Missionsmanager für das Mars Exploration Rover-Programm gaben diese Woche bekannt, dass der Spirit Rover wahrscheinlich nie wieder auf dem Mars fahren wird. Da der Rover jedoch praktisch unbeweglich ist und in einem Sandfang steckt, befindet sie sich derzeit in einer sehr verletzlichen und möglicherweise „tödlichen“ Situation, da sich der Winter auf der südlichen Marshalbkugel nähert. Das Richten der Sonnenkollektoren des Rovers auf die Sonne ist entscheidend, wenn der Rover überleben soll, und das Rover-Team verfügt nur über eine Handvoll Antriebe, um dies zu erreichen. Und die Winter auf dem Mars sind lang und hart. "Die Temperaturen werden kälter sein als alles, was Spirit zuvor erlebt hat", sagte John Callas, Projektmanager für die MER-Mission. "Dies ist eine viel schwierigere und gefährlichere Situation für Spirit, und wir befinden uns in einem Regime, in dem das Fahrzeug kälter wird als jemals zuvor."
Was steht Spirit gegenüber und wie stehen ihre Chancen?
"Spirit wird abnehmende Leistungsniveaus erfahren, und wir werden wahrscheinlich Energieniveaus sehen, die unter 160 Wattstunden fallen werden", sagte Callas. Dies ist das Leistungsniveau, das der Rover aufrechterhalten muss, damit er täglich mit der Erde kommunizieren kann. „Wenn wir diesen Pegel nicht einhalten können, wird ein Stromausfall ausgelöst, bei dem der Rover herunterfährt oder in den Ruhezustand wechselt und die erforderlichen Schritte unternimmt, um so viel Strom wie möglich zu erhalten. Bis auf die Hauptuhr ist alles ausgeschaltet, und alle Photonen, die auf Solaranlagen treffen, laden die Batterien auf. “
Bei diesem Stromausfall weckt ein Timer den Rover gelegentlich auf, um den Batteriestand zu überprüfen. Wenn genügend Strom vorhanden ist, wacht Spirit genug auf, um zu sehen, wie aufgeladen die Batterien sind, und versucht, mit der Erde zu kommunizieren. "Spirit wird wie ein Eisbär sein, der möglicherweise mehrere Monate lang Winterschlaf hält, möglicherweise in der Größenordnung von 6 Monaten, in denen sich der Rover in diesem Zustand befindet", sagte Callas. "Es wird nicht wie beim Phoenix-Lander sein, bei dem es praktisch vollständig heruntergefahren wird. Der Rover wird weiterhin elektrisch aktiv sein, aber nicht genug Leistung, um jeden Tag wach zu sein. “
Callas sagte voraus, dass es im März-April-Zeitraum hier auf der Erde sein wird, wenn ihnen die Fähigkeit zur Kommunikation mit dem Rover ausgeht, weil nicht genügend Strom vorhanden ist.
Normalerweise bleibt der Rover warm genug, indem er einfach eingeschaltet ist und läuft, wie wenn Sie Ihr Auto im Winter laufen lassen, um es aufzuwärmen. Da der Rover jedoch tief schläft, sinken die Temperaturen auf dem Rover.
Callas und sein Team befürchten, dass die Temperaturen auf dem Rover sehr kalt werden. Basierend auf den vergangenen Wintern erwarten sie in den Tiefen des Winters Temperaturen von -40 bis -50 ° C auf dem Mars. Die Elektronik des Rovers kann im Betrieb -40 ° C und im Leerlauf -50 ° C standhalten. Laut Callas gelten diese Standards jedoch für einen brandneuen Out-of-the-Box-Rover. Kein 6-jähriger Rover mit Elektronik hat viele verschiedene Temperaturzyklen durchlaufen.
Ironischerweise hätten die Fumarolen oder Dampföffnungen, die wahrscheinlich das sehr wissenschaftlich reiche Gebiet „Troy“ geschaffen haben, in dem Spirit sitzt, es zu einem „Hot Spot“ auf dem Mars gemacht. Aber natürlich sind die Fumarolen nicht mehr aktiv.
Die Rover verfügen über drei 1-Watt-Radioisotop-Heizgeräte (RHUs), winzige Wärmeheizgeräte, mit denen Motoren und Batterien am Rover warm gehalten werden, sodass die wichtigen Innenseiten von Spirit nicht so kalt werden wie die Außenseiten.
Die Stromversorgung der Solarmodule ist jedoch sehr wichtig, um den Computer und andere elektronische Geräte aktiv zu halten. Derzeit ist die Position der Solarmodule überhaupt nicht optimal.
"Unsere Hauptaufgabe ist es, Sonnenkollektoren auf die Sonne auszurichten, um ihre Chancen zu verbessern", sagte Roverfahrerin Ashley Stroupe. „Idealerweise sollten die Sonnenkollektoren auf die Sonne gerichtet sein, um die Energie zu maximieren, die der Rover erhält. Wenn wir genug Kraft bekommen, um den Rover warm zu halten, verkürzt sich die Zeit, die Spirit möglicherweise in einem Zustand geringer Leistung benötigt. “
Bei bevorstehenden Fahrten wird das Team versuchen, das linke Hinterrad des Rovers anzuheben, indem es rückwärts fährt und seine nördliche Neigung verbessert. Spirit sitzt in einem kleinen Krater mit dem Rand hinter sich. Wenn er sich rückwärts bewegt, klettert er langsam auf den Rand und kippt den Rover. "Auf der letzten Fahrt haben wir eine Verbesserung der Neigung um 1-2 Grad festgestellt", sagte Stroupe am Dienstag. "Wir werden also so viel wie möglich verbessern, indem wir weiter rückwärts fahren." Wir können auch versuchen, den Rover an Ort und Stelle zu drehen, damit die Rolle nicht so stark nach Süden zeigt wie jetzt. "
Jeder Neigungsgrad nach Norden erhöht die Verbesserung um 5 Wattstunden. Ein Vorteil ist, dass die Sonnenkollektoren derzeit ziemlich frei von Staubansammlungen sind.
Wenn der Rover jeden Tag versucht aufzuwachen, ist es gegen Mittag Ortszeit auf dem Mars, wenn sich die Elektronik aufgrund des Sonnenlichts erwärmt hat.
Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass das Team monatelang nichts vom Rover hört.
"Wir müssen bereit sein, eine Zeit wie diese zu durchlaufen", sagte Callas. "Wir hören vielleicht nichts von Rover und es wird frustrierend und herausfordernd für das Team, aber wir müssen diesbezüglich diszipliniert sein. Wenn die Macht wieder aufgenommen wird, können wir hoffentlich im Frühjahr die Kommunikation wieder aufnehmen."
Und im schlimmsten Fall, wo es eine sehr lange Zeitspanne gibt, in der sie nichts vom Rover hören, wie lange wird das Team versuchen, mit Spirit zu kommunizieren?
"Das ist ein sehr komplexes Problem", sagte Callas auf der Pressekonferenz am Dienstag gegenüber dem Space Magazine. „Der Rover wird tatsächlich zwei Stufen des Fehlerschutzes erfahren. Der Rover ergreift Maßnahmen, die auf dem Hören von der Erde basieren. Wenn wir zu lange nicht mit dem Rover sprechen, löst er einen Up-Loss-Timer aus. Wir haben nur ca. 6 Wochen Kommunikationstabellen auf dem Rover, so dass diese wahrscheinlich aufgebraucht sind. All diese Dinge sorgen für einen komplexen Wiederherstellungsaufwand für den Rover. Es ist schwer zu sagen, wie lange wir es versuchen würden, weil wir viele Dinge ausprobieren müssten, bevor wir die Liste der Dinge erschöpfen, die wir tun können. “
Callas wollte keine Chancen geben, ob Spirit den Winter überstehen wird. "Die beste Überlebenschance von Spirit ist, wenn wir mit ihr in Kontakt bleiben können", sagte er. "Solange wir die Kommunikation mit Rover aufrechterhalten können, können wir nach Problemen Ausschau halten und sie beraten, wie sie ihre begrenzten Ressourcen am besten neu aufteilen kann."
MER PI Steve Squyres sagte, dass es für das Team ein „ergreifender Moment“ sei, keinen Rover zu haben. „Wir haben die Rover gebaut, um herumzufahren, und haben unseren Fokus auf eine andere Klasse von Aktivitäten verlagert. Es ist eine Veränderung, an die wir uns anpassen müssen. Dies ist jedoch ein viel besserer Weg als ein abruptes Ende der Mission, was es unmöglich machen würde, die Art von Wissenschaft zu betreiben, auf die wir uns freuen. " (Lesen Sie mehr über die Wissenschaft, die Spirit in unserem früheren Artikel leisten kann.)
"Wir hoffen, dass Spirit diesen kalten, dunklen Winter überlebt, den Spirit vor sich hat", sagte Squyres.
