Mars Sample Return

OK du meinst die ESA Sonde die die Proben zurück zur Erde transportiert, da habe ich dich missverstanden.

ESA soll den Rover und den Orbiter beisteuern.
Der ExoMars-Rover sollte u.a. auch als Testobjekt für diesen Proben-Sammel-Rover dienen.

Oh das war mir entgangen also noch ein Rover made in Europa, schöne Entwicklung, allerdings schmerzen die Verzögerungen bei ExoMars dann um so mehr...

Noch ist nix entschieden, aber der ESA-Rover im MSR könnte wegfallen. Es gibt Überlegungen, die Proben nicht mit einem Rover sondern mit ein oder zwei Helicopterdrohnen einzusammeln.

Die ESA beauftragt von Leonardo, Italien den Greifarm, der so oder so die Proben in die Rückkehrrakete ablegen soll.

https://www.bbc.com/news/science-environment-62234196

Wird auch bereits in diesem Video verkündet.

„ Einsammeln der Proben von zwei oder mehr kleinen Hubschraubern übernommen“
Es ist eine gute Idee.

Am 27. Juli soll es eine Pressekonferenz dazu geben:

https://www.jpl.nasa.gov/news/nasa-esa-to-discuss-mars-sample-return-mission (engl.)

.. Es wird auch nicht so einfach sein, die Proben-Nutzlast aufzunehmen und zu transportieren.

Dazu werden offenbar schon konkrete Überlegungen angestellt:(z.B. hier: http://www.unmannedspaceflight.com/index.php?s=&showtopic=2570&view=findpost&p=257811)
 die Hubschrauber, die das Einsammlen übernehmen sollen, müssen einen kleinen (und leichten !) Roboterarm besitzen, um die Probenröhrchen greifen und festhalten zu können. Da eine Landung der Hubschrauber in der unmittelbaren Umgebung der Wiederaufstiegsrakete als riskant angesehen wird, sollen die Hubschrauber in einem gewissen Sicherheitsabstand landen, die Rotoren abstellen und auf einfachen Rädern an den Lander heranrollen, in den Arbeitsbereich von dessen Roboterarm. Dieser übernimmt dann die Probenröhrchen und verstaut sie in der Rückkehrkapsel.

die Hubschrauber, die das Einsammlen übernehmen sollen, müssen einen kleinen (und leichten !) Roboterarm besitzen, um die Probenröhrchen greifen und festhalten zu können. Da eine Landung der Hubschrauber in der unmittelbaren Umgebung der Wiederaufstiegsrakete als riskant angesehen wird, sollen die Hubschrauber in einem gewissen Sicherheitsabstand landen, die Rotoren abstellen und auf einfachen Rädern an den Lander heranrollen, in den Arbeitsbereich von dessen Roboterarm. Dieser übernimmt dann die Probenröhrchen und verstaut sie in der Rückkehrkapsel.

Hallo,

ich finde die Idee dieses "Roboterballets" gelinde gesagt etwas albern. Den oder die "Rollschrauber" könnten sie glatt von George Lucas designen lassen.

skeptische Grüße

Mario

An sich kann ich mir das gut vorstellen. Ich sehe auf jeden Fall den Vorteil, dass ein Hubschrauber große Strecken in kürzerer Zeit zurücklegen kann. Denn wer kann garantieren, dass der MSR-Lander auch in rover-kompatibler Nähe der Percy-Mission landet??

Was ist eigentlich grundsätzlich preiswerter: Ein Hubschrauber oder ein Rover, mit derselben Transportkapazität?

Einfacher zu steuern dürfte m.E. der Hubschrauber sein. Da braucht man nicht Tag für Tag die Route zu planen. Sandfallen und spitze Steine sind dem Hubschrauber völlig wumpe. Adleraugen braucht er nicht, die Koordinaten der Behälter sind bekannt. Er muss nur in der Nähe gut genug sehen können, um die Behälter zu ergreifen und zu verstauen.

Ist, so gesehen, Fliegen sogar risikoärmer als Rovern? Rein grundsätzlich scheint die Marsfliegerei ja jetzt schon im Griff zu sein...

Ich frage mich nur, wie groß die Rotoren so eines Rollschraubers^^ sein müssen, um das Gewicht zu tragen. Was wiegt denn so ein Probenbehälter? Was wiegt das "einfache Rollfahrwerk"? Der Greifarm? Um wieviel müsste man dafür Ingenuity hochskalieren? Bekommt man solche Rotoren noch ungefaltet in einer Rakete unter, und überstehen sie die Landung?

Und sollten es wirklich zwei Hubschrauber sein? Einer zur Reserve halt, falls doch was schief geht, oder warum?

@Terminus: zu Deinen Fragen:
  jeder (leere) Probenbehälter von Perseverance wiegt 57 g und ist knapp 150 mm lang; die Proben wiegen im Schnitt 15 g.
Die Entwicklung von Ingenuity kostete 80 Mio US$; der Betrieb noch einmal 5 Mio US$ pro Monat..
Die Entwicklung von Perseverance kostete 2,7 Mrd US$.
Die Entwicklung von ExoMars Rosalind Franklin kostete bisher 1,1 Mrd € (laut Aschbacher)

Danke für die Infos.

jeder (leere) Probenbehälter von Perseverance wiegt 57 g und ist knapp 150 mm lang; die Proben wiegen im Schnitt 15 g.

Doch so leicht. Irgendwie sahen die schwerer aus auf den Bildern.

Die Entwicklung von Ingenuity kostete 80 Mio US$; der Betrieb noch einmal 5 Mio US$ pro Monat..
Die Entwicklung von Perseverance kostete 2,7 Mrd US$.
Die Entwicklung von ExoMars Rosalind Franklin kostete bisher 1,1 Mrd € (laut Aschbacher)

Ja is' klar. Und was kostete Pathfinder? Mit dem würde ich Ingenuity am ehesten vergleichen. Und selbst das wäre noch ein bisschen "unfair", da Pathfinder auch schon wissenschaftliche Instrumente hatte, Ingy m.W. aber nur Kameras. Der Probenbehältereinsammelrollschrauber^^ würde ja auch keine Instrumente haben.

Mars Pathfinder kostete seinerzeit 265 Mio US$ (Quelle: https://mars.nasa.gov/internal_resources/815/). Beim Vergleichen muss man aber die Inflation berücksichtigen.
Ingenuity ist deshalb vergleichsweise preisgünstig, da fast ausschliesslich COTS-Bauteile verwendet wurden und keine HiRel - ob man das bei Sample Return auch noch wagen würde ?

die Hubschrauber, die das Einsammeln übernehmen sollen, müssen einen kleinen (und leichten !) Roboterarm besitzen, um die Probenröhrchen greifen und festhalten zu können. Da eine Landung der Hubschrauber in der unmittelbaren Umgebung der Wiederaufstiegsrakete als riskant angesehen wird, sollen die Hubschrauber in einem gewissen Sicherheitsabstand landen, die Rotoren abstellen und auf einfachen Rädern an den Lander heran rollen, in den Arbeitsbereich von dessen Roboterarm. Dieser übernimmt dann die Probenröhrchen und verstaut sie in der Rückkehrkapsel.

Das mit dem heran rollen des Hubschraubers an den Lander verstehe ich nicht. Der Hubschrauber muss so präzise landen können, das er mit seinem (vermutlich recht kurzen) Roboterarm das Probenröhrchen greifen kann. Dann kann er doch auch genau so präzise neben der Wiederaufstiegsrakete landen, mit seinem Roboterarm das Probenröhrchen möglichst weit Richtung Wiederaufstiegsrakete legen und dann weg fliegen. An der Wiederaufstiegsrakete (genauer: an dem Teil, der auf dem Mars bleibt) einen ausreichend langen dünnen Greifarm, anzubringen stelle ich mir auch viel leichter vor, als dem Hubschrauber, der extrem auf Gewicht achten muss noch Räder zu verpassen. Bei der Armlänge wäre doch vermutlich sowas wie "doppelter Rotordurchmesser des Hubschraubers" ausreichend.

#trallala
Er kann es, aber eben nicht 100%ig sicher.

Bei jedem fliegenden Objekt besteht die Möglichkeit, daß es irgendwann mal unkontrolliert abstürzen kann. So minimal diese Gefahr im Einzelfall sein mag, auszuschließen ist sie nie.
Auf dem Mars erfolgen Start, Flug und Landung zz. noch ohne daß der Mensch unmittelbar eingreifen könnte, dies erhöht das Risiko erheblich.
Um eine Kollision Helikopter/Aufstiegsstufe so weit wie möglich zu vermeiden, muß deshalb ein gewisser Sicherheitsabstand eingehalten werden.

Theoretisch könnte der Heli ja sogar auf dem Lander, direkt neben der Aufstiegsstufe landen!

Sogar auf den irdischen Flughäfen liegt das Abfertigungsgebäude nicht unmittelbar neben der Landebahn!

#trallala
Er kann es, aber eben nicht 100%ig sicher.

Bei jedem fliegenden Objekt besteht die Möglichkeit, daß es irgendwann mal unkontrolliert abstürzen kann. So minimal diese Gefahr im Einzelfall sein mag, auszuschließen ist sie nie.

Oder es könnte auch mal zu einer heftigen Windböe kommen.

Mir gefällt die Idee mit dem Hubschrauber-Fahrwerk aber auch nicht so besonders. Warum stattet man nicht den Lander mit einem einfachen Fahrwerk aus, damit er sich die Proben selbst holen kann?

Ich finde die Idee dieses "Roboterballets" gelinde gesagt etwas albern. Den oder die "Rollschrauber" könnten sie glatt von George Lucas designen lassen.

Ich finde die Idee nahezu genial und eine logische Anwendung der mit Ingenuity gewonnenen neuen Erkenntnisse.
Wie im entsprechenden Faden hier schon vor einigen Monaten erwähnt, sind zz. mehrere neue Helikopterkonzepte in der Entwicklung.
Am weitesten fortgeschritten dürfte ein Quadrokopter mit etwa 5 kg Frachtkapazität haben. Bei der inzwischen bewährten Leichtbauweise dürfte das eben so ausreichen. Falls nicht, muß eben ein etwas stärkeres Konzept her.

#Terminus
Wäre natürlich auch eine Möglichkeit, aber auf dem Lander ist ja wohl auch die Aufstiegsrakete mit entsprechender Infrastruktur montiert und die  möchte man sicher nicht der Gefahr einer womöglich monatelangen Einsammelfahrt aussetzen. Da ist man schon heilfroh, wenn das alles mal heil gelandet ist!

@alepu

Wäre natürlich auch eine Möglichkeit, aber auf dem Lander ist ja wohl auch die Aufstiegsrakete mit entsprechender Infrastruktur montiert und die  möchte man sicher nicht der Gefahr einer womöglich monatelangen Einsammelfahrt aussetzen. Da ist man schon heilfroh, wenn das alles mal heil gelandet ist!

Sorry, da hab ich mich wohl nicht deutlich genug ausgedrückt. Ich stelle mir den Hubschrauber ohne Fahrwerk vor. Er landet in, sagen wir mal, 50 m Abstand vom Lander, setzt die Probe ab, schwirrt wieder ab. Dann rollt der Lander auf seinem einfachen Fahrwerk (z.B. 4 starre Räder, ohne Rocker-Bogie-Schnickschnack) herbei und sammelt die Probe mit dem Greifarm ein.

So sah das Konzept für den (europäischen) Sample Fetch Rover aus:



vereinfachtes Fahrgestell (nur 4 Räder; kein Bogie); vereinfachter Robotic Arm (kein Werkzeug-Karussell); ausser Stereokameras keine Instrumente.

Wie schon vermutet, der ESA Fetch Rover wird nicht mehr gebraucht.

Die NASA will sich den einen von beiden Starts sparen (die sie erst im Frühjahr ins Konzept gebracht haben). Die Proben werden mit Perseverance zum Lander gebracht, zwei Helicopter als Backup eingesetzt.

Wenn der MSR Earth Return Orbiter im Herbst 2027 mit Ariane 6 startet und der Mars Lander im Jahr 2028, dann würden die Proben 2033 auf der Erde erwartet.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-will-inspire-world-when-it-returns-mars-samples-to-earth-in-2033

Airbus UK zeigt sich enttäuscht, dass die Arbeiten am ESA Fetch Rover gecancelt wurden. Es liegt nun an der britischen Raumfahrtagentur zu entscheiden, ob und wie es weitergehen soll.

https://twitter.com/BBCAmos/status/1552325970035630081

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-will-inspire-world-when-it-returns-mars-samples-to-earth-in-2033

Ob NASA das noch genauso vollmundig formulieren wird, wenn sie 2033 die zweite Probe vom Mars zurückbringen - nach China (angekündigt: 2030) ?

Wenn das so läuft wie geplant, wird China möglicherweise tatsächlich vor der NASA Marsproben zurück bringen. (ich kanns mir halt nicht verkneifen: "ob auch vor SX?")
Aber die "amerikanischen Proben" werden wohl wesentlich umfangreicher und differenzierter (=von zahlreichen verschiedenen Stellen) sein.

ich finde die Idee dieses "Roboterballets" gelinde gesagt etwas albern. Den oder die "Rollschrauber" könnten sie glatt von George Lucas designen lassen.

Die NASA-Grafiker waren schon am Werk: so könnte ein leicht vergrösserter Ingenuity als "Rollschrauber" aussehen:


Quelle: https://twitter.com/coreyspowell/status/1552410359797014529

Hier sieht man wenigstens einen der Helis neben den anderen nun geplanten Komponenten, Perseverance-Rover, Lander mit ESA-Roboarm und Sample Return-Rakete sowie der ESA-Sample Return Orbiter.
Als Nebeneffekt wird die ESA durch den Verzicht auf einen extra Sammelrover (fetch rover) erhebliche Summen sparen.

https://spacenews.com/nasa-and-esa-remove-rover-from-mars-sample-return-plans

Übrigens wird nachwievor ernsthaft daran gearbeitet eine neue Transportmöglichkeit für den ESA-ExoMars-Rover zu finden, der allerdings bei dieser Probenrückführung keine Rolle spielen wird.