstrument CheMin weitergeleitet und dort in der folgenden (Mars-)Nacht untersucht wurde.

Ebenfalls noch an diesem Tag wurde zudem das APX-Spektrometer – eines der an dem Roboterarm des Rovers befindliche Messinstrumente – direkt über der Oberfläche platziert und anschließend für eine über Nacht erfolgende Untersuchung des Randbereiches des Bohrloches bei „Telegraph Peak“ eingesetzt. Zu späteren Zeitpunkten sollen zudem weitere Materialproben dieser Bohrung dem ebenfalls im Roverinneren platzierten Instrumentenkomplex SAM zugeführt werden.

Die Fahrt wird fortgesetzt
Zunächst setzte der Marsrover Curiosity jedoch bereits am 12. März, dem Missionstag Sol 923, seine Fahrt fort und begann mit der Einfahrt in das südwestlich vom damaligen Standort gelegene Tal „Artist’s Drive“. Während dieser Fahrt – so die Planung der an der Mission beteiligten Wissenschaftler und der für die Steuerung des Rovers verantwortlichen ‚Roverdriver‘ – sollte Curiosity in regelmäßigen Abständen kurze Zwischenstopps einlegen, um Fotoaufnahmen der Umgebung anzufertigen.

Unter anderem sollten dabei erneut das Bohrloch, der dort gelegene und zuvor von dem APXS untersuchte Bereich, eine im Inneren des „Artist’s Drive“ befindliche Rippeldüne und ein mit dem Namen „Garden City“ belegtes Bodenziel, welches ein potentielles Ziel für die nächste APXS-Untersuchung darstellt, mit der MastCam abgebildet werden.

Allerdings wurde diese Fahrt nach bereits lediglich etwa 14 zurückgelegten Metern von der Sicherheitssoftware des Rovers vorzeitig abgebrochen. Der Grund hierfür war, dass die während der Fahrt von dem Rover gesammelten und autonom ausgewerteten Daten zeigten, dass die Räder des Rovers aufgrund des sandigen und somit sehr lockeren Untergrundes und dem damit verbundenen hohen Schlupf einen deutlich geringeren Geländegewinn erzielten als beabsichtigt.

Allerdings konnte der Rover – ausgestattet mit weiterführenden Kommandos von seinem Kontrollzentrum auf der Erde – seine Fahrt bereits am darauffolgenden Tag fortsetzen und dabei trotz erneut auftretender erhöhter Schlupf-Werte weitere rund sieben Meter überbrücken. Noch vor dem Beginn dieser Fahrt wurden Aufnahmen der inzwischen mit dem Namen „Tropic Ripple“ belegten Sanddüne angefertigt. Weitere Beobachtungsziele der MastCam waren eine Gesteinsformation namens „Hennefer“ und ein kleiner Krater namens „Hemicyon Basin“. Nach dieser Fahrt kamen an dem somit erreichten neuen Standort des Rovers sowohl die ChemCam als auch die MAHLI-Kamera zum Einsatz.

Am gestrigen Tag waren dann erneut mehrere der Kamerasysteme des Rovers aktiv. Hierbei erfolgten unter anderem Abbildungen eines kleinen Felsgrates namens „San Timoteo“. Außerdem wurde kurz vor dem Beginn der Marsnacht erneut das CheMin-Instrument aktiviert, um die Analysen der vorherigen Tage fortzusetzen.

Der heutige Tag, der Sol 926, begann für den Rover mit weiteren ChemCam-Messungen. Außerdem sollten die Kamerasysteme speziell den Himmel über dem Gale-Krater abbilden und so Informationen über eventuell vorhandene Wolken und die gegenwärtige Lichtdurchlässigkeit der Atmosphäre sammeln. Im Anschluss an diese Aktivitäten sollte eine weitere Fahrt erfolgen, in deren Rahmen sich Curiosity in den vergangenen Stunden dem zukünftigen Untersuchungsobjekt „Garden City“ noch weiter annäherte. Die aktuellen Aufnahmen und Telemetriewerte des Rovers, welche den Erfolg dieser Fahrt bestätigen, sollten in wenigen Stunden auf der Erde eintreffen.

Die anschließende Untersuchung von „Garden City“ könnte sich jedoch zunächst noch etwas verzögern, denn während der nächsten Woche werden viele der derzeit an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler an der am morgigen Tag beginnenden 46. Lunar and Planetary Science Conference im US-Bundesstaat Texas teilnehmen und dort im Rahmen diverser Vorträge und Posterpräsentationen über die bisher erlangten Forschungsergebnisse sowie über die derzeit geplante weitere Vorgehensweise berichten.

„Aber trotzdem werden wir auch [in der kommenden Woche] mit Spannung verfolgen was Curiosity in dieser Zeit an der für uns verlockend erscheinenden Bodenformation Garden City entdeckt“, so Ryan Anderson vom USGS, einer der an der Mission beteiligten Wissenschaftler.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 926 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity bereits mehr als zehn Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 222.304 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Curiosity: Ein Kurzschluss verzögert die Weiterfahrt (8. März 2015)
• Curiosity beendet die Untersuchung der Pahrump Hills (28. Februar 2015)
• Mars: Geringe Mengen Methan und organisches Material (17. Dezember 2014)
• Curiosity: Wasser formte den Gale-Krater auf dem Mars (13. Dezember 2014)
• Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen (22. November 2014)
• Marsrover Curiosity bohrt bei den Pahrump Hills (27. September 2014)
• Curiosity am Fuß von Mount Sharp (15. September 2014)

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Der Marsrover Curiosity fährt wieder erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, USGS, University of Leicester.

Nach einer etwas mehr als fünf Monate andauernden Untersuchungskampage hatte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity Ende Februar 2015 seine Arbeiten bei der im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Region „Pahrump Hills“ beendet. Am 1. März 2015, dem Sol 912 seiner Mission, sollte der Rover seine Fahrt fortsetzen und sich dabei zunächst durch ein schmales, mit dem Namen „Artist’s Drive“ belegtes Tal bewegen, bevor anschließend höher gelegene Regionen des im Inneren des Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons angesteuert werden (Raumfahrer.net berichtete).

Aufgrund eines nur wenige Stunden zuvor aufgetretenen technischen Problems konnte diese Fahrt allerdings nicht durchgeführt werden.

Noch am 28. Februar sollte ein Teil des zuvor im Rahmen einer am 26. Februar erfolgten Bohrung gewonnene Materials dem Instrumentenkomplex SAM – einem der beiden im Inneren des Rovers befindlichen Analyseinstrumente – zugeführt werden. Zwecks der Vorbereitung dieses Probentransfers wurde das Material zunächst durch das „Sample Manipulation System“ (kurz „SMS“) an das „Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis“ (kurz „CHIMRA“) weitergeleitet. Der CHIMRA-Komplex ist mit zwei Sieben ausgestattet, durch welche Partikel entweder kleiner als 150 Mikrometer oder aber kleiner als ein Millimeter aus einer gewonnenen Bodenprobe herausgefiltert werden können.

Diese so gesiebten Proben – so die übliche Vorgehensweise – werden anschließend in verschiedene Probenauffangbehälter befördert, von wo aus sie zwecks eingehender Untersuchungen an die beiden im Inneren des Rovers befindlichen Analyseinstrumente SAM und CheMin weiter transportiert werden können. Hierfür sind diese beiden Instrumente durch jeweils eine kleine Röhre mit der Oberseite der zentralen Struktur des Rovers verbunden. Der Transport des aufzubereitenden Materials zum CHIMRA wird dabei durch eine gesteuerte Dreh- und Schwenkbewegung des Roboterarm-Aufsatzes sowie durch gezielte Vibrationen kontrolliert.

Ein Kurzschluss stoppt die weiteren Aktivitäten
Von dem Rover zu seinem am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien befindlichen Kontrollzentrum übermittelte Telemtriedaten zeigten jedoch am 1. März, das im Rahmen dieses Probenaufbereitungsprozesses ein Kurzschluss erfolgte. Gemäß seinen Sicherheitsprotokollen stoppte der Rover daraufhin sofort alle weiteren Aktivitäten und wartete stattdessen zunächst auf weiterführende Kommandos von seinem Kontrollzentrum.

„Wir wollen zunächst im aktuellen Zustand des Rovers weitere Tests durchführen, bevor wir seinen Arm bewegen oder gar weiterfahren“, so Jim Erickson, der Curiosity-Projektmanager vom JPL in einer Pressemitteilung vom 3. März. „Dies ist die beste Möglichkeit, um die Ursache des Kurzschlusses zu ergründen.“
Diese Ursache und die davon betroffenen Systembereiche könnte Auswirkungen auf den weiteren Betrieb des Rovers haben. In einigen Systemen würde ein solcher Kurzschluss die Funktion von Curiosity kaum beeinträchtigen. Ein Kurzschluss in kritischen Komponenten hätte dagegen zur Folge, dass der Rover zumindestens zunächst auf einige Funktionen verzichten müsste. Im schlimmsten Fall wäre sogar die weitere Fortsetzung der Mission gefährdet.

Die Ursache: Stromschwankung im Bohrsystem
Die während der letzten Woche erfolgten Diagnosetest ergaben schließlich, dass der Kurzschluss sehr wahrscheinlich durch eine kurzzeitig aufgetretene Stromschwankung ausgelöst wurde, deren Quelle in dem Schlagbohrmechanismus des Powder Acquisition Drill Systems (abgekürzt „PADS“) des Rovers zu finden ist.

Dieses Bohrsystem kann im Rahmen einer durchzuführenden Bohrung 1,6 Zentimeter durchmessende und – abhängig von der Zusammensetzung der anzubohrenden Bodenprobe – bis zu sechs Zentimeter tiefe Löcher in die Planetenoberfläche oder in Gesteine bohren. Die Umdrehungszahl des Bohrers liegt bei einem Bohrvorgang je nach gewählter Einstellung zwischen einer bis hin zu 150 Umdrehungen pro Minute. Neben der drehenden Bewegung kann der Bohrkopf des PADS bei einer erfolgenden Bohrung auch nach dem Prinzip einer Schlagbohrmaschine bis zu 30 mal pro Sekunde gegen das anzubohrende Gestein gehämmert werden, wodurch das Ziel effizienter zerkleinert und durchdrungen werden kann. Die dabei erreichte Aufschlagenergie kann zwischen 0,05 und 0,8 Joule variiert werden.

Zusätzlich wird dieser Schlagbohrmechanismus aber auch dazu genutzt, um eine auf einem der beiden Siebe platzierte Materialprobe ‚durchzurütteln‘ und so infolge der sich dabei ergebenden mechanischen Erschütterungen durch die Öffnungen der Siebe zu befördern. Der am 28. Februar erfolgte Kurzschluss trat bei genau dieser Vorgehensweise auf.

Bei einem Test am JPL konnte das wenige Tage zuvor auf dem Mars erfolgte Ereignis am 5. März erfolgreich reproduziert werden. Während eines Test, bei dem der Bohrer im Rahmen einer Schlagbohrbewegung auf und ab bewegt wurde, trat für einen Zeitraum von weniger als einer Hundertstel Sekunde eine minimale Stromschwankung auf. Diese kleine Schwankung, so die Ingenieure des JPL, war wahrscheinlich trotz ihres flüchtigen Charakters stark genug, um die Sicherheitsparameter des Rovers zu aktivieren.

„Nach weiteren Analysen, in deren Rahmen wir diese Diagnose bestätigen wollen, werden wir nach Wegen suchen, um derartige Ereignisse zukünftig vermeiden zu können“, so Jim Erickson in einer weiteren Presseerklärung vom vergangenen Freitag. Bei vorherigen nach dem gleichen Prinzip ablaufenden Aktionen wurden keine derartigen Probleme registriert. Positiv ist jedoch zu vermerken, dass die Sicherheitsparameter des Rovers anscheinend ‚fein genug‘ eingestellt sind, um selbst auf minimalste Abweichungen zu reagieren.

Die weitere Vorgehensweise
Diese gegenwärtige ‚Auszeit‘ hat lediglich Auswirkungen auf die Fortsetzung der Fahrt, auf den Einsatz der am Instrumentenarm montierten Instrumente MAHLI und APXS und auf die geplanten Materialanalysen durch das SAM-Instrument. Die anderen wissenschaftichen Instrumente waren dagegen auch in den vergangenen Tagen aktiv und haben Messdaten gesammelt beziehungsweise Fotoaufnahmen erstellt.

Als nächstes will das für den Betrieb des Rovers verantwortliche Team zunächst den Instrumentenarm minimal bewegen. Anschließend soll dann überprüft werden, ob nach dieser Neuausrichtung eventuell ein erneuter Kurzschluss auftritt. Sollte dieser Fall nicht eintreten – und davon wird ausgegangen – so soll die Probenaufbereitung und anschließende Weiterleitung an das SAM-Instrument fortgesetzt werden. Sollte auch dabei alles wie vorgesehen ablaufen, dann soll der Marsrover Curiosity seine Fahrt bereits im Verlauf der kommenden Woche fortsetzen. Großartige ‚Geländegewinne‘ wird es dabei aber auch in der nächsten Zukunft nicht geben.

„Wir werden mehr Zeit an [aus wissenschaftlicher Sicht] interessanten Stellen verbringen, als das wir fahren“, so Dr. John Bridges von der University of Leicester, einer der an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler.
Bis zum heutigen Tag, dem Sol 919 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity bereits mehr als zehn Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 221.015 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Curiosity beendet die Untersuchung der Pahrump Hills (28. Februar 2015)
• Mars: Geringe Mengen Methan und organisches Material (17. Dezember 2014)
• Curiosity: Wasser formte den Gale-Krater auf dem Mars (13. Dezember 2014)
• Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen (22. November 2014)
• Marsrover Curiosity bohrt bei den Pahrump Hills (27. September 2014)
• Curiosity am Fuß von Mount Sharp (15. September 2014)

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Curiosity: Ein Kurzschluss verzögert die Weiterfahrt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, USGS, Unmanned Spaceflight.

Bereits seit dem August 2012 erforscht der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity das Innere des 154 Kilometer durchmessenden Gale-Kraters. Neben den anderen wissenschaftlichen Zielen, welche die NASA mit dieser ambitionierten Mission verbindet, richtet sich das Interesse der Marsforscher dabei besonders auf die Untersuchung der klimatologischen und geologischen Bedingungen, welche einstmals in dieser Region des Mars vorgeherrscht haben. Ein speziellen Interesse gilt dabei dem im Inneren des Gale-Krater gelegenen Zentralberg „Aeolis Mons“.

Diverse Aufnahmen von verschiedenen Marsorbitern zeigten bereits im Vorfeld der Curiosity-Mission, dass dieser etwa 5.500 Meter über den Boden des Kraters hinausragende Berg an seinen Flanken über einen ausgeprägten Schichtaufbau verfügt. In den einzelnen Schichten ist – vergleichbar mit den Steilwänden des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona – die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche enthalten. Anders als in den auf der Erde gewonnenen Bohrkernen liegen diese Informationen dabei mehr oder weniger offen zutage und sind für den Rover Curiosity somit relativ leicht einsehbar.

Auf seinem Weg zu der Basis dieses Berges erreichte Curiosity bereits am 18. September 2014, dem Sol 753 seiner Mission, die Region „Pahrump Hills“, welche sich etwa 150 Meter über den tiefsten Punkten des Gale-Kraters befindet. Dieses Gebiet ist nach der Meinung der an der Curiosity-Mission beteiligten Geologen ein Bestandteil der untersten Gesteinsschicht auf der sich der Zentralberg Aeolis Mons aufbaut. In den folgenden fünf Monaten haben sich die Marsforscher auf die Untersuchung der in der unmittelbaren Umgebung der Pahrump Hills befindlichen und dort frei zutage tretenden Grundgesteine konzentriert.

Dabei kam – neben den Instrumenten des Rovers – auch ein an dem Instrumentenarm befindlicher Bohrer zum Einsatz, mit dem an drei verschiedenen Stellen im Bereich der Pahrum Hills Materialproben entnommen und anschließend eingehend analysiert wurden.

Die letzte dieser Bohrungen erfolgte bereits am vergangenen Dienstag, dem 26. Februar 2015 und hatte eine mit dem Namen „Telegraph Peak“ belegte Gesteinsformation zum Ziel. Dabei wurde mit dem „Powder Acquisition Drill System“ (abgekürzt „PADS“) – so die korrekte Bezeichnung für das Bohrsystem des Rovers – ein 1,6 Zentimeter durchmessendes und etwa sechs Zentimeter tiefes Loch in die Gesteinsformation gebohrt. An den drei folgenden Tagen wurde das Bohrloch und ein Teil des bei der Bohrung zutage geförderten Materials ausführlich mit den verschiedenen Kamerasystemen des Rovers dokumentiert und mit mehreren Instrumenten analysiert.

Die bisherige Auswertung der während der letzten Monate in den Pahrump Hills gesammelten Daten hat gezeigt, dass diese Region – verglichen mit der chemischen Zusammensetzung der Gesteine und Böden, welche Curiosity vor dem Erreichen der Basis des Aeolis Mons untersuchte – im Verhältnis zu den vorhandenen Mengen an Aluminium und Magnesium einen erhöhten Anteil an Silizium aufweist. Dieser ‚Siliziumüberschuss‘ tritt dabei laut einer ersten Analyse der Daten des Alphapartikel-Röntgenspektrometers im Bereich von Telegraph Peak noch deutlicher zutage als bei den beiden anderen Bohrstellen in den Pahrump Hills, welche sich auf einem etwas niedrigeren Höhenniveau befanden.

Gegenwärtig werden Teile des von dem Bohrloch entnommenen Materials mit einem weiteren Instrument, dem im Inneren des Rovers befindlichen CheMin-Spektrometer, analysiert. Hierbei wollen die beteiligten Wissenschaftler die mineralogische Zusammensetzung der Materialprobe entschlüsseln. Durch ähnliche Untersuchungen mit dem SAM-Instrument soll in den kommenden Tagen zudem auch die chemische Zusammensetzung des angebohrten Gesteins offengelegt werden.

Die Fahrt wird fortgesetzt
Mit dieser dritten Bohrung und den damit verbundenen Analysen ist die Untersuchung der Region „Pahrump Hills“ beendet. Bereits am morgigen Tag – dem Sol 912 der Mission – soll Curiosity dieses Gebiet verlassen. Dabei wird sich der Marsrover zunächst durch ein kleines mit dem Namen „Artist’s Drive“ belegtes Tal bewegen und anschließend seine Fahrt zu höher gelegenen Regionen des Aeolis Mons fortsetzen.

Durch eine langsame ‚Besteigung‘ des Berges, welche mit weiteren ausführlichen Analysen von aus geologischer Sicht interessant erscheinenden Ablagerungen verbunden sein wird, soll dessen Entwicklungsgeschichte im weiteren Verlauf der Mission Schritt für Schritt erforscht und entschlüsselt werden. Auf diese Weise erhoffen sich die auf die Erforschung des Mars spezialisierten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse darüber, wann, wie, warum und in welchen Zeiträumen sich das Klima und die Umweltbedingungen auf dem Mars einstmals so dramatisch verändert haben.

Verbesserte Software
Dabei wird Curiosity auch ein erneutes Upgrade seiner Betriebssoftware zugute kommen, welches bereits vor rund vier Wochen an den Rover übermittelt, installiert und erfolgreich getestet wurde. Durch dieses Upgrade wurden speziell Curiositys Möglichkeiten der ‚autonomen Navigation‘ erweitert.

Aufgrund der großen Distanz zwischen Erde und Mars – abhängig von der Konstellation der beiden Planeten kann die Signallaufzeit bis zu 22 Minuten betragen – kann der Rover von den für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen Roverdriver des Jet Propulsion Laboratory (JPL) nicht etwa mittels eines Joysticks ‚in Echtzeit‘ navigiert werden. Vielmehr müssen sämtliche von dem Rover zu absolvierenden Manöver im Voraus bis ins Detail geplant und festgelegt werden.

Zu diesem Zweck werten die Roverdriver die zuvor von Curiosity erstellten Fotoaufnahmen der Umgebung aus und erstellen aus diesen Daten eine zukünftig einzunehmende Route. Hierbei muss ein spezielles Augenmerk darauf gelegt werden, dass der Rover auf dieser Route nicht unbeabsichtigt in ein Gelände gerät, welches wegen eines unebenen Terrains oder aufgrund von dort befindlichen Sanddünen eine potentielle Gefahr darstellt. Nach der Übertragung der entsprechenden Kommandosequenzen führt der Rover diese Fahrtmanöver dann selbstständig durch.

Aufgrund diese Vorgehensweise ist die Länge der im Rahmen einer einzelnen Fahrt zurückzulegenden Strecke normalerweise auf eine Distanz von maximal etwa 100 Metern begrenzt. Dies entspricht der Entfernung, in der die Kamerasysteme des Rovers unter optimalen Bedingungen die Umgebung in einer für die Planung einer zukünftigen Fahrt ausreichend hohen Auflösung wiedergeben können. Bei einer durch Geländeunebenheiten oder schlechte Beleuchtungsverhältnisse bedingten schlechten Sicht auf die zukünftig zu passierenden Oberflächenbereiche fallen die Fahrten dagegen entsprechend kürzer aus.

Allerdings ist der Rover in der Lage, dieses Manko auszugleichen, indem er sich nach dem von den Roverdrivern ‚vorgeplanten‘ Abschnitt einer Fahrt in einem sogenannten ‚autonomen Navigationsmodus‘ weiterbewegt. Hierbei unterbricht der Rover seine Fahrt in regelmäßigen Abständen von maximal wenigen Metern und fertigt mit seinen Gefahrenerkennungs- und Navigationskameras Fotoaufnahmen des vorausliegenden Geländes an.

Jeweils zwei Kameras bilden dabei zeitgleich den gleichen Geländeabschnitt ab. Diese Aufnahmen werden von der ‚Drive-Software‘ des Rovers zu Stereoaufnahmen kombiniert – im Gegensatz zu konventionellen 2D-Aufnahmen ergibt sich bei stereoskopischen Aufnahmen auch ein räumlicher Eindruck der Landschaft – und anschließend autonom ausgewertet. Aus den so gewonnenen Informationen berechnet die Software von Curiosity anschließend einen sicheren Weg zu dem vorgegebenen Endpunkt seiner jeweiligen Tagesetappe.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 911 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity bereits mehr als zehn Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 219.245 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Verwandte Meldungen bei Raumfahrer.net:

• Mars: Geringe Mengen Methan und organisches Material (17. Dezember 2014)
• Curiosity: Wasser formte den Gale-Krater auf dem Mars (13. Dezember 2014)
• Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen (22. November 2014)
• Marsrover Curiosity bohrt bei den Pahrump Hills (27. September 2014)
• Curiosity am Fuß von Mount Sharp (15. September 2014)

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Curiosity beendet die Untersuchung der Pahrump Hills erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: USGS, JPL, University of Leicester, UMSF-Forum.

Bereits seit dem August 2012 erforscht der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity das Innere des 154 Kilometer durchmessenden Gale-Kraters. Neben den anderen wissenschaftlichen Zielen, welche die NASA mit dieser ambitionierten Mission verbindet, richtet sich das Interesse der Marsforscher dabei besonders auf die Untersuchung der klimatologischen und geologischen Bedingungen, welche einstmals in dieser Region des Mars vorgeherrscht haben. Ein speziellen Interesse gilt dabei dem im Inneren des Gale-Krater gelegenen Zentralberg „Aeolis Mons“.

Diverse Aufnahmen von verschiedenen Marsorbitern zeigten bereits im Vorfeld der Curiosity-Mission, dass dieser etwa 5.500 Meter über den Boden des Kraters hinausragende Berg an seinen Flanken über einen ausgeprägten Schichtaufbau verfügt. In den einzelnen Schichten ist – vergleichbar mit den Steilwänden des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona – die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche enthalten. Anders als in den auf der Erde gewonnenen Bohrkernen liegen diese Informationen dabei mehr oder weniger offen zutage und sind für den Rover Curiosity somit relativ leicht einsehbar.

Durch eine langsame ‚Besteigung‘ des Berges, welche mit ausführlichen Analysen von aus geologischer Sicht interessant erscheinenden Ablagerungen verbunden ist, soll diese Entwicklungsgeschichte im weiteren Verlauf der Mission Schritt für Schritt erforscht und entschlüsselt werden. Auf diese Weise erhoffen sich die auf die Erforschung des Mars spezialisierten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse darüber, wann, wie, warum und in welchen Zeiträumen sich das Klima und die Umweltbedingungen auf dem Mars einstmals so dramatisch verändert haben.

Auf seinem Weg zu der Basis dieses Berges erreichte Curiosity bereits am 18. September 2014, dem Sol 753 seiner Mission, die Region „Pahrump Hills“, wo er sich seitdem intensiv als ‚Feldgeologe‘ betätigt hat. Dieses Gebiet ist nach der Meinung der an der Curiosity-Mission beteiligten Geologen ein Bestandteil der untersten Gesteinsschicht auf der sich der Zentralberg Aeolis Mons aufbaut. Zwecks der Untersuchung der hier befindlichen Gesteine wurde am 24. September ein an dem Instrumentenarm befindlicher Bohrer eingesetzt um Material zu gewinnen, welches anschließend über mehrere Wochen hinweg ausführlich mit den verschiedenen Instrumenten des Rovers analysiert wurde (Raumfahrer.net berichtete).

Erhöhte Hämatit-Vorkommen
Bei den Untersuchungen mit dem CheMin-Spektrometer zeigte sich, dass die untersuchte Bodenprobe über einen signifikanten Anteil des Eisenoxidminerals Hämatit verfügt. Diese Entdeckung ist für die beteiligten Wissenschaftler besonders deshalb von Bedeutung, weil bereits im Jahr 2010 eines der Instrumente des NASA-Orbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) in genau dieser Region des Gale-Kraters Hinweise auf erhöhte Hämatit-Vorkommen geliefert hatte.
„Dieser Fund stellt eine direkte Verbindung zu den Messdaten her, welche wir aus dem Orbit heraus gewonnen haben“, so der Curiosity-Projektwissenschaftler John Grotzinger vom California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien. Die Wissenschaftler können sich jetzt sicher sein, dass sie die bisherigen Messungen des MRO zur Identifikation von Mineralen auf der Marsoberfläche richtig interpretiert haben und werden dies in Zukunft bei der Planung der wissenschaftlichen Aktivitäten berücksichtigen.

„Wir haben mittlerweile den Bereich des Kraters erreicht, aus dem die mineralogischen Informationen stammen, die bei der Auswahl des Gale-Kraters als Landeplatz eine wichtige Rolle gespielt haben“, erläutert Ralph Milliken von der Brown University. „Wir sollten nun in der Lage sein, auf der Grundlage der Daten der Orbiter vorherzusagen, welche Mineralien wir wo vorfinden werden. Auf diese Weise können wir in Zukunft die Orte, wo weitere Bohrungen durchgeführt werden sollen, ganz gezielt auswählen.“

Intensive Erforschung der Pahrump Hills
Auch in den auf die Analyse der Bohrprobe folgenden Wochen hat sich Curiosity auf die Untersuchung der in der unmittelbaren Umgebung der Pahrump Hills befindlichen und dort frei zutage tretenden Grundgesteine konzentriert. Der Rover absolvierte hierzu in Abständen von jeweils einigen Tagen mehrere kurze Fahrten über jeweils nur wenige Meter. Am Ende einer jeden Etappe erfolgten weitere Analysen und Messungen, welche von ausführlichen Beobachtungskampagnen der verschiedenen bildgebenden Instrumente begleitet wurden. Im Rahmen einer ersten ‚Besichtigungstour‘ durch die Pahrump Hills legte der Rover dabei eine Strecke von insgesamt rund 110 Metern zurück und untersuchte dabei Bereiche, welche sich von ihrem Höhenniveau her um etwa neun Meter unterschieden.

„Wir konnten [hierbei] eine vielfältige Geologie beobachten“, so Dr. Ashwin Vasavada, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien. „Einige Bereiche weisen eine feine Schichtung auf und sind von ihrer Zusammensetzung her sehr feinkörnig. Andere Bereiche sind eher blockartig gestaltet und haben sich gegenüber den erosiven Kräften als sehr widerstandsfähig herausgestellt.“
Einige diese Formationen sind von Ablagerungen bedeckt, welche Unterschiede in ihrer jeweiligen chemischen Zusammensetzung aufweisen. Andere Strukturen sind von feinen Mineraladern durchzogen oder weisen unterschiedliche Grade einer Zementation auf. „Es gibt hier viel zu erforschen“, so Dr. Ashwin Vasavada weiter.

Nach dem Abschluss seiner ersten ‚Runde‘ durch die Pahrump Hills begann Curiosity einen zweiten ‚Durchgang‘, bei dem mehrere der bereits zuvor kurz untersuchten Oberflächenziele erneut angesteuert wurden. Diesmal ließen sich die beteiligten Wissenschaftler jedoch etwas mehr Zeit und untersuchten dabei ausgewählte Bereiche ausführlicher und im Detail.

„Die Variationen, die wir bisher gesehen haben, zeigen uns, dass sich die Umweltbedingungen in diesem Bereich der Marsoberfläche im Laufe der Zeit verändert haben. Dies trifft sowohl für die Zeit zu, als sich die Sedimente gebildet haben als auch für die Zeit, in der sie sich zu Grundgestein verfestigt haben. Wir konnten mehrere Ziele identifizieren, von denen wir denken, dass sie uns die besten Chancen bieten, Antworten auf die Fragen zur Entstehung dieser Ablagerungen zu erhalten. Haben sie sich in stehenden oder in fließenden Gewässern gebildet? Welchen Einfluss hatte der durch den Wind verfrachtete Sand? Und in welchem Ausmaß und auf welche Art hat sich die Zusammensetzung der Materialien während der Zeit verändert?“, so Dr. Vasavadas Erklärung für diese ausführlichen und somit auch zeitintensiven Arbeiten, welche jedoch voll und ganz der Zielsetzung der Mission entsprechen.

Im Verlauf der vergangenen Woche konzentrierte sich das Interesse der Wissenschaftler hierbei auf eine mit dem Namen „Book Cliffs“ belegte Gesteinsformation. Hierbei kam unter anderem an drei verschiedenen auf diesem Gesteinsaufschluss gelegenen Stellen das „Dust Removal Tool“ (kurz DRT) zum Einsatz, bevor diese Bereiche eingehenderen Analysen unterzogen wurden.

Bei dem DRT handelt es sich um eine aus Borsten aus Edelstahl bestehende Bürste, mit der eine zu untersuchende Gesteinsformation von der obersten Staubschicht befreit werden kann. Eine solche Staubschicht, welche unter Umständen seit Jahrmillionen den auftretenden Umweltbedingungen – einschließlich der einfallenden kosmischen Strahlung – ausgesetzt war, kann zum Beispiel die Messergebnisse des APX-Spektrometers verfälschen.

Die weitere Vorgehensweise
Für den heutigen Tag ist vorgesehen, speziell diese drei Bereiche erneut mit der MastCam – der Hauptkamera des Rovers – abzubilden und dabei durch den Einsatz verschiedener Filter multispektrale Aufnahmen zu gewinnen, welche in Kombination mit den Daten von anderen Instrumenten Informationen über die Zusammensetzung von Book Cliffs liefern sollen. Die ChemCam wird diese Stellen zudem erneut in einem passiven Beobachtungsmodus abtasten. Außerdem sollen die Kameras des Rovers genutzt werden, um eventuell derzeitig über dem Gale-Krater befindliche Wolken abzubilden.

Voraussichtlich am morgigen Tag wird Curiosity den Bereich von Book Cliffs verlassen und sich zu zwei neuen, mit den Namen „Alexander Hills“ und „Carnivore Canyon“ belegten Zielen begeben, welche sich etwa 20 Meter südöstlich vom jetzigen Standort und ebenfalls noch im Bereich der Pahrump Hills befinden. Auch hier sollen dann in der kommenden Woche ausführliche Bodenuntersuchungen durchgeführt werden. Nach der Auswertung der in den letzten Wochen gewonnenen Daten soll zudem entschieden werden, ob und – wenn ja – wo Curiosity im Bereich der Pahrump Hills eine weitere Bohrung durchführen soll.

Nach dem Abschluss der Untersuchungen an seinem jetzigen Standort soll der Rover weiter in Richtung des Zentralberges dirigiert werden und dabei höher gelegene Regionen ansteuern. Ein potentielles Ziel auf der zukünftigen Route stellt dabei eine mit dem Namen „Hematite Ridge“ belegte Oberflächenformation dar. Auch hier konnte das CRISM-Spektrometer des MRO Anzeichen für erhöhte Hämatit-Konzentrationen vorfinden.

Probleme mit der ChemCam
Ein wichtiges – aber keinesfalls das einzige – Instrument für die Untersuchung der chemischen Zusammensetzung der auf der Marsoberfläche befindlichen Gesteine stellt das „Chemistry and Camera Instrument“ (kurz „ChemCam“) dar. Leider trat bei diesem Instrument während der letzten Tage ein Problem auf. Von der ChemCam empfangene Diagnosedaten zeigen, dass ein in das Instrument integrierter Dauerstrichlaser zunehmend an Leistung verliert. Dieser Dauerstrichlaser wird dazu verwendet, um das Schmidt-Cassegrain-Teleskop der ChemCam zu fokussieren, bevor der Hauptlaser des Instruments aktiv wird und das für eine Untersuchung angepeilte Ziel mit einer Serie von einzelnen Laserpulsen ‚beschießt‘. Bisher kam dieser Dauerstrichlaser bereits mehr als 2.000 mal zum Einsatz.

Für den Fall das die Leistung des Dauerstrichlasers noch weiter abfällt und dabei einen Punkt erreicht, an dem dessen Leistung nicht mehr zum Fokussieren des Teleskops ausreicht, plant das zuständige Instrumententeam den ausführlichen Test einer alternativen Methode. Statt eines dauerhaften Abstrahlens einer Lichtwelle mit konstanter Intensität durch den Dauerstrichlaser soll hierbei vielmehr der Hauptlaser eingesetzt werden, um noch vor der Durchführung einer geplanten Messung einige Pulse abzusetzen, welche dabei ausschließlich der Teleskop-Fokussierung dienen sollen. Erstmals kam diese Methode am gestrigen Tag zum Einsatz.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 816 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mehr als 9,5 Kilometer auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 202.970 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Curiosity: Intensive Gesteinsanalysen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, The Planetary Society, UMSF-Forum.

Bei der Untersuchung des westlichen Randes des rund 22 Kilometer durchmessenden Endeavour-Kraters erreichte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Opportunity bereits am 13. August 2014, dem Sol 3751 seiner Mission, den nordöstlichen Rand der „Wdowiak Ridge“. Hierbei handelt es sich um einen kleinen Berggrat, welcher sich am westlichen Rand eines mit dem Namen „Cape Tribulation“ belegten Höhenzuges befindet. Bereits vor dem Erreichen dieses Höhenzuges traten mehrfach Probleme mit dem Flash-Speicher des Bordcomputers von Opportunity auf.

Dieses Problem macht sich dadurch bemerkbar, dass Daten nicht wie beabsichtigt im Flash-Speicher abgelegt und gespeichert werden können und der Bordcomputer dadurch bedingt einen ‚Reboot‘ ausführt. Als Reaktion auf den dadurch ausgelösten Computer-Reset stoppt der Rover automatisch alle weiteren für diesen Tag vorgesehenen Aktivitäten und versetzt sich stattdessen in einen als „Automode“ bezeichneten Zustand, in dem der Rover lediglich passiv auf der Marsoberfläche verharrt und auf weiterführende Kommandos von der Erde wartet. Die für die Mission verantwortlichen Ingenieure entschlossen sich daher dazu, eine Neuformatierung des Speichers durchzuführen.

Hierbei testete ein speziell zu diesem Zweck entwickelter und an den Rover übermittelter Algorithmus die einzelnen Speicherbausteine des Flash-Speichers und identifizierte und markierte die fehlerhaften Speicherbereiche. Diese wurden daraufhin nicht mehr für die weitere Ablage von Daten genutzt. Ursprünglich betrug die Größe des Flash-Speichers 227.985.408 Bytes. Durch die ‚Entfernung‘ der fehlerhaften Bereich reduzierte sich diese Speichergröße um 1.728.000 Bytes beziehungsweise um 0,758 Prozent.

Leider stellte sich in den folgenden Tagen heraus, dass diese erfolgreich verlaufene Neuformatierung doch nicht den gewünschten Erfolg hatte. Auch an den folgenden Missionstagen kam es mehrfach zu Neustarts des Hauptcomputers von Opportunity. Die an der Mission beteiligten Ingenieure sind auch weiterhin damit beschäftigt, dieses Problem zu analysieren und eine Lösung zu finden.
Die Untersuchung des Ulysses-Kraters
Die auftretenden Probleme mit dem Speicher konnten den Rover jedoch nicht daran hindern, sich Ende September zu dem nur wenige Dutzend Meter von dem vorherigen Standort entfernt gelegenen Ulysses-Krater zu bewegen. Hierbei handelt es sich um einen etwa 30 Meter durchmessenden Impaktkrater, welcher sich im südwestlichen Bereich der Wdowiak Ridge befindet. Die folgenden sechs Wochen verbrachte Opportunity damit, das am südlichen Rand des Kraters gelegene Gelände intensiv mit seinen Instrumenten zu untersuchen. Neben den verschiedenen Kamerasystemen kam dabei auch mehrfach ein Alphapartikel-Röntgenspektrometer (kurz „APXS“) zum Einsatz, um die mineralogische Zusammensetzung von mehreren Gesteinsbrocken zu bestimmen.

Das APXS verfügt an seinem Kopfende über ein Ringstück, welches eine Isotopenquelle – es handelt sich hierbei um das radioaktiv strahlende Isotop Curium-244 – beinhaltet. Bei den Messungen wird dieses Kopfstück direkt auf dem zu untersuchenden Objekt aufgesetzt. Die Isotopenquelle sendet bei der anschließenden Messung eine Alphastrahlung in Form von Heliumkernen aus, welche aus zwei Protonen und zwei Neutronen bestehen. Sobald die Heliumkerne in dem zu untersuchenden Objekt auf andere Atomkerne treffen, werden diese dabei abhängig von der Atommasse der getroffenen Atome auf eine charakteristische Art und Weise gestreut und abgelenkt.

Misst man dabei den Winkel der erfolgten Ablenkung und die dabei auftretende Energie, so erhält man genaue Daten über die Masse der für die Ablenkung verantwortlichen Atomkerne und kann so auch die dafür verantwortlichen Elemente bestimmen. Aus der sich so ergebenden Zusammensetzung der verschiedenen Elemente kann wiederum auf das zugrunde liegende Mineral und daraus auf die Zusammensetzung der untersuchten Bodenformation geschlossen werden. Mit dieser Methode lassen sich speziell leichte Elemente wie Natrium, Magnesium und Schwefel identifizieren und ihre Mengenanteile in der untersuchten Gesteinsprobe bestimmen. Das APX-Spektrometer von Opportunity wurden am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz entwickelt.

Der Komet C/2013 A1 (Siding Spring)
Unterbrochen wurde die Untersuchung des Ulysses-Kraters durch die Passage des Kometen C/2013 A1 (Siding Spring), welcher unseren äußeren Nachbarplaneten in den Abendstunden des 19. Oktober 2014 in einer Entfernung von lediglich 139.500 Kilometern passierte (Raumfahrer.net berichtete). Wie auch die derzeit aktiven Marsorbiter und der Marsrover Curiosity wurde auch Opportunity dazu eingesetzt, um diese einmalige Gelegenheit zu nutzen und eine nahe Passage eines Kometen an einem Planeten aus nächster Nähe zu beobachten.

Der Erfolg dieser Beobachtungskampagne ist umso erstaunlicher, wenn man bedenkt, dass die hierfür eingesetzte Panoramakamera des Rovers nicht für derartige astronomische Beobachtungen ausgelegt ist. Zudem waren die optischen Beobachtungsbedingungen zu diesem Zeitpunkt alles andere als optimal, da die Atmosphäre des Mars bereits seit mehreren Wochen in einem zunehmenden Maß von größeren Mengen an Staub durchsetzt ist. Dies wiederum wirkt sich allerdings nicht nur negativ auf die Qualität der von dem Rover anzufertigenden Fotoaufnahmen aus sondern hat auch direkte Auswirkungen auf dessen Energiestatus.

Staubstürme und Energiesituation
Neben dem allgemeinen technischen Zustand des Rovers muss bei der Opportunity-Mission auch immer ein Blick auf die aktuelle Energiesituation geworfen werden. Im Gegensatz zu dem zweiten derzeit aktiven Marsrover der NASA, dem durch einen Radioisotopengenerator mit Strom versorgten Rover Curiosity, ist der mit Solarpaneelen ausgestattete Rover Opportunity bezüglich seiner Energieversorgung ausschließlich auf die Sonne angewiesen. Hier ein Überblick über die Entwicklung der Energiewerte von Opportunity während der letzten Wochen.

Der Tau-Wert steht dabei für die Durchsetzung der Marsatmosphäre mit Staub und Wassereiskristallen. Je mehr Staub sich in der Atmosphäre des Planeten befindet, desto höher fällt dieser Wert aus. Der Wert für die Lichtdurchlässigkeit der Solarzellen gibt dagegen an, wie viel Sonnenlicht die Solarpaneele des Rovers trotz einer bedeckenden Staubschicht erreicht und letztendlich zur Energiegewinnung genutzt werden kann. Bei komplett staubfreien Paneelen würde dieser Wert 100 Prozent betragen. Je niedriger der Tau-Wert und je höher der Faktor für die Lichtdurchlässigkeit ausfällt, desto besser ist dies für den Energiehaushalt des ausschließlich mittels Sonnenenergie betriebenen Rovers.

• 06.11.2014: 0,505 kWh/Tag , Tau-Wert 1,359 , Lichtdurchlässigkeit 71,10 Prozent
• 28.10.2014: 0,441 kWh/Tag , Tau-Wert 1,845 , Lichtdurchlässigkeit 70,00 Prozent
• 20.10.2014: 0,434 kWh/Tag , Tau-Wert 1,750 , Lichtdurchlässigkeit 69,70 Prozent
• 14.10.2014: 0,605 kWh/Tag , Tau-Wert 1,190 , Lichtdurchlässigkeit 76,30 Prozent
• 07.10.2014: 0,640 kWh/Tag , Tau-Wert 1,037 , Lichtdurchlässigkeit 76,30 Prozent
• 30.09.2014: 0,630 kWh/Tag , Tau-Wert 0,943 , Lichtdurchlässigkeit 73,50 Prozent
• 23.09.2014: 0,639 kWh/Tag , Tau-Wert 0,889 , Lichtdurchlässigkeit 74,00 Prozent
• 16.09.2014: 0,693 kWh/Tag , Tau-Wert 0,905 , Lichtdurchlässigkeit 76,80 Prozent
• 10.09.2014: 0,694 kWh/Tag , Tau-Wert 0,879 , Lichtdurchlässigkeit 75,40 Prozent

Bereits seit dem Juli 2014 registrieren die an der Opportunity-Mission beteiligten Wissenschaftler einen stetig erfolgenden Anstieg der Tau-Werte. Am 25. Oktober 2014 – dem Missionstag Sol 3822 – wurde dabei ein Höchstwert von 2,14 erreicht.
Der Grund für die erhöhten Tau-Werte findet sich in der Umlaufbahn, auf der unser Nachbarplanet die Sonne umkreist und in den sich dadurch ergebenden Jahreszeiten. Auf seiner sehr exzentrischen Umlaufbahn um die Sonne – der Wert der Exzentrizität der Marsbahn beträgt 0,0935 und weist nach der Umlaufbahn des Planeten Merkur die größte aus dem Sonnensystem bekannte Abweichung einer Planetenbahn von der idealen Kreisbahn auf – durchlebt der Mars eine regelmäßig erfolgende Veränderung in der Dichte und Zusammensetzung seiner Atmosphäre.

Sobald auf einer der beiden Hemisphären des Mars der Winter einsetzt, friert das über dem betroffenen Pol in der Atmosphäre befindliche Kohlendioxid, welches mit einem Anteil von 95,32 Prozent den Hauptbestandteil der Marsatmosphäre bildet, aufgrund der damit verbundenen absinkenden Lufttemperaturen im großen Umfang aus der Atmosphäre aus und schlägt sich in Form von Trockeneisablagerungen auf der Oberfläche nieder.

Im Rahmen dieses Prozesses, welcher regelmäßig zu einer deutlichen Veränderung der Luftdruckwerte in der Marsatmosphäre führt, bildet sich über der jeweiligen Polarregion ein ausgedehntes atmosphärisches Tiefdruckgebiet, welches die Luft des Planeten regelrecht in die Richtung des betroffenen Pols ‚ansaugt‘. Mit dem einsetzenden Frühling erhöht sich die Lufttemperatur wieder und das zuvor im festen Zustand auf der Polarkappe abgelagerte Kohlendioxid geht erneut in den gasförmigen Zustand über, was eine erneut erfolgende Verdichtung der Atmosphäre über dem jeweiligen Pol zur Folge hat. Dadurch bildet sich jetzt über dem betroffenen Pol ein Hochdruckgebiet, welches die Luftmassen wieder in Richtung des Marsäquators schiebt. Hierdurch werden in den oberen Atmosphärenschichten des Mars unter bestimmten Bedingungen Windgeschwindigkeiten von bis zu 650 Kilometern pro Stunde erreicht.

Diese auch im unmittelbaren Bereich über der Planetenoberfläche aktiven Winde führen in Verbindung mit weiteren Faktoren wie zum Beispiel einer partiellen Erwärmung der Oberfläche dazu, dass ursprünglich auf der Marsoberfläche befindlicher Staub ‚aufgewirbelt‘ und in die Atmosphäre befördert wird. Etwa alle zwei Jahre – dieser Zeitraum entspricht in etwa einem Marsjahr – entsteht dabei eine Großwetterlage, in der sich die unabhängig von den vorherrschenden Jahreszeiten regelmäßig auf dem Mars bildenden Staubstürme von lediglich regional begrenzt auftretenden Phänomenen zu globalen Staubstürmen ausweiten können, welche dann unter Umständen den gesamten Planeten mit einer dichten Staubschicht einhüllen können. Zuletzt konnte dieses Phänomen im Jahr 2007 beobachtet werden und stellte dabei eine ernsthafte Bedrohung für Opportunity dar.

Bereits vor etwa drei Monaten hat mit dem Einsetzen des Frühlings auf der südlichen Hemisphäre des Mars erneut eine Periode begonnen, welche die Bildung solcher Staubstürme begünstigt. Seitdem bildeten sich über der nördlichen Tiefebene des Mars mehrere größere Staubstürme und zogen von dort aus in die etwas weiter südlich gelegenen Regionen Chryse Planitia, Isidis Planitia und Elysium Planitia. Diese Verlagerungen der jeweiligen Sturmfronten und die dabei eingehaltenen ‚Routen‘ der Sturmfronten sind so signifikant, dass sie von den Marsforschern mittlerweile mit Namen belegt wurden. Die am stärksten ausgeprägten Stürme können dabei in der Regel im Bereich des „Acidalia Storm Track“ beobachtet werden.

Der Acidalia Storm Track hat seinen Ursprung in der Tiefebene Acidalia Planitia auf der nördlichen Marshemisphäre. Diese Region ist eine der typischen ‚Geburtsstätten‘ von Staubstürmen auf unserem Nachbarplaneten. Von dort aus ziehen diese Stürme dann in die südliche Richtung. Sie bewegen sich dabei zuerst über das Chryse Planitia, erreichen anschließend das Xanthe Terra und überqueren dann den östlichen Bereich der am Marsäquator gelegenen Valles Marineris. Von dort aus bewegen sie sich bis zum Impaktbecken Aryre Planitia und dem westlich davon gelegenen Aonia Terra auf der südlichen Hemisphäre.

Diese Entwicklung der jeweiligen Sturmgebiete wird durch die MARCIE-Kamera – einem der Instrumente des NASA-Marsorbiters Mars Reconnaissance Orbiter (kurz MRO) – dokumentiert und anschließend in Form von wöchentlichen „Mars-Wetterberichten“ den Marsforschern zugänglich gemacht. Bereits Mitte Oktober zeigte sich in den MARCIE-Daten, dass sich von dem Acidalia Storm Track ‚abzweigende‘ Sturmfronten in die in der Umgebung gelegenen Regionen erstreckten. In der Woche vom 20. bis zum 26. Oktober 2014 erreichten die vom Acidalia Planitia ausgehenden Stürme dabei auch das zentrale Noachis Terra. Zeitgleich formierten sich in der Umgebung des auf der Südhemisphäre gelegenen Einschlagbeckens Hellas Planitia weitere Staubstürme, welche Sand und Staub ebenfalls in Richtung Noachis Terra beförderten.
Ende Oktober bildete sich so eine ausgedehnte Staubfront, welche sich vom Hellas Planitia bis zum Argyre Planitia erstreckte. Dieser Effekt wurde durch diverse Stürme verstärkt, welche sich zur gleichen Zeit am Rand der südlichen Polarkappe des Mars bildeten und die sich auf ihrem Weg nach Norden mit den Sturmfronten des Acidalia Storm Track ‚vermischten‘. Diese speziellen atmosphärischen Bedingungen hatten zur Folge, dass die im Bereich des Marsäquators operierenden Rover Opportunity und Curiosity in diesen Tagen ungewöhnlich hohe Tau-Werte registrierten. Curiositys Operationsgebiet – der Gale-Krater – hatte dabei keinen direkten Kontakt mit einer dieser Sturmfronten. Der dortige Himmel wies während des entsprechenden Zeitraumes lediglich einen deutlich erhöhten Anteil an Staub auf, was aber Dank des als Energiequelle verwendeten Radioisotopengenerators keine weiteren Auswirkungen hatte.

Auch Opportunity hatte insofern ‚Glück‘, denn auch unmittelbar über dem Endeavour-Krater, welcher sich östlich der Zugbahn des Acidalia Storm Track befindet, war kein Sturm ‚direkt‘ aktiv. Trotzdem war der Staubanteil über dem Endeavour-Krater während der letzten Wochen deutlich erhöht, was sich durch die täglich ermittelten Tau-Werte und ein Absinken der zur Verfügung stehenden Energie bemerkbar machte.

Die für die Steuerung von Opportunity verantwortlichern Roverdriver am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien sind dieser Beeinträchtigung dadurch entgegen getreten, indem der Rover nach dem jeweiligen Ende der im Rahmen der Erkundung des Ulysses-Kraters erfolgten Fahrten ganz gezielt Positionen einnahm, bei denen die Solarpaneele bewusst in Richtung Sonne ausgerichtet waren. Dadurch konnte der durch den hohen Tau-Wert bedingte ‚Energieabfall‘ soweit begrenzt werden, dass auch in diesen ’staubigen Zeiten‘ genügend Energie für weitere Forschungen und kurze Fahrten zur Verfügung stand.

Mittlerweile scheint das Schlimmste allerdings überstanden zu sein. Die Wetterberichte der letzten zwei Wochen zeigen eine deutliche Abnahme in der Anzahl, Dauer und Stärke der gegenwärtig aktiven Staubstürme. Allerdings befindet sich immer noch relativ viel Staub in der Atmosphäre und ‚dimmt‘ dadurch das einfallende Sonnenlicht.

Weiterfahrt nach Süden
Trotz dieses Problems steht dem Rover immer noch mehr als genug Energie zur Verfügung, um seine Untersuchungen fortzusetzen. Aus diesem Grund entschlossen sich die an der Mission beteiligten Wissenschaftler dazu, Opportunity nach der Beendigung der Untersuchungen am Ulysses-Krater wieder in Bewegung zu setzen und die Reise in die südliche Richtung fortzusetzen. Opportunity hat den Ulysses-Krater am 4. November verlassen und seitdem im Rahmen von sechs Fahrten eine Gesamtdistanz von etwa 360 Metern zurückgelegt.

Bei dem gegenwärtig angepeilten ‚Fern-Ziel‘ handelt es sich um ein mit dem Namen „Marathon Valley“ belegtes Tal, welches sich ebenfalls im Bereich des westlichen Endeavour-Kraterrandes befindet. Hier wurden in den vergangenen Jahren durch das CRISM-Spektrometer des MRO erhöhte Konzentrationen von verschiedenen Tonmineralen und Schichtsilikaten registriert, welche sich dort anscheinend auf engen Raum konzentrieren.

Durch die eingehende Untersuchung dieser Minerale, welche sich nur unter dem langfristigen Einfluss von Wasser mit einem nahezu neutralen pH-Wert gebildet haben können, und der Erforschung der allgemeinen geologischen Bedingungen erhoffen sich die an der Opportunity-Mission beteiligten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse über die Vorgänge, welche zu der Bildung dieser Tonminerale führten und über die Umweltbedingungen, die dabei vor Jahrmilliarden in diesem Bereich der Marsoberfläche vorherrschten.
Außerdem sind auf den Aufnahmen der ebenfalls an Bord des MRO befindlichen HiRISE-Kamera an den Innenwänden dieses Tals verschiedene Gesteinsschichten erkennbar. Wie bei einer extrem verkleinerten Version der Steilwände des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona ergibt sich hier für die Marsforscher eventuell auf kleinstem Raum ein Einblick in die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche.

Die an der Mission beteiligten Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Rover das Marathon Valley bereits in wenigen Wochen erreichen wird. Die nächste Fahrt soll dabei bereits am heutigen Tag, dem Sol 3844 der Opportunity-Mission, erfolgen und dürfte gegen 20:00 MEZ beginnen.
Bisher hat der Rover Opportunity rund 41.240 Meter auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt und dabei 198.122 Aufnahmen von der Oberfläche und der Atmosphäre des „Roten Planeten“ aufgenommen und an sein Kontrollzentrum am JPL übermittelt.

Diskutieren Sie mit im Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Spirit und Opportunity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Mars Exploration Rover Sonderseite
• Mars Exploration Rover Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Opportunity ist wieder auf Südkurs erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: USGS, JPL, University of Leicester, UMSF-Forum.

Auf seinem Weg zu der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges „Aeolis Mons“ sollte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity im August 2014 zwei kleine Täler durchqueren und anschließend die noch knappe 500 Meter vom damaligen Standort entfernt gelegene Region „Pahrump Hills“ erkunden. Bei der Einfahrt in das „Hidden Valley“, dem ersten der beiden Täler, zeigte sich jedoch, dass die Räder des Rovers aufgrund des sandigen und somit sehr lockeren Untergrundes und dem damit verbundenen hohen Schlupf einen deutlich geringeren Geländegewinn erzielten als beabsichtigt. Aus diesem Grund entschlossen sich die für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen Roverdriver am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien dazu, das „Hidden Valley“ wieder zu verlassen.

Stattdessen wurde das „Hidden Valley“ nach dem vorzeitigen Abbruch einer Bohrung an dessen nördlichen Rand umfahren, bis Curiosity am 5. September ein weiteres Tal, das „Owens Valley“ erreichte. Nach der Einfahrt in dieses Tal bewegte sich der Rover zunächst in die westliche und anschließend in die südliche Richtung. Nach einer zurückgelegten Entfernung von rund 300 Metern, welche im Rahmen von sieben einzelnen Fahrten zurückgelegt wurden, erreichte Curiosity schließlich am 18. September 2014, dem Sol 753 seiner Mission, doch noch die Region „Pahrump Hills“.

Dieses Gebiet ist nach der Meinung der an der Curiosity-Mission beteiligten Geologen ein Bestandteil der untersten Gesteinsschicht aus der sich der Zentralberg Aeolis Mons aufbaut. Diverse Aufnahmen von verschiedenen Marsorbitern zeigten bereits im Vorfeld der Curiosity-Mission, dass dieser etwa 5.500 Meter hohe Berg über einen ausgeprägten Schichtaufbau verfügt. In den einzelnen Schichten ist – vergleichbar mit den Steilwänden des Grand Canyon im US-Bundesstaat Arizona – die langfristige klimatologische und geologische Geschichte dieser Region der Marsoberfläche enthalten.

Anders als in den auf der Erde gewonnenen Bohrkernen liegen diese Informationen dabei allerdings offen zutage und sind für Curiosity mehr oder weniger leicht einsehbar. Durch eine langsame ‚Besteigung‘ des Berges, welche mit ausführlichen Analysen von aus geologischer Sicht interessant erscheinenden Ablagerungen verbunden ist, soll diese Entwicklungsgeschichte im weiteren Verlauf der Mission Schritt für Schritt erforscht und entschlüsselt werden. Auf diese Weise erhoffen sich die auf die Erforschung des Mars spezialisierten Wissenschaftler weitere Erkenntnisse darüber, wann, wie, warum und in welchen Zeiträumen sich das Klima und die Umweltbedingungen auf dem Mars einstmals so dramatisch verändert haben.

Die Aktivitäten bei Pahrump Hills während der letzten Tage

Die Ankunft an den „Pahrump Hills“ erfolgte dabei so punktgenau, dass der Rover seine weiteren Untersuchungen ohne ein sonst üblicherweise nötiges Positionskorrekturmanöver aufnehmen konnte. Zusätzlich zu seinen insgesamt zehn wissenschaftlichen Instrumenten setzt Curiosity dabei auch sein an dem Instrumentenarm befindliches Probenentnahmesystem ein. Am 20. September – dem Missionstag Sol 755 – wurde das mit Edelstahlborsten versehene ‚Dust Removal Tool‘ (kurz ‚DRT‘) genutzt, um einen mehrere Zentimeter durchmessenden Bereich der Marsoberfläche von Staubablagerungen zu ‚reinigen‘. Vor und nach dem DRT-Einsatz wurden die MAHLI-Kamera und das APX-Spektrometer genutzt, um diesen Bereich eingehend zu analysieren.

Am folgenden Tag erfolgte eine erste Testbohrung. Durch diese lediglich wenige Millimeter tief reichende Bohrung sollte bestätigt werden, dass der angepeilte Oberflächenbereich ’stabil‘ und somit für eine vollständige Bohrung geeignet ist. Dabei stellte sich heraus, dass der angebohrte Bereich der Oberfläche zwar auffallend ‚weich‘, aber trotzdem für eine Bohrung genutzt werden kann.

Nach einer kurzen Ruhepause – der Sol 757 wurde genutzt, um die Batterien des Rovers neu aufzuladen – kam am Sol 758 jedoch zunächst die ChemCam zum Einsatz, um die Oberflächenziele „Mammoth“ und „Morrison“ zu untersuchen. Beide Ziele wurden anschließend auch von der MastCam – der Hauptkamera des Rovers – abgebildet. Nach dem Abschluss dieser Arbeiten richteten sich die Instrumente auf einen Bereich namens „Moenkopi“. Nach der Anfertigung erster Detailaufnahmen durch die MAHLI-Kamera wurde auch hier das DRT zum Einsatz gebracht. Anschließend erfolgten weitere Aufnahmen durch die MAHLI-Kamera sowie Messungen durch das APX-Spektrometer.

Am 24. September, dem Sol 759 der Mission, wurde der Gesteinsbohrer des Rovers schließlich dazu genutzt, um bei dem Oberflächenziel „Confidence Hills“ eine vollständige Bohrung durchzuführen. Das dabei erzeugte Bohrloch verfügt über einen Durchmesser von 1,6 Zentimetern und reicht 6,7 Zentimeter in die Tiefe.

„Dieser jetzt angebohrte Bereich der Oberfläche befindet sich an der tiefsten Stelle der Basis des Berges und von hier ausgehend beabsichtigen wir die höher gelegenen und somit jüngeren Schichten in den umliegenden Hügeln zu untersuchen“, so Dr. Ashwin Vasavada, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission am JPL. „Dieser erste Blick auf die Gesteine, die unserer Meinung nach die Basis des Mount Sharp bilden, ist für uns deshalb so spannend, weil sich dadurch ein erster Eindruck darüber ergibt, unter welchen Unständen sich der Berg einstmals gebildet hat.“

Nach dem Abschluss der Bohrung erfolgten weitere Abbildungen durch die verschiedenen Kamerasysteme sowie ergänzende Messungen durch das APX-Spektrometer. Zudem wurden Teile des bei der Bohrung zutage geförderten pulverförmige Material zunächst mit dem Bodenprobenaufbereitungssystem CHIMRA (kurz für „Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis“) aufbereitet und gesiebt. Anschließend – so die Planung – sollten Teile der so präparierten Bodenprobe an die beiden im Inneren des Rovers befindlichen Instrumentenkomplexe SAM und CheMin weitergeleitet werden. Diese Analyseinstrumente sollen nach der Zuführung der Proben die chemische und mineralogische Zusammensetzung des zu untersuchenden Materials ermitteln.

Allerdings wurde die Weiterleitung des Materials am dafür vorgesehenen Sol 761 zunächst durch ein Problem mit einem der dafür notwendigen Gyroskope verhindert. Dieses Problem scheint mittlerweile allerdings behoben, so dass der Transfer des Materials jetzt am heutigen Sol 762 fortgesetzt werden soll. Bevor das aktuell gewonnene Material dem SAM-Instrument endgültig zugeführt wird soll das SAM allerdings noch eine Analyse des bereits im Mai 2014 in der Region „Windjana“ gewonnenen Materials abschließen. Im Rahmen einer aus energietechnischen Gründen während der Nacht vom Sol 763 auf den Sol 764 erfolgenden Analyse soll dabei der Anteil an Edelgasen in der Windjana-Probe ermittelt werden.

Nach dem Abschluss seiner Untersuchungen im Bereich der „Pahrump Hills“ wird Curiosity seine weitere Fahrt zum „Aeolis Mons“ auf einer mittlerweile modifizierten und dabei kürzer ausfallenden Route fortsetzen. Der Verlauf dieser jetzt neu gewählten Traverse, welche eventuell auch eine Reaktion auf die kürzlich geäußerte Kritik am wissenschaftlichen Wert der Mission darstellt, ist auf der nebenstehenden Karte in gelber Farbe eingezeichnet.

Zukünftig, so die Aussagen der an der Mission beteiligten Wissenschaftler, wird Curiosity in deutlich kürzeren Abständen als bisher Zwischenstopps einlegen, um die Marsoberfläche eingehend und detailliert zu untersuchen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 762 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity rund 9.500 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 191.322 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Curiosity bohrt bei den Pahrump Hills erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: USGS, JPL, University of Leicester.

Eigentlich sollte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity während der vergangenen Woche sein Bohrsystem dazu einsetzen, um eine mit dem Namen „Bonanza King“ belegte Gesteinsformation anzubohren. Das dabei gewonnene Material sollte anschließend mit den Instrumenten des Rovers eingehend analysiert werden (Raumfahrer.net berichtete). Leider hat sich jedoch in den letzten Tagen herausgestellt, dass „Bonanza King“ für eine solche Bohrung nicht geeignet ist. Deshalb wird Curiosity seine Fahrt jetzt fortsetzen.

Neben den verschiedenen Kamerasystemen des Rovers kamen am 17. August 2014 auch das APX-Spektrometer und die MAHLI-Kamera zum Einsatz, um das für die anstehende Bohrung ausgewählte Ziel näher zu untersuchen. Außerdem wurde das „Dust Removal Tool“ (kurz „DRT“) auf der Oberfläche platziert und anschließend aktiviert. Bei dem DRT handelt es sich um eine aus Edelstahlborsten bestehende Bürste, mit der die zu untersuchenden Gesteinsformationen von der obersten Staubschicht befreit werden können.

Eine solche Staubschicht, welche unter Umständen seit Jahrmillionen den auf der Marsoberfläche auftretenden Umweltbedingungen – einschließlich der einfallenden kosmischen Strahlung – ausgesetzt war, könnte zum Beispiel die Messergebnisse des APX-Spektrometers verfälschen. Im Operationsbetrieb wird die Bürste auf dem zu reinigenden Oberflächenbereich aufgesetzt und durch einen Motor in eine rotierende Bewegung versetzt. Der dabei von einer Staubschicht zu ‚reinigende‘ Bereich der Marsoberfläche weist einen Durchmesser von mindestens 45 Millimetern auf.

Testbohrung: „Bonanza King“ ist nicht geeignet
Am 20. August erfolgte dann eine erste ‚Testbohrung‘, in deren Verlauf der Bohrer des Rovers eine lediglich nur wenige Millimeter tief in den Stein reichende Bohrung durchführen sollte. In einem nächsten Schritt sollte dann zwei Tage später eine vollständige, etwa sechs Zentimeter in die Tiefe reichende Bohrung durchgeführt werden. Die Auswertung der im Rahmen dieser „Mini-Drill“-Bohrung gewonnenen Daten zeigte allerdings, dass diese Bohrung vorzeitig automatisch abgebrochen wurde, weil sich der Felsen bereits unmittelbar nach dem Beginn der Bohrung unter der mechanischen Einwirkung des Bohrers leicht seitlich bewegt hatte. Diese ‚Verschiebung‘ des angepeilten Zieles führte zu einem erhöhten Widerstand, welcher den vorzeitigen Abbruch verursachte.

Dank des rechtzeitigen Abbruchs der Bohrung traten dabei laut Dr. John Bridges von der Universität Leicester/England keine Beschädigungen an dem Bohrsystem auf. Die Formation „Bonanza King“ ist jedoch offenbar deutlich weniger stark mit dem Untergrund verbunden als zuvor erwartet, so der Wissenschaftler weiter. Somit war es zunächst auch unklar, ob Curiosity unter diesen Bedingungen das Risiko einer ‚vollständigen‘ Bohrung eingehen soll.

Durch den unsicheren Untergrund bestand die Gefahr, dass sich der Bohrer bei seiner Arbeit festfrisst, was sowohl zu Beschädigungen des eigentlichen Bohrsystems als auch des gesamten Instrumentenarmes des Rovers, an dem der Bohrer befestigt ist, führen könnte.

Nach ausführlichen Diskussionen über die weitere Vorgehensweise entschieden sich die Mitarbeiter der Curiosity-Mission am vergangenen Freitag dazu, weder bei „Bonanza King“ noch bei einer der anderen in der unmittelbaren Umgebung gelegenen Gesteinsformationen eine vollständige Bohrung durchzuführen.
„Wir sind zu dem Beschluss gelangt, dass die [dort befindlichen] Felsen keine guten Ziele für Bohrungen darstellen“, so Jim Erickson, der Projektmanager der Curiosity-Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien.
Statt einer Bohrung soll deshalb die Fahrt zu dem im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons fortgesetzt werden. Dieser Weg wird allerdings nicht, wie ursprünglich vorgesehen, direkt durch das „Hidden Valley“ – einem direkt vor dem Rover gelegenen Tal – führen. Die dort befindliche Oberfläche aus feinem Sand und diversen Dünen wurde bereits vor zwei Wochen als ’nur unter großen Risiken passierbar‘ eingestuft (Raumfahrer.net berichtete).

Weiterfahrt am heutigen Tag
Stattdessen wird der Rover zunächst einen Kurs einschlagen, welcher unmittelbar am nördlichen Rand des „Hidden Valley“ verlaufen soll. Die erste Fahrt nach dem Verlassen von „Bonanza King“ wird am heutigen 24. August 2014, dem „Sol“ 729 der Curiosity-Mission, erfolgen und in etwa 10 Stunden beginnen. Für den morgigen Tag sind dann neben den üblichen Fotoaufnahmen verschiedene Routinemessungen vorgesehen, bei denen unter anderem die abbildenden Instrumente sowohl die Marsoberfläche als auch die Atmosphäre dokumentieren werden.

Bisher hat der Marsrover Curiosity rund 8.800 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 179.940 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Curiosity: Doch keine Bohrung! erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: USGS, JPL, UMSF.

Auf seinem Weg zu der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons sollte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity im August zwei kleine Täler durchqueren und anschließend die noch knappe 500 Meter vom aktuellen Standort entfernt gelegene Region „Pahrump Hills“ erkunden. Bei der Einfahrt in das „Hidden Valley“, dem ersten der beiden Täler, zeigte sich jedoch, dass die Räder des Rovers aufgrund des sandigen und somit sehr lockeren Untergrundes und dem damit verbundenen hohen Schlupf einen deutlich geringeren Geländegewinn erzielten als beabsichtigt. Aus diesem Grund entschlossen sich die für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen Roverdriver am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien dazu, das „Hidden Valley“ am vergangenen Wochenende wieder zu verlassen (Raumfahrer.net berichtete).

Das Hidden Valley – zu ‚tiefer‘ Sand
Die Probleme mit dem von einer Vielzahl an kleinen Sanddünen bedeckten Untergrund wurden als so gravierend eingestuft, dass die für die Planung der Curiosity-Mission verantwortlichen Mitarbeiter der NASA ihre ursprünglichen Pläne mittlerweile geändert haben. Statt die Region „Pahrump Hills“ im Rahmen einer direkten Durchquerung des „Hidden Valley“ zu erreichen soll der Rover bereits jetzt an seinem derzeitigen Standort eine ausführliche Analyse der hier befindlichen Gesteine durchführen.
Am 9. August 2014, dem „Sol“ 714 seiner Mission, bewegte sich Curiosity im Rahmen einer weiteren Fahrt über rund 37,5 Meter zunächst in die nordwestliche Richtung. An der jetzt erreichten Position nördlich der Einfahrt in das „Hidden Valley“ wurden aus einer leicht erhöhten Lage heraus Aufnahmen des vorausliegenden Gebietes angefertigt, welche für die Planung der zukünftigen Route und der weiteren Vorgehensweise erforderlich sind. Sehr wahrscheinlich ist dabei zum jetzigen Zeitpunkt, dass das „Hidden Valley“ bei der Weiterfahrt von Curiosity an dessen nördlichen Rand umfahren wird.

Am 12. August begab sich der Rover jedoch zuerst erst einmal wieder zu dem ‚Einstiegspunkt‘ in das Tal. Aus der jetzt erreichten Position heraus wurde neben den verschiedenen Kamerasystemen auch die ChemCam dazu eingesetzt, um auf dem unmittelbar vor dem Rover befindlichen Gelände mögliche Ziele für eine ausführliche ‚in situ‘-Untersuchung auszuwählen.

Bonanza King – das nächste Untersuchungsziel
Diese Wahl fiel schließlich auf eine mit dem Namen „Bonanza King“ belegte Gesteinsformation. Hierbei handelt es sich um eine von mehreren etwa tellergroßen flachen Felsplatten, welche sich direkt auf der Einfahrt in das „Hidden Valley“ befinden und die von dem Rover bereits während der ersten Einfahrt in das Tal überquert wurden. Diese Gesteine unterscheiden sich deutlich von den Sandsteinen, welche Curiosity in den vergangenen Monaten untersucht hatte.

Die deutlich hellere Farbe dieser Platten und ihre Lage in den geologischen Schichtformationen deutet zudem darauf hin, dass sie den Gesteinen ähneln, welche ursprünglich erst in der Region „Pahrump Hills“ erkundet werden sollten, und die in einem direkten geologischen Zusammenhang mit den Gesteinsschichten an der Basis des Zentralberges Aeolis Mons stehen.

„Aus geologischer Sicht betrachtet besteht eine Verbindung zwischen Bonanza King und Pahrump Hills. Eine Untersuchung an der hiesigen Stelle bietet uns die Möglichkeit zu verstehen, wie sich diese Gesteine in das Gesamtbild des Gale-Kraters und des Mount Sharp einfügen“, so Dr. Ashwin Vasavada, der stellvertretende Projektwissenschaftler der Curiosity-Mission am JPL.

Am 14. August bewegte sich Curiosity im Rahmen einer kurzen Fahrt über 3,7 Meter noch etwas weiter auf „Bonanza King“ zu, so dass dieses Ziel jetzt in der direkten Reichweite der zwei am Instrumentenarm des Rovers befindlichen Instrumente, dem APX-Spektrometer und der MAHLI-Kamera, befindet. Sofern sich im Rahmen der Analyse der im Rahmen dieser bisher letzten Fahrt gewonnenen Daten herausstellt, dass alle sechs Räder des Rovers über festen Bodenkontakt verfügen, sollen diese Instrumente in der kommenden Woche eingesetzt werden, um „Bonanza King“ einer eingehenden Untersuchung zu unterziehen.

Durch das für den Einsatz der Instrumente für eine direkte Bodenuntersuchung notwendige Entfalten des Instrumentenarmes erfolgt automatisch eine Gewichtsverlagerung des Rovers, was unter bestimmten Umständen dazu führen könnte, dass der Rover im Rahmen dieses Manövers aufgrund eines unebenen oder ’nicht standsicheren‘ Untergrundes ins Rutschen gerät. Dieses definitiv unerwünschte Szenario – ein ‚Rutschen‘ könnte zur Folge haben, dass die Instrumente ungewollt auf der Oberfläche aufsetzen und dabei beschädigt werden – kann zum Beispiel dann eintreten, wenn eines der sechs Räder des Rovers auf der Kante eines größeren Steins zum Stehen gekommen ist oder der Boden mehr oder weniger stark geneigt und zudem von einer lockeren Sandschicht bedeckt wird.

Eine weitere Bohrung ist geplant
Sofern die Roverdriver ihr ‚Okay‘ für den Einsatz des Instrumentenarmes geben soll im Rahmen dieser Analysen dann auch erneut der Gesteinsbohrer von Curiosity zum Einsatz gebracht werden und eine weitere Bohrung durchführen. Das dabei zu gewinnende pulverförmige Material soll anschließend zunächst mit dem Bodenprobenaufbereitungssystem CHIMRA (kurz für „Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis“) aufbereitet und gesiebt werden. Anschließend werden Teile der so präparierten Bodenprobe an die beiden im Inneren des Rovers befindlichen Instrumentenkomplexe SAM und CheMin weitergeleitet. Diese Analyseinstrumente sollen dann die chemische und mineralogische Zusammensetzung des zu untersuchenden Materials ermitteln.

Ein kompaktes Wochenendprogramm
Während des jetzigen Wochenendes werden allerdings zunächst verschiedene ‚Fernerkundungen‘ der Umgebung erfolgen. Die Kamerasysteme bilden dabei verschiedene Bereiche der Oberfläche zu unterschiedlichen Tageszeiten ab, um eventuell durch veränderte Beleuchtungsverhältnisse bedingte optische Veränderungen zu charakterisieren. Die MastCam soll zudem die Sandrippel im Inneren des „Hidden Valley“ dokumentieren. Die Navigationskamera des Rovers wird dagegen speziell dazu eingesetzt, um am Himmel über dem Gale-Krater nach Wolkenformationen Ausschau zu halten. Außerdem soll mit diesem Kamerasystem die Suche nach eventuell auftretenden Staubteufeln– so genannten ‚Dust Devils‘ – fortgesetzt werden.

Zur Charakterisierung der chemischen Zusammensetzung der lokalen geologischen Formationen wird die ChemCam mehrere Oberflächenziele mit ihrem Laser und dem „Remote Micro Imager“-Teleskop anpeilen. Des weiteren werden die Instrumente REMS, RAD und DAN ihre üblichen Routinemessungen zur Charakterisierung der örtlichen Umweltbedingungen durchführen.

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 721 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity rund 8.700 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 177.993 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Curiosity: Eine außerplanmäßige Bohrung steht bevor erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: USGS, JPL, The Planetary Society, UMSF.

Auch während der letzten Wochen hat sich der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Marsrovers Curiosity im Rahmen von mehreren Fahrten weiter auf sein nächstes ‚großes Ziel‘ zu bewegt. Hierbei handelt es sich um eine mit dem Namen „Murray Buttes“ belegte Region an der Basis des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges Aeolis Mons. Bis zum Erreichen von „Murray Buttes“ muss Curiosity noch fast vier weitere Kilometer zurücklegen.

Steiniges Gelände soll möglichst vermieden werden
Bereits zu Beginn des Jahres 2014 hatten sich die für die Durchführung der Curiosity-Mission verantwortlichen Mitarbeiter der NASA dazu entschlossen, den Rover zukünftig auf einer Route zu bewegen, welche möglichst wenig Steine oder felsigen Untergrund beherbergt. Auf diese Weise, so der Grund für diese Vorgehensweise, sollen die sechs Räder des Rovers geschont werden. Jedes dieser Räder verfügt über einen Durchmesser von 51 Zentimetern und eine Breite von 40 Zentimetern. Die lediglich 0,75 Millimeter starken Laufflächen dieser Räder, auf denen das gesamte Gewicht des 899 Kilogramm schweren Rovers lastet, bestehen aus einer Aluminiumlegierung und sind mit verschiedenen Querrippen an den Oberseiten und Ringen an den Innenwänden verstärkt.
Bereits im Rahmen der ausführlichen Tests, welche im Vorfeld der Mission auf der Erde durchgeführt wurden, zeigte sich, dass diese Räder bei ihrem Einsatz auf dem Mars nach einer gewissen Zeit verschiedene Beschädigungen wie zum Beispiel Dellen, aber auch Löcher und Risse aufweisen würden. Diese zu erwartenden Beschädigungen wurden von den für die Planung der Mission verantwortlichen Ingenieuren der NASA als für die Mission nicht bedrohlich eingeschätzt. Auch mit erheblich beschädigten Laufflächen, so zum Beispiel Matt Heverly, der Leiter des für die Steuerung von Curiosity verantwortlichen ‚Roverdriver-Teams‘, wird der Rover auch weiterhin in der Lage sein, seine Fahrt fortzusetzen.

Und tatsächlich – schon nach wenigen Fahrten über die Marsoberfläche zeigten sich bereits im Jahr 2012 auf den Laufflächen der Räder einzelne Kratzer und Dellen. In der Folgezeit bildeten sich zudem verschiedene Löcher und teilweise mehrere Zentimeter lange Risse. Diese zuletzt vermehrt auftretenden ‚Abnutzungserscheinungen‘ resultieren laut den Einschätzungen der in die Mission eingebundenen Techniker und Ingenieure daraus, dass Curiosity speziell im vierten Quartal des Jahres 2013 ein Gelände überquerte, auf dessen felsigen Untergrund sich eine Vielzahl zwar nur wenige Zentimeter großer, dafür aber scharfkantiger Steine befand. Beim Überfahren dieser Steine traten dann die Mehrzahl der jetzt zu beobachtenden Beschädigungen auf.

Aus diesem Grund wurde schließlich auch die zukünftige Route leicht abgeändert, so dass Curiosity einen größtenteils sandigen Untergrund zu überqueren hat. Anfang Juli 2014 sammelten die Roverdriver dabei weitere Erfahrungen mit dem Passieren von Sanddünen. Hierbei handelte es sich um Informationen, welche bei dem Passieren des zukünftig zu überquerenden Geländes von Nutzen sein werden.

Mit einer weiteren Fahrt über rund 82 Meter erreichte Curiosity schließlich am 14. Juli 2014 den nordwestlichen Rand einer mit dem Namen „Zabriskie Plateau“ belegten Oberflächenformation, welche nicht mit Sand sondern vielmehr erneut mit einer Vielzahl an kleinen und relativ spitzen Steinen bedeckt war. Aufgrund des jetzt wieder deutlich unebeneren und unwegsamen Geländes benötigte der Rover 17 Tage, um das etwa 200 Meter lange Plateau im Rahmen von neun einzelnen Fahrten zu überqueren. Neben den Kamerasystemen wurden hierbei auch mehrfach das APX-Spektrometer und die ChemCam – zwei der insgesamt zehn wissenschaftlichen Instrumente an Bord von Curiosity – dazu eingesetzt, um verschiedene interessante Gesteinsformationen im Detail zu untersuchen. Nach seiner Fahrt am 31. Juli 2014, dem „Sol“ 705 seiner Mission, hatte der Marsrover Curiosity das „Zabriskie Plateau“ überquert, ohne dass weitere nennenswerte Komplikationen auftraten.

„Die Räder haben beim Überqueren des Zabriskie Plateau einige weitere Beschädigungen erlebt. Diese fallen allerdings geringer aus, als ich aufgrund der Anzahl der dort befindlichen scharfkantigen Steine erwartet habe“, so Jim Erickson, der zuständige Projektmanager der Curiosity-Mission vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien. „Die Roverdriver haben bewiesen, dass sie in der Lage sind, die wirklich schlimmen Felsen zu erkennen und erfolgreich zu umfahren.“

Das Hidden Valley
Curiosity befand sich jetzt unmittelbar vor dem „Hidden Valley“, einem rund 150 Meter langen und bis zu 45 Meter breiten Tal, dessen Untergrund wieder mit einer dicken Sandschicht bedeckt ist.

Laut den Planungen soll Curiosity zunächst das „Hidden Valley“ und anschließend das angrenzende „Amargosa Valley“ durchqueren. Das dabei angepeilte Ziel ist die noch knappe 500 Meter vom aktuellen Standort entfernt gelegene Region „Pahrump Hills“. Die dortigen Gesteinsaufschlüsse werden als eine geologische Formation angesehen, welche in einem direkten Zusammenhang mit der Basis des Zentralberges Aeolis Mons steht. Hier, so die an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler, bietet sich dem Rover erstmals die Möglichkeit, mit dem Aeolis Mons assoziierte Gesteine im Detail zu studieren.
„Dort werden wir den ersten Vorgeschmack auf eine geologische Formation erhalten, die Teil der Basis des Berges und nicht des Kraterbodens ist“, so John Grotzinger vom California Institute of Technology in Pasadena/Kalifornien, der für die Curiosity-Mission verantwortliche Projektwissenschaftler.
Sandiger Untergrund führt zu einem ‚Durchdrehen‘ der Räder
Am 1. August 2014 erfolgte die Einfahrt des Rovers in das „Hidden Valley“. Aufgrund des sandigen Untergrundes gingen die Roverdriver dabei besonders vorsichtig vor.

Wie bereits seine Vorgänger Spirit und Opportunity verfügt auch Curiosity über mehrere Gefahrenerkennungs- und Navigationskameras. Jeweils zwei dieser Kameras bilden dabei zeitgleich den gleichen Geländeabschnitt ab. Diese Aufnahmen werden von der ‚Drive-Software‘ des Rovers zu Stereoaufnahmen kombiniert – im Gegensatz zu konventionellen 2D-Aufnahmen ergibt sich bei stereoskopischen Aufnahmen auch ein räumlicher Eindruck der Landschaft – und anschließend autonom ausgewertet. Aus den so gewonnenen Informationen berechnet die Software von Curiosity anschließend den millimetergenauen Standort des Rovers auf der Marsoberfläche.

Diese Aufnahmen dienen unter anderem dazu, um regelmäßig zu überprüfen, ob der Rover auf dem vorherigen Teilabschnitt einer Fahrtetappe eventuell von der vorgesehenen Route ‚abgedriftet‘ ist oder nicht den dabei vorgesehenen Geländegewinn erzielt hat. Stimmt die ‚berechnete‘ Position nicht mit der tatsächlich erreichten Position überein und wird dabei eine von den Roverdrivern im Vorfeld der Fahrt vorgegebene ‚Toleranzschwelle‘ überschritten, so hat dies einen automatisch erfolgenden Abbruch der Fahrt zur Folge.

Es zeigte sich, dass bei der Einfahrt in das „Hidden Valley“ anstatt der dabei vorgesehenen 30 Meter in Wirklichkeit lediglich eine Strecke von etwa 22 Metern zurückgelegt wurde. Eine weitere Fahrt am 4. August wurde nach lediglich 16 Metern sogar vorzeitig abgebrochen. Der Grund für diesen Abbruch war der sandige Untergrund. Auf einer vorprogrammierten Entfernung von theoretisch 4,5 Metern sollte Curiosity im Rahmen dieser Fahrt über sandiges Gelände einen Geländegewinn von mindestens zwei Metern erreichen. Als die ‚Drive-Software‘ des Rovers dann jedoch feststellte, dass dieses Resultat aufgrund eines zu hohen Schlupfes nicht mehr erreicht wurde, erfolgte – wie für diesen Fall vorgesehen – ein automatischer Abbruch der Fahrt.

Die Roverdriver dirigierten Curiosity in den folgenden Tagen wieder in Richtung des Einstiegspunktes in das „Hidden Valley“, beobachteten und analysierten den dabei erreichten Geländegewinn und den auftretenden Schlupf und werteten die Fotoaufnahmen aus, welche die Kameras des Rovers dabei von den ‚Spuren‘ der Räder im Sand anfertigten. Aus diesen Daten der Interaktion der Räder mit dem Sand soll eine alternative Fahrweise entwickelt werden, welche es trotz des lockeren Untergrundes ermöglichen könnte, das Innere des „Hidden Valley“ für die zukünftigen Fahrten zu benutzen.

Eine Möglichkeit dafür wäre, dass die entsprechenden Sicherheitsparameter neu überdacht und bei zukünftigen Fahrten niedriger angesetzt werden. Eine solche Vorgehensweise beinhaltet allerdings auch das nicht zu unterschätzende das Risiko, dass sich die Räder von Curiosity bei einer zukünftigen Fahrt so tief in den Sand eingraben, dass der Rover dabei Gefahr läuft, sich im lockeren Untergrund festzufahren.

Derzeit befindet sich Curiosity wieder außerhalb des „Hidden Valley“ auf ’stabilem Untergrund‘. In den nächsten Tagen wollen die an der Mission beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure über die weitere Vorgehensweise beratschlagen und die damit verbundenen Vor- und Nachteile abwägen. Soll Curiosity einen neuen Versuch der Durchquerung des „Hidden Valley“ starten oder soll dieses Tal an dessen nördlichen oder südlichen Rand ‚umfahren‘ werden?

Bis zum heutigen Tag, dem Sol 715 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity rund 8.700 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen inzwischen 173.858 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Curiosity: Sandiges Terrain behindert die Fahrt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Nach dem Abschluss seiner Untersuchungen im Bereich der Region „The Kimberley“ (Raumfahrer.net berichtete) setzte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity seine Fahrt am 15. Mai 2014 fort. Seitdem bewegte sich der Rover weiter in die grob westliche Richtung. Im Rahmen der dabei absolvierten 15 Fahrten konnte eine Gesamtstrecke von rund 800 Metern überbrückt werden.

Neben verschiedenen Routinemessungen, für die speziell die Instrumentenkomplexe ChemCam, DAN, RAD und REMS eingesetzt wurden, kamen in den letzten Wochen auch die Kamerasysteme des Rovers zum Einsatz, um das von dem Rover passierte Gebiet zu dokumentieren. Allerdings galt das Interesse der an der Mission beteiligten Wissenschaftler dabei nicht ausschließlich der vielfältigen Geologie der Marsoberfläche.

Ein Transit des Planeten Merkur
Am 3. Juni 2014 wurde die MastCam, die Hauptkamera des Marsrovers, in den Morgenstunden auch auf die Sonne gerichtet. Dabei konnte ein Durchgang des Merkur, des innersten Planeten unseres Sonnensystems, vor der Sonnenscheibe dokumentiert werden. Bei dieser Beobachtung handelte es sich um den ersten Transit eines Planeten vor dem Zentralgestirn unseres Sonnensystems, welcher von der Oberfläche eines anderen Planeten aus beobachtet wurde. Außerdem ist dies die erste Abbildung des Merkur, welche von der Marsoberfläche aus erfolgte.

Allerdings erscheint der lediglich 4.879 Kilometer durchmessende Merkur aufgrund seiner großen Entfernung zum Mars auf den entsprechenden Aufnahmen nur als ein verschwommener, lichtschwacher Fleck vor der hellen Scheibe unseres Zentralsterns. Merkur nimmt auf den Aufnahmen lediglich ein Sechstel eines Pixels einnimmt. Der Verlauf des Transits entsprach allerdings exakt den zuvor angestellten Berechnungen und erfolgte genau dort, wo er von Curiositys Standort auf der Marsoberfläche aus zu sehen sein sollte.

„Dies ist eine Verbeugung vor der Bedeutung, welche Planetentransits in der Geschichte der Astronomie auf der Erde eingenommen haben“, so Dr. Mark Lemmon von der Texas A&M University in College Station/USA, einem der Mitarbeiter des MastCam-Teams. „Die Beobachtungen von Venustransits wurden genutzt, um die Größe des Sonnensystems zu ermitteln [gemeint ist damit die erstmalige Bestimmung der Entfernung zwischen Erde und Sonne, welche im astronomischen Sprachgebrauch als Astronomische Einheit definiert ist]. Beobachtungen von Merkurtransits dienten der Bestimmung des Durchmessers der Sonne.“

Auf den Aufnahmen sind zudem zwei Sonnenflecken erkennbar, welche in etwa über den gleichen Durchmesser wie die Erde verfügen. Die Bewegung dieser in der Photosphäre der Sonne beheimateten Flecken ist durch die Rotationsbewegung der Sonne bedingt, was zur Folge hatte, dass sich die beiden Flecken während der Beobachtung kaum von der Stelle bewegt haben. Die Bewegung des Merkur ist dagegen deutlich erkennbar.

Planetentransits im Sonnensystem
Der Durchgang eines Planeten vor der Sonnenscheibe lässt sich von einem weiter außen liegenden Planeten aus nur dann beobachten, wenn diese beiden Himmelskörper zusammen mit der Sonne eine exakte Linie bilden. Tritt eine derartige Konstellation ein, so zieht der innere Planet – vom äußeren Planeten aus gesehen – direkt vor der Scheibe der Sonne vorbei. Von der Erde aus betrachtet stellen die Transits der beiden inneren Planeten Merkur und Venus relativ selten zu beobachtende Ereignisse dar.

Vom Mars aus betrachtet erfolgen derartige Transits allerdings häufiger, wobei dann bei einer entsprechenden Stellung der Planeten auch beobachtet werden kann, wie die Erde und der Mond vor der Sonne vorbei ziehen. Der nächste vom Mars aus zu beobachtende Merkurtransit wird so zum Beispiel bereits im April 2015 erfolgen und könnte dann theoretisch gleich von beiden derzeit aktiven Marsrovern verfolgt werden. Curiosity müsste die Sonne hierzu kurz vor dem Sonnenuntergang abbilden. Der mehrere tausend Kilometer auf der Marsoberfläche entfernt aktive Rover Opportunity könnte kurz nach dem Sonnenaufgang entsprechende Aufnahmen erstellen.

Der nächste Venustransit erfolgt dann im August 2030 und könnte eventuell durch den nächsten Marsrover der NASA, den derzeit noch in der Planungsphase befindlichen Rover Mars 2020 dokumentiert werden. Und sollten in den nächsten Dekaden wirklich Menschen die Oberfläche des Mars betreten und dort anschließend auch längerfristig anwesend sein, so könnten diese im November 2084 verfolgen, wie unser Heimatplanet zusammen mit dem Erdmond vor der Scheibe der Sonne vorbeizieht.

Zunächst soll Curiosity jedoch erst einmal die Fahrt fortsetzen und sich dabei weiter der Basis des „Aeolis Mons“, des im Inneren des Gale-Kraters gelegenen Zentralberges, nähern. Durch die Untersuchung der geschichteten Gesteinsablagerungen an den unteren Hängen dieses rund 5.500 Meter hohen Zentralberges erhoffen sich die Planetologen weitere Erkenntnisse über die Umweltbedingungen, welche einstmals auf unserem Nachbarplaneten vorherrschten.

Bis zum Erreichen des vorgesehen ‚Einstiegspunktes‘ muss Curiosity allerdings noch eine Strecke von weiteren rund fünf Kilometern zurücklegen. In den kommenden Wochen sollen dabei auch die Analysen der zuletzt bei der Oberflächenformation „Windjana“ gewonnenen Bodenproben fortgesetzt werden.

Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 657 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mehr als 7.300 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dabei hat der Rover mit seinen Kamerasystemen über 155.000 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Curiosity beobachtet Merkurtransit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, USGS, The Planetary Society.

Bereits Ende April 2014 erreichte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity eine Stelle im Bereich der Bodenformation „The Kimberley“, an der in den folgenden Wochen ausführliche Untersuchungen durchgeführt wurden. Neben den wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers kam dabei auch erneut ein Gesteinsbohrer zum Einsatz, mit dessen Hilfe Material von der Marsoberfläche entnommen und anschließend näher analysiert wurde.

Als Ziel für die Untersuchungen wurde eine mit dem Namen „Windjana“ belegte Oberflächenformation aus Sandstein ausgewählt. Nach der erfolgreichen Durchführung einer ‚Testbohrung‘ am 29. April wurde am 6. Mai eine ‚vollständige‘ Bohrung durchgeführt. Das dabei erzeugte Bohrloch verfügte über einen Durchmesser von 1,6 Zentimetern und über eine Tiefe von 6,5 Zentimetern, was der maximalen Kapazität des Bohrsystems von Curiosity entspricht. Nach der Beendigung der Bohrung angefertigte Aufnahmen des Bohrers zeigten, dass dieser bei dem Vorgang keine erkennbaren Beschädigungen erlitt.

Am folgenden Tag wurde der Bereich der Bohrstelle zunächst mit den verschiedenen Kamerasystemen des Rovers eingehend fotografisch dokumentiert. Anschließend kamen das APX-Spektrometer und die ChemCam zum Einsatz, um die mineralogische Zusammensetzung des freigelegten Materials zu bestimmen.

Das im Rahmen der Bohrung an die Oberfläche beförderte pulverförmige Material wurde am 8. Mai zunächst mit dem Bodenprobenaufbereitungssystem CHIMRA (kurz für „Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis“) aufbereitet und gesiebt. Anschließend wurden Teile der so präparierten Bodenprobe an die beiden im Inneren des Rovers befindlichen Instrumentenkomplexe CheMin und SAM weitergeleitet. Diese beiden Analyseinstrumente sind derzeit damit beschäftigt, die exakte mineralogische und chemische Zusammensetzung des freigelegten Materials zu ermitteln.

Die Entschlüsselung der chemischen und mineralogischen ‚Geheimnisse‘ von „Windjana“ wird den auf die Erforschung des Mars spezialisierten Planetologen letztendlich dabei helfen, die umfassenden Prozesse näher zu verstehen, welche vor Jahrmilliarden im Bereich des Gale-Kraters abliefen und dabei zu einer Veränderung der dortigen Oberfläche führten.

Trotzdem haben sich die an der Curiosity-Mission beteiligten Wissenschaftler dazu entschlossen, im Bereich von „The Kimberley“ keine weiteren Bohrungen durchzuführen. Vielmehr sollte diese Region baldmöglichst in die Richtung des im Inneren des Gale-Kraters, dem Operationsgebiet des Rovers, gelegenen Zentralberges Aeolis Mons verlassen werden. Durch die Untersuchung der geschichteten Gesteinsablagerungen an den unteren Hängen des rund 5.500 Meter hohen Zentralberges erhoffen sich die Planetologen weitere Erkenntnisse über die Umweltbedingungen, welche einstmals auf unserem Nachbarplaneten vorherrschten.
Nach weiteren In-situ-Untersuchungen – unter anderem wurden dabei am 11. Mai mit dem Laser der ChemCam mehrere kleine Löcher in die Wand des Bohrlochs ‚geschossen‘ – verließ Curiosity schließlich am 15. Mai die Region „The Kimberley“ und bewegte sich um etwa 25 Meter in die südliche Richtung. Im Rahmen einer weiteren Fahrt wurden am gestrigen Tag weitere 29 Meter überbrückt. Auch für die kommenden Tage sind weitere Fahrten vorgesehen, mit denen sich Curiosity seinem nächsten Forschungsziel nähern soll.

Während dieser Fahrten werden die Analysen der bisher in den SAM-Instrumentenkomplex und an das CheMin-Instrument gelieferten Bodenproben fortgesetzt. Weiteres bei „Windjana“ entnommenes Material befindet sich zudem im Inneren des CHIMRA und soll in den kommenden Wochen ebenfalls noch zu den beiden Analyseinstrumenten befördert und anschließend untersucht werden. Da diese beiden Instrumente im Betriebsmodus relativ viel Energie verbrauchen werden die entsprechenden Arbeiten größtenteils während der Nachtstunden erfolgen. So ist garantiert, dass der Fahrbetrieb des Rovers nicht beeinträchtigt wird.

Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 632 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 148.698 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Curiosity fährt wieder erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL. Vertont von Peter Rittinger.

Bereits vor etwa zwei Wochen erreichte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity eine Stelle im Bereich der Bodenformation „The Kimberley“, an der in den kommenden Wochen ausführliche Untersuchungen vorgesehen sind. Neben den wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers kommt dabei auch erneut ein Gesteinsbohrer zum Einsatz, mit dessen Hilfe Material von der Marsoberfläche entnommen und anschließend näher analysiert werden soll.

Erstmals wurde der Bohrer dabei bereits am 29. April 2014 eingesetzt, um eine etwa zwei Zentimeter tiefe ‚Testbohrung‘ durchzuführen. Durch diese Bohrung sollte zunächst bestätigt werden, dass das für die Bohrung ausgesuchte Ziel – eine mit dem Namen „Windjana“ belegte Oberflächenformation aus Sandstein – auch wirklich den Anforderungen der an der Mission beteiligten Wissenschaftler entspricht (Raumfahrer.net berichtete). Und dies war offensichtlich der Fall.

„Die Rückstände der Bohrung bei diesem Stein sind dunkler gefärbt und weniger rötlich als bei den beiden vorherigen Bohrungen [im Frühjahr 2013 an anderer Stelle]“, so Dr. Jim Bell von der Arizona State University in Tempe/USA, der stellvertretende leitende Wissenschaftler für die MastCam – die Hauptkamera des Rovers. „Dies deutet darauf hin, dass wir bei einer detaillierten chemischen und mineralogischen Analyse des gewonnenen Materials mithilfe der Instrumente von Curiosity andere Materialien zu Gesicht bekommen werden als zuvor. Wir können die Ergebnisse daher kaum erwarten.“

Da auch die an der Mission beteiligten Ingenieuren keine Einwände erhoben wurde der Bohrer in der Nacht vom 5. auf den 6. Mai dazu eingesetzt, um eine ‚vollständige‘ Bohrung durchzuführen. Da dabei erzeugte Bohrloch befindet sich unmittelbar neben dem Loch der Testbohrung und verfügt über einen Durchmesser von 1,6 Zentimetern und über eine Tiefe von 6,5 Zentimetern, was der maximalen Kapazität des Bohrsystems von Curiosity entspricht.

Das im Rahmen dieser Bohrung an die Oberfläche beförderte pulverförmige Material soll in den kommenden Tagen zunächst mit dem Bodenprobenaufbereitungssystem CHIMRA (kurz für „Collection and Handling for Interior Martian Rock Analysis“) aufbereitet und gesiebt werden. Anschließend werden Teile der so präparierten Bodenprobe an die beiden im Inneren des Rovers befindlichen Instrumentenkomplexe SAM und CheMin weitergeleitet. Diese Analyseinstrumente sollen dann die chemische und mineralogische Zusammensetzung des zu untersuchenden Materials ermitteln.

Zeitgleich sollen auch die restlichen Instrumente des Rovers genutzt werden, um weitere Daten zu sammeln. Die Entschlüsselung der chemischen und mineralogischen ‚Geheimnisse‘ von „Windjana“ wird den auf die Erforschung des Mars spezialisierten Planetologen letztendlich dabei helfen, die umfassenden Prozesse näher zu verstehen, welche vor Jahrmilliarden im Bereich des Gale-Kraters abliefen und dabei zu einer Veränderung der dortigen Oberfläche führten.

Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 623 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 146.973 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Marsrover Curiosity: Bohrung verlief erfolgreich erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

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

Erst vor wenigen Tagen erreichte der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Marsrover Curiosity eine Stelle im Bereich der Bodenformation „The Kimberley“, an der in den kommenden Wochen ausführliche Untersuchungen vorgesehen sind. Nach dem Abschluss diverser Arbeiten während der letzten Tage, welche der Vorbereitung dieser Analysen dienten, wurde jetzt mit der Durchführung einer weiteren Bohrung begonnen, in deren Rahmen letztendlich Material von der Marsoberfläche entnommen und anschließend durch die wissenschaftlichen Instrumenten des Rovers eingehend untersucht werden soll.

Nach der Auswahl des exakten Ortes für die anstehende Bohrung wurde dieser Bereich in den letzten Tagen zunächst mit der MAHLI-Kamera, dem APX-Spektrometer und der ChemCam eingehend untersucht.

Anschließend kam am 26. April 2014 das „Dust Removal Tool“ zum Einsatz. Hierbei handelt es sich um eine spezielle Bürste, mit der die von Curiosity zu untersuchenden Gesteinsformationen von der obersten Staubschicht befreit werden können. Eine solche Staubschicht, welche unter Umständen seit Jahrmillionen den auftretenden Umweltbedingungen – einschließlich der einfallenden Strahlung – ausgesetzt war, kann die Messergebnisse der anderen Instrumente verfälschen.

„An der ‚gebürsteten‘ Stelle erkennen wir, dass das dort freigelegte Gestein sehr feinkörnig ist und über eine dunklere Färbung als die eigentliche Oberfläche verfügt“, so Melissa Rice vom California Institute of Technology vom wissenschaftlichen Team der Curiosity-Mission. „Einige Stellen des untersuchten Felsens sind anscheinend wiederstandsfähiger gegenüber der örtlich auftretenden Erosion als andere Bereiche.“
Da die ausgewählte Region sowohl den wissenschaftlichen als auch den technischen Anforderungen für eine durchzuführende Bohrung entsprach, wurde an dieser mit dem Namen „Windjana“ belegten Stelle am 29. April der erste Schritt einer weiteren Bohrung durchgeführt.

Wann kann beziehungsweise soll das Bohrsystem zum Einsatz kommen?
Vor dem Einsatz des Bohrsystems von Curiosity muss zunächst bestätigt sein, dass dabei verschiedenen technische und wissenschaftliche Grundvoraussetzungen erfüllt sind. Aus technischer Sicht betrifft dies in erster Linie die aktuell gegebene ‚Standfestigkeit‘ des Rovers und dessen Ausrichtung zu dem angepeilten Ziel.

Curiosity muss über einen ‚festen Stand‘ verfügen – keines der sechs Räder des Rovers darf zum Beispiel zuvor auf der Kante eines größeren Steins zum Stillstand gekommen sein, was eventuell zu einem ‚Abrutschen‘ der Rovers führten könnte – und alle sechs Räder müssen über festen Bodenkontakt verfügen, damit der Rover während einer Bohrung nicht ins Rutschen gerät.

Durch das für den Einsatz des Bohrsystems notwendige Entfalten des Instrumentenarmes erfolgt automatisch eine Gewichtsverlagerung des Rovers, was unter bestimmten Umständen dazu führen könnte, dass der Rover im Rahmen dieses Manövers aufgrund eines unebenen oder ’nicht standsicheren‘ Untergrundes ins Rutschen gerät. Dieses definitiv unerwünschte Szenario kann zum Beispiel dann eintreten, wenn eines der sechs Räder des Rovers auf der Kante eines größeren Steins zum Stehen gekommen ist oder der Boden mehr oder weniger stark geneigt und zudem von einer Sandschicht bedeckt wird.

Um die Möglichkeit eines „Wegrutschens“ des Rovers und eines eventuell dadurch bedingten Bodenkontaktes der Instrumente ausschließen zu können wurde in den letzten Tagen durch die Auswertung verschiedener telemetrischer Daten – welchen Schlupf wiesen die Räder aufgrund eines lockeren Untergrundes während der letzten Fahrt auf – und weiterer Fotoaufnahmen – speziell die MAHLI-Kamera wurde hierbei eingesetzt, um die Räder und den Untergrund abzubilden – die gegenwärtige „Standfestigkeit“ des Rovers ermittelt. Ein solches Abrutschen könnte zu ernsthaften Beschädigungen des Bohrsystems oder gar des gesamten Instrumentenarmes führen.

Außerdem darf die angepeilte Bohrzone keine zu große Neigung in Bezug auf die Marsoberfläche aufweisen. Das Probenentnahmesystem ist von seinem mechanischen Aufbau her so ausgelegt, dass Bohrungen auf einem ebenen Untergrund bis hin zu einer Hanglage mit bis zu 20 Grad Neigung durchgeführt werden können.

Parallel dazu muss das angepeilte Bohrziel auch aus wissenschaftlicher Sicht interessant erscheinen und dabei den Zielen der Mission genügen. Bei diesen Missionszielen handelt es sich in erster Linie um die Suche nach Anzeichen für früher vorhandenes Wasser und die Klärung der Frage, ob eine solche früher einmal „feuchte Umgebung“ Bedingungen lieferte, welche die Entstehung von einfachen Lebensformen ermöglicht haben könnte.

Die beiden zuvor von Curiosity durchgeführten Bohrungen hatten zwei Objekte zum Ziel, welche aus Tongestein bestanden. Tonminerale bilden sich bei nahezu neutralen pH-Werten. Ihr Vorhandensein im Bereich des Gale-Kraters wird als ein ziemlich eindeutiger Hinweis darauf interpretiert, dass sich in diesem Bereich der Marsoberfläche einstmals pH-neutrales Wasser befunden haben muss – und dies über einen auch in geologischen Zusammenhängen betrachtet längeren Zeitraum. Eine solche Umgebung könnte in der Vergangenheit unter bestimmten Umständen die Entstehung von primitiven Lebensformen auf dem Mars begünstigt haben.

Bei der jetzt für die nächste Bohrung ausgesuchten Stelle, welche den Namen „Windjana“ erhielt, handelt es sich dagegen um eine Formation aus Sandstein. Eines der Ziele der jetzigen Analysen besteht in der Untersuchung des Materials, welches die einzelnen Sandkörner „zementiert“ hat und in der Beantwortung der Frage, wie und unter welchen Umweltbedingungen sich aus ehemals lockeren Sandkörnern der Sandstein gebildet hat. Ein besonderer Schwerpunkt dürfte hierbei erneut die Entschlüsselung der Frage einnehmen, welche Rolle dabei das Wasser spielte.

Die Entschlüsselung der Mineralogie von „Windjana“ wird letztendlich dabei helfen, die umfassenden Prozesse näher zu verstehen, welche vor Jahrmilliarden im Bereich des Gale-Kraters abliefen und dabei zu einer Veränderung der dortigen Oberfläche führten. Als ein erster Schritt hierfür setzte Curiosity am 29. April seinen Gesteinsbohrer dazu ein, um eine etwa zwei Zentimeter in die Tiefe führende Bohrung auszuführen. In den kommenden Tagen wird der Rover dann das volle Potential seines Bohrsystems ausschöpfen und eine bis zu sechs Zentimeter tiefe Bohrung durchführen.

Bis zum heutigen Tag, dem „Sol“ 617 seiner Mission, hat der Marsrover Curiosity mit seinen Kamerasystemen 144.620 Bilder aufgenommen und an das Roverkontrollzentrum des Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena/Kalifornien übermittelt. Diese Aufnahmen sind für die interessierte Öffentlichkeit auf einer speziellen Internetseite des JPL einsehbar.

Diskutieren Sie mit in Raumcon-Forum:

• Aktuelle Diskussion zu Curiosity

Verwandte Seiten bei Raumfahrer.net:

• Curiosity-Sonderseite
• Curiosity-Newsarchiv

Der Beitrag Curiosity beginnt mit einer weiteren Bohrung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.