„Für 90 Tage Mission gebaut und schon über 5.000 Tage im Einsatz“: NASA-Rover „Oppy“ ist seit mittlerweile 14 Jahren auf dem Mars unterwegs

21.02.18 • INTERESSANTES, JEZT AKTUELL, NEWSCONTAINER, START, WISSENSCHAFT, MEDIZIN & TECHNIKKeine Kommentare zu „Für 90 Tage Mission gebaut und schon über 5.000 Tage im Einsatz“: NASA-Rover „Oppy“ ist seit mittlerweile 14 Jahren auf dem Mars unterwegs

Opportunity Selfie, aufgenommen mit der Microscopic Imager Kamera am Robotic Arm – Image © NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ./Texas A&M

(BERNHARD DOEPFER) – „Opportunity“ (= eigentlich „Mars Exploration Rover B“ / MER-B) ist eine NASA-Raumsonde zur geologischen Erforschung des Roten Planeten – ausgestattet auch mit einigen Sensoren, die Jenaer Firmen / Institute entwickelt haben. Sie wurde im Juli 2003 gestartete und landete am 25. Januar 2004 erfolgreich in einem kleinen Krater der Mars-Tiefebene Meridiani Planum, den die NASA später Eagle Crater benannte. Kurz danach begann der Rover seine Fahrt über die Marsoberfläche. Ursprünglich auf eine Missionsdauer von 90+ Tagen konzipiert, ist das Fahrzeug nun bereits seit beinahe 14 Jahren und einem Monat auf der Oberfläche des erdnahen Planeten unterwegs. Derzeit befindet er sich im Endeavour-Krater nahe dem sog. „Solander Point“, nachdem er zuvor (rund drei Kilometer entfernt) die Untersuchung des „CapeYork“-Segments des Kraters abgeschlossen hatte.

Opportunitys Schwestersonde Spirit (= MER-A)  war seinerzeit bereits drei Wochen zuvor, und zwar am 4. Januar 2004, im Gusev-Krater auf dem Mars gelandet, ist aber – da sie sich mit ihren Rädern im Marssand festgefahren hatte – seit dem 22.März 2010 inaktiv und hat sich inzwischen abgeschaltet. Während seiner Mission legte Spirit etwa 7,75 Kilometer der Marsoberfläche zurück. Opportunitys Mission wurde dagegen über die Jahre regelmäßig verlängert und am 27. Juli 2014 überschritt der Rover, bezogen auf die insgesamt seit Januar 2004 zurückgelegte Gesamtstrecke, die Marke von 40 Kilometern. Bis heute hält Opportunity den Rekord für die weiteste jemals zurückgelegte Strecke auf einem fremden Himmelskörper.

Opportunitys Blick in den Endeavour-Krater im Januar 2018 – Image © NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ./Texas A&M

Während der 40-Kilometer-Fahrt gab es mehrmals schwierige Situationen zu überstehen, so im April 2005 während Opportunity Dünen durchquerte und der Motor des rechten Vorderrads blockierte. Der Rover wurde von der Erde aus angewiesen, von nun an rückwärts zu fahren, um dieses Rad zu entlasten, was auch funktionierte. Am 26. April 2005 jedoch (und einer damaligen Gesamtfahrtstrecke von 5.346 Metern) gruben sich beim Überqueren einer weiteren Düne sämtliche Räder des Rovers  im lockeren Sand fest. Grund hierfür war ein Softwarefahler, wonach sich alle Räder stets bis zum nächsten programmierten Fahrtende von etwa zwei Metern weiterdrehen. Am Ende steckte alle sechs Räder bis zu den Achsen im Sand.

Mit Hilfe von Simulationen auf der Erde versuchte man einen Weg zu finden, den Rover wieder zu befreien. Zwischen dem 13. und dem 30. Mai 2005 konnte Opportunity durch leichte Bewegungen nach vorne und zurück sowie nach links und rechts bereits um knapp einen Meter aus dem Sand herausbewegt werden und wenige Tage später gelang es den NASA-Wissenschaftlern schließlich den Rover komplett aus der Düne hinauszumanövrieren. Anschließend untersuchte man die Düne genauer, um festzustellen, was diese von den vielen, zuvor von Opportunity problemlos überquerten Dünen unterschied. Inzwischen hat Opportunity mehrere Mars-Krater untersucht, darunter Endurance, Erebus, Beagle, Victoria und den Endeavour-Krater, der einen Durchmesser von 22 Kilometern hat.

Sonnenuntergang an Tag 4999 der Opportunity Mission.- Image © NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ./Texas A&M

Er ist nach einigen Sandstürmen über und über mit rötlichem Marssand bedeckt, so dass die fünf Solarpanele derzeit nur noch maximal 71 % ihrer unsrpünglichen Leistung erbringen können, was die Aktivitäten des Marsrovers etwas entschleunigt. Einer der größten Sandstürme, die der Marsrover zu ertragen hatte, war der vom 2. Halbjahr 2007. Ende Juli 2007 behinderte er zunächst die tägliche Arbeit der Sonde, weitete sich dann aber bald auf große Teile des Mars aus. Der aufgewirbelte Sand verdunkelte den Himmel im August 2007 derart, dass Opportunity seine Batterien nicht mehr aufladen konnte. Um den restlich verbliebenen Strom zu sparen, wurden sofort alle Aktivitäten eingestellt und man wollte so bei möglichst geringem Stromverbrauch das Ende des Sturmes abwarten. Dieses Abwarten erwies sich jedoch als äußerst prekär, da der Rover aufgrund seiner ursprünglich recht kurzen „Lebenserwartung“ gar nicht für solche Situationen konstruiert worden war.

Das Problem lag darin, dass Opportunity im Stromsparmodus nicht genug Wärme erzeugte, als dass man die Elektronik hätte betriebswarm halten könnte. Wenn die Temperatur der Elektronik jedoch aufgrund der teilweise extremen Temperaturwechsel auf dem Roten Planeten (= teilweise bis unter −80 °C) unter einen bestimmten Wert gesunken wären, hätte der Bordcomputer seiner Programmierung nach automatische Heizvorgänge starten müssen, um Kälteschäden an den Elektronik-Bauteilen zu vermeiden. Diese verbrauchten jedoch mehr Strom als die Sonde während des Sturms noch produzieren konnte, was unter Umständen zu einer endgültigen Abschaltung hätte führen können. So wurde der Rover hin und wieder einmal kurz ein- und dann wieder abgeschaltet.

Selfie des über und über mit Marssand bedeckten Rovers Opportunity – Image © NASA/JPL-Caltech/Cornell/Arizona State Univ./Texas A&M

Mitte August 2007 wurde der Sturm dann immer schwächer und die Durchsichtigkeit der Atmosphäre erhöhte sich. Am 18. August 2007 stand fest, dass Opportunity den sechswöchigen Staubsturm gut überstanden hatte, mit Ausnahme des vom Sturm aufgewirbelten Marsstaubs auf den Solarzellen.





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