MSL Rover Curiosity - Transit und Landung

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Offline Schillrich

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #800 am: 04. August 2012, 18:54:02 »
Es geht nicht um eine Definitionsdebatte, sondern um die o.a. Frage wie MSL steuert und mit welchen Parametern. Ich will auch bewerten will valide meine erste Antwort an Flint war.

Und zum Space Shuttle: der Start war bis SRB-Trennung open loop, danach closed loop ... Das ist ein Unterschied, sowohl welche Parameter genutzt werden und was in diesen Phasen möglich ist.
\\   //    Grüße
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klausd

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #801 am: 04. August 2012, 19:00:22 »
Zitat
For the first time in any Mars landing, the attitude and velocity of the vehicle will be used continuously in a closed loop data stream for real time maneuvering commands to landing within the small landing ellipse.
Quelle: http://www.americaspace.org/?p=23509

Zitat
In conjunction with a variable-thrust liquid propulsion system and a closed-loop guidance and control system
Quelle: http://www.exploremars.org/msl-picture-of-the-day-t-22-days-engineering-constraints

EDIT: Bei letzterem ist wohl Viking gemeint.

Gruß, Klaus

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Offline HausD

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #802 am: 04. August 2012, 21:16:57 »
Zitat
For the first time in any Mars landing, the attitude and velocity of the vehicle will be used continuously in a closed loop data stream for real time maneuvering commands to landing within the small landing ellipse.
...Gruß, Klaus 
... und wie wurde es vorher gemacht? Eine Rückfrage -(offene Schleife)- auf der Erde war ja sicher nicht richtig möglich.
Gruß, HausD

Flint

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #803 am: 04. August 2012, 22:44:48 »
So, ich habe mich mal etwas schlau gemacht wie während dem Atmosphäreneintritt navigiert werden kann. GPS kommt auf dem Mars natürlich nicht in Frage, da es dort keins gibt. Selbst auf der Erde geht das mit GPS nicht da es beim Wiedereintritt zu einem Black-Out kommt bei welchem kein Funkempfang herrscht. Somit können wir hier eine Gemeinsamkeit sehen. Ich habe darum nach Dokumenten gesucht wie das auf der Erde gemacht wird. Seht z.B. hier: http://articles.adsabs.harvard.edu//full/2000ESASP.425..301F/0000302.000.html.

Im Abstract, zweiter Abschnitt, steht genau das geschrieben was wir vermutet haben:
Zitat
A key aspect of all re-entry vehicles ist the presence of a black-out phase, where all RF transmissions to and from the vehicle are suppressed. During sich a phase the vehicle has to navigate in "blind mode": this implies the need for an inertial navigation system (INS) as the core of the navigation function.
Mit dem INS ist das Trägheitsnavigationssystem gemeint. Ich bin deshalb sicher, dass damit ein Regelkreis (closed loop) betrieben werden kann um die Sonde ins Zielgebiet zu lenken. Das Navigationssystem muss ja lediglich vor dem Eintritt in die Atmosphäre kalibriert werden und der Sonde die aktuelle Position, Geschwindigkeit, usw. mitgeteilt werden. Damit müsste sie eigentlich die Landezone ungefähr anfliegen können.

Selbst die Atmosphäre wird nicht präzise genug einberechnet werden können um ohne einen closed loop auszukommen. Beim Beagle 2 hatte ja auch die Atmosphäre (wahrscheinlich) einen wesentlichen Teil zum Absturz beigetragen.

Andere Meinungen? Befürwortungen :)

Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #804 am: 04. August 2012, 23:04:51 »
. Das Navigationssystem muss ja lediglich vor dem Eintritt in die Atmosphäre kalibriert werden und der Sonde die aktuelle Position, Geschwindigkeit, usw. mitgeteilt werden. Damit müsste sie eigentlich die Landezone ungefähr anfliegen können.

Genauso ist es. MSL wird mit seinem Gyroskop als Trigger einen "guided entry" hinlegen, d.h. in Grenzen externe, unvorhersehbare Einflüsse (Atmosphäreneffekte, etc.) mit seinen Navigationsdüsen in der Backshell ausgleichen. Da der Schwerpunkt durch das Abprengen der 2 x 75 kg "Cruise Balance Mass Devices" nicht innerhalb der Raumschiffsachse liegt, resultiert ein Gleitwinkel ungleich Null und MSL segelt wie ein Segelflugzeug durch die Atmosphäre.

Das Trägheitsnavigationssystem hält dabei den Landepunkt beständig im Fokus. Durch diese Technologie ist die Schrumpfung der Landeellipse erst möglich geworden. Diese "guided entry"-Phase wird bis kurz vor Freisetzung des Fallschirms beibehalten, d.h. das Raumschiff ist in Grenzen steuerbar.

Die Absprengung der sechs je 25 kg schweren "Entry Balance Mass Devices" nur Sekunden vor Freisetzung des Fallschirms stellt die Massensymmetrie wieder her. Danach wird das Raumschiff ungesteuert seinen Fallschirmabstieg beginnen. Nachdem der Hitzeschild abgesprengt ist, übernimmt das Radar die Steuerung. Dieses kann wie schon an anderer Stelle gesagt nur Höhe, Abstiegsgeschwindigkeit und Geschwindigkeit über Grund messen. Damit wird der Abstieg in der Senkrechten möglich. Die Topologie der Landestelle ist damit nicht bestimmbar, d.h. der Rover landet an einem vom Zufall bestimmten Landeplatz innerhalb der Landeellipse.

Grüsse, Udo
Auch ein Klaglied zu sein im Mund der Geliebten ist herrlich; Denn das Gemeine geht klanglos zum Orkus hinab. (F. Schiller, Nänie)
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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #805 am: 04. August 2012, 23:08:30 »
Ein weiteres Video: Die Landung von MSL aus dem Blickwinkel von MRO:
MSL: Der rote Punkt ab 0:58 Minuten.

Flint

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #806 am: 04. August 2012, 23:18:56 »
[...]Die Topologie der Landestelle ist damit nicht bestimmbar, d.h. der Rover landet an einem vom Zufall bestimmten Landeplatz innerhalb der Landeellipse.

Grüsse, Udo

Theoretisch könnte doch der Radar ein Bild der Oberfläche anfertigen und so den Landeplatz evaluieren? Weiss jemand ob der das tut? Das manövrieren zu einer Landestelle stelle ich mir mit der Skycrane-Stufe doch im Bereich des Möglichen vor...

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Offline Schillrich

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #807 am: 04. August 2012, 23:23:20 »
Hallo Flint,

genau das geht nicht, s. hier:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=4218.msg231123#msg231123

Radardaten sind etwas anderes als uns die daraus erzeugten "Radarbilder" so plakativ zeigen.
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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #808 am: 05. August 2012, 02:29:04 »
So jetzt noch einmal von der Erde bis zum Mond und wir haben's geschafft!

Im Hintergrund sieht man schon den roten Planeten immer näher kommen.

12.900 Km/h und er wird immer schneller...

Führerschein

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #809 am: 05. August 2012, 07:56:37 »
Es wundert mich schon, daß Opportunity nichts hat, um z.B. einen Felsen zu erkennen und ihm bei Bedarf auszuweichen. Das Radar kann es also nicht. Aber eine Kamera und z.B. eine Kontrasterkennung wären doch nicht so aufwändig gewesen.

Ist man sich so sicher, daß es bei der erwarteten Topographie nicht nötig ist?

Ich werde jetzt vor der Landung noch ein kleines bißchen nervöser sein. ???

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Offline Terminus

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #810 am: 05. August 2012, 08:13:09 »
Die Mars-Atmosphäre hat ja keinen festen Radius, sondern dehnt sich aus und schrumpft wieder, übertrieben ausgedrückt könnte man von "Wabern" sprechen. Der Atmosphären-Eintrittspunkt ist also morgen an einer etwas anderen Stelle als heute oder gestern. Wie wird MSL damit fertig?

Führerschein

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #811 am: 05. August 2012, 08:18:33 »
Die Mars-Atmosphäre hat ja keinen festen Radius, sondern dehnt sich aus und schrumpft wieder, übertrieben ausgedrückt könnte man von "Wabern" sprechen. Der Atmosphären-Eintrittspunkt ist also morgen an einer etwas anderen Stelle als heute oder gestern. Wie wird MSL damit fertig?

Die Trägheitsnavigation stellt ja fest, wenn sich die Geschwindigkeit verändert, also wann Curiosity in die Atmosphäre eintritt. Darauf kann die Sonde reagieren.

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Offline Terminus

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #812 am: 05. August 2012, 08:44:56 »
Es wundert mich schon, daß Opportunity nichts hat, um z.B. einen Felsen zu erkennen und ihm bei Bedarf auszuweichen. Das Radar kann es also nicht. Aber eine Kamera und z.B. eine Kontrasterkennung wären doch nicht so aufwändig gewesen.

Hat mich ehrlich gesagt auch gewundert.

Zitat
Ist man sich so sicher, daß es bei der erwarteten Topographie nicht nötig ist?

Muss wohl. Dafür haben sie (das EDL-Team) schließlich die hochaufgelösten Bilder der HiRise-Kamera. Cury ist deutlich größer als die alten MER - Felsen von einer Größe, die Cury in Verlegenheit bringen könnte, müssten darauf gut zu erkennen sein. Zu empfehlen wären Bilder bei tiefstehender Sonne, um Bodenerhebungen durch den Schattenwurf gut zu erkennen.

Vielleicht haben sie statt einer Echtzeit-Bildauswertung ja längst eine "Im-Voraus"-Bildauswertung für das gesamte Gebiet der Landeellipse rechnen lassen. Cury muss also nur noch die Landeellipse treffen, dann kann nichts passieren.  ::)

Zitat
Ich werde jetzt vor der Landung noch ein kleines bißchen nervöser sein. ???

Deshalb vielleicht auch die Verwechslung von Oppy und Cury. :)

Terminus

Führerschein

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #813 am: 05. August 2012, 08:48:36 »
[
Deshalb vielleicht auch die Verwechslung von Oppy und Cury. :)

Terminus

Oops. :-[

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Offline redmoon

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #814 am: 05. August 2012, 09:30:45 »
Hallo,

Terminus hat mit der "Im Voraus"-Bildauswertung recht.

Im Vorfeld einer Mars-Landung werden die Bilddaten der HiRISE-Kamera des MRO genutzt, um die Anzahl und Größe/Höhe der Felsen in einem vorgesehenen Landegebiet zu ermitteln. Immerhin kann die HIRISE die Marsoberfläche mit einer Auflösung von bis zu 25 Zentimetern pro Pixel abbilden.

Hier zwei entsprechende NASA-Meldungen im Zusammenhang mit der Phoenix-Landung im Jahr 2008 : 

http://www.nasa.gov/mission_pages/phoenix/multimedia/6412-20080513.html 
http://www.nasa.gov/mission_pages/phoenix/multimedia/6424-20080513.html 

Curiosity verfügt über eine Bodenfreiheit von mehr als 60 Zentimetern auf ebenem Grund. Pro Hektar, so die Vorgaben der Ingnieure bei der Auswahl des Landegebietes, durfte sich deshalb nur eine bestimmte Anzahl von Felsblöcken höher als etwa 55 Zentimetern befinden...
 
Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko
Nicht ewig bleibt die Menschheit auf der Erde - Konstantin Eduardowitsch Ziolkowski

mike12

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #815 am: 05. August 2012, 09:49:07 »
Hallo.
Es gibt ja nun immer mehr interessantes zu Curiosity zu lesen. Alle Szenarien gehen von einer erfolgreichen Landung aus, was ich auch gut so finde.
Aber aus dem Bauch heraus: Die komplexe  Landeprozedur am SkyCrane ist bisher nur Theorie die auch auf der Erde noch nie weitgehend praxisnah erprobt wurde. Bei einem Tippspiel würde/müsste ich daher auf einen Einschlag Tippen. -Hoffentlich liege ich falsch.

Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #816 am: 05. August 2012, 10:12:32 »
Dann tu das doch: Curiosity - Die Wette ;)

Berliner

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #817 am: 05. August 2012, 10:40:59 »
Dann tu das doch: Curiosity - Die Wette ;)

Das finde ich etwas geschmacklos. Es geht hier um ein ernsthaftes wissenschaftliches Projekt. Wetten auf den Erfolg oder Mißerfolg des Projektes gehören doch wohl eher zu RTL2.

Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #818 am: 05. August 2012, 13:46:03 »
Mal eine Frage, die meine Unwissenheit offenlegt: Könnte im Falle, dass irgendein System Alarm schlägt, Curiosity zunächst einmal in ein Marsorbit eintreten und man so, bis das Problem behoben ist, später zur Landung ansetzen?

Anders gefragt: Wie sicher ist es, dass morgen früh die Landung eingeleitet wird?
Life is but a dream...

websquid

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #819 am: 05. August 2012, 13:47:24 »
Curiosity kann nur landen. Es gibt keine andere Wahl. Es klappt oder eben nicht, aber definitiv wird es morgen früh passieren.

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Offline Terminus

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #820 am: 05. August 2012, 13:52:23 »
Das dürfte nicht gehen. Dazu müsste irgendein System zur Orbit Insertion an Bord sein, also entweder ein starkes Triebwerk mit viel Treibstoff, oder wenigstens ein Aerobraking-System. Nee, hopp oder topp. ;)

Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #821 am: 05. August 2012, 13:55:18 »
Danke für die schnelle Antwort. Dann werde ich morgen etwas später zur Arbeit gehen. Ein Hoch auf die gleitende Arbeitszeit... ;)

Zur Wette: Finde ich nicht geschmacklos, da bei einem Scheitern keine Menschen zu Schaden kommen. Dennoch wette ich nicht, sondern hoffe das Beste und wünsche dem Curiosity-Team und uns allen eine erfolgreiche Landung.
Life is but a dream...

Offline rok

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #822 am: 05. August 2012, 14:00:02 »
Um die Zeit zu überbrücken hier einige Beiträge zur bevorstehenden Landung (oder hatte ich die entsprechenden Links übersehen?):

http://www.scilogs.de/kosmo/blog/astras-spacelog/wissen/2012-07-27/unternehmen-himmelskran-oder-sieben-minuten-terror-teil-1

http://www.scilogs.de/kosmo/blog/astras-spacelog/wissen/2012-07-29/unternehmen-himmelskran-oder-sieben-minuten-terror-teil-2

Hochkompetent mit vielen Details, manchmal auch etwas sehr emotional.

Speziell zur Datenübertragung durch den MEX:

http://www.scilogs.de/kosmo/blog/go-for-launch/allgemein/2012-08-02/mars-express-der-esa-und-die-landung-von-msl

M. Khan kündigt dort an, aus dem "Vorzimmer des Hauptkontrollraums" live zu bloggen.

Ein livecast der esa ab 6:30 MESZ:

European Space Agency - live streaming video powered by Livestream

Robert

Edit:
Hier erläutert die Geologin (!) Emily Lakdawalla einige Komponenten des MSL (englisch):

http://www.planetary.org/multimedia/video/20120718-exploring_curiosity_cameras.html

http://www.planetary.org/multimedia/video/20120718-exploring_curiosity_cameras.html

(OT: Viel von ihr gelesen/gehört, erstmals sehe ich sie. Was für eine Frau! :) )

Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #823 am: 05. August 2012, 14:14:00 »
kann man einen Zeitplan einsehen über die Ereignisse morgen vor und nach der Landung?

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Offline Gertrud

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Re: MSL Rover Curiosity - Transit und Landung
« Antwort #824 am: 05. August 2012, 14:23:35 »
Hallo Dunnerkeil,
kann man einen Zeitplan einsehen über die Ereignisse morgen vor und nach der Landung?
zu Deiner Frage , schaue einmal hier rein:
Curiositys Landung auf dem Mars von redmoon,
http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/curiosity/msl_edl.shtml

und hier:
http://www.spaceflight101.com/msl-edl-timeline.html

Mit den besten Grüßen
Gertrud
die Erklärung zu meinem Avatar:
http://de.wikipedia.org/wiki/NGC_2442
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/ap070315.html
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Die Gabe des Staunens lässt uns die Welt aufgeschlossener sehen und ihre Wunder würdigen. (Richard Henry Lee)