Spirit auf dem Mars


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Spirit (hier ein schematisches Bild des Rovers) ist am 04.01.2004 um 05:35 Uhr MEZ im Gusev Krater weich gelandet. Hier das allererste Bild von der dortigen Oberfläche, direkt nach der Landung und nach Öffnen des Raumschiffes vom Rover aus aufgenommen (Klick auf das Bild zeigt eine vergrößerte Darstellung). Die NASA Originalveröffentlichung ist hier.

1. Bild von Spirit

Wie sich herausgestellt hat, funktioniert die Kommunikation das Landers mit den beiden Orbitern Mars Global Surveyor (MGS) und Mars Odyssey perfekt. MGS hat nach einer extra hierfür vorgenommenen Kursänderung die Landung von MER-A quasi "live" beobachtet, die gesamte Kommunikation des Landers bei seinen kritischen Manövern mitgeschnitten und direkt zur Erde übermittelt. MGS hat auch ein Bild aus dem Orbit (Originalveröffentlichung hier) aus 250 km Höhe mitgeschickt, das er direkt bei seinem Überflug des Gusev Kraters zum Zeitpunkt der Landung gegen 05:35 Uhr am 04.01.2004 aufgenommen hat. Damit war man schon vor der eigentlichen Verbindungsaufnahme des gelandeten MER-A über dessen Status informiert. Dies bedeutet allerdings auch, daß eine mögliche Fehlerursache für die vergeblichen Verbindungsaufnahmeversuche von MGS und Odyssey mit der europäischen Landesonde Beagle 2 wegfällt. An einer möglicherweise fehlerhaften Kommunikation lag es hier also nicht.

Weitere Bilder vom Landeplatz sind hier.

Es dauert etwa 7 Tage, bis der Rover komplett durchgecheckt ist, seine Software aktualisiert und er aus seiner Transportverpackung 'ausgewickelt' ist. Der Rover ist mit etwa 180 kg Masse recht groß und für den Flug stark zusammengefaltet. Die Auspackprozedur ist nicht trivial und erfordert sehr sorgfältige Planung. Es müssen auch alle Messinstrumente erst in Arbeitsposition gebracht und alle Tests zur Sicherstellung des Betriebes ausgeführt werden, bevor es dann losgehen kann. Hier ist das Originalbild des Rovers aufgenommen von der Navigationskamera des Landers direkt nach seiner Landung auf der Marsoberfläche, nachdem die Airbags eingezogen sind und der Lander sich geöffnet hat. Das Nasa-Bild ist so prozessiert, daß der Rover in seiner korrekten Geometrie von oben zu sehen ist. Es gab anfangs Probleme mit den Airbags, die nicht komplett unter den Lander zurückgezogen werden konnten und die Ausfahrt des Rovers auf den Marsboden behinderten. Dadurch verspätete sich die erste Ausfahrt des Rovers um etwa 1 Tag und fand am 15.01.2004 um 10:30 Uhr statt.

Spirit schaut zurück

Und so sah der Rover sein zurückgelassenes Mutterschiff vom Marsboden aus (aufgenommen am 18. Januar 2004 in Sol 16, die Originalveröffentlichung ist hier).

Erste Analysen des tatsächlichen Landeplatzes waren relativ schnell verfügbar, die genaue Lokalisierung des Landers war am 13.01.2004 geschafft: -14,6 Grad Breite und 175.5 Grad Länge. Es wurden ebenfalls die Ziele festgelegt: Als erstes fährt MER-A zu einem etwa 260 m nordöstlich vom Landeplatz gelegenen Krater. Nach eingehender Analyse der Gesteinsschichten an und im Krater wird sich Spirit dann aufmachen, die im Südosten etwa 2.9 km entfernten Hügel ("East Hill Complex") zu erreichen.

Am Mittwoch, dem 21.01.2004, kam es zu einem sehr ernsten Problem mit Spirit. Er sendete nach Heraufladen der für diesen Tag bestimmten Aufgabensequenz von der Erde eine Empfangsbestätigung und startete diese Sequenz. Unmittelbar darauf brach die Verbindung mit der Erde ab. Bei Überflügen der Relay-Orbiter Mars Odyssey und Mars Global Surveyor kurze Zeit später wurden nur verstümmelte Kommunikationsfragmente vom Lander per UHF-Antenne mit sehr langsamen 120 Bit/s übermittelt. Nach eingehenden Analysen der Kontroller auf der Erde stellte sich am 24.01.2004 als Ursache für diese Probleme in defektes onboard Flash Memory auf dem Rover heraus. Der Rover hat Daten und Programme in permanenten, nicht beschreibbaren Eproms, in flüchtigen RAM- und in nichtflüchtigen Flash Memory-Bausteinen. Die Software ist auf das Flash Memory angewiesen, da nur hier beim abendlichen Stillegen des Rovers zwecks Stromersparnis während der Marsnacht Programmteile und Daten gespeichert bleiben.

Mit einem ersten Fix wurde das Flash Memory von der Erde aus über den Mars Odyssey-Orbiter als Relay am 24.01.2004 per Kommando stillgelegt. Danach war der Rover auch von der Erde aus wieder ansprechbar, allerdings nicht in der Lage, sein wissenschaftliches Programm wieder aufzunehmen. Er wurde zunächst per Kommando heruntergefahren in den sog. 'safe'-Modus, um Strom und Ressourcen zu sparen, bis die Ursache des Problems auf der Erde näher untersucht werden konnte.

Am 25.01.2004 wurde nach Änderung der Bootsequenz (ohne Access des Flash Memorys) der Rover wieder hochgefahren und ein Status-Check gemacht. Hierbei wurde festgestellt, dass die Flash-Proms alle in Ordnung sind und daher entweder die File-Management Unit (FMU) defekt ist oder aber ein Hardwarefehler auf dem Motor-Kontrollboard für die Mini-TES Kamera vorliegt, die beim Auftreten des Fehlers vor 4 Tagen gerade bewegt worden war.

Die weitere Fehlersuche ergab am 27.01.2004, daß die Flash Hardware ok ist, es aber ein Problem mit der Anzahl der Dateien im Flash Memory gibt: Die File Management Unit benutzt das RAM und wegen der vielen angelegten Files im Flash ist der hierfür von der FMU reservierte Bereich im RAM übergelaufen. Es handelt sich also aller Wahrscheinlichkeit nach nicht um ein Hardwareproblem, sondern um einen simplen Bug in der Software, der behoben werden kann.

Am 29.01.2004 gab es folgendes Bild (die Originalveröffentlichung der NASA ist hier) als ein Lebenszeichen des langsam genesenden Spirit nach Aktualisierung und Bugfix der Onboard-Software. Es zeigt den Rover mit ausgefahrenem Experimentarm und messbereitem Mößbauer-Spektrometer auf dem Felsen 'Adirondack', in der gleichen Position wie vor anderthalb Wochen, als das Problem auftrat:

Spirit vor Adirondack Adirondack in Farbe

Spirit machte sich schon bald nach seiner Landung auf, den nahe gelegenen größeren Krater namens "Bonneville" zu erreichen. Auf dem Weg wurden interessante Lokationen, Steine, usw. eingehender untersucht. Etwa auf der Hälfte des Weges sieht der Blick zurück so aus (Klick auf das Bild zeigt eine vergrößerte Version):

Spirit schaut zurück


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Letzte Änderung: 13.03.2004