Hallo Terminus,
Zitat von Dir : "Das ist bei
diesem Rover ja zum Glück nicht so das Problem. Es sei denn, die erforderliche Energiemenge überschreitet die Kapazität der Akkus, oder kommt so nahe daran, dass der restliche Tagesbetrieb in Frage gestellt wäre..."
Die Akkus sollen eigentlich möglichst wenig genutzt - sprich "entladen" - werden. Speziell der reguläre Tagesbetrieb ist jedoch der eigentliche Knackpunkt.
Für seinen Betrieb steht Curiosity pro Tag eine gewisse Energiemenge zur Verfügung, welche zwar deutlich höher als bei Opportunity ausfällt, aber trotzdem immer noch limitiert ist. Neben den Instrumenten muss der Rover dabei genügend Energie "in der Hinterhand" behalten, um andere, lebenswichtige Systeme ( Bordcomputer, Heizungssystem, Kommunikationsanlage ) in einem ausreichenden Maß mit Energie versorgen zu können.
Der Rover verfügt über
10 Instrumente und jedes einzelne Team will natürlich so viele Daten bzw. Bilder sammeln und Messungen durchführen wie nur irgendwie möglich. Besonders die Analysen mit den Instrumenten CheMin und noch mehr mit dem SAM sind dabei besonders energieintensiv. Deshalb wurden diese beiden Instrumente bisher hauptsächlich während der Nächte eingesetzt, wenn normalerweise keine Kameraaufnahmen möglich sind. Trotzdem hatten die Analysen, welche speziell mit dem SAM durchgeführt werden, bereits mehrfach zur Folge, dass andere Instrumente ( Mikroskopkamera, APXS ) am selben Tag aufgrund ungenügender Energiereserven keine oder nur reduzierte Messungen durchführen konnten. Ich kann mir sehr gut vorstellen, dass in diesem Zusammenhang innerhalb des wissenschaftlichen Teams der Mission ein ständiger "Kampf" um die Verteilung der zur Verfügung stehenden Ressourcen herrscht. Neben dem Energieverbrauch geht es dabei auch um die Zeit, welche jede einzelne Messkampagne benötigt...
Die "beweglichen" Instrumente - also alles, was am Instrumentenarm oder am Kameramast montiert ist - müssen dabei im Vorfeld einer jeden Messung erst einmal richtig platziert werden. Bevor dies möglich ist müssen die für diese Bewegungen zuständigen Aktuatoren eine bestimmte Betriebstemperatur erreicht haben. Während des Marstages fällt das bei Umgebungstemperaturen um den Nullpunkt herum relativ leicht bzw. ist sogar überflüssig. Während der Nächte ( Temperaturen um die minus 70 Grad Celsius ) muss hierfür dagegen erst einmal das Heizsystem aktiviert werden, welches nun einmal leider sehr viel Energie benötigt.
Selbst wenn eine entsprechende Ausrichtung des jeweiligen Instrumentes für nächtliche Aktivitäten bereits während des vorherigen Tages erfolgte, muss dann immer noch die Elektronik und die Sensoreinheit des Instrumentes vor dem Beginn der Messungen bzw. Bildaufnahmen "beheizt" werden. Die CCD-Chips der Kamerasysteme sind für eine bestimmte Betriebstemperatur ausgelegt und auch die anderen Systeme sind für einen bestimmten Temperaturbereich optimiert. Die hierfür benötigte Energiemenge fehlt dann den anderen Instrumenten während des folgenden Tages und können auch nicht immer durch die Batterien abgedeckt werden.
Hierzu ein Link auf einen Beitrag von Ken Herkenhoff vom USGS :
http://astrogeology.usgs.gov/news?id=news/sol-289-update-on-curiosity-from-usgs-scientist-ken-herkenhoff-heating-up ( engl. )
Es muss also gut durchdacht werden, wann und wofür der Rover seine täglich zur Verfügung stehenden Energieressourcen einsetzt. Die Entscheidung hierüber wird fast täglich neu getroffen und ist Bestandteil der regelmäßig stattfindenden Treffen, Telefon- und Videokonferenzen, in deren Rahmen die beteiligten Wissenschaftler und Ingenieure die weiteren Aktivitäten von Curiosity festlegen.
Zukünftig wird allerdings ( hoffentlich ) ein nicht unbeträchtlicher Teil der Energie dafür eingesetzt werden, um sich fortzubewegen. Die Untersuchung von "Cumberland" ist beendet und Curiosity bereitet sich darauf vor, die Fahrt zum Mount Sharp anzutreten (
http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/07062013195436.shtml ). Als einen ersten Schritt hierbei absolvierte der Rover am Sol 297 ( 7. Juni 2013 ) eine Fahrt über 19,12 Meter. Hier die entsprechende Karte, erstellt von Phil Stooke vom UMSF-Forum :
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?s=&showtopic=7442&view=findpost&p=200777 Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko