Rover Perseverance (Mars 2020) - Missionsphase auf dem Mars

Hier ist etwas zum "heat management" des Helicopters.

https://tfaws.nasa.gov/wp-content/uploads/TFAWS18-PT-12_Paper.pdf

Die Sony Akkus (ich schätze ausgesuchte 18650 6S mit nominalen 2Ah) arbeiten von -23C bis +37C. Schwierig für Lithium Ion ist eher der Bereich unter 0C.
Propeller Antriebsmotoren in der Simulation bis +87C. Die werden auch mehr vertragen aber limitieren die Flugzeit, da sie sich im Flug mit 1K/s erwärmen. Für grössere Nachfolgemodelle wird man spezielles Thermal management der Motoren konstruieren müssen. Ein Wärmeaustauch evt. mit  Flüssigmedium über die Propellerblätter bietet sich an.

Die SuperCam zeigt den Ingenuity.

Der Mars Helicopter Ingenuity wird hier durch die Remote Microscopic Imager (RMI) betrachtet, die Teil des SuperCam-Instruments an Bord des Perseverance-Rovers ist. Dieses Bild wurde an Sol 82, am 14. Mai 2021,aufgenommen.
Das RMI ist in der Lage, einen Softball (Durchmesser von ca. 11,5 cm) aus fast einer Meile ( 1,609 km) Entfernung zu erkennen, was den Wissenschaftlern erlaubt, Bilder von Details aus großer Entfernung zu machen. Es liefert auch feine Details von Zielen in der Nähe, die vom Laser der SuperCam gezappt wurden.

Kredit: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA24665

Beste Grüße Gertrud

Erstmal ein Hallo an die Menschen, die sich so viel Mühe geben das Geschehen im Weltraum zu beschreiben und zu erklären . Eine tolle Leistung die Ihr da bringt!!

Meine Frage: ist das RMI denn nicht mit einem Autofokus ausgestattet? In dem Bild erscheint der Heli unscharf. Der scharfe Bereich liegt hinter ihm und ist m.e. sehr schmal, kurze Belichtungszeit.

Mußt das Bild anklicken, dann haste grössere Auflösung und schärferes Bild

Wie Ingenuity aussieht, ist ja bekannt. Die kurze Belichtungszeit ist sicher Absicht gewesen (bei 2500 Umdrehungen/sec der Rotoren) und die Marsoberfläche ist ohnehin interessanter. Deswegen ist man ja auf dem Mars.

Meine Frage: ist das RMI denn nicht mit einem Autofokus ausgestattet? In dem Bild erscheint der Heli unscharf. Der scharfe Bereich liegt hinter ihm und ist m.e. sehr schmal, kurze Belichtungszeit.

Bei einer Entfernung von 50m braucht man eigentlich keinen Autofokus, Einstellung auf "unendlich" reicht.

Bei einer Entfernung von 50m braucht man eigentlich keinen Autofokus, Einstellung auf "unendlich" reicht.

Das hängt stark von der Brennweite ab und die ist beim RMI sehr hoch (wie hoch habe ich nicht gefunden https://en.wikipedia.org/wiki/SuperCam).
Wie man in dem Bild sieht, wird es hinter dem Heli irgendwann wieder unschärfer, der Focus steht also noch nicht auf "unendlich".

Hallo Zusammen,

die Remote Microscopic Imager (RMI) ist die beste Kamera und ist eher ein Teleskop. Sie kann autonom fokussieren.

Folgende Infos habe ich kopiert, da mir als Laiin die Widergabe der Erklärungen in eigenen Worten nicht möglich ist.

Technische Beschreibung:
Der panchromatische 1-Millionen-Pixel-CCD (coupled charged device) wird durch einen farbigen 4-Millionen-Pixel-CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) ersetzt, nachdem ein erfolgreiches Forschungs- und Entwicklungsprogramm bei CNES (französische Raumfahrtbehörde) durchgeführt wurde. Ähnliche Sensoren flogen bereits auf Spot-6.

Sensor.
Für SuperCam wurde das CMV4000-Gerät mit einem Bayer-Filter von CMOSIS ausgewählt. Seine optische Fläche (11,26 mm) ist vergleichbar mit der des ChemCam CCD (14,34 mm), was die Verwendung des gleichen optischen Weges wie bei ChemCam für ein ähnliches Sichtfeld ermöglicht.
Auflösung. Die CMOS-Pixel sind 5,5 μm, während die Teleskopauflösung einen Bereich von 15 μm in der Brennebene abdeckt. Wie bei einem typischen Bayer-Filter werden mehrere Pixel verschiedener Farben beleuchtet, wodurch Farbbilder mit der gleichen Auflösung wie bei ChemCam entstehen.

Fokus.
(hervorheben von mir)
Die Fokusanforderung für RMI ist ähnlich der Anforderung für LIBS, die bei ±0,5 % des tatsächlichen Abstands liegt [5]. Dies wird mit einem Dauerstrichlaser erreicht, während sich der Fokustisch bewegt. Eine Alternative besteht darin, die Informationsmenge im Bild an Bord zu analysieren. Dies wird durch die Berechnung der Abweichung vom mittleren Signalpegel in einem kleinen Teilbild, einer Standardabweichung, oder der Entropie erreicht. Ersteres funktioniert sehr gut mit ChemCam RMI auf einem 85x85 Pixel großen zentrierten Teilbild, das die LIBS-Grube (Submillimetergröße) einschließt.

Quelle:
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2015/pdf/2990.pdf

***

Mehrere Funktionen werden von einem Mikroprozessor in der Masteinheit ausgeführt (Abbildung 1), einschließlich der Fokussierung des Teleskops, der Bestimmung der richtigen Belichtung für den RMI-Imager und der Implementierung eines HDR-Bildmodus (High Dynamic Range). Alle diese Funktionen müssen autonom gehandhabt werden. Zur Unterstützung der Fokussierung wird von den Stereonavigationskameras des Rovers eine Startentfernung zum Ziel mit einer Genauigkeit von ±5% vorgegeben. Der Fokustisch wird über Positionen gescannt, die diesem Entfernungsbereich entsprechen (4). Zwei unabhängige Algorithmen können den Fokus bestimmen. Eine Methode verwendet einen Dauerstrichlaser (CW), um das Ziel zu beleuchten; eine Fotodiode an der Rückseite des Teleskops zeichnet die Intensität auf, während der Fokustisch gescannt wird. Eine zweite Methode verwendet RMI-Bilder, die während der Abtastung des Tisches aufgenommen werden, und findet den maximalen Kontrast zwischen benachbarten Pixeln in einem kleinen Sichtfeld in der Mitte des Bildes. Ein separater RMI-Autobelichtungsalgorithmus summiert die Pixelintensitäten aus aufeinanderfolgenden Bildern mit unterschiedlicher Belichtungsdauer, bis die Intensität im optimalen Bereich liegt. Der HDR-Modus erweitert den Dynamikbereich des CMOS-Bausteins, der einen geringeren natürlichen Bereich hat als herkömmliche CCDs, erheblich. Die Zusammenführung mehrerer Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten erfüllt diese Aufgabe

.

Quelle:
https://www.spectroscopyonline.com/view/supercam-remote-sensing-instrument-suite-mars-2020-rover-preview

Der Detektor ist ein 1024 x 1024 Pixel CCD. Das RMI hat ein Sichtfeld von 19 Milliradianen. Aufgrund der Optimierung des Teleskops für LIBS ist die RMI-Auflösung nicht pixelbegrenzt und liegt bei etwa 100 Mikroradianen.

Quelle:
https://mars.nasa.gov/msl/spacecraft/instruments/chemcam/for-scientists/
https://link.springer.com/article/10.1007/s11214-020-00777-5

Hallo Schwupp,
ein herzliches Willkommen im Forum. 

Beste Grüße Gertrud

Inzwischen (Sol 103 113) ist der Rover weitere ca. 30m nach süden gefahren und hat jetzt den Heli in ca. 25 m entfernung quasi überholt.

Hallo Zusammen,

Inzwischen (Sol 103) ist der Rover weitere ca. 30m nach süden gefahren und hat jetzt den Heli in ca. 25 m entfernung quasi überholt.

leider ist @alepu ein Tippfehler unterlaufen.

Seine Angaben passen zu Sol 113, den 14.06.2012.
Die Fahrstrecke wurde von Phil Stooke gut aufgezeichnet.
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?s=&showtopic=8600&view=findpost&p=253118

Beste Grüße Gertrud

Natürlich 113 !
Danke für den Hinweis #Gertrud.

Schon bekannt wann Ingenuity wieder fliegen soll ?

Der letzte Flug ist ja nun auch schon wieder über eine Woche her (8. Juni, bzw. Sol 107)

Hallo @alepu,

leider habe ich mir noch nicht die Zeit genommen, in den Blogs nachzulesen, wann ein neuer Flug des Heli vorgesehen ist.

Hier habe ich verschiedene Gifs von der Staubwolke beim vierten Flug von  Ingenuity.

Der Ingenuity ist hier am Ende seines vierten Fluges, am 30. April 2021, zu sehen. Dieses verbesserte Video zeigt den Staub, der von den sich drehenden Rotoren des Hubschraubers aufgewirbelt wird. Wissenschaftler können diesen Staub analysieren, um mehr über die Umgebung des Mars zu erfahren.
Dieses Video wurde von der Mastcam-Z Kamera an Bord des Perseverance Rovers aufgenommen. Es sind zwei Dateien für das linke und rechte Auge der Mastcam-Z verfügbar. Die Dateien sind sowohl als mp4s als auch als GIFs verfügbar.
Mit Klicken auf dem Bild läuft das Gif der linken Mastzca -Z.


Das Gif zeigt den Flug aus der Sicht der rechten Mastzcam-Z.
 

Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/SSI
Quelle mit den mp4-Animationen:
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA24666

Die Aufnahme der linken Navcam von Sol 112, den 13.06.2021, zeigt die  Fahrspuren von der Sonne beleuchtet.
Die Aufnahme habe ich von png in jpg umgewandelt.

https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/NLF_0112_0676897046_895ECM_N0040922NCAM00501_01_295J

Die linke Navcam hat an Sol 114, den 16.06.2021,die Sonne über den Krater super aufgenommen.
Die Aufnahme habe ich von png in jpg umgewandelt.

https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/NLF_0114_0677079287_090ECM_N0041062NCAM00501_01_295J

 Beste Grüße Gertrud

Laut unmannedspaceflight.com soll Flug 8 möglicherweise "nicht vor 21.06." bzw. 'frühestens am Montag den 21.06.' stattfinden und 160 m nach süden gehen. Bisher fehlt aber noch eine offizielle Bestätigung.

Bis dahin eine kleine Statistik der bisherigen Flüge:

http://unmannedspaceflight.com/index.php?act=attach&type=post&id=48442

Inzwischen ist auch der Rover wieder einige dutzend Meter nach süden gefahren. (Sol 116)

Der Perseverance Rover hat dieses Bild an Sol 114 , den 15.06.2021, von einem Staubteufel mit der linken Mastcam-Z aufgenommen.
Dieses Foto wurde durch eine öffentliche Abstimmung ausgewählt und als "Bild der Woche" für Woche 18 (13.06. - 19.06.2021) der Perseverance-Rover-Mission auf dem Mars vorgestellt.
Die Aufnahme habe ich von png zu jpg umgewandelt.

Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASU
https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/ZL0_0114_0677061553_832EBY_N0041062ZCAM08094_0630LMJ

Das Gebiet des Jerezo Krater liegt anscheinend in einer sehr windigen Zone. Es wurden dort wiederholt Staubteufel und Staubwolken gesichtet.
https://twitter.com/marsroverdriver/status/1406457754093449219

Beste Grüße Gertrud

Flug #8 wurde erfolgreich absolviert.
Nach einem Flug von 77,4 sec länge, 160 m weit, steht Ingenuity nun auf Landefeld E, 133,5 m vor  Perseverance. (sol 120)
Quelle: unmannedspaceflight.com

Weil das Zusammenspiel von Heli/Rover z.Zt. so gut klappt, sollen noch zahlreiche weitere Flüge folgen.
Und auch an ein wesentlich größeren heli ist geplant. (Siehe auch hier im Forum unter "NASA")

https://spacenews.com/nasa-studying-larger-mars-helicopters

Über mehrere Monate sollen noch "many, many more" Flüge erfolgen. Speziell um Gebiete zu erkunden die der Rover nicht anfahren kann (z.B. die 'Seita-Region', welche für den Rover zu rauh ist) und um die geplante und für die Mastcam noch nicht einsehbare Fahrtstrecke des Rovers zu kartieren, so daß dieser schneller voran kommt.

Der kleine Pionier Ingenuity ist jetzt immerhin schon etwa 430 m südlich des Landeplatzes und Perseverance ist an sol 122 etwa 130 m nordwestlich.
Die Auswahl zu untersuchender Plätze scheint wohl stark erleichtert werden. Anders kann ich mir die relativ langen Fahrtstrecken nicht erklären.

Hallo SFF-TWRiker

Der kleine Pionier Ingenuity ist jetzt immerhin schon etwa 430 m südlich des Landeplatzes und Perseverance ist an sol 122 etwa 130 m nordwestlich.
Die Auswahl zu untersuchender Plätze scheint wohl stark erleichtert werden. Anders kann ich mir die relativ langen Fahrtstrecken nicht erklären.

hervorhebung von mir.

So ganz verstehe ich deinen letzten Satz nicht.
Der Rover Perseverance hat nach der Karte mit den Solangaben sehr kurze Fahrstrecken zurückgelegt.

Zu dem Halt an Sol 122, den 24.06.2021, fuhr der Rover wieder ein paar Meter in einem leichten Bogen zurück. Es wird von Phil Stooke vermutet, das ein heller Felsen auf "Seitah" untersucht werden könnte.
Die Karte dazu:
http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?s=&showtopic=8600&view=findpost&p=253263

Beste Grüße Gertrud

An Sol 122, den 24.06.2021, hat Perseverance die beiden Windsensorausleger der Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA) aufgenommen.

Mit der linken Navcam.

https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/NLF_0122_0677773085_244ECM_N0041286NCAM00312_10_195J

Mit der rechten Navcam.

http://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/NRF_0122_0677773085_244ECM_N0041286NCAM00312_07_195J

Die Windsensoren sind am Kameramast angebracht.

http://mars.nasa.gov/resources/25283/meda-is-ready-weather-or-not/

Perseverance hat das Roverdeck mit der rechten Mastcam-Z aufgenommen.
Falls die Kügelchen nicht durch einen Windstoß oder Staubteufel vom Deck gefegt werden, haben sie eine jahrelange Mitfahrgelegenheit.

http://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/ZR0_0122_0677786031_159ECM_N0041422ZCAM00035_110065J
Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU

Mit der linken Mastcam-Z hat der Perseverance die Roverfamilie, von links Opportunity/Spirit, Curiosity, den Perseverance  mit dem Ingenuity  aufgenommen. Es sind auch winzigen Kügelchen zu erkennen.

Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU
http://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/ZL0_0122_0677786031_159EBY_N0041422ZCAM00035_1100LMJ
Die Aufnahmen habe ich von png auf jpg umgewandelt.

Beste Grüße Gertrud

Der Rover steht am sol 123 etwa auf halbem weg zwischen airfield D und E, allerdings ca 40 m westlich der direkten Linie.

Die Heli-Manschaft glaubt inzwischen zu wissen, daß die Anomalie von Flug 6 ("Verlust" eines Bildes) darauf zurück zu führen ist, daß während des Fluges eine 13 megapixel Farbaufnahme gemacht wurde, welches das Speichersystem kurzfristig überforderte und zur Auslagerung eines Bildes (später als 'Verlust' registriert) führte, was dann die Navigation durcheinander brachte.
Bei Flug 7 und 8 wurde auf Farbaufnahmen verzichtet. Es ist nun ein update geplant um dieses Problem endgültig zu beheben und wieder 'farbige Flugaufnahmen' zu ermöglichen.
Ein update der Flugsoftware wurde bereits vor kurzem erfolgreich durchgeführt

Hallo @alepu,

leider hast du vergessen zu Deinen Infos die Quelle anzugeben.
Vermutlich hast du sie aus dem Beitrag.?
https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/308/flight-8-success-software-updates-and-next-steps/

Bitte gebe in Zukunft immer die Quelle, auf die Du dich beziehst, mit hinzu.
Danke Gertrud

Sorry, ist irgendwie 'unter den Tisch gefallen' 

Noch ein Artikel dazu:

https://space.com/mars-helicopter-ingenuity-keep-flying-months

Der Heli soll noch monatelang fliegen mit ein paar Flügen pro Monat.
Sie wollen auch versuchen einen ganzen Kilometer am stück zu fliegen, das würde etwa 3 Minuten dauern und den Heli an den rand seiner Leistungsfähigkeit bringen.

Sol 129
Der Rover ist wieder am Heliport vorbeigefahren, Zeit für einen neuen Flug! Jetzt wieder mit hoch auflösender Farbaufnahme?
Quelle: unmannedspaceflight.com > Perseverance Route Map

Durch vebesserte Hard- und Software ist Persy in der lage bis zu 120 m/std zurück zu legen. (gegenüber Curiosity mit 20 m/std.)
Die Räder sind schmäler mit grösserem Durchmesser und 'gewellterer' Lauffläche, der Rover hat eine grössere Bodenfreiheit und das neue AutoNav ermöglicht ''thinking while driving".
So kann der Rover auch Gebiete befahren die bisher umfahren werden mußten. Dadurch ist er schneller unterwegs und hat mehr zeit für die Wissenschaft. Er soll mindestens 15 km weit fahren

https://space.com/perseverance-rover-self-driving-on-mars

unmannedspaceflight.com hat auf der "Perseverance Route Map" Wegepunkte bis sol 131 eingetragen und den möglichen nächsten Heli-Landepunkt.
Danach hat Persy inzwischen mehr als 1 km zurück gelegt.

Danach hat Persy inzwischen mehr als 1 km zurück gelegt.

Der kommt ja richtig vorwärts . Ist die wissenschaftliche Kalibrierungsphase überhaupt schon abgeschlossen?