Die Mars Exploration Rovers durchqueren seit fast fünf Jahren die Oberfläche des Roten Planeten. Aber wie genau werden die beiden Rover, Spirit und Opportunity, von der Erde „getrieben“, ungefähr 150 Millionen km entfernt? Viele von uns haben vielleicht Visionen von Joysticks, ähnlich wie sie für ferngesteuertes Spielzeug verwendet werden, aber das ist überhaupt nicht so. Ein „Rover-Fahrer“ zu sein, ist jedoch eine Aufgabe, bei der Erfahrung mit Videospielen und Simulationssoftware in Ihrem Lebenslauf gut aussieht! Scott Maxwell ist einer von vierzehn Rover-Fahrern oder Planern, wie sie auch genannt werden, die uns letzte Woche über den Status von Spirit and Opportunity informiert haben. Heute liefert Scott die Details, wie man einen Marsrover fährt.
"Wir wünschten, es würde funktionieren", sagte Scott in einem Telefoninterview von JPL, "wenn wir einen Joystick haben könnten, bei dem der Rover vorwärts oder rückwärts fahren und der Rover anhalten würde, wenn wir den Joystick nach vorne drücken würden." Bei Verzögerungen bei der Verzögerung der Funksignale würden Sie den Joystick nach vorne drücken und 10 Minuten später würde der Rover das Signal zum Laufen bringen. Aber auf der Erde wissen Sie nicht, ob es danach noch 10 Minuten funktioniert hat, da das Signal einige Zeit benötigt, um zu Ihnen zurückzukehren. "
Dies würde einen Albtraum in Logistik, Planung und Betrieb verursachen, da die Fahrer nicht in Echtzeit sehen können, was der Rover tut. Stattdessen arbeiten die Roverfahrer in der Mars-Nachtschicht.
"Wir nutzen den Vorteil, dass unsere solarbetriebenen Rover für die Nacht abgeschaltet werden müssen", sagte Scott. „Während die Sonne am Marshimmel untergeht, wird dem Rover befohlen, Bilder von der Welt um ihn herum zu machen und sie zu senden, bevor sie schlafen gehen. Wenn wir diese Daten wieder auf der Erde haben, machen wir uns an die Arbeit. Wir nehmen alle Bilder auf und setzen sie in eine Simulation ein. Wir haben eine 3-D-Simulationswelt - ähnlich wie ein Videospiel - auf unseren Computern. Dann haben wir einen simulierten Rover, den wir in dieser 3-D-Welt abstellen, und wir fahren diesen Rover stattdessen herum. “
In dieser 3-D-Welt können die Roverfahrer jede Möglichkeit testen, alle Fehler machen (den Rover kippen, stecken bleiben, von einem Abgrund fahren, gegen einen großen Felsen stoßen) und die Fahrsequenz perfektionieren, während die echten Rover dösen sicher und friedlich. Dies hat sicherlich zu dem langen Leben der Rover beigetragen, da die Roverfahrer die Rover in fünf Jahren sicher und erfolgreich dazu geführt haben, in Krater hinein- und herauszufahren, einen herausfordernden Hügel zu besteigen und mehr Kilometer zu fahren, als irgendjemand jemals für möglich gehalten hätte . Das größte Unglück beim Fahren war, in einer Sanddüne stecken zu bleiben, aber jetzt hat das Fahrerteam ein paar Tricks im Ärmel, um dies zu vermeiden (siehe Teil 1).
Wenn die Fahrer die Befehle in der Simulation perfektionieren und den genauen Bewegungsablauf für den Rover verbessern, laden sie diese Befehle hoch und senden sie an den echten Rover. Wenn dann die Sonne auf dem Mars aufgeht, wacht der Rover auf, empfängt eine Kommunikationsverbindung von der Erde, verarbeitet die Befehle und geht zur Arbeit, während die Roverfahrer schlafen gehen. "Am Ende des Rover-Tages werden uns mehr Bilder und Daten gesendet, und wir beginnen den Zyklus erneut", sagte Scott.
Wenn es eine besonders schwierige Situation gibt, z. B. wie viel Neigung der Rover aushalten kann, ohne umzukippen, kann ein Testrover in einer simulierten Marsumgebung im Mars Yard von JPL dieselben Sequenzen durchlaufen.
Bereits 2004, während der „Hauptmission“, lebten die ersten drei Monate der Mission (die ursprüngliche Dauer der Rover) alle, die mit MER arbeiteten, auf der Marszeit. Da sich die beiden Rover auf gegenüberliegenden Seiten des Planeten befinden, bedeutete dies, dass die Operationen 24 Stunden am Tag durchgeführt wurden. Und da ein Mars-Tag 40 Minuten länger ist als der Tag der Erde, bedeutete dies einen sich ständig verändernden Schlaf- / Wach-Zyklus, eine schwierige Situation, in der sich Ihr Körper ständig „Jetlag“ fühlt. Aber jetzt, da die Mission so lange andauert, arbeiten die Planer in einem erdnormaleren Modus und nehmen sich sogar einige Wochenenden frei. Die achtstündige Schicht eines Planers kann jedoch von 6.00 bis 12.00 Uhr beginnen.
Was ist eine durchschnittliche Fahrt für die Rover? "Es ist sehr unterschiedlich", sagte Scott, "aber eine durchschnittliche Fahrt liegt in der Nähe von wenigen Metern." Im Moment kämpft sich Spirit die Seite von „Home Plate“ hinauf, einem niedrigen Plateau, das für einen Rover ein steiler Hügel ist. Der bröckelige Boden gibt unter ihren Rädern nach, während sie den Aufstieg macht, was es schwierig macht, Vater als ein paar Zentimeter an einem Tag zu fahren. Außerdem hat Spirit mit niedrigen Leistungsniveaus von staubbedeckten Solarmodulen zu tun und liefert nur begrenzte Energie für große Laufwerke. Kurz nach einem kürzlichen Staubsturm produzierten die Sonnenkollektoren von Spirit nur 89 Wattstunden, was ungefähr der Energie entspricht, die benötigt wird, um eine kleine Glühbirne anderthalb Stunden lang zu betreiben.
Aber die Leistung von Opportunity ist viel besser und sie hatte kürzlich eine Fahrt von bis zu 216 Metern, als sie das Pedal aufs Metall trat, um den etwa 12 km entfernten Endeavour-Krater zu erreichen.
Einige der Rover-Fahrer arbeiten hauptsächlich mit einem Rover (Steve Squyres hat gesagt, dass es einfach ist, sich an den einen oder anderen Rover zu binden, je nachdem, mit welchem Sie arbeiten), aber Scott pendelt zwischen den beiden hin und her. "Das liegt zum Teil daran, dass ich ein Teamleiter bin, und zum Teil daran, dass ich die Art von Person bin, die herumlaufen und die ganze Zeit Teil von allem sein möchte!" er sagte. Als wir letzte Woche mit Scott sprachen, arbeitete er mit Spirit zusammen und dachte, dass er diese Woche wahrscheinlich ein oder zwei Fahrten mit Opportunity machen wird.
Derzeit liegt der Gesamtkilometerstand von Spirit bei etwa 7.530 Metern (über 4,6 Meilen), während der Kilometerzähler von Opportunity fast 14.000 Meter (etwa 9 Meilen) anzeigt.
JPL bietet einige wundervolle Videos über die Wanderungen, Schwierigkeiten und Fortschritte des Rovers. Sie können den Fortschritt des Rovers verfolgen, indem Sie auf der MER-Website nach regelmäßigen Updates suchen.
Morgen: Was hast du in den letzten fünf Jahren gemacht? Scott Maxwell erzählt, wie es war, die Marsrover in fünf Jahren zu fahren.
So fahren Sie einen Mars Rover, Teil 1
So fahren Sie einen Mars Rover, Teil 3
