InSight auf Atlas V 401

Jedenfalls funktioniert die Sonde weiterhin

Warum "Weiterhin"? Müsste es nicht hießen "1 Tag davor hat noch alles Funktioniert?"

Du berichtest von Sol 550.  Ich habe Sol 544+551 verwendet. Das Video sagt somit nichts da drüber aus, ob der Bohrer weiterhin  funktioniert. Oder habe ich etwas übersehen?

"Warum "Weiterhin"? Müsste es nicht hießen "1 Tag davor hat noch alles Funktioniert?"

Du berichtest von Sol 550.  Ich habe Sol 544+551 verwendet. Das Video sagt somit nichts da drüber aus, ob der Bohrer weiterhin  funktioniert. Oder habe ich etwas übersehen?"


Die beiden Bilder von Sol 544 und 551 zeigten eine ungewöhnliche Entwicklung, die man insbesondere an dem Verhalten des Kabels sehen konnte. Die Animation von Sol 550 beweist aber, dass die Sonde weiterhin funktioniert, d. h. sich beim Hämmern weiter in die Tiefe bewegt. Ob diese Bewegung auch ohne den Druck durch die Schaufel weitergehen wird, werden wir in einigen Tagen sehen. Bis dahin bleibt mein Startschnaps unangetastet. 

Das Hämmern am vergangenen Wochenende erbrachte offenbar keinen weiteren Fortschritt. Beim Betrachten der Bilder scheint es, dass der Maulwurf nach leichtem Eindringen immer wieder zurückspringt. Mmh...
https://mars.nasa.gov/insight/multimedia/raw-images/?order=sol+desc%2Cdate_taken+desc&per_page=50&page=0&mission=insight

moin
vieleicht ist da ja doch eine steinschicht.
dann kann er hämmern so viel er will,das wars dann!
mfg

Gab es da eigentlich mal eine Risikoabwägung? Einfach so nach dem Motto "Ach wir werden schon Glück haben und auf 5 Meter lockere Gartenerde treffen" wird man doch nicht gearbeitet  haben ? Das bissel Vorsondierung ist doch bei einem anderen Planeten auch nicht so sehr aussagekräftig, wie man sieht.
Nun hat man ein Millionengrab. Es dürfen Wetten abgegeben werden, wie lange es dauert, bis der Kassenwart sagt "Nun aber Schluß !"
Ok, ein paar Erkenntnisse fallen immer ab, auch bei sowas....

Gab es da eigentlich mal eine Risikoabwägung? Einfach so nach dem Motto "Ach wir werden schon Glück haben und auf 5 Meter lockere Gartenerde treffen" wird man doch nicht gearbeitet  haben ? Das bissel Vorsondierung ist doch bei einem anderen Planeten auch nicht so sehr aussagekräftig, wie man sieht.
Nun hat man ein Millionengrab. Es dürfen Wetten abgegeben werden, wie lange es dauert, bis der Kassenwart sagt "Nun aber Schluß !"
Ok, ein paar Erkenntnisse fallen immer ab, auch bei sowas....

Es gab Publikationen zu dem Thema, beispielsweise:
M.P. Golombek, R.J. Phillips, Mars tectonics, in Planetary Tectonics, ed. by T.R. Watters, R.A. Schultz (Cambridge University Press, Cambridge, 2010), pp. 183–232. Chap. 5

Early in project development, initial mean free path calculations indicated a high probability of penetrating 3–5 m deep for a regolith volume with <10 % rock abundance. Subsequent effort during project development focused on estimating the rock abundance and  size-frequency distribution at the landing site (Sect. 7.5 ), understanding the shallow subsurface structure from observations of exposed cross sections in scarps (Sect. 7.8 ), measuring  the thickness of the fine-grained regolith from the onset diameter of rocky ejecta craters  (Sect. 7.8 ), and the development of fragmentation theory and modeling based on the cratering record (Sect. 7.10 ). All of these results indicate a fine-grained regolith 3–17 m thick  with low rock abundance that should be conducive to penetration by the mole. Mean free  path calculations (Sect. 7.10) for various assumptions of rock abundance and size-frequency  distributions, the size of a rock that will stop the mole, and the deflection of the mole around  rocks indicate the probability of penetrating 3–5 m deep ranges from 41 % to 98 %.

Google Übersetzter:

Zu Beginn der Projektentwicklung zeigten erste mittlere Berechnungen des freien Pfades eine hohe Wahrscheinlichkeit, 3–5 m tief für ein Regolithvolumen mit einer Gesteinshäufigkeit von <10% einzudringen. Die anschließenden Bemühungen während der Projektentwicklung konzentrierten sich auf die Abschätzung der Gesteinshäufigkeit und der Größenhäufigkeitsverteilung am Landeplatz (Abschn. 7.5), das Verständnis der flachen Untergrundstruktur anhand von Beobachtungen freiliegender Querschnitte in Steilhängen (Abschn. 7.8 ) und die Messung der Dicke des feinkörniger Regolith aus dem Beginn des Durchmessers felsiger Ejektakrater (Abschn. 7.8 ) und der Entwicklung der Fragmentierungstheorie und -modellierung auf der Grundlage der Krateraufzeichnung (Abschn. 7.10). Alle diese Ergebnisse deuten auf einen feinkörnigen Regolith mit einer Dicke von 3 bis 17 m und einer geringen Gesteinsfülle hin, der das Eindringen des Maulwurfs begünstigen sollte. Mittlere Berechnungen des freien Pfades (Abschn. 7.10) für verschiedene Annahmen zur Gesteinshäufigkeit und Größenhäufigkeitsverteilung, zur Größe eines Gesteins, das den Maulwurf stoppt, und zur Durchbiegung des Maulwurfs um Felsen zeigen die Wahrscheinlichkeit eines Eindringens in 3 bis 5 m Tiefe reicht von 41% bis 98%.

-von mir Fett markiert

Also so wie ich das verstehe, bestand eine Wahrscheinlichkeit von 41-98% das eine Tiefe von 3-5m erreicht wird.

wobei unknown unknowns natürlich nicht berücksichtigt werden konnten...Stichwort: zu geringe Haftreibung des Regolith + freirütteln eines zu großen Loches

Über das Regolith hat man aber wohl mehr gelernt (bzw mehr fragen aufgeworfen) als über mögliche Steine im Untergrund.
Dem Boden sollte man wirklich mal richtig zur Leibe rücken...

Nun hat man ein Millionengrab.

Naja, man hat ja mit dem "Seismic Experiment for Interior Structure" noch ein anderes Hauptinstrument und einige Nebennutzlasten.

... Dem Boden sollte man wirklich mal richtig zur Leibe rücken...

Ich sehe das schon kommen, dass der ExoMars-Rover-Bohrer in drei Jahren nach den ersten 20 cm die Ohren anlegt - und was hat man dann gelernt ?
Dass man es beim nächsten Mal ziemlich anders versuchen muss ...

@Superrick652
Danke für die Rückschau
Eine Wahrscheinlichkeit von...bis in einer Publikation zu postulieren find ich lustig...

@Sensei - ich meinte da nur den Maulwurfteil + Drumherumausrüstung.
Auf eine 41% Wahrscheinlichkeit hin so was einfach hinzuschicken, halt ich dennoch für unverantwortlich. Sowas kann man machen, wenn man an der gleichen Stelle vorher ein Profilecho gemacht hätte. Daß man da trotzdem Einiges gelernt hat, glaub ich freilich.

Eine Wahrscheinlichkeit von...bis in einer Publikation zu postulieren find ich lustig...

  Warum?
Ich fände es seltsam in einer wissenschaftlichen Arbeit konkrete Werte ohne Schwankungsbreite zu finden - erst recht wenn etliche Annahmen in so eine Rechnung hinein fließen.

Gab es da eigentlich mal eine Risikoabwägung? Einfach so nach dem Motto "Ach wir werden schon Glück haben und auf 5 Meter lockere Gartenerde treffen" wird man doch nicht gearbeitet  haben ?

Ja schon, das ist hier doch diskutiert worden: Man hat sich auf Hirise-Bildern höchster Auflösung die sichtbare Verteilung großer Steine an der Oberfläche angesehen. Die war niedrig.

Dann hat man sich (vereinfacht) gesagt: "Wenn es an der Oberfläche wenige große Steine gibt, wird es in der Tiefe auch so sein."

Das finde ich eine plausible Annahme:

- Man stelle sich vor, man nimmt eine Schüssel voll Gartenerde mit wenigen Steinen darin. Das schüttelt man ein paarmal kräftig durch.
- Dann nimmt man eine zweite Schüssel, auch wieder Gartenerde, aber mit deutlich mehr Steinen darin. Diese Schüssel schüttelt man auch ein paarmal kräftig durch.

In der zweiten Schüssel werden mehr sichtbare Steine an der Oberfläche liegen und natürlich auch in der Tiefe.

Es ist ja auch nur eine Studie. Die Entscheider bei der NASA und der ESA haben sich natürlich auch andere Abschätzungen angeschaut, bevor sie sich auf dieses Experiment und auf diese Ausführung festgelegt haben.

In der Publikation wird auch nur die Wahrscheinlichkeit untersucht, dass der Mole vorzeitig an einem größeren Stein scheitert. Das aktuelle Problem wird aber höchstwahrscheinlich durch die "Duricrust" verursacht, also eine Schicht, die durch Salzverkrustungen stark verhärtet ist. Da die Sonde dafür kostruiert wurde in Lockermaterial zu arbeiten, hat sie jetzt Probleme, den Rückstoß durch Reibungskräfte abzubauen.

ich hoffe mal, die sind noch nicht mir ihrem Latein am Ende. Aus dem Bauch heraus würde ich beim Betrachten der Bilder in Erwägug ziehen, das Loch in dem der Maulwurf jetzt drin ist, von oben mir Regolith abzudecken und dann nochmal mit der Schaufel draufzudrücken, um das Material zu verdichten.

Zitat

Eine Wahrscheinlichkeit von...bis in einer Publikation zu postulieren find ich lustig...

  Warum?
Ich fände es seltsam in einer wissenschaftlichen Arbeit konkrete Werte ohne Schwankungsbreite zu finden - erst recht wenn etliche Annahmen in so eine Rechnung hinein fließen.

Ich glaube die Reaktion kommt daher, dass man für gewöhnlich einen Schwankungsbereich eines anderen Wertes angibt und dann die Unsicherheit, dass der Wert tatsächlich in dem Bereich liegt als eine Wahrscheinlichkeit. Ein Schwankungsbereich einer Wahrscheinlichkeit wäre ja sozusagen eine "Unsicherheit der Unsicherheit".

Ich würde mir das hier so erklären, dass wenn man die Häufigkeit und Größenverteilung von Steinen im Boden kenne würde, man dann eine Wahrscheinlichkeit berechnen könnte, dass man vor Erreichen von 3-5 Meter tiefe auf einen Felsen stößt. (Selbst bei genauer Kenntnis Kenntnis der Bodenbeschaffenheit weiß man ja immer noch nicht, wo genau die Steine liegen). In Unkenntnis der Bodenbeschaffenheit ergibt sich dann eben eine Schwankungsbreite von Wahrscheinlichkeiten.

ich hoffe mal, die sind noch nicht mir ihrem Latein am Ende. Aus dem Bauch heraus würde ich beim Betrachten der Bilder in Erwägug ziehen, das Loch in dem der Maulwurf jetzt drin ist, von oben mir Regolith abzudecken und dann nochmal mit der Schaufel draufzudrücken, um das Material zu verdichten.

Genau das hoffe ich auch, Regolith drauf schaben, das hatte man ja schon einmal getestet. Und dann Drücken.

Das mit den Steinen ... guckt euch mal die Oberfläche rund um den Lander an, da sind schon ein paar Brocken, die halb aus der Oberfläche ragen. Auch scheint mir, dass natürlich das Lander-Schubwerk, bei der Landung einiges an Geröll weggeblasen haben dürfte was auf dem Regolith lag? Jedenfalls kommt mir die ganze Landestelle doch eher "geleckt" vor, wenn man das Geröll weiter hinten im Bild sich ansieht.

"Regolith drauf schaben, das hatte man ja schon einmal getestet"

Leider mit dem erwartet schlechten Ergebnis *. Der Versuch "Regolith in das Loch zu kratzen" wurde durch das Einklappen des Unterarms bewirkt. Da der Arm nach meiner Schätzung ungefähr einen Winkel von 45° zur Oberfläche hat, wird bei einer Horizontalbewegung von 1,5 cm auch die Kante des Scoop (der "Schaufel") 1,5 cm tiefer gezogen und trifft dabei auf die Oberfläche der Kruste und wird dann blockiert.

Man könnte aber den Scoop etwa 2 cm jenseits des Lochrandes aufsetzen und den Unterarm einklappen, in der Hoffnung, dass die Kante des Lochs mit herunterbricht. Man kann auch den Scoop von innen aufsetzen und den Arm etwa 1,5 cm nach außen schieben. Dabei gewinnt man allerdings auch nur wenige ccm an Lockermaterial mit dem man das Loch auffüllen kann.

Es ist wahrscheinlich sinnvoller, den Arm 10 oder 15 cm nach rechts zu schwenken, einen leichten Druck auf den Regolith einzustellen und den Arm dann zurück zum Loch zu bewegen, dabei wird man wahrscheinlich erheblich mehr Material in das Loch schieben können.

Die andere Alternative wäre mit der Kante des Scoop auf die Sonde zu drücken, wie T. Spohn es bereits vorgeschlagen hat.

......

* Der Versuch wurde an Sol 417 durchgeführt. Das Ergebnis sieht man hier:




Ich meine die Struktur, die ca. 10 cm "oberhalb" des Lochs geschaffen wurde.

Quelle: https://mars.nasa.gov/insight/multimedia/raw-images/?order=sol+desc%2Cdate_taken+desc&per_page=50&page=17&mission=insight

PaulH51 hat seine animierte GIF-Serie vom Sol 557 (21.6.2020) nochmal aktualisiert:

https://streamable.com/z51nfx

Man sieht am Kabel, dass sich die Sonde etwas bewegt, allerdings offensichtlich nicht auf Tiefe geht. Zum Ende der Serie kann man ein kleines Steinchen sehen, das an der linken Seite der "Schaufel" nach unten wandert, offenbar wegen der Vibrationen der Sonde, die immer noch direkt im Kontakt mit dem Scope ist, also immer noch gedrückt wird.

......

Die Datei ist anscheinend zu groß, daher hier nur der Link.

Es gibt wieder einen neuen Logbucheintrag von Tilman Spohn
https://www.dlr.de/blogs/desktopdefault.aspx/tabid-5893/9577_read-1090/%E2%80%AC?fbclid=IwAR2-9XeY6tngAZlJWNvMSloZ5YXbMG78p3XvnXc5Hh0dTjkU1uxEMfzYUqE
Man will woll jetzt versuchen das "Loch" vom Laulwurf mit Sand zu verfüllen.
Hoffen wir, dass das klappt und den Maulwurf tiefer bringt.

Noch ein paar Bemerkungen aus dem Beitrag von T. Spohn:

1. Die Sonde bewegt sich ohne Druck durch den Arm nicht weiter nach unten, d. h. sie hängt immer noch unter der Schaufel.

2. Die nächste Aktion wird das Ausschwenken des Arms sein, um Fotos aus dem "Bohrloch" zu bekommen.

3. Anschließend könnte man sich überlegen, die entstandene "Grube" mit Regolith aufzufüllen um die Reibung zu verbessern.

4. Die Abschlussbemerkung ist aber auch nicht sonderlich optimistisch:

Das Maulwurf-Team wird jetzt allerdings erst einmal eine Pause einlegen. Wir werden die mit dem Vorhaben zusammenhängenden Fragen besprechen und den Roboterarm in der Zeit für andere wissenschaftliche Aktivitäten zur Verfügung stellen. Wenn alles gut geht, werden wir unsere Aktivitäten voraussichtlich im August wieder aufnehmen.

(In China würde man es so formulieren: Das Team wird sich einer kritischen Neubewertung der Situation unterziehen)

In dem zweiten GIF, im Text von Hr. Spohn, ist mir ganz links im oberen Drittel eine Merkwürdigkeit aufgefallen. Am oberen Rand des Schattenverlaufs des Arms, verändert sich eine Stelle am Boden.
Es sieht so aus, als wenn sich dort eine kleine Rille in einem Staubhaufen bilden würde. Ein Artefakt der Kamera oder ein veränderter Schattenwurf durch die veränderte Position der Sonne?
Mit den Erschütterungen durch den Bohrer wird es vermutlich nicht zusammenhängen. Scheint mir zu weit entfernt.

Hm, gute Frage. Die Änderung passierte während des Hämmerns am Sol 557 zwischen 15:40:39 und 15:41:10.

Es ist kein Artefakt und auch kein plötzlicher Schattenwurf. Die harte Schicht unterhalb des Regolith (der ist nach Spohns aktueller Info ca. 1 cm dick ist) ist ziemlich porös, ich schätze mal, dass ca. 50% dieser Duricrust aus kleinen Hohlräumen besteht. Das sieht man auch daran, dass die Sonde eine Grube geschaffen hat, in der das ganze losgeschlagene Material praktisch versackt ist.

Meine Vermutung ist, dass durch das Hämmern ein kleiner Hohlraum an der Oberfläche der Duricrust nachgegeben hat und der Regolith darüber dann dort hineingerutscht ist.

Die NASA beschreibt die nächsten Aktionen der Arm-Kamera:

Betrachtung des Bohrlochs unter verschiedenen Winkeln um die aktuelle Situation des Mole abschätzen zu können, danach Aufnahmen der Staubbedeckung auf den Solarflächen. Anschließend nächtliche Aufnahmen des Himmels um Meteorite zu sehen, einerseits um die Zahl der Fälle besser abschätzen zu können, andererseits hofft man auf das Glück, einen Einschlag zu fotografieren, der anschließend vom Seismometer registriert wird.

https://mars.nasa.gov/news/8705/nasas-insight-flexes-its-arm-while-its-mole-hits-pause/?site=insight

Der Arm ist jetzt weg geschwenkt, so dass es endlich wieder einen Blick auf den Mole  gibt.

 

Das Bild stammt aus Sol 577 (gestern, 11.7.), weitere Bilder von der NASA:

https://mars.nasa.gov/insight/multimedia/raw-images/?order=sol+desc%2Cdate_taken+desc&per_page=50&page=0&mission=insight

Man sieht auch, dass die "Schaufel" hochgeklappt wurde, sie wird also in nächster Zeit wohl nicht mehr eingesetzt werden.

Hier mal ein kleines Interview mit Tilman Spohn vom 10.07.2020.
(ist aber eigentlich nichts neues. Aber wer sich immer schon gefragt hat "Wie klingt eigentlich seine Stimme?" kann sich das mal anhören) 
https://srv.deutschlandradio.de/dlf-audiothek-audio-teilen.3265.de.html?mdm:audio_id=846253

Kurz zusammengefasst

- Sonde ist konstruiert um sich im Sand vorwärts bewegen.
- Auf dem Mars wurde dann aber festgestellt, dass die ersten 10-30cm nicht Sand sondern verfestigte Kruste sind.
- Folge ist, dass die Reibung, um den Rückstoß beim Hämmern aufzufangen, geringer ist als bei den Versuchen mit Sand auf der Erde.
- Deshalb neigt die Sonde dazu vor sich hin zu hüpfen, satt in den Boden ein zu dringen.
- Darum wurde mit der Schaufel auf die Sonde gedrückt, bzw. gegen die Wand.
- jetzt kommt man aber so nicht weiter und versucht das Loch (7cm tief, 14cm durchmesser) mit Sand aus der Umgebung zu füllen
- Es wurde davon ausgegangen das die Durikruste 1-2cm dick ist (wie bei den Landestellen der Amerikaner), jetzt ist die aber offenbar etwa 20cm dick ist. War so in der Konstruktion nicht vorgesehen
- Das war einfach Pech.

Die Eigenschaften der "duricrust" (auch die Stärke) erinnern an den "Ortstein" (unter Podsol-Böden) hier bei uns auf der Erde. Dessen Entstehung setzt allerdings flüssiges Wasser im Boden voraus. Interessant.
Insofern vielleicht nicht nur "einfach Pech" - man hatte schlicht und ergreifend eine solche Möglichkeit nicht in Betracht gezogen ...

https://de.wikipedia.org/wiki/Ortstein

Es gab Hinweise auf die Existenz einer Duricrust, beispielsweise ist der Rover Spirit offenbar durch eine dünne Kruste eingebrochen und hat sich dann im darunterliegenden Sand festgefahren. Allerdings weiß man praktisch nichts darüber, wo sich solche Schichten befinden und auch über die Dicke und die mechanischen Eigenschaften gab es bisher nichts.

Andererseits hat man durch dieses Experiment über die Eigenschaften der Duricrust sehr viel gelernt, was für spätere Landungen mit schwererem Gerät wichtig sein könnte. Die Frage ist, ob man anhand von Radardaten oder thermischen Untersuchungen aus dem Orbit solche Krusten evtl. kartieren kann.

@ Superrick652: gute Zusammenfassung von T.Spohns Zusammenfassung