PHILAE - die Landung am 12. Nov. 2014

Die Landegenauigkeit :   
-  erster Touch-down = 112 m vom theoretischen/idealen Zielpunkt ;
-  Touch-down Zeitpunkt: anvisiert       15:34:00 (h:m:s) +/- 40 min
                                           tatsächlich    15:34:06 (h:m:s)

also nur 6 Sekunden Verspätung...

Es liegt mir schon die ganze Zeit auf dem Herzen:
Gratulation zu dieser großartigen Leistung!

Euer Abstoßmechanismus für Philae hat wunderbar funktioniert!

SpaceMech hatte uns zuvor die Funktion verständlich erklärt. Vielen Dank nochmal!
So bekamen wir überhaupt erst mal eine Vorstellung davon, wie komplex ein solcher Vorgang sein kann.
So viele Faktoren waren zu berücksichtigen und die Lösung mit den Gewindestangen war genial.
Ihr habt den Lander exakt in Raum und Zeit abgeliefert - sogar besser als erwartet.

Gute Arbeit!

Wer hätte gedacht, dass ausgerechnet die Verankerung nicht klappt?
Auch das war gut durchdacht, ausgeklügelt und getestet...

Dürfte ich... trotzdem nachfragen ob sich irgendeine Änderung in der Bewertung, ob die Pyroladungen von Philae gezündet haben oder nicht, ergeben hat?....
Ich möchte das also nur noch mal von Ihnen bestätigt wissen.

Vielen Dank, James

Fakt ist (nach wie vor):  die Treibladungen der beiden Harpunen haben nicht gezündet;
die Zünddrähte (bridgewires) sind nach wie vor intakt und zeigen elektrisch "Durchgang".
Die Gründe, warum die Treibladungen nicht gezündet haben, werden noch von einem Review Board untersucht.

Übrigens: üblicherweise  duzen wir uns hier im Forum ...

   Gruss HHg

(Edit: vermutlich kommt ein Teil der Verwirrung daher, dass Philae nach der Landung ja tatsächlich den Kometen "angepiekst" hat - mit dem MUPUS-Pen. Den verwechseln manche Leute offensichtlich mit den Harpunen... Haben zwar gemeinsam, dass sie vorne spitz sind und in die Oberfläche eindringen sollen, aber MUPUS eben langsam und genau messend, und die Harpunen möglichst schnell und tief)

Ich vermute ja , daß das CN wegen seiner niedrigen Eigentemperatur am (vergleichsweise langsam aufheizenden) Glühfaden eine isolierende Dampfschicht gebildet hat und sich keine Druckfront ausbilden konnte. Wenn man den Glühfaden jedoch "explodieren" läßt, bildet sich diese Druckfront ja zwangsweise. Die gleichzeitig  entstehende Zünd-Temperatur braucht dagegen nur über eine relativ kurze Zeit vorhanden sein.

(Edit: vermutlich kommt ein Teil der Verwirrung daher, dass Philae nach der Landung ja tatsächlich den Kometen "angepiekst" hat - mit dem MUPUS-Pen. Den verwechseln manche Leute offensichtlich mit den Harpunen... Haben zwar gemeinsam, dass sie vorne spitz sind und in die Oberfläche eindringen sollen, aber MUPUS eben langsam und genau messend, und die Harpunen möglichst schnell und tief)

<Pedantenmodus>
Selbst das Messen taugt ja nicht als klares Unterscheidungskriterium zwischen den spitzen MUPUS und Harpunen. Philae ist so auf Wissenschaft getrimmt, da sind selbst die Harpunen noch Messinstrumente.
</Pedantenmodus>

Ja, die Harpunen haben mich auch begeistert! Tolle Dinger ! Und ich denke schon, daß die auch in Fels ein Stückchen reingegangen wären.

Ja, die Harpunen haben mich auch begeistert! Tolle Dinger ! Und ich denke schon, daß die auch in Fels ein Stückchen reingegangen wären.

Soweit ich das mal "irgendwo" gelesen habe (wahrscheinlich nebenan in Spacemechs Technikthread zu Philae), waren die Harpunen für ein enorm breites Härtespektrum ausgelegt. Selbst Granit wäre definitiv kein Problem gewesen! Hier auf die Schnelle eine Fundstelle aus einer unserer News, deren Autor (Roland Rischer) am 12.11. bei einem Vortrag zur Philae-Technik mitgeschrieben hat: http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/12112014075122.shtml und darin einfach nach "Granit" suchen.

Guten Tag

Hallo SpaceMech.
Ich glaube ich habe den letzten Text zu einer zu späten Zeit geschrieben.
Es ging in dem Vortrag in Salzburg in den betreffenden Aussagen nicht um die Pyroladungen von Philae selber, sondern um jene die zum Test "Zuhause" zwischengelagert wurden. Also, da gab es meiner Meinung nach eine Diskrepanz, darum würde mich das noch mal interessieren.

Vielen Dank

PS.: wie war´s in Hamburg? 

Hallo James ,

ich hatte zu diesem Punkt schon gepostet:

  ......
  Zünden der Treibladungen: ist nicht so einfach, wie es klingt. Es gibt nicht so viel Erfahrung mit der Langzeitstabilität der Chemie; deshalb wurden nach dem Start von ROSETTA Langzeituntersuchungen über 10 Jahre u.a. auch der Treibladungen der Harpunen durchgeführt, im Ultrahochvakuum und bei Flüssigstickstoff-Kühlung (am MPI für Sonnensystemforschung in Lindau). Die Resultate deuten darauf hin, dass man den Zündstrom noch mal modifizieren (erniedrigen) muss...

  Gruss     HHg

   und:

Zitat

Was wäre denn die Folge eines zu hohen Zündstroms für die Treibladungen der Harpunen? Anderes, unerwünschtes Verhalten der Treibladungen?

Es sieht so aus, als ob der ursprünglich eingestellte Strom die fuse wires schneller durchbrennen lässt, als die Treibladung jetzt zum sicheren Zünden benötigt. Vermutlich wird man nun beide Harpunen parallel zünden, so dass der Zündstrom pro Harpune halbiert ist. Die dadurch verlängerte Zeit bis zum Durchbrennen hat in mehreren Tests zuverlässig zu Zünden geführt.

Gruss   HHg

Tatsächlich wurden die Harpunen bei der Landung am 12.Nov. dann auch für halbierten Zündstrom (durch Parallelschaltung) konfiguriert.

    Gruss HHg

Der Abstieg am 12. Nov 2014 :

Esa hat jetzt eine Sequenz von 19 OSIRIS-Bildern veröffentlicht, auf denen Philae beim Landeanflug zu sehen ist (Ausschnitte) :



Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

http://www.mps.mpg.de/3895304/PM_2015_01_30_Wo_ist_Philae

   Gruss  HHg

Gestern gab es am MPS in Göttingen einen Vortrag zum Touch-down von Philae am 12. Nov 2014:

Rosetta-Seminar am MPS, Göttingen
27.03.2015     13:30 h - 14:30 h
Thema :  Philae Landing - Schedule and Technical Aspects
Redner :   Dr. Reinhard Roll (MPS)

bei dem es um die Gesamtauswertung aller verfügbaren Messdaten und Modellierungen bei diesem ersten Oberflächenkontakt ging.
Zusammenfassung der wichtigsten Punkte:

- der Vergleich der Rotationsgeschwindigkeit vor dem touchdown und später im Weiterflug zeigt, dass der Zuwachs an Rotationsgeschwindigkeit größer ist, als durch das Herunterfahren des Drallrads erklärt werden kann; es muss beim Touchdown also zusätzlich Drehmoment auf  Philae ausgeübt worden sein;
- das Aufsetzen erfolgte auf einer lokal geneigten Fläche ( ca 13 Grad in Nord-Süd-Richtung und ebensoviel in Ost-West-Richtung)
- der erste Bodenkontakt (Fuß #1) erfolgte auf deutlich festerem/härterem Material als bei den beiden anderen Füßen (#2 und #3); bei Fuß #1 fuhr die Eisschraube etwa 3 cm aus (erkennbar auf CIVA-Bildern), bei Fuß #2 bzw #3 ist kein Ausfahren der Eisschrauben erkennbar. Fuß #2 grub sich etwa 17 cm tief in die Oberfläche ein, Fuß #3 etwa 24 cm; Fuß #1 dagegen nur weniger als 1 cm.
- die Neigung des Geländes, verstärkt durch das unterschiedlich tiefe Einsinken der Füße, bewirkte eine Horzontalkomponente der Geschwindigkeit beim Weiterflug, kombiniert mit einer Nutationsbewegung, hervorgerufen durch die Kippung des noch laufenden Drallrads. Diese Nutation bewirkte eine veränderliche Schräglage des gesamten Landers beim Weiterflug, was zu zusätzlichen Bodenkontakten von Landegestell-Füßen führte (dies erklärt, warum auf den OSIRIS-Bildern des Aufsetzorts nicht nur drei sondern mehr Abdrücke von Füßen zu sehen sind !)
- die Modellierung der Aufsetzdynamik mit SIMPACK läßt auf folgende Bodeneigenschaften bei Fuß #2 und #3 schließen:  Dichte = 0,25 g/cm³, Porosität > 90 % !

   Gruss HHg

In der aktuellen Ausgabe von "Science" steht ein Artikel mit der genauen Analyse der Vorgänge bei der Landung von Philae:
http://www.sciencemag.org/content/349/6247/aaa9816.full.

Auch der Spiegel verweist heute auf diese Publikation :
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/philae-forscher-rekonstruieren-landung-auf-komet-tschuri-a-1046071.html
Ebenso die "Zeit" :
http://www.zeit.de/wissen/2015-07/philae-lander-ergebnisse-komet-tschurjumow-gerassimenko

Die wesentlichen Punkte wurden im vorhergehenden Beitrag schon vorgestellt.
Bemerkenswert: es werden (immer noch) keine Aussagen über die Gründe des Versagens der beiden Harpunen und des Kaltgas-Düsensystems bei der Landung gemacht ...

Bemerkenswert: es werden (immer noch) keine Aussagen über die Gründe des Versagens der beiden Harpunen und des Kaltgas-Düsensystems bei der Landung gemacht ...

Okay, keine Aussagen. Aber weiß man denn mittlerweile mehr?

Vom Kaltgas-System hab ich leider nie was gehört, weder ob die Gruppe die es gebaut hat noch existiert oder ob da dran gearbeitet wird.

Das Rätsel der (nichtfunktionierenden) Harpunen :

Ich habe mich jetzt mal an den inzwischen Zuständigen am MPS gewandt
(Dr. Reinhard Roll)  und dazu folgende Antwort erhalten:

"Das Versagen der Harpunen wurde ausführlich untersucht und die non conformance zusammen mit der ESA geschlossen, ohne dass irgendein Grund für das mögliche Versagen gefunden werden konnte."
Das ist natürlich sehr unbefriedigend - so lernt man daraus nicht mal was ...

Es gab ja zwischendurch mal die Hypothese, dass ein subtiler Fehler in der Verkabelung der Harpunen-Treibsätze für das Nichtzünden der Treibladungen verantwortlich gemacht wurde (den Hinweis auf entsprechende Äußerungen von Jens Biele in einem Vortrag am SETI-Institut verdanke ich spacecat); das Argument war, dass die Zündkreise vor dem Start einzeln auf korrekte Funktion getestet wurden, vor der Landung allerdings entschieden wurde, beide Harpunen parallel vom gleichen Zündimpuls feuern zu lassen. Das wurde auch am Ground Reference Model (GRM) von Philae verifiziert - aber es bleiben ja in solchen Fällen immer Restzweifel, ob die Flugeinheit und das GRM sich wirklich bis zum letzten Detail identisch verhalten.
Ein technisches Argument, warum die zwei Zündkreise zwar einzeln funktioniert hätten, aber parallel geschaltet dann nicht, wurde nicht plausibel vorgebracht: die Zünddrähte sind ohmsche Verbraucher, ohne Polarität; also warum sollte die Parallelschaltung einen Stromfluss verhindern ?

Vielleicht ergibt sich ja gegen Ende der Funktionsfähigkeit von Philae (im Herbst) noch die Möglichkeit, die Harpunen zum Abschluß einzeln oder im Tandem zu zünden, um aus dem Fiasko doch noch etwas zu lernen.

   Gruss   HHg

Ja das würde mich dann auch sehr interessieren. Hoffentlich gehts nicht unter bei den PR Leuten....

Dass beide Zündkreise versagen kann ich mir nur erklären entweder:

--  daraus, dass die Stromquelle für die Parallelschaltung nicht reichte (bei einer gegebenen Spannung ist der vierfache Strom ggü. der ursprünglich geplanten Reihenschaltung erforderlich). Rechnen wir mal mit realen Werten aus der terrestischen Sprengtechnik:

Spannungsquelle 20V, je Zünder 2 Ohm, Strombedarf zur sicheren Zündung 4A:

-  Serienschaltung: 4 Ohm, Strom 5A, also sichere Zündung.

-  Parallelschaltung: 1 Ohm, Strom 20A, ermöglicht eine sichere Zündung nur, wenn die Stromquelle entsprechend niederohmig ist oder wenn entsprechende Strombegrenzer eingebaut sind.

--  oder die Chemie von der Zündpille oder der anschließenden Ladung hat sich in den knapp 10 Jahren unter den extremen Bedingungen so weit verändert, dass eine Zündung nicht mehr möglich ist.

Eine wichtige Information wäre, ob der Zündkreis noch geschlossen ist, d.h. ob die Glühbrücke in der Zündpille noch nicht zerlegt ist. Das wäre auch wichtig, um evtl. noch einen späteren Versuch zum Abschießen der Harpunen zu probieren.

Robert

War da wirklich eine Zündpille?

Die Änderung der Zündeinstellungen wurde getested und hätte auch funktionieren sollen. Also zuwenig Strom wars wohl sehr whrscheinlich nicht.

Die Nitrocellulose wurde auch hier 10 Jahre im Vakuum gelagert und hat noch gezündet. Also Chemisch sollte das noch gegangen sein.

Der Kasten in dem aus dem elektronischen Befehl, Zündung, die Schalter umgelegt werden und dann auf eine oder beide Leitungspaare parallel oder seriell Strom geschaltet wird scheint für mich der Punkt zu sein wo man einen Pin vertaschen könnte oder ein paar Leitungen verwechseln könnte um das nicht zünden zu erklären.

Es ist doch sicher auch mal eine Flocke des gelagerten  NC zusammen mit dem Zünddraht in einer original Kammer alles zusammen runtergekühlt worden und gezündet ?

War da wirklich eine Zündpille?

Ja, das ist der Stoff, der die Wärmeenergie des Zünderdrahtes (die Glühbrücke) thermisch soweit vervielfacht, dass eine Verbrennung oder Explosion (je nach dem anschließenden Sprengstoff) möglich wird. Die "Harpunenantriebe" verfügen redundant über jeweils zwei Zündpillen pro Ladung.

Die Frage ist, existiert jetzt immer noch ein Stromfluss durch den Zündkreis? Das halte ich für sehr wahrscheinlich, ansonsten muss man sich keine Gedanken über einen späteren Versuch machen. Es stellt sich dann die Frage, ob man den Lander nochmal so umprogrammieren kann, dass evtl. nur eine Harpune abgeschossen wird.

Robert

und @ McFire: Das haben sie ja gemacht und mussten feststellen, dass eine sichere Zündung nicht mehr gegeben ist. Daher die Umprogrammierung der ursprünglichen Zündkreise.

....

Der Kasten in dem aus dem elektronischen Befehl, Zündung, die Schalter umgelegt werden und dann auf eine oder beide Leitungspaare parallel oder seriell Strom geschaltet wird scheint für mich der Punkt zu sein wo man einen Pin vertaschen könnte oder ein paar Leitungen verwechseln könnte um das nicht zünden zu erklären.

Also so in etwa? : Zünddraht 1 und 2 Anfang/Ende 1A-1E und 2A-2E
Wenn jetzt die Anschlüsse 1E und 2A verwechselt wären, würde eine Reihenschaltung immer noch funktionieren.
Bei einer Parallelschaltung bekäme ein Draht 2x plus und der Andere 2x minus. Könnte sowas passieren? 

Alle möglichen Fehler werden gemacht, etscheidend ist nur ob es einen Test gibt bei dem der Fehler auffält.

Genau Gerd, so hatte ich´s auch mal gelernt bei der Leitungsverfolgung, "rot is schwarz und plus is minus". Und heute? Da musst du jeder einzelnen Sprengkapsel genau mitteilen, was sie zu einem bestimmten Zeitpunkt tun oder lassen soll (Passwort nicht vergessen, sonst unklare Reaktion).

Leider ist unsere Zugriffsmöglichkeit da draußen doch ziemlich beschränkt, insbesondere bei der gestörten Kommunikation zu Philae.

Robert

Ja, das ist der Stoff, der die Wärmeenergie des Zünderdrahtes (die Glühbrücke) thermisch soweit vervielfacht, dass eine Verbrennung oder Explosion (je nach dem anschließenden Sprengstoff) möglich wird. Die "Harpunenantriebe" verfügen redundant über jeweils zwei Zündpillen pro Ladung.

Alles klar, wird ja sinnvollerweise so gemacht, wo es möglich ist (Beispiel A-Brückenzünder). Ich konnt nur die Info nicht wiederfinden oder hab sie übersehn.

Danke stonemoma,

dafür dass Du immer noch an diesem Thema dran bleibst.
Auch wenn die Ergebnisse unbefriedigend sind.

Gruß spacecat