InSight auf Atlas V 401

Die Feder könnte gebrochen sein, das wäre eine Erklärung.
300 Tage bei Temperaturen von +5 bis -150°C, man hat einfach zu lange gewartet.

Selbst wenn die Feder (oder Federn, der Mechanismus hat zwei oder mehr) gebrochen sein sollten, dann wirken sie gar nicht, aber nicht auf einmal rückwärts.

Ich habe keine Ahnung wieviele Hammerschläge schon durchgeführt wurden. Aber wenn das in Portionen von max. 150 Schlägen durchgeführt wurde, dann denke ich mal daß es vielleicht nicht mehr als 5000 bisher waren (meine unsubstatiierte Schätzung), das wären erst 11% der Qualifikation.

Auf dem Blog von Tilmann Spohn steht:
bis Ende März 2019 (auf dem Mars) : insgesamt 8.000 Schläge; seitdem, ab Sol 308, weitere 570 Schläge (220+150+50+150), also total 8.570 Schläge bisher, knapp 20% der Qualifikationslebensdauer im Test.
Auffallend ist, dass der Vortrieb pro Schlag zuletzt um den Faktor 10 kleiner war als im Test  (0,1 mm/Schlag statt 1 mm/Schlag) - Spohn erklärt das mit einer Verdichtung des Bodens vor dem Mole durch das lange Hämmern auf der Stelle. Die noch verbleibende Lebensdauerreserve von 36.500 Schlägen würde damit für noch 3,65 m Eindringtiefe reichen; die anvisierten 5 m sind wohl jetzt außer Reichweite ..

Auffallend ist, dass der Vortrieb pro Schlag zuletzt um den Faktor 10 kleiner war als im Test  (0,1 mm/Schlag statt 1 mm/Schlag) - Spohn erklärt das mit einer Verdichtung des Bodens vor dem Mole durch das lange Hämmern auf der Stelle. Die noch verbleibende Lebensdauerreserve von 36.500 Schlägen würde damit für noch 3,65 m Eindringtiefe reichen [...]

Ja, aber doch nur, wenn der Boden weiterhin so dicht gewesen wäre. Wenn der Bohrer die "verdichtete Zone" erstmal durchdrungen hätte, wäre der Vortrieb pro Schlag wieder gestiegen, z.B. auf die 1 mm/Schlag, so meinte er das natürlich.

Zitat von: proton01 am 27. Oktober 2019, 10:25:42

Ich habe keine Ahnung wieviele Hammerschläge schon durchgeführt wurden. Aber wenn das in Portionen von max. 150 Schlägen durchgeführt wurde, dann denke ich mal daß es vielleicht nicht mehr als 5000 bisher waren (meine unsubstatiierte Schätzung), das wären erst 11% der Qualifikation.

Auf dem Blog von Tilmann Spohn steht:
bis Ende März 2019 (auf dem Mars) : insgesamt 8.000 Schläge; seitdem, ab Sol 308, weitere 570 Schläge (220+150+50+150), also total 8.570 Schläge bisher, knapp 20% der Qualifikationslebensdauer im Test.

Danke.  Da hab ich mich etwas verschätzt, aber um weniger als den Faktor 2 

Interessant, vielleicht ist der Untergrund doch deutlich anders, als die bisherigen Modelle hergeben?

@Terminus:
 das mit dem Verdichtungseffekt ist ja nur eine Interpretation; man könnte das auch deuten als eine sich anbahnende Fehlfunktion des Hammermechanisms, vor allem vor dem Hintergrund der jetzt beobachteten Bewegungsumkehr.
Auch beim weiteren Hämmern würde sich ein Verdichtungseffekt im Boden vor dem Mole ausbilden.

300 Tage bei Temperaturen von +5 bis -150°C, man hat einfach zu lange gewartet.

Die Mole ist qualifiziert für eine Betriebstemperatur -45°C bis +50°C und eine Lagertemperatur (ohne Betrieb) von  -105°C bis +50°C
Die support structure ist qualifiziert für eine Temperatur -120°C bis +50°C (mit und ohne Betrieb).

Da die Mole wohl viell länger an der Oberfläche ist als ursprünglich vorgesehen könnte sie eher den temperaturbereich der support structure erlebt haben, welche für kälter qualifiziert ist. Vermutlich war eine Übernachtung der Mole im freien niht vorgesehen ? (würde mich wundern, das kann man ja nicht ganz ausschließen)

Ich hatte gerade einen sehr langen Text (ca. 2 A4 Seiten) über die Funktion vom Bohrer geschrieben incl. Überlegungen welches Bauteil beschädigt worden sein könnte und welche Auswirkungen das dann in welchem Fall haben könnte.

Beim Klick auf "Schreiben" kam ein "Timeout" mit der Meldung "Sie sind ausgeloggt". Leider hatte ich den Bericht nicht in der Zwischenablage. Ich wünsche mir so sehr eine bessere Forensoftware hier welche diesen Fehler nicht hat. Der Fehler tritt immer dann auf, wenn man länger als ca. eine Stunde am Beitag schreiben ist.

Aus Zeitgründen kann ich den Bericht leider gerade nicht neu schreiben. Aber das Bild vom Bohrer poste ich kurz:




Mini-Kurzfassung:
- Der Motor dreht sich
- Der Ziehmechanismus dreht sich
- Der "Bollen" am Ziehmechanismus hakt sich an der Spirale sein.
- Die Spirale zieht sich nach rechts
- Das Gewicht zieht sich nach rechts
- Die Feder spannt sich
- Der "Bollen" rastet aus der Spirale aus
- Die Feder beschleunigt das Gewicht nach links
- Das Gewicht schlägt links auf das Gehäuse
- Das Gehäuse, also der ganze Bohrer, rammt sich etwas tiefer in den Boden.

Das ist eine Katastrophe  :'(
Verzweifelte Versuche daraus einen Witz zu machen kann ich momentan überhaupt nicht nachvollziehen.
Wir haben uns vorgestern beim Vortrag von Herrn Spröwitz vom DLR bei den Munic Space Talks mit den Leuten vom JPL und DLR gefreut, dass es jetzt wieder vorwärts geht. Und jetzt das!
Ich glaube nicht an eine plötzliche Veränderung des Marsbodens.
Wenn es bisher nicht funktioniert hat mit dem Eindringen, dann blieb der Mole einfach "stehen", u.U. hat sich das Loch erweitert oder er kam in Schräglage.
Von einer Rückwärtsbewegung wurde, meines Wissens, nie berichtet.
Selbst wenn die Reibung ohne Schaufel oder mit reduziertem Schaufeldruck nicht ausgereicht haben sollte, dass es weiter geht, dass der Mole plötzlich mit wenigen Hammerschlägen soweit aus dem Loch "geschoben" wird, kann ich mir nur mit einem Defekt erklären.
Eine mechanische Umkehrung des Hammereffekts durch Fehlprogrammierung kann ich mir eigentlich auch nicht vorstellen, selbst wenn der Motor in die falsche Richtung gelaufen wäre, deshalb wird ja die mechanische Konstruktion im Schaft nicht auf den Kopf gestellt.
Auch die beobachtbare Vibration des Flachbandkabels deutet auf ein mechanisch verändertes Verhalten hin.

Qualifiziert oder nicht, mein (trauriger) Tipp ist, dass es einen gravierenden Defekt gab.
Sehr, sehr Schade! 

Viele Grüße
Rücksturz

Edit: Hugos inzwischen gepostetes Bild zeigt noch mal, wenn der Motor wegen Fehlprogrammierung andersherum liefe, würde der Hammermechanismus nicht einfach in die andere Richtung wirken, sondern eher blockieren.

Im neuesten Bild D000M0325_625395870EDR_F0000_0830M_ ist der Mole noch weiter nach oben gerutscht und zur Seite gekippt.

Ich glaube nicht an eine plötzliche Veränderung des Marsbodens.

Ich auch nicht. Ich meinte das so, dass der Marsboden an der Stelle irgendeine unbekannte Eigenschaft besitzen könnte, die sich nur jetzt erst zeigt. So ähnlich wie die mittlerweile bekannte Eigenschaft, dem Bohrer im Bohrloch zuwenig Reibung zu verleihen, könnte es noch weitere Eigenschaften geben, die das Bohren verhindern.

Aber was soll das sein? Keine Ahnung . Als ich das erste Bild (von 12:48 Uhr Ortszeit) gesehen habe, dachte ich erst natürlich an den berühmten Stein, der vielleicht schon die ganze Zeit im Weg lag? und gegen den der Bohrer jetzt vielleicht erstmals richtig HART gehämmert hat? und sich daher durch elastischen Rückprall mit einem Ruck rückwärts das Loch hoch bewegt hat??

Dann habe ich mir aber die etwas früheren Bildern (12:32, 12:30) angesehen und demnach kann es kein einzelner Schlag gewesen sein, sondern der Bohrer scheint sich ja minutenlang rückwärts aus dem Loch gearbeitet zu haben.

Die Aufklärungsarbeit der Falcon-9-Explosion auf der Startrampe vor ein paar Jahren war ja auch äußerst mühsam. Da wurde erst alles Mögliche spekuliert, bis hin zu Sabotage durch Scharfschützen der Konkurrenz. Nachher stellte sich als Ursache ein physikalischer Effekt heraus, der nur unter extremen Bedingungen auftritt.

Wenn es bisher nicht funktioniert hat mit dem Eindringen, dann blieb der Mole einfach "stehen", u.U. hat sich das Loch erweitert oder er kam in Schräglage.
Von einer Rückwärtsbewegung wurde, meines Wissens, nie berichtet.

Genau.

Wenn ich mir die Konstruktion des Bohrers laut Hugos Zeichnung so ansehe, kann ich mir auch keinen Bohrerdefekt vorstellen, der die Rückwärtsbewegung erklärt. Die Feder soll den Schlag ja nicht dämpfen, sondern das Gewicht überhaupt erst mit Schmackes gegen die Spitze jagen.

Eine mechanische Umkehrung des Hammereffekts durch Fehlprogrammierung kann ich mir eigentlich auch nicht vorstellen, selbst wenn der Motor in die falsche Richtung gelaufen wäre, deshalb wird ja die mechanische Konstruktion im Schaft nicht auf den Kopf gestellt.

Das sollte tatsächlich nur Galgenhumor sein.

Es macht einen schon nachdenklich, dass in so vielen Fällen die Bodenparameter auf anderen Himmelskörpern so weit von den (sicher sorgfältig angesetzten) Annahmen abweichen - seit Viking (1976) ist ja doch schon einiges auf der Oberfläche gemessen worden.
PHOENIX hatte Probleme mit der unerwarteten "Klebrigkeit" der Bodenproben an der Robotic Arm-Schaufel und den Einfüllöffnungen des TEGA-Experiments - obwohl der Boden ja extrem trocken ist; PHILAE hatte Probleme mit der unerwarteten Härte und Festigkeit der Oberflächenschichten von 67 P - die Eisschrauben gingen kaum rein; MUPUS schafte es nicht durch die Kruste (PI übrigens: T.Spohn..). Jetzt InSight HP3: der Mole verhält sich komplett anders als bei den Bodentests und marschiert sogar rückwärts ... was läuft da schief ?  Die Bedingungen sind ja durchaus unterschiedlich: hohe/niedrige Temperatur, Atmosphäre ja/nein, Zusammensetzung Eis/Geröll-Gestein usw

Ist euch aufgefallen dass auf einigen Bildern das Kabel unscharf abgebildet ist?
D.h. Der Bohrer hat während der Belichtungszeit vibriert und bei Tag ist die Belichtungszeit sicherlich nicht lang gewesen.

Ich frage mich - was hat man denn für einen Boden erwartet? Doch wohl nicht Buddelkastensand in einer Schicht von 5 Metern?
Zunehmend wird der Einfluß von Wasser und Eis in der Marsgeschichte höher eingeschätzt.
Nun ja - das hier ist der Querschnitt durch einen freigelegten Teil einer Wall-Moräne des Inntalgletschers. Ein Gemisch von Löß, Mergel und Steinen in wechselnder Dichte.

Wäre es möglich, mit der kleinen Baggerschaufel ein kleines Loch auszuheben und dann den Maulwurf dort zu versenken und dann zuzuschütten?

Als erfahrener Praktiker* möchte ich mal zum Thema "Das kann man doch alles ganz anders viel besser machen" ein paar Bemerkungen loswerden.

1. Das vom DLR verwendete Verfahren ist das einzige, mit dem man die Untersuchung der Wärmeleitfähigkeit in den oberen Metern des Bodens mit einem sinnvollen Aufwand durchführen kann. Es geht ja nicht nur darum, einen oder mehrere Temperatursensoren zu versenken, sondern die Sonde wird in bestimmten Tiefen angehalten, dort erwärmt und aus der Abkühlungsrate kann man die Wärmeleitfähigkeit der jeweiligen Schicht errechnen.

2. Selbst wenn man nur ein Messkabel mit Hilfe einer Bohrschnecke ein paar Meter unter die Marsoberfläche bringen möchte heißt das:

2.1. Ein Bohrgestänge, das während des Bohrfortschritts aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt werden muss, das bedeutet, man braucht einen zweiten Arm. Insbesondere, wenn man auf einen größeren Stein trifft und den ganzen Strang wieder ziehen muss, um es an einer anderen Stelle nochmal zu versuchen.

2.2. Die Bohrung muss verrohrt werden damit sie nicht nach dem Ziehen des Bohrers zusammenstürzt. Man muss also parallel zum Bohrfortschritt Rohre montieren und in den Boden drücken, durch die der Spiralbohrer dann das Material nach oben fördern kann. Wenn man die Zieltiefe erreicht hat, wird der Bohrer wieder zerlegt, das Kabel in der Verrohrung versenkt und "Sand" hinterhergeschüttet.

2.3. Anschließend wird die Verrohrung des Bohrlochs gezogen und zerlegt, das obere Ende des Messkabels gegriffen und mit der Messapparatur verbunden. Aber man kann damit eben nur den Temperaturverlauf statisch messen, ohne die aktive Messung der Wärmeleitfähigkeit in den unterschiedlichen Tiefen.

2.4. Jeder einzelne Arbeitsschritt muss vorher programmiert werden und man kann das korrekte Funktionieren erst mit einer Verzögerung von etlichen Stunden beurteilen, bevor man die nächste Bewegung der Arme kommandiert. Und es bedeutet einen weiteren Arm, eine zusätzliche Masse von (mal geschätzt) über 100 kg und ein viel komplizierteres Vorgehen.


Ich finde das Verfahren, das vom DLR angewendet wurde, optimal. Und wenn es damit Probleme gibt (unter anderem weil man nicht unbedingt mit der harten Schicht rechnen konnte), sollte man die Methode nicht als "gescheitert" bezeichnen.


......


* (Konstrukteur von Bohrlochmessgeräten)

Ich finde das Verfahren, das vom DLR angewendet wurde, optimal. Und wenn es damit Probleme gibt (unter anderem weil man nicht unbedingt mit der harten Schicht rechnen konnte), sollte man die Methode nicht als "gescheitert" bezeichnen.

Nichts für ungut, aber wann willst du die Methode denn für gescheitert erklären wenn nicht jetzt,
nachdem sich der Bohrer nach 300 Tagen verzweifelten Versuchen wieder selbst ausgräbt.
Da kann ich wirklich nur den Kopf schütteln wenn man diese Methode jetzt noch als „optimal“ bezeichnet.

Ist euch aufgefallen dass auf einigen Bildern das Kabel unscharf abgebildet ist?

ja, schon vor 7 Stunden, siehe #1338.

"Da kann ich wirklich nur den Kopf schütteln wenn man diese Methode jetzt noch als „optimal“ bezeichnet" (Zitat Captain-S)

Selbstverständlich kann man noch einiges verbessern, aber es gibt nach meiner Einschätzung einfach kein sinnvolleres Verfahren um die Aufgabe zu erfüllen.

@ Chris: Man hat ja schon vergeblich versucht, die harte Schicht ("Duricrust") mit der Schaufel zu knacken, und man kann die Sonde auch nicht greifen, um sie kontrolliert senkrecht in den Boden zu stecken. Das jetzige Loch ist also eigentlich die einzige Möglichkeit um in die Tiefe zu kommen.

Na gut - falls wir das jetzt abhaken können: in 17 Monaten (März 2021) landet "Rosalind Franklin" auf dem Mars und wird mit einem 2 m -Bohrgestänge den Mars "anpieksen" - also mit einer deutlich anderen Technik, die vielleicht dann erfolgreicher ist

Aber auch dieser Lander kann keine Wärmeflussmessungen in der Tiefe durchführen, das hat bisher noch niemand geschafft. Und die Messungen auf dem Mond waren nur indirekt, indem untersucht wurde, wie sich die solare Einstrahlung in der Tiefe auswirkt.

Natürlich wird Rosalind Franklin nicht einfach die Messungen noch einmal machen, für die InSight gebaut wurde, sondern andere, vielleicht interessantere, die mehr Aufwand erfordern (zB Inrarotspektroskopie im Bohrloch/an der Spitze). Alle Messideen sind für die Katz, wenn man es gar nicht erst schafft, das Objekt anzubohren (gut, dass SEIS von der Oberfläche aus arbeiten kann !)

https://exploration.esa.int/web/mars/-/43611-rover-drill

Man hat den Bohrer wieder neu aktiviert. Es scheint, als hätte niemand den Fehler bemerkt und somit hat niemand eine Notabschaltung durchgeführt.

Chronologie aus den Fotos:
Um 12:28 Uhr wurde er erstmalig aktiviert. Er lief dann bis 12:48 Uhr.
Um 15:30 Uhr hat man die Schaufel noch weiter in den Boden gedrückt.
Um 16:04 Uhr hat man den Bohrer erneut aktiviert. Er lief bis 16:11 Uhr.
Um 17:00 Uhr hat sich der Bohrer geneigt. Er scheint jetzt aus dem Loch zu kippen.

Das ganze als Animation:

Danke Hugo für die Zusammenfassung.
Bilder sagen mehr als tausend Worte.

Space is hard.
Mars is harder! 

Da meinste jetzt läufts und auf einmal gehts richtig schief.