Der vierbeinige Gefährte von Perseverance ist bereit.Am 3. Mai 2022 erhielt das
Ingenuity-Team aus Ingenieuren und Wissenschaftlern einen ersten Hinweis auf die bevorstehenden Strapazen, als sie ihre Kommunikationsprotokolle öffneten und Funkstille feststellten. Dem kleinen Hubschrauber, der sich auf einem 240 Millionen km entfernten Planeten befand, war der Strom ausgegangen, während er versuchte, sich in der kalten Marsnacht warm zu halten. Dies geschah wahrscheinlich in den frühen Morgenstunden von Sol 426, am 1. Mai 2022, einem Datum, das ungefähr auf halbem Weg zwischen der
Herbst-Tagundnachtgleiche und der
Wintersonnenwende auf dem Mars liegt. Es war Mitte November auf der Marsoberfläche.
Trotz des nächtlichen Stromausfalls war die Morgensonne noch stark genug, um den Hubschrauber am Morgen wiederzubeleben. Dazu musste der Hubschrauber genügend Strom erzeugen, um die Heizungen zu aktivieren, die eingefrorene Batterie aufzutauen und sie ausreichend aufzuladen, bevor die Bordelektronik wieder zum Leben erweckt werden konnte.
Dieser Prozess, der vom
"Lazarus-Schaltkreis" ausgeführt wird, ermöglicht es dem Hubschrauber, wie
"Lazarus" in der Antike, ins Leben zurückzukehren, nachdem er in der Nacht zuvor praktisch tot war.
Der nächtliche Stromausfall ist zwar nicht tödlich, setzt aber
die Uhr an Bord zurück, so dass Ingenuity jegliches Zeitgefühl verliert und nicht mehr wie geplant aufwacht. Stattdessen wacht der Computer auf und versucht, 2 Stunden und 15 Minuten nach dem ersten Einschalten mit dem Rover zu sprechen. Der genaue Zeitpunkt dieses gesamten Prozesses hängt von einer komplizierten Kombination schwankender Faktoren wie Batterieladung, Wind, Staub und Temperatur ab. Da das Aufwachen jeden Morgen anders verlief, musste das Team mit Hilfe der Helikopter-Basisstation auf dem
Rover Perseverance nach dem Signal von
Ingenuity suchen und dabei ein Suchfenster verwenden, das die vorhergesagte Aufwachzeit abdeckte. Erst wenn eine Kommunikationsverbindung hergestellt war, konnte die Uhr von
Ingenuity synchronisiert werden, um eine geplante Aktivität zu einem späteren Zeitpunkt des Tages zu ermöglichen.
Da das Marsjahr doppelt so lang ist wie das der Erde, sind auch die Jahreszeiten doppelt so lang. Da der Marsfrühling noch acht lange Erdenmonate entfernt war, mussten die Ingenieure einen Weg finden, sich auf diese neue Normalität einzustellen. Die Heizungen von
Ingenuity hielten die internen Komponenten normalerweise auf angenehmen -15 °C, aber mit dem nächtlichen Stromausfall waren die Komponenten nun weitaus extremeren Temperaturen ausgesetzt. Das erste Opfer war der
Neigungsmesser, der kurz nach Beginn des Winterbetriebs ausfiel. Die Behebung dieses Fehlers und die Anpassung an das neue
Betriebsparadigma beanspruchten wertvolle Zeit, während die Sonne mit jedem Sol dunkler wurde. Das Team schaffte nur einen einzigen Kontroll-Flug, bevor der Winter ernsthaft einsetzte.
Der Winter auf dem Mars ist ein Doppelschlag aus geringerer Sonneneinstrahlung (Menge der Sonnenenergie, die ein bestimmtes Gebiet erreicht) und verstärkter Staubsturmaktivität. Die nächtlichen Temperaturen sanken bis auf -85 °C, so dass immer mehr Energie benötigt wurde, damit
Ingenuity warm blieb. Mit der geringeren Sonnenenergie ging auch die Energie für die Flüge zurück, so dass der Hubschrauber schließlich zwei Monate lang ganz stillstand.
Als der erste saisonale Staubsturm nachließ, gelang es dem Team, den Flugbetrieb mit einer Reihe von kurzen, energiesparenden Flügen wieder aufzunehmen, wobei nur begrenzte Entfernungen zurückgelegt wurden, um mit dem Rover Schritt halten zu können. Unter normalen Bedingungen kann der vierbeinige Begleiter von
Perseverance in 3 Minuten weiter fliegen als der Rover an einem Tag fahren kann. Der nun extrem begrenzte Energiehaushalt des Hubschraubers machte es ihm jedoch fast unmöglich, seine Rolle als treuer Begleiter und Späher von
Perseverance zu erfüllen. Der nuklear angetriebene Rover fuhr unbeirrt weiter wie zuvor, während der Hubschrauber hinter ihm beharrlich folgte.
Mit dem Fortschreiten des Winters erhielt
Ingenuity mehr Sonnenschein und es erfolgten die dadurch energiegeladenen Flüge. Leider wurde der Hubschrauber jedes Mal, wenn der Himmel sich endgültig aufzuhellen schien, von einem weiteren Staubsturm heimgesucht, der die Sonne verdunkelte. Mit jedem Sturm wurde die Staubschicht auf dem Solarpanel dicker und die Aussicht, die Nacht zu überleben, schwand. Doch der Heli bewegte sich trotz dieser Hindernisse weiter und zeigte ein Übermaß an genau der Eigenschaft, nach der sein Rover-Begleiter benannt wurde.
Während dieser Zeit führte das Team eine Reihe von Kurzflügen durch, immer in der Hoffnung auf eine Erneuerung und Wiedergeburt in diesem oft erwähnten Modus des nächtlichen Überlebens. Da traf es sich gut, dass der Frühlingsanfang auf dem Mars (und das neue Jahr) am Tag nach Weihnachten stattfand. Mit vorsichtigem Optimismus plante das Team einen Flug für den Abend des 24. Dezember 2022, in der Hoffnung, dass
Ingenuity endlich den Staub abschütteln und das neue Jahr mit mehr elektrischer Ladung beginnen würde. Daraus wurde nichts, denn die Wetterkapriolen auf dem Mars machten die Hoffnungen mit einem kurzen, aber heftigen Staubsturm zunichte und zwangen zum Abbruch des geplanten Fluges. Während Ingenuity im darauffolgenden Monat noch drei kurze Flüge absolvierte, erfror er dennoch jede Nacht (buchstäblich) zu Tode.
Ein neuer Tag brach an.
Auf den Tag genau einen Monat nach dem Flugversuch am 24. Dezember 2022 tat Ingenuity etwas, was er während der vorangegangenen 260 Sols nicht getan hatte, er schlief die ganze Nacht hindurch
"warm". Die Daten im Vorfeld dieses Ereignisses hatten darauf hingedeutet, dass ein solches Überleben möglich war, aber 8 lange Wintermonate hatten den Optimismus des Teams gedämpft. Als das Team von
Ingenuity die heruntergeladenen Daten überprüfte, stellte es fest, das
Ingenuity nicht nur begonnen hatte, die Nacht zu überleben, sondern dass er sogar begonnen hatte, Energie in seinen Batterien zu speichern. Das Team stellte fest, der Hubschrauber hatte jetzt einen Ladezustand von über 90 % in den Batterien. All dies bedeutete, dass der Heli endlich aus seinem langen Winterschlaf erwacht war, gerade rechtzeitig, um das
Jezero-Kraterdelta hochzufliegen und wertvolle zukunftsweisende Bilder für
Perseverance zu liefern.
Die letzten 8 Monate waren zwar anstrengend für das Team, aber es scheint, dass die größten Herausforderungen noch vor ihnen liegen. Sie wussten schon vor ihren ersten Flug zum Mars, dass der Rover ein aggressives Tempo vorlegen würde. Es war schon in der Vergangenheit eine Herausforderung, mit
Perseverance mitzuhalten oder ihm voraus zu sein, und es wird noch schwieriger werden, wenn er in das zerklüftete, unbekannte Terrain des Deltas eindringt.
Das Team geht davon aus, dass
Ingenuitys Flugwege und Landezonen voller Gefahren sein werden und dass die Funkleistung zwischen Hubschrauber und Rover in und um die großen geografischen Merkmale, die dieses Gebiet dominieren, abnehmen könnte. Sie wissen, dass jede signifikante Beeinträchtigung der Flugdistanz oder -frequenz den Helikopter schnell aus der Kommunikationsreichweite bringen kann, während der Rover weiterfährt und nicht mehr zurückkehrt.
Um diese Herausforderungen zu meistern, werden
Ingenuity und das Team weiterhin die Grenzen ausloten, wie sie es immer getan haben. Jeder Sol auf dem Mars ist ein Experiment für die Überlebensfähigkeit und die Fähigkeiten des kleinen Drehflüglers. Es versteht sich von selbst, dass es keine Garantien gibt, wenn es um das Fliegen auf dem Mars geht, aber solange der Hubschrauber jede Marsnacht übersteht und jeden Marsmorgen zu dem Team spricht, wird er immer weiter, schneller und höher fliegen.
Ingenuity wird die Beine strecken, den Marsstaub abschütteln und fliegen, wie er noch nie zuvor geflogen ist.
Quelle:
https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/441/perseverances-four-legged-companion-is-ready/ Das Wichtigste ist die Neusynchronisierung der Uhr.
Damals war auch bei dem
Rover Opportunity dieses nichterreichen auch ein Punkt zur Beendigung der Mission.
Unter der Überschrift:
"Eine andere Perspektive ist, dass die Opportunity-Uhr versetzt ist" hatte ich dazu in dem Bericht etwas geschrieben:
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3843.msg443985#msg443985Und dann etwas intensiver darüber:
Die Effekte des Uhrendriftes bei den MER-Rovern.
https://forum.raumfahrer.net/index.php?topic=3843.msg430611#msg430611Beste Grüße Gertrud
