InSight auf Atlas V 401

Hallo Zusammen,

Der Test des Roboterarms von InSight

einige Wochen nach der Landung im  September 2016 wird der  InSight Roboterarm  zwei wichtige wissenschaftliche Instrumente aus dem Deck zu heben und sie auf dem Boden des Mars legen. Dieses Bild zeigt den Test  in einem Reinraum am Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien.  InSight  (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) wird im März 2016 starten.
Ein Schlüsselinstrument, das mit dem Arm eingesetzt wird, ist die seismische Experiment für Interior-Struktur oder SEIS. Es wurde von der französischen Raumfahrtagentur (CNES), mit Komponenten aus Deutschland, der Schweiz, dem Vereinigten Königreich und den Vereinigten Staaten hergestellt. In dieser Szene hat der Arm nur ein Testmodell im Einsatz, mit einer Schutzhülle für SEIS, das Instrument zur der Wind- und thermischen Abschirmung. Zweck der Abschirmung ist es, Störungen zu vermeiden, die vom Wetter die Daten bei dem sensiblen Seismometer verändern werden könnten, zu verringern.

Kredit: NASA / JPL-Caltech
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19144

Die Karte vom Landeplatz für InSight.

Sie zeigt das Gebiet im nördlichen Teil des flachliegenden Elysium Planitia, markierte auf etwa 4,5 Grad nördlicher Breite und 136 Grad östlicher Länge zentriert.
Die Landung ist für den 28. September 2016 geplant. Die Landeellipse auf dieser Karte hat eine Fläche, in der die Raumsonde etwa 99-prozentige Chance der Landung hat, wenn sie auf dem Mittelpunkt der Ellipse ausgerichtet ist. Die Landezone ist etwa 130 Kilometer lang, in der Regel von Westen nach Osten, und etwa 27 Kilometer breit. Diese Ellipse würde in dem Fall bei einem pünktlichen Zeitpunkt der Startperiode zutreffen. Die Startphase der Mission beginnt 4. März 2016 und dauert bis Ende März. Wenn der Start später erfolgt, würde sich die Ausrichtung der Landeellipse leicht im Uhrzeigersinn verschieben.
 
InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) hat zwei Instrumente an Bord, die mit dem Roboterarm direkt auf den Boden vom Mars platziert werden.  Eines ist der Seismometer, der mikroskopische Bodenbewegungen messen wird, um detaillierte Informationen über den inneren Aufbau des Mars zu erkunden. Das andere Instrument, das vom Arm eingesetzt wird, ist eine Wärmestromsonde und wurde vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt, um sich drei bis fünf Metern tief  in den Marsboden zu hämmern. Die Sonde wird die Wärme im Inneren des Mars überwachen. Die Mission wird auch mit dem Radio des Landes begleitet, um die Wackler in der Rotation des Planeten, die sich auf die Größe des Kerns beziehen, zu messen. Eine Reihe von Umweltsensoren werden das Wetter und die Schwankungen im Magnetfeld überwachen.
Die Basiskarte ist ein Mosaik aus den tagsüber aufgenommenen Wärmebilder vom Thermal Emission Imaging System (THEMIS) auf der NASA-Orbiter Mars Odyssey. THEMIS wurde entwickelt und wird von der Arizona State University, Tempe betrieben.

 Kredit: NASA / JPL-Caltech 
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19143

Zum Landegebiet auch nähere Infos in dem Beitrag von @redmoon aus dem Portal.
Marsmission InSight: Landezone eingegrenzt

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Hallo,

einen Bericht über den fortschreitenden Auswahlprozess für den Landeplatz von InSight findet Ihr jetzt auch auf unserer Portalseite : 
http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/08032015120850.shtml 

Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko

Aktuelles von Insight
http://insight.jpl.nasa.gov/newsdisplay.cfm?Subsite_News_ID=37975

Mal generelle Frage abgesehn vom Status der Mission. Warum nur eine Atlas V 401? Warum nimmt man keinen stärkeren Träger um die Missionszeit zu verkürzen, den Lander besser auszustatten, oder eine Sekundär Nutzlast (Mini-Rover, Orbiter, Phobos-Lander, oder Projektile) mit zu nehmen. Wär doch im Grunde viel schöner bei einem Flug mehr als eine Mission an Board zu haben. 
Ich weiß das es bei dieser Mission schon zu spät ist um da noch was zu ändern, aber für künftige Flüge würde sich doch ein stärkerer Träger und dadurch mehr Nutzlast ergeben.

Hallo Zusammen,

InSight im Zusammenbau

Der Marslander, die InSight Mission, entwickelt von dem Lockheed Martin Space System wird in Denver zusammengebaut. Die Aufnahme entstand im Januar 2015 in einem Reinraum.
InSight, Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, wird auf dem Mars seismische Untersuchungen, Geodäsie und Wärmetransport untersuchen, um zu erforschen wie der Gesteinsplanet gebildet wurde. Der Start ist im März 2016 vorgesehen, die Landung ist im September 2016 geplant.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19402

 Die Cruise Stage ist vorne zu sehen.
Der Lander befindet sich im Hintergrund.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19403

Das Hitzeschild

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19404


Der Parachute
Die Fallschirmprüfung  erfolgt im größten Windkanal, 37 Meter breit und 24 Meter hoch, des Ames Research Center, Moffett Field, Kalifornien.

 http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19405

Die  Solar-Arrays
wurden im Reinraum in der  Konfiguration zusammengebaut, wie es auf der Oberfläche des Mars aussehen wird. Das Bild wurde am  30. April 2015 erstellt.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19664

Ein Bild vom Test der Solar-Arrays

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19665

Das Back Shell wird auf InSight abgesenkt.

 http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19666

Die Cruise Stage
wird  auf das Back Shell  montiert.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19667

Der Blick in die Cruise Stage

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19668

Der Parachute -Kegel
wird auf  InSight abgesenkt.

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19669

Die Ansicht der wissenschaftlichen Instrumente von InSight
Die  große runde Schutzabdeckung wird sich über den Seismometer nach dem Eindringen in den Marsboden absenken.

 http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19670
Kredit aller Bilder: NASA / JPL-Caltech / Lockheed Martin

Mit den besten Grüßen
Gertrud

Mal generelle Frage abgesehn vom Status der Mission. Warum nur eine Atlas V 401? Warum nimmt man keinen stärkeren Träger um die Missionszeit zu verkürzen, den Lander besser auszustatten, oder eine Sekundär Nutzlast (Mini-Rover, Orbiter, Phobos-Lander, oder Projektile) mit zu nehmen. Wär doch im Grunde viel schöner bei einem Flug mehr als eine Mission an Board zu haben. 
Ich weiß das es bei dieser Mission schon zu spät ist um da noch was zu ändern, aber für künftige Flüge würde sich doch ein stärkerer Träger und dadurch mehr Nutzlast ergeben.

Die einfache Antwort ist: Geld. InSight ist eine Mission des Discovery-Programms. Diese Mission dürfen einen Kostenrahmen von 450 Millionen $ nicht überschreiten, sonst werden sie gar nicht erst genehmigt. Da gehört nicht nur das Raumfahrzeug selbst dazu sondern auch die Betriebskosten, die Entwicklungskosten und letztendlich die Rakete für den Start.

[..]
InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) hat zwei Instrumente an Bord, die mit dem Roboterarm direkt auf den Boden vom Mars platziert werden.
Die Mission wird auch mit dem Radio des Landes begleitet, um die Wackler in der Rotation des Planeten, die sich auf die Größe des Kerns beziehen, zu messen.
[..]

Vielen Dank @Gertrud für die Infos und Beschreibung.
Die markierte Formulierung ist aber etwas "komisch", ist wohl der Übersetzung geschuldet.
Ich habe Deinen zugrundeliegenden Originaltext nicht gefunden, aus anderen Quellen würde ich das aber frei so übersetzen:
Es wird der X-Band-Funk des Landers verwendet, um (mittels Doppler-Messungen zw. Sonde und Erde; siehe Link 2) präzise Messungen der Planetenrotation zu liefern, um das Innere des Mars besser zu verstehen.

RISE [..] will use the lander's X-band radio to provide precise measurements of planetary rotation to better understand the inside of Mars [..]

aus http://en.wikipedia.org/wiki/InSight#Scientific_payload
http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2012/pdf/1721.pdf

Wie stehen eigentlich die Chancen, dass Insight länger überlebt als ein Mars-Jahr (das ist die geplante Missionsdauer oder?). Phoenix hatte ja mit dem Winter zu kämpfen, aber wie ist in dieser Hinsicht der geplante Landeort von Insight zu bewerten. Kurz gesagt, wird es da auch kalt/frostig?

Gruß

Hallo @R2-D2,
da habe ich mich undeutlich ausgedrückt.
zuerst die von der ich die Angaben bezogen hatte, sie stand am Ende des Artikels vom 05. März 2015, 12:37:04.

The mission will also track the lander's radio to measure wobbles in the planet's rotation that relate to the size of its core. A suite of environmental sensors will monitor the weather and variations in the magnetic field

.
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA19143

Du hast recht, damit ist die Doppler-Verschiebung gemeint.
Das  Experiment Rotation and Interior Structure Experiment "RISE" soll minimale Veränderungen in der Achsenausrichtung des Planeten registrieren.
Quelle aus dem guten Beitrag am 05. Oktober 2011 von @redmoon im Portal.
GEMS - Per Maulwurf in das Innere des Mars


Hallo @PaddyPatrone
ja auch in der Äquatornähe wird es kalt. Die Temperaturen erreichen in der Äquatornähe etwa 20 °C am Tag und sinken bis auf −85 °C in der Nacht
Wenn der Standort von InSight in der Äquatornähe günstig zur Sonne für die Solar-Arrays ist und die Solar-Arrays im Marswinter noch ausreichend Sonneneinstrahlung erhalten, könnte der Lander länger arbeiten. Dies würde auch durch einen vorbei ziehenden Staubteufel, der die Anlage säubert, begünstigt werden.
Dazu auch der Beitrag von @redmoon.
Marsmission InSight: Landeplatzwahl schreitet voran



Mit den besten Grüßen
Gertrud

@Gertrud
Danke für die Antwort! Da drängt sich bei mir gleich die nächste Frage auf, kann Der Lander seine Solarzellen in Richtung Sonne neigen oder sind die fest/statisch?

Gruß

Hallo @PaddyPatrone,

@Gertrud
Danke für die Antwort! Da drängt sich bei mir gleich die nächste Frage auf, kann Der Lander seine Solarzellen in Richtung Sonne neigen oder sind die fest/statisch?

Gruß

Eine gute Frage.
In den bis jetzt gefundenen Videos waren die Solar-Array schon ausgefahren abgebildet. Fast vermute ich, das sich die Solar-Array danach nicht mehr bewegen lassen. Aber bis jetzt habe ich noch keinen richtigen Hinweis dazu gefunden.
Vielleicht hat jemand weiterführende Infos dazu.?

Allerdings gestehe ich auch,
sehr intensiv habe ich noch nicht gesucht.

Mit  Grüßen
Gertrud

Mir kommt gerade der Gedanke das die NASA aus Spirit und Oportunity nichts bezüglich der Solar-Arrays gelernt haben. Wäre es nicht klug bei einem Lander oder Rover mit Solar-Array eine art Düse zu haben die die Solar-Arrays wieder freibläst. (Danach mit dem umgebenen CO2 wieder aufladen), oder noch besser eine Art Scheibenwischer zu haben? Es klingt echt bescheuert aber im Prinzip würde es das Problem lösen 

Einfache funktionale Ideen lassen sich häufig nicht einfach in einem technische Lösung packen. Die Maschine wird komplexer, störanfälliger, schwerer, teurer ... und zu welchem Nutzen?

Um die Idee mal in Relation zu setzen: Noch hat Staub keinen Lander getötet.

Aber schon genügend Missionen erheblich beeinträchtigt.

Ich hätte mir da eher ein schräg stellen/180° drehen + schütteln vorgestellt.

30° genügen vlt schon. Schütteln gibts beim Fahren gratis. Und wenns mal paßt, (z.B. Software Update o.ä.) kann man die geneigte Fläche noch in die Sonne drehen.

Stimmt ich denk schon wieder viel zu kompliziert. Ein schütteln mit vielleicht bis zu 45° wäre schon optimal. Aber warum wird es nicht einfach eingebaut. Ich behaupte einfach mal das drehbare Panele nicht äußerst kompliziert sind.
Man bedenke das ist ein ganzer Roboter der Bohren soll. Da sind ein haufen beweglicher Teile! Ist doch nicht zu viel verlangt um die einzige Energiequelle auszurichten und den Staub ggf. abzuschütteln.

Einfache funktionale Ideen lassen sich häufig nicht einfach in einem technische Lösung packen. Die Maschine wird komplexer, störanfälliger, schwerer, teurer ... und zu welchem Nutzen?

Um die Idee mal in Relation zu setzen: Noch hat Staub keinen Lander getötet.

Nein kein Lander aber einen Rover... MER-1 bekannt als Spirit ist wegen zu niedriger Energieversorgung verstummt. Hier ein kleiner Auszug von Wikipedia:

Die letzten Funksignale des Rovers wurden am 22. März 2010 empfangen – seither schwieg Spirit. Die NASA vermutete, dass sich der Rover wegen des niedrigen Batterieladestandes in eine Tiefschlafphase begeben hat, in der alle Systeme einschließlich der Kommunikation abgeschaltet sind. Währenddessen wurden die Batterien jedoch weiterhin durch die von den Solarzellen generierte Energie aufgeladen. Da das Fahrzeug vor dem Winter jedoch nicht optimal zur Sonne ausgerichtet werden konnte, reichte diese Energie wahrscheinlich nicht für eine ausreichende Versorgung der Heizelemente, so dass die Temperatur im Inneren der Sonde auf bis zu -55 °C gefallen und es zu Kälteschäden an Platinen der Bordelektronik gekommen sein dürfte. Sobald der Ladezustand wieder für den Betrieb ausreicht, bestand eine Chance, dass der Rover wieder automatisch aufwacht und zu kommunizieren beginnt. Dieser Status wird „Solar Groovy“ genannt.

Also mir soll niemand sagen das bewegliche Panele bei einem Bohrer zu kompliziert sind!

Stimmt ich denk schon wieder viel zu kompliziert. Ein schütteln mit vielleicht bis zu 45° wäre schon optimal. Aber warum wird es nicht einfach eingebaut. Ich behaupte einfach mal das drehbare Panele nicht äußerst kompliziert sind.
Man bedenke das ist ein ganzer Roboter der Bohren soll. Da sind ein haufen beweglicher Teile! Ist doch nicht zu viel verlangt um die einzige Energiequelle auszurichten und den Staub ggf. abzuschütteln.

Da stellt sich aber noch die Frage, ob der Marsstaub ähnlich stark aufgeladen ist wie der Mondstaub. Den würde man nicht so einfach abschütteln können.

Hallo Blackman

Es ist zu kompliziert und bringt keinen echten Nutzen (stattdessen 'ne Menge Probleme). Die Ingenieure vor Ort werden so einige Ideen durchgespielt haben. Das, was jetzt als Design steht, ist wahrscheinlich unter den Randbedingungen das optimale, oder zumindest ziemlich gut.

So eine Mechanik (sei es ein Gebläse oder ein Aktuator zum Ausrichten) ist nicht so trivial in der Raumfahrt. Nochmal so ein paar Aspekte:

Design
So ein Gerät zusätzlich zu integrieren, ist nicht "einfach mal anschrauben und anschließen". Das wirkt auf Massen-, Energie- und Wärmebudgets. Die Schwerpunktlage ändert sich, ggf. muss dadurch die Flugdynamik angepasst werden samt Steuerung in Hard- und Software. Das Ding verändert den Wärmehaushalt im All und am Boden. Dann werden ggf. die Betriebsszenarien komplizierter (wann kann welches Gerät wie lange arbeiten?). Dasselbe gilt erst recht für das Energiebudget ... und die Software an Bord muss auch immer mehr können. Muss am Ende der Bordrechner noch umdesignt werden? ... usw. ...

Funktionsfähigkeit
Das zusätzliche Gerät muss leicht sein, es muss den Start aushalten, es muss den Raumflug überstehen, es muss die Landung mitmachen und dann muss vor Ort funktionieren. Das zu planen, zu designen, zu testen, zu qualifizieren ist aufwändig und teuer. Damit dauert es noch länger und wird noch teurer die Mission hinzubekommen

Zuverlässigkeit
Neue Funktionen und neue Hardware bringen neue Fehlermoden. Wie wirkt alles zusammen? ... es kann mehr schief gehen. Wenn man dann automatische Fehlerentdeckung, -isolation und -wiederherstellung implementieren möchte (quasi Safe-Modes), wird auch das aufwändiger. Die Avionik an Bord muss mehr können.

Klar lässt sich alles möglich "anbauen", aber eben nicht "mal einfach so". Bei all den Prozessen, die dann anlaufen, ist man sinnigerweise sehr konservativ, wenn es darum geht neue Funktionen einzubauen (keep it simple). Wenn es keinen echten Mehrwert bringt (es geht auch ohne ...), dann lässt man das (spart sich diese Probleme).

Noch ist dort kein Lander am Staub "erstickt". Und selbst wenn es für die Rover mal schwierig war: sie haben es geschafft, obwohl sie noch nicht mal für so langen Betrieb über Winterphasen gebaut waren.
Und Spirit ist v.a. deswegen verstummt, weil er festgefahren war und sich nicht mehr ausrichten konnte (das war die Strategie, die bis dahin gut funktioniert hat) ... Wenn man für alle möglichen Eventualitäten "etwas einbaut", dann fliegen wir mit der guten alten Erde zum Mars und versuchen dort anzudocken.

Versteh mich nicht falsch. Mir ist natürlich klar das jetzt noch ein einfaches "dranbauen" nicht funktioniert. Ich rede von zukünftigen Lander und Rover. Das In-Sight so bleibt wie er ist steht fest.

Aber um das nochmal zu erläutern. Für zukünftige Marsmissionen wird es nicht die Welt sein bei einem ohnehin äußerst komplexen Gerät bewegliche Panele zu integrieren.

Und nochmal der Vergleich Spirit und In-Sight. Den ganzen Lander nach der Sonne auszurichten wie bei Spirit wird gar nicht funktionieren. Man mag das Prinzip vielleicht gut bei Rover hinbekommen haben aber bei Lander wird das nix 

Es hängt halt vom Missionsziel ab. Wenn man eine "lange Mission" plant und designt, dann ploppen vielleicht neue, explizite Anforderungen auf, die zu solchen technischen Lösungen führen. Der Mars verhüllt sich ja auch immer mal wieder großflächig unter Staubstürmen. Aber auch in solchen Szenarien kann es noch andere Lösungen geben.

Da hast du auch wieder Recht. In-Sight soll ein Marsjahr durchhalten. Hoffen wir das es reicht.

EDIT: Wie tief soll eigentlich In-Sight bohren? Und was passiert mit den beiden 6U Cubesats die mit zum Mars mitgenommen werden. Verbleiben die im Orbit, machen die einen Fly-By und dienen nur zur Kommunkiation bei der Landung, oder treten sie in die Atmosphäre mit ein. ?

Hallo Gertrud & PaddyPatrone,

die Solarflächen mit den runden Fächerdesign wurden ja während der Phonix Lander Mission verwendet. Die Flächen waren hier unbeweglich. Nachdem man sie so erfolgreich unter realen Marsbedingungen getestet hat und sie auch im hohen Norden fuktioniert haben, benutzt man nun auch bei InSight die selbe Konstruktion. Alles andere macht auch gar keinen Sinn und gefährdet wie Schillrich schon erklärt hat, nur die Mission.

Falls es aber dennoch mal zu staubig werden sollte, haben wir immer noch die Marswindhosen...

@ Blackman:
Das System bohrt bis zu 5 Meter in den Marsboden und ist das verbesserte Nachfolgesystem SD2 welches sich auf dem Philae Lander der Rosetta Mission befindet.

Die Cubsats schwenken nicht in eine Marsumlaufbahn ein, sondern rasen nach erfolgter Relaisarbeit weiter in den Raum.

Oke danke Hab die Infos auf anhieb nicht gefunden.