InSight auf Atlas V 401

Da sollten glaube ich Proben / Teile der  Surveyor 3 Sonde abmontiert und zur Erde zurück gebracht werden. Es ging dabei glaube ich um das Verhalten des Materials unter den Extrembedingungen. Sprich welchen Zustand hatte es.

OK Proton war schneller. 

Bitte beim Thema bleiben!

Ansonsten hier weiter diskutieren:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3479.375

Von verschiedenen Seiten ist hier das Argument vorgebracht worden, dass die Probleme beim Vortrieb des Moles sich bei Anwesenheit von Astronauten leicht hätten lösen lassen.
Nun gibt es ja durchaus Erfahrungen mit Wärmeflußmessungen zB auf dem Mond unter Beteiligung von APOLLO-Astronauten - die Erfahrungen dabei waren durchaus gemischt:
nur in etwa der Hälfte der Fälle gelang es, das Bohrgestänge auf die vorgesehene Tiefe von 3 m zu bringen; die Bodenverhältnisse zB bei APOLLO 15 erzwangen einen Abbruch bei 1,50 m : "During the drilling operations for each of the holes, more resistance was encountered than expected. As a result, the probes could not be inserted to their planned depth. Accurate scientific data could not be obtained from the Apollo 15 experiment until the data could be compared to Apollo 17's
Bei APOLLO 16 verhedderte sich ein Astronaut mit dem Fuß im Messkabel und riß einen Draht aus dem Stecker, was das Experiment beendete.
Man stellte außerdem fest, dass die Störung der Regolith-Oberfläche durch das Herumlaufen der Astronauten die thermo-optischen Eigenschaften von Absorption und Emission so veränderte, dass sich in den oberflächhennahen Zonen völlig neue Temperaturprofile einstellten.

APOLLO Heat Flow Experiment (HFE); zB  https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19780005001.pdf

Es ist allso nicht ausgemacht, dass die Beteiligung von Astronauten solche Probleme vermeidet oder vermindert: die Probleme sind dann nur andere ...

Sagt mal, wie kam es eigentlich dazu das der Bohrer für das Programm ausgewählt wurde?
Auf welchen wissenschaftlichen Thesen stützte sich das ganze?

Gibt es bei solchen kostspieligen Raumfahrt-Projekt eine Risiko-Analyse oder ein Risikomanagement?
Wenn ja, wer erstellt so etwas? Der Zulieferer, die Entwickler, das Projektteam oder anderes Personal?

Bei der Menge an Geld was da fließt...

@Superrick652: Was ist denn schlecht an dem Bohrer? Was hättest Du besser gemacht? Ich bin der Meinung der Bohrer ist überaus Genial entwickelt.

Denk dran, Du musst ein 5 Meter langes loch mit einem 40 cm langen Bohrer bohren und hast nur ein Seil zum hinstellen einer leichten Supportstruktur zur Verfügung. Und bis auf einem Planeten mit fast keiner Atmosphäre und einer anderen Schwerkraft und Du kennst den Boden nicht. Mache doch mal einen Vorschlag, wie Deiner Meinung nach ein besserer, leichterer oder billiger Bohrer aussehen könnte.

Das Problem ist, daß die Struktur des Marsbodens nicht exakt bekannt ist. Unter geringfügig anderen Bedingungen hätte das Gerät funktioniert.

Ein richtiges Bohrgerät hätte wahrscheinlich funktioniert. Es wäre aber um ein vielfaches schwerer und komplizierter gewesen.

Sagt mal, wie kam es eigentlich dazu das der Bohrer für das Programm ausgewählt wurde?
Auf welchen wissenschaftlichen Thesen stützte sich das ganze?

Gibt es bei solchen kostspieligen Raumfahrt-Projekt eine Risiko-Analyse oder ein Risikomanagement?
Wenn ja, wer erstellt so etwas? Der Zulieferer, die Entwickler, das Projektteam oder anderes Personal?

Bei der Menge an Geld was da fließt...

Hier einige Lektüre dazu:  Space Science Reviews, 211, 2017 The InSight Mission to Mars
Daraus besonders: 

Radar-Derived Properties of the InSight Landing Site in Western Elysium Planitia on Mars

Near Surface Stratigraphy and Regolith Production in Southwestern Elysium Planitia, Mars: Implications for Hesperian-Amazonian Terrains and the InSight Lander Mission

An Investigation of the Mechanical Properties of Some Martian Regolith Simulants with Respect to the Surface Properties at the InSight Mission Landing Site

Extended Pile Driving Model to Predict the Penetration of the Insight/HP3 Mole into the Martian Soil

Experimental Investigation of InSight HP3 Mole Interaction with Martian Regolith Simulant

Leider alles hinter einer Paywall.
Google Scholar gibt für die Suchworte "insight mole nasa hp3" schon alleine 92 Treffer, es haben sich wohl tatsächlich doch einige Menschen vorher mit dem Thema beschäftigt.

@Superrick652: Was ist denn schlecht an dem Bohrer? Was hättest Du besser gemacht? Ich bin der Meinung der Bohrer ist überaus Genial entwickelt.

Denk dran, Du musst ein 5 Meter langes loch mit einem 40 cm langen Bohrer bohren und hast nur ein Seil zum hinstellen einer leichten Supportstruktur zur Verfügung. Und bis auf einem Planeten mit fast keiner Atmosphäre und einer anderen Schwerkraft und Du kennst den Boden nicht. Mache doch mal einen Vorschlag, wie Deiner Meinung nach ein besserer, leichterer oder billiger Bohrer aussehen könnte.

Ja, das der Bohrer, bzw. die Bohrtechnik für die entsprechenden Anforderungen die beste Wahl ist, gut möglich (Bin selbst kein Bohrprofi)
Meine Fragen zielen eher darauf ab, wie solche Entscheidungen zu Stande kommen.
Hintergrund sollte ja immer sein, "wo gab es, warum Schwierigkeiten und wie können wir es in Zukunft verhindern".
Und die Herausforderung derzeit ist nicht, dass der Bohrer nicht funktioniert.
Vielmehr scheint die vorangegangene Planung des Ganzen, irgendwo Schwachstellen aufzuweisen.

Zudem weis ich nicht ob so langsam die eingesparten Kosten am Bohrer, von den derzeitigen Ressourcenaufwand der Nacharbeit eingeholt werden. Somit hätte man garnichts gespart.

Das Problem ist, daß die Struktur des Marsbodens nicht exakt bekannt ist. Unter geringfügig anderen Bedingungen hätte das Gerät funktioniert.

Ein richtiges Bohrgerät hätte wahrscheinlich funktioniert. Es wäre aber um ein vielfaches schwerer und komplizierter gewesen.

Bestimmt hat da der ein oder andere im Projektteam die Idee für absurd gehalten...
Aber "no risk, no fun", es hätte ja auch klappen können!

Zitat von: Superrick652 am 06. November 2019, 19:00:55

Sagt mal, wie kam es eigentlich dazu das der Bohrer für das Programm ausgewählt wurde?
Auf welchen wissenschaftlichen Thesen stützte sich das ganze?

Gibt es bei solchen kostspieligen Raumfahrt-Projekt eine Risiko-Analyse oder ein Risikomanagement?
Wenn ja, wer erstellt so etwas? Der Zulieferer, die Entwickler, das Projektteam oder anderes Personal?

Bei der Menge an Geld was da fließt...

Hier einige Lektüre dazu:  Space Science Reviews, 211, 2017 The InSight Mission to Mars
Daraus besonders: 

Radar-Derived Properties of the InSight Landing Site in Western Elysium Planitia on Mars

Near Surface Stratigraphy and Regolith Production in Southwestern Elysium Planitia, Mars: Implications for Hesperian-Amazonian Terrains and the InSight Lander Mission

An Investigation of the Mechanical Properties of Some Martian Regolith Simulants with Respect to the Surface Properties at the InSight Mission Landing Site

Extended Pile Driving Model to Predict the Penetration of the Insight/HP3 Mole into the Martian Soil

Experimental Investigation of InSight HP3 Mole Interaction with Martian Regolith Simulant

Leider alles hinter einer Paywall.
Google Scholar gibt für die Suchworte "insight mole nasa hp3" schon alleine 92 Treffer, es haben sich wohl tatsächlich doch einige Menschen vorher mit dem Thema beschäftigt.

Vielen Dank dafür! Als Student hat man freien Zugriff   

Edit:
Rechtschreibung

Hintergrund sollte ja immer sein, "wo gab es, warum Schwierigkeiten und wie können wir es in Zukunft verhindern".

Es gibt keine "Vergangenheit". Man macht das ganze zum ersten mal.

Hallo (mein erster Post hier, lese sonst nur still mit): Hat jemand das hier schon gepostet? Finde es recht gut und aktuell.

Ich glaube ja persönlich, dass es das war (seit dem rückwärts-ausgraben), und wir nach den kommenden Rettungsversuchen hören werden, dass man das Experiment leider aufgeben muss.

https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2019/04/20191106_der-marsmaulwurf-und-der-herausfordernde-boden-des-roten-planeten.html

Aus den Abstracts der von Makemake angegebenen Quelle geht hervor, dass offensichtlich niemand mit der verhärteten Schicht ("Duricrust") gerechnet hat. Es gab zwar jede Menge Experimente, um die Bodenparameter abzuschätzen und die Konstruktion zu optimieren, aber die gingen alle von Lockermaterial aus, dessen Eigenschaften sich nur in einem "vorstellbaren" Rahmen bewegen können.

@ Superrick652: Wenn du Vollzugriff hast, schau doch mal unter dem Stichwort Duricrust nach, würde mich interessieren, ob in den ganzen Voruntersuchungen dieser Punkt überhaupt ernsthaft untersucht wurde.

Ich bin mir übrigens absolut sicher, dass die Planungen für alle zukünftigen Bohrprojekte durch die InSight-Messungen drastisch verändert werden, denn auch ein Spiralbohrer wird auf bestimmte Bodenparameter optimiert und es ist keinesfalls sicher, dass eine Bohrschnecke, die für Arbeiten im lockeren Marsregolith gebaut wurde, mit der harten Schicht fertig geworden wäre.

......

Hallo mattdamon, willkommen hier und immer her mit den seriösen Quellen, insbesondere wenn sie so aktuell sind wie diese!

Ich bin mir übrigens absolut sicher, dass die Planungen für alle zukünftigen Bohrprojekte durch die InSight-Messungen drastisch verändert werden, denn auch ein Spiralbohrer wird auf bestimmte Bodenparameter optimiert und es ist keinesfalls sicher, dass eine Bohrschnecke, die für Arbeiten im lockeren Marsregolith gebaut wurde, mit der harten Schicht fertig geworden wäre.

Da wär ich mir nicht sicher 

Der nächste Bohrer am Mars sollte, sofern das "Fallschrimproblem" gelöst wird, der 2 Meter lange Bohrer des Exomars- Rovers werden. Ich hab zumindest nicht mitbekommen, dass da über Änderungen nachgedacht wird - wenn man den Zeitrahmen halten möchte, wäre das auch kaum mehr möglich. Nachdem der Bohrer anders funktioniert, er ist am Chassis des Rovers montiert und nutzt somit das Gewicht des Rovers als Gegenkraft, wird man vermutlich (?) die Probleme, die bei Insight aufgetreten sind auch nicht bekommen. Glaub ich zumindest .... 

Das Problem mit der Duricrust ist ja bereits seit ca. 4 Monaten bekannt und man hat seitdem in irdischen Testsandkästen an der Entwicklung einer geänderten Hardware und Software gearbeitet. Das heißt natürlich nicht, dass das gesamte System geändert wird, sondern:

Eine Bohrspitze, die für lockeres Material entwickelt wurde, muss anders aussehen als für einen stark verfestigten Boden, auch die Steigung der Bohrwendel muss dann geändert werden.

Wenn ein Spiralbohrer auf einen Stein trifft, kann man ihn durch Rückwärtslaufen wieder aus dem Loch holen. Wenn er sich allerdings in einer harten Schicht festgefressen hat, braucht man eine deutlich höhere Kraft, um ihn daraus zu lösen. Man wird sich daher die verschiedenen Parameter der Bohrersteuerung nochmal sehr kritisch anschauen.

Aber Diskussionen zum Bohrer des ExoMars-Landers Rovers  sollten wir evtl. dort weiterführen.

In der Publication "An Investigation of the Mechanical Properties of Some Martian Regolith Simulants with Respect to the Surface Properties at the InSight Mission Landing Site" (https://doi.org/10.1007/s11214-017-0339-7) aus dem Jahre 2017, ist die Rede davon, dass bei der Schätzung der Oberflächenbeschaffenheit, die thermische Trägheit verwendet wurde. Dabei wird davon ausgegangen, dass Staub schneller seine Temperatur verändert als große Steine.
Messungen dieser thermischen Trägheit am Landeplatz, ergaben einen feinen Sand.
Beobachtungen von felsigen Kratern, Steilhängen und Einschlagskratern zusammen mit der thermischen Trägheit, lassen auf einen 3–17 m dicken, feinkörnigen Regolith schließen, der über einer groben Brekzie liegt.

Dabei wurde in einem Satz erwähnt, dass die thermische Trägheit der Widerstand gegen eine Temperaturänderung der ersten 2–30 cm der Oberfläche ist. Was ungefähr die Bohrtiefe des Maulwurf entspricht.



Außerdem wird in diesen Folien der "Bohrers" genauer erklärt, darunter Abbildungen aus den Publikationen. Darin ein Ablaufschema, zu dem Hammerschlag.
http://www.robex-allianz.de/wp-content/uploads/Sensorworkshop_MOLE_2017.pdf
Titel: The Penetrating Mole of the InSight Mars Mission
Autor: Marco Scharringhausen, Lars Witte

Für einen gewünschten Bohrer würde, neben anderen Hemmnissen, InSight schlichtweg zuwenig Energie liefern.

Q: Why doesn't the mole include a drill?

A: A drill would require a much bigger, more powerful motor than what the InSight lander can accommodate. It would also require more power than the solar-powered lander can practically provide. What's more, a drill would require rigging to stabilize it as the motor spins, just like with a drill press. Rigging cancels out the force of a drill's spin, which would otherwise spin the motor in the other direction.

https://mars.nasa.gov/news/8444/common-questions-about-insights-mole/?site=insight

Die Schaufel wurde wieder abgesetzt und es gibt ein neues Bild welches in den frühen Morgenstunden aufgenommen wurde. Ich habe das vorletzte und das letzte Bild einige male Abwechselnd ans Ende der Animation gesetzt. Man sieht hier, daß in diesen 10 Tagen der Bohrer auch etwas tiefer ins Loch gerutscht ist.

Warum schreibt hier keiner mehr?

Das dürfte Resignation sein, dass es mit dem "Maulwurf" nichts mehr wird und weil die seismischen Daten wohl nicht so spannend sind.

@mattdamon: Es gibt derzeit keine öffentlichen Updates. Es gibt natürlich regelmäßig neue Fotos, aber Fotos ohne Veränderung wird kaum jemand hier Posten. Ich vermute, man analysiert die Fotos im Team, bespricht Lösungen und Vorschläge und testest diese. So etwas ist ein Prozess, welcher Monate dauert.

@SFF-TWRiker: Auf gar keinen Fall. In der Wissenschaft muss man Gelduld haben. Ein Erdbeben hat man dieses Jahr sogar schon gemessen. Wenn nächstes Jahr auch eins gemessen wird, ist das ein großer Erfolg.


Bald kommt Weihnachten, dann der Frühling. Mich persönlich würde es wundern, wenn man hier vor dem Frühling keine großen Schritte unternimmt, sondern Analysiert. Denn nur mit einer guten Analyse sind Fortschritte möglich. Keinem ist geholfen, wenn ein ungeduldiger Prozess den Bohrer umkippen lässt.

SOL 343/07:50:40.196 (local true solar time):


https://twitter.com/InSightImageBot/status/1194862979617034240

Ich vermute, sie versuchen bald den Maulwurf hämmern zu lassen.
Lasst es uns abwarten ...

Warum schreibt hier keiner mehr?

Wie Hugo schon schrieb: Weil es nichts Neues gibt. Und m.E. auch deshalb, weil die derzeitige Lage gerade wenig Raum zu Spekulationen gibt, sonst würden wir hier munter spekulieren, was als Nächstes passiert und was am besten wäre, und so weiter. Allerdings laufen sich auch solche Spekulationen irgendwann tot...

Das dürfte Resignation sein, dass es mit dem "Maulwurf" nichts mehr wird...

Stimmt, hier scheinen manche schon aufgegeben zu haben. Beim DLR aber noch nicht, siehe dessen Blog: Sie wollen den Maulwurf nochmal "einklemmen" und so weit wieder in den Boden eindringen, wie sie schonmal waren. Und dann weiter sehen, ob man auch hämmern kann ohne Rückwärtsbewegung.

Man hat ja auch noch gar nicht das letzte Mittel probiert, nämlich die Schaufel für die letzten Zentimeter direkt auf den Maulwurf zu setzen, aus Angst um das Kabel...

Ob man tatsächlich nochmal auf fünf Meter Eindringtiefe kommt, da bin ich auch zumindest skeptisch, aber (Zitat): "Die Angelegenheit ist nicht gegessen".

Man wird auf jeden Fall die Sonde unter die "Erde" bringen, schon deshalb damit nicht in den nächsten Jahren bei jedem Bild der Landerkamera der steckengebliebene Mole als Symbol des Scheiterns sichtbar bleiben würde. Es gibt ja auch noch weitere Möglichkeiten, wenn auch die Wahrscheinlichkeit eines Erfolges mittlerweile deutlich abnimmt.

Man hat jetzt viele Möglichkeiten

1) Hammer einschalten und schauen was passiert
2) Mit der Schaufel seitlich links weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
3) Mit der Schaufel seitlich links leicht erhöht gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
4) Mit der Schaufel seitlich links ganz unten gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
5) Mit der Schaufel seitlich rechts weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
6) Mit der Schaufel seitlich rechts leicht erhöht gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
7) Mit der Schaufel seitlich rechts ganz unten gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
8) Mit der Schaufel von außen weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
9) Mit der Schaufel von außen leicht erhöht gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
10) Mit der Schaufel von außen ganz unten gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
11) Mit der Schaufel von innen weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
12) Mit der Schaufel von innen leicht erhöht gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
13) Mit der Schaufel von innen ganz unten gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
14) Mit der Schaufel von oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
15) Die Supportstruktur links gegen den Bohrer stellen, mit der Schaufel seitlich rechts weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
16) Die Supportstruktur links gegen den Bohrer stellen,mit der Schaufel seitlich rechts weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert
17) Die Supportstruktur links gegen den Bohrer stellen,mit der Schaufel seitlich rechts weit oben gegendrücken,  Hammer einschalten und schauen was passiert

Man kann den Hammer nur kurz oder ganz lang einschalten. Man kann die Schaufel nur schwach, mittelmäßig oder stark gegendrücken.

Hat jemand weiter Ideen, was man machen könnte?

Man hat jetzt viele Möglichkeiten

1)
2)
3)
...
15)
16)
17)

Wow.

Hat jemand weiter Ideen, was man machen könnte?

*grübel*... irgendwas Originelles... hm... *murmel*

18) Die Supportstruktur mit dem Arm von der Seite so oft gegen den Hammer schwingen, bis der Hammer senkrecht im Boden steckt.
19) Dann weiter mit 1 - 17.

Die Idee dahinter (*): Vielleicht sind die "Bohrhammerschläge" dann effektiver, weil sie von der Schwerkraft maximal unterstützt werden. Und weil die Schwerkraft dann maximal in derselben Richtung wie die Bohrlochreibung wirkt, minimiert sie somit die Tendenz des Hammers zur Rückwärtsbewegung?

Außerdem rieselt vielleicht der Boden in einem senkrechten Bohrloch nicht ganz so leicht nach wie in einem schrägen Bohrloch, weil er nicht einfach von oben reinrieseln kann, sondern noch eine seitliche Komponente an der Hammerspitze vorbei ausführen muss. (Ich hoffe, es ist verständlich, was ich meine.)

(*) durchaus ernst gemeint, ich weiß nur nicht, wie man es erreichen kann. Außerdem hat der Hammer die Supportstruktur ja in senkrechter Stellung verlassen und es muss einen Grund geben, warum er sich schräg gestellt hat... also muss man fast befürchten, dass er es wieder tun würde.

Das Experiment mit Maulwurf hat gezeigt, welche Bedingungen des Einsatzes dieses Gerätes wichtig sind. Abgesehen von Bodeneigenschaften hängt die Effektivität des Maulwurfes von Atmosphäreneigenschaften und von der Schwerkraft ab. Zum Beispiel, auf dem Mond würde die Effektivität noch schlechter. Und auf einem Asteroiden oder Kometen könnte man wahrscheinlich dieses Gerät nicht einsetzen. Sogar der Erfinder  dieses Gerätes Valery Gromov hat vielleicht diese Einflüsse der Faktoren außer physikalisch-mechanischen  Eigenschaften des Bodens nicht ganz in Begriff gehabt.