Mars Sample Return

Ich verstehe das schon, man steckt lieber eine Milliarde Euro oder nur Dollars in eine Neuentwicklung einer Rover Plattform um das Ding dann mit ner A5 auf den Weg zu bringen, also bei SpaceX anzuklopffen und nach einer FH zu Fragen auf die man oben was auch immer draufsetzen kann um mehr als genug Nutzlast auf den Weg zu bringen. Aber nein, man muss ja seine Schäfschen im Trockenen halten.
Ich weis nicht was mich mehr ärgert, das viele Geld das im Kamin verbrant wird, oder die Jahre die man länger braucht bis man die Proben zurück zur Erde schicken kann. 

Nach dem Konzept wird der Rover aber nicht durch eine Ariane auf den Weg gebracht.

Stimmt

Vieleicht haben sie ja bei den vielen Tests festgestellt, daß sie die 6 Räder eigentlich gar nicht benötigen, ja, daß nur 4 Räder mehr Vor- als Nachteile haben.
Die Technik hat sich in den letzten 10 Jahren bestimmt weiterentwickelt, und was vor Jahren sinnvoll war, muß es nicht immer noch sein.
Die haben bisher sicher auch schon mit 4-Rad-Rovern experimentiert!
Warum sollte man krampfhaft an einem, zugegeben recht erfolgreichen, Konzept festhalten, wenn die geänderten Umstände inzwischen etwas anderes verlangen?

EM/SpaceX ändert ständig!

Interessante Doku über Mars Sample Return:


https://www.youtube.com/watch?v=Rb-FskIU8io

ESA-Direktor David Parker sagt auf NASA TV, dass ein Vertrag mit Airbus Defence and Space, Frankreich und Thales Alenia Space, Italien für die Entwicklung des Erd-Rückkehr-Orbiters vereinbart werden soll.

https://twitter.com/jeff_foust/status/1288176814347685890

Die ESA schätzt ihre Beteiligung auf 1,5 Mrd € in den nächsten 10 Jahren. Die NASA hat noch keine Kostenschätzung, es ist aber mit mehr als 7 Mrd $ insgesamt zu rechnen.

https://twitter.com/jeff_foust/status/1288186726880628744

Ein BBC Bericht beschreibt den Earth Return Orbiter (ERO), wie er jetzt von Airbus, Frankreich und Thales Alenia, Italien gebaut werden soll:
6,5 t; 39 m Spannweite; Start 2026 mit Ariane 6; Chemischer + elektischer Antrieb, elektrisch zur Verringerung auf 400km Höhe für Rendevous mit den Marsproben (MAV). Rückkehrflug und Landung 2031

https://www.bbc.com/news/science-environment-53575353
http://www.esa.int/Science_Exploration/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/A_European_dream_team_for_Mars

Da würde man doch gerne mehr über dieses Transportmittel erfahren, zumal das ja schon 2026 starten soll und danach durchaus ambitionierte Dinge tun soll.

Obwohl Airbus schonmal mit einer Studie beauftragt wurde, hab ich aber adhoc nicht viel gefunden, oder weiß jemand mehr?
www.hou.usra.edu/meetings/ninthmars2019/pdf/6347.pdf

Danach soll der ERO modular aufgebaut sein, elektrischer Antrieb bis zum Mars, Einbremsen auf Marsorbit durch chemischen Antrieb, danach elektrisch auf niedrigen Orbit.
Das Capture, Containment, and Return System (CCRS) wird von der NASA geliefert, dazu gehört auch die Probenwiedereintrittskapsel (Earth Entry Vehicle EEV).

Da würde man doch gerne mehr über dieses Transportmittel erfahren, zumal das ja schon 2026 starten soll und danach durchaus ambitionierte Dinge tun soll.

Zum Orbiter selbst hab ich nicht mehr Infos, zur Mission, den Orbits und zum Einsatz des SEP gibt es ein recht umfangreiches PDF:

https://indico.esa.int/event/224/papers/4139/files/236-233_MSR_ICATT_EJoffre.pdf   

Danke, ja da steht vieles zum Missionsablauf drin, aber ich glaube weniger zu technischesn Konfigurationen.

Folgende Präsentation geht in die gleiche Richtung und zeigt sehr schön, was man vor hat.

https://mepag.jpl.nasa.gov/meeting/2020-04/Day1/12_MEPAG%20MSR%20Mission%20Overview%20V3.pdf

Im ESA internen Space-Race zwischen Mond und Mars scheint die Mars-2026 ERO Mission die Nase vorn zu haben.

Die New York Times schreibt, dass wenn es mit dem ESA-Rover nix wird, dann Mars 2020 Perseverance selbst die Proben wieder einsammeln und zum MSR Lander bringen würde. Und wenn es mit dem Earth Return Orbiter nichts wird, könnten die Proben länger in der Mars Umlaufbahn verbleiben, bis sie später mal irgendwie abgeholt werden.

https://www.nytimes.com/2020/07/28/science/mars-sample-return-mission.html

Hoffen wir trotzdem das beste.

Falls Bohrproben auf dem Mars (Oberfläche) länger herumliegen müßten - ist da das ungehinderte Strahlenbombardement nicht Werte verfälschend bis hin zu chemischen Veränderungen ?
Klar , man wird sagen "wir können das zurückrechnen..."

Hallo Zusammen,

der  Mars 2020 Perseverance Rover kann Probenröhrchen zurück in den Bauch des Rovers  geben. Dort wird das Röhrchen dem kleinen inneren Roboterarm übergeben und zu Inspektions- und Versiegelungsstationen bewegt. Sobald das Röhrchen hermetisch versiegelt ist, kann nichts mehr in das Röhrchen gelangen oder es verlassen. Die Röhrchen werden im Bauch des Rovers aufbewahrt, bis das Team den Zeitpunkt und den Ort für die Abgabe der Proben an die Oberfläche bestimmt.
Quelle:
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/rover/sample-handling/

Hallo @McPhönix über die Legierungen der Röhrchen habe ich leider noch nichts gefunden.

Details

https://forum.raumfahrer.net/index.php?action=media;sa=item;in=59767

Es sind im Rover auch fünf Zeugenröhrchen (witness tubes) vorhanden, die später wieder zurück zur Erde fliegen sollen.
Diese Röhrchen werden keine Boden- oder Gesteinsproben aufnehmen.
Sie sollen nach Gase der verschiedenen Materialien die vom Rover freigesetzt oder "ausgegast" werden könnten oder die chemische Überreste aus der Zündung des Landungsantriebssystems aufnehmen. Oder jedes andere irdische organische oder anorganische Material, das mit dem Rover auf den Mars gelangt sein könnte.
Einer nach dem anderen werden die Zeugenröhren auf der Marsoberfläche geöffnet, um die Umgebung in der Nähe der Probenentnahmestellen zu "bezeugen".
Quelle:
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/rover/sample-handling/

Leider beantwortet es nicht deine Frage.
Beste Grüße, Gertrud

Hallo @McPhönix über die Legierungen der Röhrchen habe ich leider noch nichts gefunden.

Hier steht, dass es Titan-Röhrchen sind:
https://www.theverge.com/2020/7/28/21307109/nasa-mars-rover-perseverance-launch-date-alien-life

Genauer, die Legierung ist Ti-6Al-4V (zuerst steht nur Ti-Al-4V drin, später inkl. der "6"); Die Innenseite ist mit Titan-Nitrid (TiN) beschichtet (S.3):
https://trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/48514/CL%2318-3727.pdf

Die Röhrchen sind speziell gesäubert und im Ofen sterilisiert worden. Die gold-farbene Beschichtung aus TiN (s.o.) soll vor Verunreinigung/Reaktion mit den Proben schützen.
https://spaceflightnow.com/2020/06/16/with-super-clean-sample-tubes-installed-nasas-next-mars-rover-nearly-buttoned-up-for-launch/

Naja daß man für die Röhrchen das Beste vom Besten nimmt, denk ich ja auch. Mich würde nur die Wechselwirkung mit Strahlung interessieren.

Naja daß man für die Röhrchen das Beste vom Besten nimmt, denk ich ja auch. Mich würde nur die Wechselwirkung mit Strahlung interessieren.

Man kann wohl getrost davon ausgehen, dass sie bei der Materialauswahl Wechselwirkung durch Strahlung berücksichtigt haben. Da wird schon nichts anbrennen.^^

M.E. ist zu diesem Behuf Titan schon Overkill. Aluminium würde reichen. Das kann sicher jede/r Verschwörungstheoretiker/in bezeugen.

Die New York Times schreibt, dass wenn es mit dem ESA-Rover nix wird, dann Mars 2020 Perseverance selbst die Proben wieder einsammeln und zum MSR Lander bringen würde. Und wenn es mit dem Earth Return Orbiter nichts wird, könnten die Proben länger in der Mars Umlaufbahn verbleiben, bis sie später mal irgendwie abgeholt werden.

Ich kapier nicht ganz, warum man das Risiko mit dem zweiten Rover überhaupt eingeht. Den muss man erst mal landen (die Anzahl erfolgreicher ESA- Landungen am Mars ist aktuell immer noch 0) und dann muss man die Samples auch noch irgendwo am Mars verstreut finden. Danach muss der ESA-Rover den ganzen Weg zurück zum Lander mit der Rakete.

Nachdem Perseverance die Samples eh alle transportieren kann, lass ich die doch im Rover und lande den Sample Return Lander irgendwann mal in der Nähe des Rovers. Dann muss Perseverance nur noch eine Möglichkeit haben, die Samples mit dem Greifarm an den Lander zu übergeben. Das sollte ja irgendwie machbar sein.

Mir erscheint die Mission unnötig kompliziert geplant zu sein. 

Hallo,

Nachdem Perseverance die Samples eh alle transportieren kann, lass ich die doch im Rover und lande den Sample Return Lander irgendwann mal in der Nähe des Rovers. Dann muss Perseverance nur noch eine Möglichkeit haben, die Samples mit dem Greifarm an den Lander zu übergeben. Das sollte ja irgendwie machbar sein.

Mir erscheint die Mission unnötig kompliziert geplant zu sein. 

Ich denke Persy soll in erster Linie seine Forschungsaufgaben erfüllen und nicht auch noch die Umlade-Aktion von Proben können. Das würde wahrscheinlich noch ein "Kran-Instrument" benötigen, welches das Forschungsfahrzeug im Normalbetrieb überhaupt nicht braucht und nur "nutzlos" mit rumschleppt.

Gruß

Mario

Hallo,

die oben von Tomtom verlinkte PDF zeigt es doch eigentlich ganz gut, warum dieser Plan so gewählt wurde:

https://mepag.jpl.nasa.gov/meeting/2020-04/Day1/12_MEPAG%20MSR%20Mission%20Overview%20V3.pdf

1) Die beiden Rover sind z.T. redundant - wenn der Sample fetch rover ausfallen oder sich festfahren sollte, kann Persi die letzten gesammelten Probem in der Tat direkt an den Sample Return Lander übergeben. Dazu wird das "Tablett" (Übesetzung von Tray), in dem die Proben aufbewahrt werden bis zum planmäßigen Abladen in einem Depot auf der Marsoberfläche von dem Roboterarm auf dem Lander platziert, von wo aus der Roboterarm des Landers sie greifen kann. Konnte dagegen Persi keine Probem deponieren oder die Depots nicht erreichbar sein, kann der Sample Fetch Rover auch selbst Proben nehmen, die werden dann aber wegen höheren Zeitdruck wohl nicht so wissenschaftlich interessant.

2) Der Sample Fetch Rover wird zusammen mit dem Sample Return Lander gelandet. Es gibt nicht noch eine extra Landung auf dem Mars, die von der ESA durchgeführt wird, nur der Reover ist von der ESA

3) Das extra Aufsammeln des Probenbehälters in der Marsumlaufbahn mit einem extra Orbiter ist nötig, um die (Kontaminierungs-) Kette zu brechen. Es darf nichts, was auf dem Mars war am ende ungeschützt Kontakt mit der Erdatmosphäre haben, der Probenbehälter muss also in der Marsumlaufbahn in etwas versiegelt werden, was nicht auf dem Mars war.

Unnötig kompliziert war auch meine erste Spontan-Reaktion, aber wenn man erst mal weiß auf der einen Seite, was die Wissenschaftler gerne hätten und andererseits, was für Planetery protection Anforderungen gelten, dann scheint dieser Plan der erfolgversprechendste zu sein, um die Ziele zu erreichen und er ist so kompliziert wie dafür nötig. Dass aber noch 2 weitere Starts erfolgreich sein müssen, und eine weitere Landung, und dann noch ein Start von der Marskoberfläche (noch nie getestet) und ein rendezvous in der Marsumlaufbahn (auch ein first), kann einem schon Bauchschmerzen bereiten... wenn irgendwas davon schiefgeht, dann war es das mit der Untersuchung von Marsproben in Erdlaboren.

Ich kapier nicht ganz, warum man das Risiko mit dem zweiten Rover überhaupt eingeht. Den muss man erst mal landen (die Anzahl erfolgreicher ESA- Landungen am Mars ist aktuell immer noch 0) und dann muss man die Samples auch noch irgendwo am Mars verstreut finden. Danach muss der ESA-Rover den ganzen Weg zurück zum Lander mit der Rakete.

Was wäre der bessere Weg gewesen?
- Der Rover "Perseverance " kann es nicht zurück bringen zur Erde.
- Geld so etwas für "Perseverance" zu entwickeln war nicht mehr vorhanden(*)
- Zeit so etwas für "Perseverance " zu entwickeln war nicht mehr vorhanden(*)
- Start-Gewicht so etwas für "Perseverance " zu entwickeln war nicht mehr vorhanden(*)
(*) Meine Vermutung.

Dann muss Perseverance nur noch eine Möglichkeit haben, die Samples mit dem Greifarm an den Lander zu übergeben.
Das sollte ja irgendwie machbar sein.

Diese Technik muss gebaut und getestet werden. Man braucht ggf. einen größeren Greifarm. Der ist schwerer und kostet Entwicklungszeit und Geld. Alles drei sind begrenze Ressourcen.

Mir erscheint die Mission unnötig kompliziert geplant zu sein. 

Ich persönlich sehe es als Gefahrenminimierung an. Zwei Rover, welche sich auf dem Mars treffen stellen eine weitere Gefahr dar. Das schlimmste wäre, wenn sich beide Geräte ineinander verkeilen. Auch könnte bei der Übergabe der Proben der Greifarm den jeweils anderen Rover beschädigen. Wenn Rover 1 die Proben auf den Boden legt und weg fährt, und Rover 2 sie vom Boden aufnimmt, besteht diese Gefahr nicht. Daher würde ich dieses Vorgehen als Gefahrenminimierung bezeichnen.
Auch gibt es die rein theoretische Gefahr, dass Rover 1 etwas passiert und Rover 2 sich nicht nähern kann oder darf. Dann wären die Proben unerreichbar.
Natürlich sind das nur sehr theoretische Gefahren wie eine sehr geringe Wahrscheinlichkeit haben. Aber es gab mal einen Rover, welcher auf einer Dünnen Sandkruste eingebrochen ist auf dem Mars. Wenn Perseverance das passieren sollte, wären die Proben unerreichbar, da ein anderer Rover auf der jetzt geschwächten Kruste auch einbrechen würde. Auch die Energiequelle hat ein Gefahrenpotential, welches nicht zu Unterschätzen ist. Rover 2 darf mit seinem Greifarm auf keinen Fall der Energiequelle zu dicht kommen oder sie gar berühren.

In erster Linie ist es, wie schon gesagt, so dass Perseverance seine Mission unterbrechen muesste um zum Sample Return Lander zu fahren und dort die Proben abzuliefern. Man kann den Lander ja nur mit einer Genauigkeit von einigen Kilometern auf dem Mars landen. Da wuerden wahrscheinlich Monate an Forschungszeit verschwendet werden.

Weiterhin ist es auch nicht vollkommen sichergestellt, dass Perseverance so lange funktionieren wird. Unter den optimistischsten Plaenen waere der Lander Ende 2028 auf dem Mars. Eine Menge kann schief gehen in acht Jahren. Klar, die Erfahrung hat gezeigt, dass die meisten Sonden wesentlich laenger halten als geplant, aber das muss nicht immer der Fall sein.

Man kann den Lander ja nur mit einer Genauigkeit von einigen Kilometern auf dem Mars landen.

Laut der PDF (Seite 15, Foliennummer 19) soll der Lander die Möglichkeit haben, mit einer Genauigkeit von 20 m an einem Platz zu landen, den Perseverance vorher erkundet hat. Dazu wird deutlich mehr Landetreibstoff mitgenommen als bei vorigen Marslandern, sodass er aus einer 8 Kilometer großen Ellipse, innerhalb der die Trennung vom Fallschirm erfolgt, genügend Reichweite hat, einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche anzusteuern.

Laut der PDF (Seite 15, Foliennummer 19) soll der Lander die Möglichkeit haben, mit einer Genauigkeit von 20 m an einem Platz zu landen, den Perseverance vorher erkundet hat. Dazu wird deutlich mehr Landetreibstoff mitgenommen als bei vorigen Marslandern, sodass er aus einer 8 Kilometer großen Ellipse, innerhalb der die Trennung vom Fallschirm erfolgt, genügend Reichweite hat, einen bestimmten Punkt auf der Oberfläche anzusteuern.

Oh, das ist interessant. Jedoch wird der Lander sicherlich in einiger Entfernung zum Rover landen, alleine schon aus Sicherheitsgruenden.

Man kann wohl getrost davon ausgehen, dass sie bei der Materialauswahl Wechselwirkung durch Strahlung berücksichtigt haben. Da wird schon nichts anbrennen.^^

"Man kann" und "wird schon"
Aha.
Wäre ich wirklich ein von Dir ganz zart angedeuteter Verschwörungstheoretiker, dann wäre ich jetzt hell begeistert

M.E. ist zu diesem Behuf Titan schon Overkill. Aluminium würde reichen.

"M.E." und "würde"
Aha.
Wäre....

Nee, Frage : Wie dick sind die Röhrchen?

Mir ist klar, daß  α, β, γ keine Probleme machen. Du hättest Dir denken können, daß ich die Sekundärstrahlung meine, die durch relativistische Protonen und Kerne entsteht.
Bezug : Artikel in Thread "Ende des Solarsystems, Anfang....."
"Cosmic rays are dangerous, and the heliosphere is our shield against them. The heliosphere absorbs about 75% of the cosmic rays heading our way, but the ones that get through can be very disruptive. On Earth, we’re mostly protected from cosmic rays by our magnetosphere and our atmosphere. But for satellites, spacecraft, and astronauts, the danger is real.

Not only do cosmic rays damage electronics, but exposure to them increases cancer risk for astronauts. And they’re such high energy particles that it’s difficult to shield astronauts from them. Cosmic rays are one of the main hazards to long-duration space flights, due to the increased cancer risk."

Also 25% kommen durch. Wohl nicht zu unterschätzen. Nicht umsonst werden auch Satelliten (Aluminium,Titan) erwähnt.
Der Mars hat dem nur Reste von Atmosphäre entgegen zu setzen.

Sind die Röhrchen so dick, daß entstehende Sekundärstrahlung im Material verbleibt?
Und in Anbetracht dessen, daß die Röhrchen dort ja seeehr lang auf der Oberfläche ( !!! ) herum liegen - welchen Wert hat eine Bohrprobe dann noch?

Eine solide Antwort darauf und ich verstumme....

Die Frage ist auch immer: auf was zielt man ab? Was will man (primär) messen, bestimmen und suchen?

Und da betrachte ich nur die Suche nach Leben und ignoriere die ganzen interessanten Geologischen Analysen..

- Versteinerte Hinweise auf Leben werden praktisch nicht durch ein paar Jahre Strahlungsaussetzung geschädigt
- es kommt durch strahlung zu chemischen Veränderungen, aber nicht so massiv dass größere chemische Spuren (stoffwechselprodukte ect) vernichtet werden.
- wenn man nur auf eine Handvoll konkrete Spuren (<20 Bakterien etc.) ODER auf konkret noch lebende Spuren abzielt, ja dann kann Strahlung diese konkreten Spuren vernichten.
ABER das wird man nicht in einem großen Umfang tun. Da gibt es ganz andere Methoden der Analyse als gesteinsmehl in eine Petrischale zu kippen und zu schauen ob etwas wächst. Oder wie bei Viking Wasser hinzu zu geben und die Stoffwechselprodukte auffangen zu wollen.  (vereinfacht gesprochen)

Zitat von: Terminus am 09. August 2020, 14:12:27

Man kann wohl getrost davon ausgehen, dass sie bei der Materialauswahl Wechselwirkung durch Strahlung berücksichtigt haben. Da wird schon nichts anbrennen.^^

"Man kann" und "wird schon"
Aha.

Zitat

M.E. ist zu diesem Behuf Titan schon Overkill. Aluminium würde reichen.

"M.E." und "würde"
Aha.
Wäre....

Naja, ich habe Physik weder studiert noch beruflich damit zu tun, habe nur Maschinenbau studiert. Als interessierter Amateur muss man sich bewusst sein, dass Profis mitlesen. Deswegen sehe ich immer zu, angemessene Unsicherheit auszudrücken für den Fall, dass ich mich zu weit aus dem Fenster lehne.

Und da ebensolche Profis die Röhrchen konstruiert haben, habe ich volles Vertrauen, dass die die Strahlungsfrage ausreichend durchdacht haben.

Wäre ich wirklich ein von Dir ganz zart angedeuteter Verschwörungstheoretiker, dann wäre ich jetzt hell begeistert

Sorry, so war das nicht gedacht. Ich wollte gar nichts andeuten, nur ein bisschen rumwitzeln. Mir kommen diese aufwändig beschichteten Röhrchen wirklich etwas overengineered vor. Als Gegensatz zum teuren Titan fiel mir dann das billige Alu ein und da war wiederum die Assoziation zu Aluhüten nicht weit. That's all.

Mir ist klar, daß  α, β, γ keine Probleme machen. Du hättest Dir denken können, daß ich die Sekundärstrahlung meine, die durch relativistische Protonen und Kerne entsteht.

Öhm, so weit habe ich gar nicht gedacht, um welche Strahlung genau es geht. Ich stelle mir diese Röhrchen nicht als dünne Blechbüchsen vor, sondern als solide, gedrehte Hohlteile und denke, da passiert nichts, mit keiner Strahlung, die auf dem Mars zu erwarten ist. Die Röhrchen sollen schließlich von Robotergreifern gepackt werden, da nimmt man besser kein Filmbüchsenblech oder Handyschalenblech oder sowas.