Lebensdauer Mars-Rover

Alle Mars-Rover haben wesentlich länger durchgehalten, als eigentlich als Lebensdauer angegeben war. Woher kommt das? Wird die Lebensdauer von den Herstellern bewusst pessimistisch angegeben, um dann alle Erwartungen zu übertreffen?

Hallo Shabe,
normalerweise wird bei einer unbemannten Raumsonde immer eine Primärmission festgelegt, die das Raumschiff, sollten keine gravierende, unvorhergesehene Probleme auftauchen, sicher gut übersteht. In dieser Zeit werden die Hauptaufgaben erledigt. Danach sind die Raumsonden meistens noch vollkommen in Ordnung und die Missionsdauer wird verlängert, es werden zusätzliche Aufgaben hinzugefügt und die Beobachtungen vertieft. Bei vielen Raumsonden gab es mehrere Verlängerungen, z.B. beim Mars Global Surveyor (MGS), der vor 10 Jahren startete und erst vor einem halben Jahr verlor man den Kontakt zu dieser Sonde.
Genau derselbe Ablauf gilt für die Mars-Rover: Zuerst sicher erfüllbare Primärmission, dann mehrere Verlängerungen. Wobei die Mars Rover wahrscheinlich auch unterschätzt wurden, weil man 1. noch nicht viel Erfahrung mit Rovern hatte und 2. der Rover Sojourner, der zusammen mit dem Mars Pathfinder im Jahr 1997 am Mars gelandet war, "nur" 3 Monate dort überstanden hatte.
Ich hoffe, ich habe deine Frage damit ausreichend beantwortet-wenn nicht, frag einfach nochmal.
Mary

Hallo Mary,
Herzlichen Glückwunsch zur Beförderung.

Hallo Shabe,

Alle Mars-Rover haben wesentlich länger durchgehalten, als eigentlich als Lebensdauer angegeben war. Woher kommt das? Wird die Lebensdauer von den Herstellern bewusst pessimistisch angegeben, um dann alle Erwartungen zu übertreffen?

Alle Mars-Rover??? Nein nicht alle. Der Kontakt zu Mars-Pathfinder mit dem kleinen Rover 'Sojourner' ist nach ca. 3 Monaten abgebrochen. Aber wenn ich mich recht erinnere, ist der Kontakt zur Basisstation abgebrochen. Zu diesem Zeitpunkt 'lebte' Sojourner noch. Eine direkte Kontaktaufnahme zu Sojourner war nicht möglich, da Sojourner nur einen kleinen Sender mit geringer Reichweite an Bord hatte. Kontakte zu Sojourner waren prinzipiell nur über die Basisstation möglich.

Das 'Spirit' und Opportunity' noch funktionieren ist auch sehr glücklichen Umständen zu verdanken.
Spirit ist wenige Tage nach seiner Landung in einen Safe-Mode gefallen. Mit ingenieurmäßigen Können und Glück konnte man den Rover wieder reaktivieren. Seit einiger Zeit dreht sich das vordere rechte Rad nicht mehr. Spirit kann nur noch rückwärts fahren. Den letzten Mars-Winter hat Spirit nur überstanden, weil er praktisch nicht bewegt wurde und seine schmutzigen, mit Mars-Staub bedeckten Solarzellen, auf die niedrig stehende Sonne ausgerichtet wurden.
Opportunity kämpft derweil mit seinem Roboterarm, der ab und an mal klemmt. Außerdem hat Oppy sich bereits zweimal im Mars-Sand festgefahren. Nur mit Geschick und Glück konnte Oppy befreit werden. Nun besteht seine größte Prüfung bevor. Oppy wird wohl bald in den Krater 'Victoria' hineinfahren.

Wenn Du mehr wissen willst, schau doch mal hier rein: https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4229.0

Aber zurück zu Sojourner:
Vor nicht allzu langer Zeit, wurde Mars-Pathfinder aus dem Orbit fotografiert. Die Bilder stammen vom 'Mars Reconnaissance Orbiter' (kurz MRO). Die Basistation ist zu erkennen, aber der Rover steht nicht an der zuletzt bekannten Stelle. Man vermutet, dass der Rover nach Abbruch der Verbindung, noch selbstständig zur Basisstation zurückgefahren ist. Die genaue Position des Rovers lies sich leider nicht feststellen.

Mars-Pathfinder fotografiert aus dem All von MRO.

Quelle: unmannedspaceflight.com

Sojourner lässt sich leider nicht erkennen. Entweder ist er zu klein (30 cm) oder er ist einfach mit zuviel Sand bedeckt.
Hier noch ein schickes Bild von Sojourner:

Quelle: NASA

Hier noch ein Bild, das auch die weitere Umgebung zeigt. Es lässt sich sogar der Fallschirm erkennen.
Quelle und Link: http://hirise-test.lpl.arizona.edu/images/2007/details/cut/MPF_parts_2.jpg

Gruß dido

Hallo Shabe,

die Garantien basieren auf statistischen Aussagen über die Ausfahlwahrscheinlichkeiten verschiedener Bauelemente. Jedes Bauteil eines Geräts fählt mit einer gewissen wenn auch geringen Wahrscheinlichkeit irgendwann mal aus, die Frage ist nur wann.

Ein Beispiel einer statistischen Aussage ist die Prezisionsangabe für einen Wiederstand: 120Ohm +/- 5%...Die 120 Ohm sind nur ein Mittelwert des Wiederstand der Bauteile, die  der selben Serie angehören. 5% sind die Abweichungen von dem Mittelwert in der Relation auf den letzten (5% von 120 sind 6 Ohm). Was heisst es? Ist es mit 100% Wahrscheinlichkeit sicher, dass alle Teile der Serie nicht über 126 aber auch nicht unter 114 Ohm sind? Nein, es heisst nur, dass es 2/3 dieser Bauteile in dem Rahmen sind. Es ist eine Art Konvention.

Wozu der Beispiel? Um es nachvolziehbar zu machen, wieso z.B keiner der Geräte jemals exakt so wird, wie geplannt: die Bauteile sind niemals absolut identisch. Es gibt viele Tricks um zwei Multimeter trotzdem einiger massen gelich zu machen, deswegen z.B die Angaben der Messgenauigkeit (in der Regel 3%), die ein Mass für Qualität darstellt. Je grosser die Streuung der Werte desto geringer die Qualität, aber auch der Preis. Es ist jedesmal also eine frage des Aufwandes wie gut ich mein Gerät bauen will, entspricht es dann überhaupt noch dem Zweck?..usw.

Wenn eine Firma also eine Garantieangabe macht, so basiert diese in der Regel auf der Statistik der vieler Tests. Was der Kunde verlangen kann, ist eine höhere Wahrscheinligkeit für einen langandauernden Betrieb. Das hat sein Preis, weil die Firma es ensprechend belegen muss: durch Tests und Ausfahlkalkulation anhand der Angaben der verwendeten Bauteile. Wenn man eine Aussage liest: die Rackete sei man rated (gut für bemannte Fluge befunden) so bezieht es sich auf einen festen Wert der Ausfahlwarscheinligkeit des Systems. In dem Fall währe es, meine ich, unter 0,5% (Bitte um Korrektur fals ich falsch lege)

Genau so bei den Rovern. Die Hersteller, haben es ausgebig getestet, sehr lange getestet, Statistiken gesammelt. Darauf basierend sagt man voraus, dass mit einer 99%-ger Wahrscheinligketi der Rover es schaffen würde 3 Monate einwandfrei zu arbeiten. Die wichtigsten Aufgaben werden also in dem Zaitraum abgewickelt. Läuft er danach immer noch, so fängt das Spiel erst recht spass zu machen

Hallo zusammen.

Starke Temperaturschwankungen machen den Rovern auch zu schaffen. Ein aktueller Artikel (Englisch) gibt es auf dieser Seite http://marsrovers.jpl.nasa.gov/spotlight/20070612.html zu lesen.

Demnach leiden insbesondere Lötstellen in der Elektronik und Kabelverbindungen. Die Fehlfunktion an Oppys Roboterarms (Schultergelenk) führt man auf die Temperaturschwankungen zurück. Auch einige Temperatursensoren haben ihren Dienst bereits quittiert.

Quelle und Link zu einer interessanten Grafik über den Temperaturverlauf bei Oppy:
http://marsrovers.jpl.nasa.gov/spotlight/images/20070612/20070612_Opportunity_SA4_plot.jpg

Nun tagsüber bis zu +30°C und nachts bis ca. -100°C ist schon extrem.

Gruß dido

Ausgezeichnet, vielen Dank an alle für die ausführlichen Beiträge!