Spirit Landeplatz und erste Fotos

Spirit (ein schematisches Bild des Rovers) landete weich am 04.01.2004 um 05:35 Uhr MEZ im Gusev Krater. Hier das allererste Bild von der dortigen Oberfläche, direkt nach der Landung und nach Öffnen des Raumschiffes vom Rover aus aufgenommen (Klick auf das Bild zeigt eine vergrößerte Darstellung). 

Das erste Foto von Spirit nach seiner Landung zeigt den Rover noch eingeklappt auf seiner Transporteinrichtung

Wie sich herausgestellte, funktionierte die Kommunikation das Landers mit den beiden Orbitern Mars Global Surveyor (MGS) und Mars Odyssey perfekt. MGS hat nach einer extra hierfür vorgenommenen Kursänderung die Landung von MER-A quasi "live" beobachtet, die gesamte Kommunikation des Landers bei seinen kritischen Manövern mitgeschnitten und direkt zur Erde übermittelt. MGS hat auch ein Bild aus dem Orbit (Originalveröffentlichung hier) aus 250 km Höhe mitgeschickt, das er direkt bei seinem Überflug des Gusev Kraters zum Zeitpunkt der Landung gegen 05:35 Uhr am 04.01.2004 aufgenommen hat. Damit war man schon vor der eigentlichen Verbindungsaufnahme des gelandeten MER-A über dessen Status informiert. Dies bedeutete allerdings auch, daß eine mögliche Fehlerursache für die vergeblichen Verbindungsaufnahmeversuche von MGS und Odyssey mit der Ende Dezember 2003 gelandeten europäischen Sonde Beagle 2 weggefallen war. An einer möglicherweise fehlerhaften Kommunikation lag der Verlust von Beagle 2 also nicht.

Weitere Bilder vom Landeplatz sind hier.

Es dauerte etwa 7 Tage, bis der Rover komplett durchgecheckt war, seine Software aktualisiert und er aus seiner Transportverpackung 'ausgewickelt' war. Der Rover war mit etwa 180 kg Masse recht groß und für den Flug stark zusammengefaltet. Die nicht triviale Auspackprozedur erforderte sehr sorgfältige Planung. Zunächst mußten alle Messinstrumente in Blick auf den Rover von oben in noch gestauter Position auf seinem LanderArbeitsposition gebracht und dann alle Tests zur Sicherstellung des Betriebes ausgeführt werden, bevor es weitergehen konnte. Hier links ist das Originalbild des Rovers aufgenommen von der Navigationskamera des Landers direkt nach seiner Landung auf der Marsoberfläche, nachdem die Airbags eingezogen sind und der Lander sich geöffnet hat. Das Nasa-Bild ist so prozessiert, daß der Rover in seiner korrekten Geometrie von oben zu sehen ist. Es gab anfangs Probleme mit den Airbags, die nicht komplett unter den Lander zurückgezogen werden konnten und die Ausfahrt des Rovers auf den Marsboden behinderten. Dadurch verspätete sich die erste Ausfahrt des Rovers um etwa 1 Tag und fand am 15.01.2004 um 10:30 Uhr statt.

Blick zurück auf den vom Rover verlassenen LanderUnd so sah der Rover sein zurückgelassenes Mutterschiff vom Marsboden aus (aufgenommen am 18. Januar 2004 in Sol 16, die originale Veröffentlichung ist hier).

Erste Analysen des tatsächlichen Landeplatzes waren relativ schnell verfügbar, die genaue Lokalisierung des Landers war am 13.01.2004 geschafft: -14.6°B und 175.5°L. Es wurden ebenfalls die Fahrziele festgelegt: Als erstes würde MER-A zu einem etwa 260 m nordöstlich vom Landeplatz gelegenen Krater.namens Bonneville fahren. Nach eingehender Analyse der Gesteinsschichten an und im Krater würde sich Spirit dann Blick vom Landeplatz auf die Columbia-Bergeaufmachen, die im Südosten etwa 2.9 km entfernten Columbia-Berge (zu der Zeit noch "East Hill Complex" genannten Berge ) zu erreichen.

Am Mittwoch, dem 21.01.2004, kam es zu einem sehr ernsten Problem mit Spirit. Er sendete nach Heraufladen der für diesen Tag bestimmten Aufgabensequenz von der Erde eine Empfangsbestätigung und startete diese Sequenz. Unmittelbar darauf brach die Verbindung mit der Erde ab. Bei Überflügen der Relay-Orbiter Mars Odyssey und Mars Global Surveyor kurze Zeit später wurden nur verstümmelte Kommunikationsfragmente vom Lander per UHF-Antenne mit sehr langsamen 120 Bit/s übermittelt. Nach eingehenden Analysen der Kontroller auf der Erde stellte sich am 24.01.2004 als Ursache für diese Probleme ein defektes onboard Flash Memory auf dem Rover heraus. Der Rover hatte Daten und Programme in permanenten, nicht beschreibbaren Eproms, in flüchtigen RAM- und in nichtflüchtigen Flash Memory-Bausteinen abgelegt. Die Flugsoftware warauf das Flash Memory angewiesen, da nur hier beim abendlichen Stillegen des Rovers zur Stromersparnis während der Marsnacht Programmteile und Daten gespeichert bleiben.

Mit einem ersten Fix wurde das Flash Memory von der Erde aus über den Mars Odyssey-Orbiter als Relay am 24.01.2004 per Kommando stillgelegt. Danach war der Rover auch von der Erde aus wieder ansprechbar, allerdings nicht in der Lage, sein wissenschaftliches Programm wieder aufzunehmen. Er wurde zunächst per Kommando heruntergefahren in den sog. 'safe'-Modus, um Strom und Ressourcen zu sparen, bis die Ursache des Problems auf der Erde näher untersucht werden konnte.

Am 25.01.2004 wurde nach Änderung der Bootsequenz (ohne Access des Flash Memorys) der Rover wieder hochgefahren und ein Status-Check gemacht. Hierbei wurde festgestellt, dass die Flash-Proms alle in Ordnung waren und daher entweder die File-Management Unit (FMU) defekt war, oder aber ein Hardwarefehler auf dem Motor-Kontrollboard für die Mini-TES Kamera vorlag, die beim Auftreten des Fehlers vor 4 Tagen gerade bewegt worden war.

Die weitere Fehlersuche ergab am 27.01.2004, daß die Flash Hardware ok war, es aber ein Problem mit der Anzahl der Dateien im Flash Memory gab: Die File Management Unit benutzte das RAM und wegen der vielen angelegten Files im Flash ist der hierfür von der FMU reservierte Bereich im RAM übergelaufen. Es handelt sich also  nicht um ein Hardwareproblem, sondern um einen simplen Bug in der Software, der behoben werden konnte.

Am 29.01.2004 gab es folgendes Bild (die Originalveröffentlichung der NASA ist hier) als ein Lebenszeichen des langsam genesenden Spirit nach Aktualisierung und Bugfix der Onboard-Software. Es zeigt den Rover mit ausgefahrenem Experimentarm und messbereitem Mößbauer-Spektrometer auf dem Felsen 'Adirondack', in der gleichen Position wie anderthalb Wochen vorher, als das Problem auftrat:
 

Der Instrumentenarm am Felsen Adirondack Instrumentenarm auf Adirondack
Der Instrumentenarm von Spirit vor dem Felsen Adirondack nach seiner Genesung von überschriebenem Flash-Memory

Spirit machte sich schon bald nach seiner Landung auf, den nahe gelegenen größeren Krater namens Bonneville zu erreichen. Auf dem Weg wurden interessante Lokationen, Steine, usw. eingehender untersucht. Etwa auf der Hälfte des Weges sah der Blick zurück so aus (Klick auf das Bild zeigt eine vergrößerte Version):

Blick zurück in 3D auf den Landeplatz von Spirit
Blick zurück in 3D auf die Spur von Spirit und in die Gegend seines zurückgelassenen Landers


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