Robotik-Blog
Ab 12:15 Uhr mittel-europäischer Zeit gibt es NASA’s Livestream zum ersten Flug des Mars-Helikopters Ingenuity:
Nachdem der Start wegen Problemen mehrfach verschoben werden musste, soll es heute endlich soweit sein. Der erste Flug soll nur ca. 30 Sekunden dauern, wäre aber trotzdem ein Meilenstein.
Update 12.55 Uhr:
Es hat funktioniert! Hier ist ein Foto, das Ingenuity von seinem eigenen Schatten gemacht hat. Aus der Luft. Auf dem Mars!
Der neue Mars-Rover Perseverance ist ein insgesamt technisch spannendes Gerät mit viel neuer Technik, um den Mars zu untersuchen. Richtig verrückt ist allerdings die Tatsache, dass der Rover eine kleine Drohne, den kleinen Helikopter Ingenuity, mit sich trägt. Der einzige Grund: Fliegen.
Im Gegensatz zum Mars-Rover soll der Helikopter nämlich keine Untersuchungen machen oder wichtige Ergebnisse bringen. Bilder von den Erkundungsflügen sind ein optionaler Pluspunkt. Nein, es geht bei dem Helikopter im Wesentlichen wirklich darum, zu zeigen, dass man auf dem Mars fliegen kann. Das ist nämlich aufgrund widriger Umstände ziemlich schwierig: nur 1 % Atmosphäre im Vergleich zur Erde, Energieversorgung wegen des dadurch notwendigerweise geringen Gewichts, Kommunikation mit dem Roboter, etc.
Die Größe des Körpers von Ingenuity ist kleiner als ein Schuhkarton. Er hat zwei vierblättrige Karbonfaser-Rotoren mit 1,2 Meter Durchmesser und insgesamt ein Gewicht von 1,8 kg. Er hat auch deutsche Technik an Bord, MEMS-Sensoren von Bosch zur Stabilisierung des Flugs. Wenn der Flug damit funktioniert, ist Ingenuity der erste Helikopter, der auf dem Mars fliegt und gleichzeitig das erste Fluggerät1 auf einem Planeten abseits der Erde.
heise.de hat schon vor einiger Zeit ein Interview mit dem „Piloten“ des Helikopters geführt: Interview: „Wir wollen zeigen, dass ein Hubschrauber auf dem Mars fliegen kann“. Und hier gibt es einen dreiviertel-stündigen Tech Talk der NASA zu „Helikoptern im Weltraum“:
Der Erstflug des Helikopters und damit der Erstflug eines mensch-gemachten Fluggeräts auf einem anderen Planeten ist aktuell für den 11. April geplant. Da die NASA von „end of the day on April 11“ spricht, könnte das seeehr spät oder bei uns sogar schon der frühe 12. April werden. Der Helikopter hat sich übrigens schon erfolgreich gemeldet, sitzt schon frei auf dem Marsboden und hat seinen Rotor schon erfolgreich bewegt. Bislang sieht es also gut aus! Update: ist mittlerweile für den 14. April geplant. Update: ist erneut verschoben worden, auf kommende Woche. Wegen eines Problems beim High-Speed Spin Test, wird es für Ingenuity erst einmal ein Software Update geben.
Der erste Flugversuch lässt sich wahrscheinlich wieder gut über den Twitter-Kanal des NASA JPL verfolgen. Vielleicht gibt es ja auch wieder einen Live-Stream.
Disclaimer: Der Autor dieses Beitrags ist Mitarbeiter der Robert Bosch GmbH. Die Inhalte des Blogs vertreten ausschließlich Meinungen und Ansichten des Blog-Betreibers und sind nicht als Unternehmensmeinung zu verstehen.
Perseverance ist erfolgeich gelandet und hat bereits erste neue Bilder vom Mars geschickt. Die Landung Live zu verfolgen und dann ein Bild zu sehen, dass in diesem Moment vom nur wenige Minuten zuvor per Sky Crane auf dem Mars abgesetzten Rover gemacht wurde, war schon beeindruckend…
In den nächsten Tagen, Wochen, Monaten und Jahren werden noch viele beeindruckende Bilder, dann auch mit höherer Auflösung, folgen.
Das NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) hat heute noch ein wunderbares, 1-minütiges Video zusammengeschnitten, dass die letzten spannenden Minuten zusammenfasst. Zu finden auf twitter:
Heute gegen ca 22:00 Uhr mittel-europäischer Zeit soll der Mars-Rover Perseverance auf dem Mars landen. Der Mars-Rover mit deutscher Beteiligung wird genau wie seine Vorgänger wieder mit einem Sky-Crane gelandet – ein Konzept, dass für mich immer noch völlig verrückt wird, aber das zumindest bei Curiosity schon einmal einwandfrei funktioniert hat.
Schon jetzt läuft umfangreiche Live-Berichterstattung im SPACE-Channel bei Youtube:
Offiziell geht es dann los um 20:15 Uhr im offiziellen Youtube-Channel der NASA:
Einen deutschen Stream gibt es ab 20:30 Uhr vom Planetarium Berlin:
Die Landung ist für 21:43 Uhr mitteleuropäischer Zeit geplant, spannend wird es aber wohl schon etwas früher, wenn das Raumschiff mit fast 20.000 Kilometern pro Stunde auf die Atmosphäre trifft. Landen soll der Rover im Jezero-Krater, da die dortige Geologie nur mit der Existenz von Wasser erklärbar wäre. Im vermuteten Jezero-Kratersee soll es vor rund 4 – 3,8 Milliarden Jahren wahrscheinlich noch offene Wasserflächen gegeben haben.
Wegen der der großen Signal-Laufzeiten, eine knappe Viertelstunde wegen den aktuell 200 Millionen Kilometern zwischen Mars und Erde, kann die NASA während der komplizierten Landung nicht steuernd eingreifen. Stattdessen hat Perseverance als erster Mars-Rover eine nach unten gerichtete Kamera, um während des Landung Anflugs selbstständig den Boden zu scannen und die beste Stelle für eine Landung zu bestimmen. In der Zwischenzeit hilft nur Warten und Daumendrücken: dass die Hitzeschild halten, dass der Bremsfallschirm rechtzeitig aufgeht, die Bremsraketen und Landeinstrumente funktionieren, …
Ich drücke die Daumen!
Heute also soll es soweit sein und der neue Mars-Rover Perseverance soll um 13:50 Uhr mittel-europäischer Zeit in Richtung Mars aufbrechen. Der umgerechnet 2,2 Milliarden Euro teure Roboter ist der komplexeste Roboter, der bislang zum Mars geschickt wurde. Er hat neben viel eigener Sensorik auch die kleine Helikopter-ähnliche Drohne Ingenuity mit an Bord.
Untersuchen bzw. finden sollen die beiden … natürlich … Spuren von (mikrobakteriellem) Leben. Aber sie werden auch das Mars-Klima und die Geologie des Mars‘ untersuchen. Die Landestelle wurde übrigens mit deutscher Beteiligung ausgewählt. In die Auswahl sind Bilddaten und die daraus berechneten Geländemodelle der hochauflösenden DLR-Stereokamera HRSC der früheren ESA-Mission Mars Express eingeflossen. Die Expertise des DLR nutzt die NASA auch bei dieser Mission wieder, nämlich in der Mastcam. Die Mastcam ist ein panoramisches und stereoskopisches Kamerasystem mit Zoomobjektiv. Neben vielen anderen Partnern ist daran auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die österreichische Joanneum Research GmbH beteiligt.
Um die lange Wartezeit bis zur Landung im Februar 2021 zu überbrücken, hat die NASA auf ihrer Website ein wunderbares 3D-Modell von Perseverance zur Verfügung gestellt, das sich auf beliebigen Websites einbinden lässt … also auch hier:
Insgesamt ist Perseverance dem Vorgänger Curiosity schon sehr ähnlich. Es scheint so, als hätte die NASA ihre Vorzugsbauweise für Mars-Rover gefunden (siehe rechts).
Eine noch coolere Version dieses 3D-Modells hat die NASA übrigens auf ihrer Website. Dort kann man nicht nur den Rover von allen Seiten begutachten, sondern ein Click auf das entsprechende Bauteil gibt Hintergrundinformationen dazu preis. Zu sehen gibt’s das hier: NASA – Learn About the Rover.
Im März hatte ich im Rahmen der öffentlichen Namensfindung schon über den neuen Mars-Rover Perseverance geschrieben. Übermorgen, am 30. Juli, soll er sich jetzt endlich auf den Weg zum Mars machen – mit deutscher Beteiligung. Der Rover ist mit seiner umfangreichen Sensorik an sich schon recht komplex, trägt aber zusätzlich noch eine kleine Hubschrauberdrohne mit sich, die Erkundungsflüge auf dem Mars unternehmen soll:
Übermorgen, am 30. Juli 2020 um 13:50 Uhr mittel-europäischer Zeit, soll es von Cape Canaveral losgehen. Auf die Landung und den ersten Einsatz des Rovers müssen wir noch etwas warten: das ist für den 18. Februar 2021 geplant.
Wie schon bei vorigen Missionen wie Mars Express, Dawn, MASCOT/Hayabusa2 und Philae/Rosetta hat auch diese Mission wieder deutsche Beteiligung an Bord: an der Verarbeitung der Bilder der Stereokamera Mastcam-Z sind Forscher des Berliner Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) beteiligt. „Die beiden wissenschaftlichen Augen von Perseverance zur räumlichen Orientierung und mineralogischen Analyse befinden sich am ‚Kopf‘ des Rovers auf dem markanten Mast“, erklärt Frank Preusker vom DLR-Institut für Planetenforschung. Die im Kopf enthaltene Kamera kann mit maximalem Zoom bei einzelnen Aufnahmen Objekte von „der Größe einer Stubenfliege über die Länge eines Fußballfeldes hinweg sichtbar machen“. Insgesamt hat Perseverance sogar über 23 Kameras an Board, mehr als jede andere Mars-Mission bisher.
Zusammen werden die Kameras von Perseverance in der Lage sein, 360-Grad-Panoramen in 3D und in Farbe zu liefern. Auf die können wir uns also ab Februar 2021 freuen!
Mehr zu der Mission gibt es direkt beim DLR: NASA sucht mit Rover Perseverance nach Spuren früheren Lebens
Der Name ist bekannt! Geworden ist es: Perseverance (Ausdauer, Beharrlichkeit).
Bei dem Wettbewerb zum Namen des Marsroboters haben über 770.000 Abstimende mitgemacht. Gewonnen hat schließlich der Aufsatz des Siebtklässlers Alex Mather aus Springfield, Virginia, der 28.000 Stimmen erhielt:
Curiosity. InSight. Spirit. Opportunity. If you think about it, all of these names of past Mars rovers are qualities we possess as humans. We are always curious, and seek opportunity. We have the spirit and insight to explore the Moon, Mars, and beyond. But, if rovers are to be the qualities of us as a race, we missed the most important thing. Perseverance. We as humans evolved as creatures who could learn to adapt to any situation, no matter how harsh. We are a species of explorers, and we will meet many setbacks on the way to Mars. However, we can persevere. We, not as a nation but as humans, will not give up. The human race will always persevere into the future.
Alexander Mather
Schwer pathetisch, aber das kennt man ja aus Hollywood.
Noch für gut einen Tag (zum Zeitpunkt des Schreibens 1 Tag und gute 9 Stunden) darf man bei der NASA über den Namen des Mars-Roboters für die Mission Mars2020 abstimmen. Zur Auswahl stehen die Namen TENACITY (Beharrlichkeit), CLARITY (Klarheit), INGENUITY (Einfallsreichtum), PROMISE (Versprechen), FORTITUDE (Tapferkeit), VISION, PERSEVERANCE (Ausdauer), ENDURANCE (Ausdauer) und COURAGE (Tapferkeit). Hier geht’s zur Abstimmung!
Der Roboter soll zwischen dem 17. Juli und 5. August 2020 von der Cape Canaveral Air Force Station in Florida starten und voraussichtlich am 18. Februar 2021 im Jezero Crater auf dem Mars landen. Vorausgesehen ist eine Missionsdauer von mindestens einem Mars-Jahr (ungefähr 687 Tage auf der Erde). Und so sieht er aus:
Ich denke, ich muss Euch nicht sagen, dass es nur eine offensichtlich richtige Antwort gibt.
Morgen ist es soweit, der Mars bekommt einen neuen wissbegierigen Bewohner: NASA’s neuen Mars-Rover Curiosity.
Die aktuelle Mars-Mission Mars Science Laboratory (MSL) und ihr Curiosity-Rover treten ein großes Erbe an, die Vorgänger-Mission um die Rover Opportunity und Spirit hat sämtliche Erwartungen übertroffen und ihre geplante Missionszeit pulverisiert.
Das ist besonders aufgrund der widrigen Umstände von Marsmissionen imposant. Eine der großen Schwierigkeit der Mars-Missionen ist die große Entfernung zwischen Kontrollzentrum und den Robotern, die eine Verzögerung der Kommunikation von mehreren Minuten bedingt. Die Roboter müssen daher über einen hohen Grad an Autonomie verfügen, um über eine gewisse Zeitspanne den grob vorgegebenen Zielen selbstständig folgen zu können; und das in einer in großen Teilen noch unbekannten und unwirtlichen Umgebung. Die Leistung der Rover ist also kaum hoch genug einzuschätzen.
Eines der spannendsten und anforderndsten Teile der jetzt (an)laufenden Mission dürften allerdings bereits die ersten Minuten nach Eintritt sein:
Wie Ingenieur Adam Stelzner zu Anfang des Videos zurecht sagt: Die Pläne zur Landung des Rovers sehen absolut verrückt aus. Curiosity’s Seven Minutes of Terror (Curiosity’s schreckliche sieben Minuten) nennen die Ingenieure die Tatsache, dass die Landung sieben Minuten dauert, die Information darüber allerdings erst vierzehn Minuten auf der Erde eintrifft. Wenn das Kontrollzentrum das Signal über Eintritt in die Atmosphäre erhält, ist der Rover also entweder bereits heile auf dem Mars gelandet, oder schon seit sieben Minuten auf dem Mars zerschellt. Die komplizierte Landung wird notwendig aufgrund der Größe des neuen Rovers (siehe Größenvergleich rechts).
Es wird also spannend, morgen früh ab ca. 7 Uhr mitteleuropäischer Zeit. Nicht nur wegen der besonders komplizierten Landung, die Erfolgsbilanz der bisherigen Marsmissionen ist mit nur 15 geglückten von 39 Marsmissionen ohnehin nicht so gut. 1
Gut verfolgen lässt sich der Missionsverlauf einerseits über die offiziellen Seiten wie zum Beispiel die zur Mission Mars Science Laboratory der NASA. Aber auch die deutschsprachige Wikipedia hat einen tollen Artikel mit fantastischen Bildern und Illustrationen und das Jet Propulsion Laboratory der NASA teilt schon seit Tagen faszinierende Informationen, Bilder und Videos bei Facebook in Vorbereitung des Finals.
Knapp 30 Kilometer hat der Mars-Rover Spirit auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt. Über sechs Jahre lang ist er aktiv gewesen, hat neue Felsformationen und Krater erkundet und unzählige neue Daten für die Forscher der NASA und aller Welt zu liefern. Ende Mai hat die NASA einen letzten erfolglosen Versuch unternommen, Kontakt mit dem Roboter aufzunehmen und hat am 25. Mai 2011 den Mars-Rover Spirit aufgegeben.
Spirit hatte sich bereits im April 2009 im Sand so sehr festgefahrenen, dass er sich nicht mehr herausfahren ließ. Unter der Kampagne Free Spirit versuchte das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, der Betreiber der Mars-Rover, öffentlichkeitswirksam den Mars-Rover wieder loszufahren. In Laboren auf der Erde wurde eine exakte Kopie der Stelle nachgebaut, an der Spirit feststeht und mit einem Roboter-Double zahlreiche Manöver nachgestellt. Als dies auch bis Anfang 2010 keine Früchte trug beschloss man, den Rover fortan an stationäre Forschungsbasis zu verwenden. Dazu musste man ihn im festgefahrenen Sand noch derart bewegen, dass die Sonnensegel möglichst gut zur Sonne stehen, damit der Rover im damals kommenden marsianischen Winter genug Energie behielt, um die empfindliche Elektronik zu heizen.
Leider waren auch diese Versuche nicht erfolgreich. Wie die Statusmeldungen im Missionslogbuch der NASA zeigen, blieben jegliche Kontaktversuche über die letzten Monate erfolglos: Spirit Remains Silent at Troy.
Trotz des Missionsendes kann man die Leistung der NASA-Ingenieure nicht hoch genug schätzen. Erstens, da das Geschwistergefährt Opportunity weiter munter unterwegs ist, Daten sammelt und erst anfang diesen Monats, am 1. Juni, den wichtigen Meilenstein von 30 gefahrenen Kilometern eingerissen hat. Und zweitens aufgrund der unglaublichen Leistung, einen Roboter in einer realen Umgebung, außerhalb von Laboren und in diesem Fall sogar noch in einem weitgehend neuen und unerforschten Umgebung, über sechs Jahre semi-autonom zu betreiben.
Wer selbst mit Robotern arbeitet weiß, dass es selbst unter Laborbedingungen unendlich mühsam ist, eine kleine Demonstration des Roboters über wenige Minuten robust, stabil und reproduzierbar laufen zu lassen. Im Falle des Mars-Rovers ist diese Aufgabe in mehrere Größenordnungen schwieriger:
Insgesamt haben JPL und die NASA mit dieser Mission gezeigt, warum sie nach wie vor Weltspitze in der Raumfahrt sind und dass sie durchaus mit den Millarden Forschungsgeldern etwas anzufangen wissen.
Bye, bye, Spirit!
