Hallo Terminus,
okay, in sämtlichen Missionsbeschreibungen wird die vorgesehene Missionsdauer mit
mindestens 90 Marstagen angegeben. Das Erreichen dieser 90 Sols wurde als eine der Bedingungen für eine "erfolgreiche Mission" angesehen. Dementsprechend wurden sämtliche Bauteile so konstruiert, dass sie diese 90 Sols unter Marsbedingungen auch aushalten können. Für
nur diese 90 Sols wurden auch die Gesamtkosten der Mission kalkuliert. Auf die Bereiche "operations and science processing" entfielen dabei 75 Millionen US-Dollar.
Zitat aus dem Press Kit ( Seite 35 ) :
"Each rover has a prime-mission goal of operating for at least 90 martian sols (92 Earth days) after landing, though environmental conditions such as dust storms could cut the mission shorter."
http://marsrover.nasa.gov/newsroom/merlandings.pdf ( 310 KB , engl. )
Dass die Wissenschaftler ( und Techniker und Ingenieure ) dabei darauf hoffen, dass die Mission in Wirklichkeit länger dauert, ist klar. Aber es kann halt nicht von vornherein garantiert werden. Dementsprechend begeistert waren sie dann auch, als nach diesen 90 Sols aufgrund des guten technischen Zustandes eine Missionsverlängerung erfolgen konnte :
http://marsrovers.nasa.gov/newsroom/pressreleases/20040408a.html Da haben wir übrigens auch auf der Portalseite etwas zu geschrieben :
http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/09042004101213.shtml Auch die aktuelle Messenger-Mission bei Merkur wird mit einer Missionsdauer im Orbit von einem Erdjahr angegeben. Trotzdem hoffen die dort beteiligten Wissenschaftler darauf, den Merkurorbiter in Wirklichkeit bis 2014 betreiben zu können ( danach wäre der Treibstoff von Messenger aufgebraucht ). Neben einem entsprechenden Zustand der Sonde müssten dazu aber erst einmal die benötigten zusätzlichen Finanzmittel aufgebracht werden.
Die Batterien der beiden MERs wurden für diese Mission neu entwickelt ( Sojourner hatte andere Batterien ). Diagnosen der Ladezustände der Batterien nach dem Ablauf der ersten 90 Tage haben dann gezeigt, dass die Batterien wohl in der Lage sein könnten, doch mehrere Jahre anstatt lediglich Monate durchzuhalten :
http://trs-new.jpl.nasa.gov/dspace/bitstream/2014/38818/1/04-2588.pdf ( 1 MB , engl. )
Die wichtigsten elektronischen Bauteile sind in der Warm Electronic Box ( WEB ) des Rovers eingebaut. Im Inneren der WEB soll eine Temperatur zwischen +40°C und -40°C eingehalten werden. Dies ist der Sollbereich, für den die elektronischen Komponenten ausgelegt sind. Um diese Temperaturen einzuhalten, dürfen die Außentemperaturen nicht unter einen Wert von -90°C sinken.
Da sind die acht verwendeten RHUs bereits mit eingerechnet. Die von der NASA bei den beiden MERs verwendeten RHU's sind mit den RHU's der Raumsonde Cassini identisch. Für die Cassini-Mission wurden sie auch ursprünglich entwickelt - entsprechende Entwicklungskosten sind also bei der MER-Mission nicht mehr angefallen. Hier eine Beschreibung :
http://saturn.jpl.nasa.gov/spacecraft/safety/rhu.pdf ( engl. )
Jede RHU ist 3,2 Zentimeter lang, hat einen Durchmesser von 2,6 Zentimeter und wiegt etwa 40 Gramm. Dabei entfallen etwa 2,6 Gramm auf das darin enthaltene Plutoniumdioxid. Jede RHU setzt etwa ein Watt Wärmeenergie frei.
Sobald die Temperatur im Inneren der WEB unter einen Wert von -40°C sinkt, springen automatisch die elektrischen Heizungen an, welche aber einen relativ hohen Energiebedarf haben. Spätere Tests mit weiteren Telemetriedaten, welche erst nach der Landung auf dem Mars zur Verfügung standen, haben dann gezeigt, dass die elektronischen Bauteile wohl auch Temperaturen von bis zu -50°C im Inneren der WEB aushalten können.
Auf diesem Wert basieren übrigens auch die Hoffungen bezüglich eines eventuellen Überlebens von Spirit. Diese -50°C galten allerdings nur für relativ neue Bauteile, welche nicht bereits seit Jahren auf dem Mars im Einsatz waren. Wie es mit den bereits seit Jahren beanspruchten Bauteilen aussieht, weiß keiner genau.
http://www.universetoday.com/2010/01/29/can-an-immobile-spirit-rover-survive-the-martian-winter/ ( engl. )
Schöne Grüße aus Hamburg - Mirko