Weg zu Cape Verde

Nach langem Aufenthalt an Paolo's Plunge und eingehender Untersuchung der Randschichten im Inneren des Victoria-Kraters beschloss man, Anfang April 2008 Opportunity auf die Basis der nördlich gelegenen Klippe Cape Verde hin zu bewegen. Es sollte so nah wie möglich an die Klippe herangefahren werden, um die Schichtstrukturen aus der Nähe betrachten zu können, und möglichst auch mit dem Instrumentenarm erreichen zu können. Hier das Ziel noch aus der Entfernung gesehen:

Blick an Sol 1487
Abb. 1: Das Ziel von Opportunity ist nun der Fuss der Klippe Cape Verde
Bereich der Basis von Cape Verde
Abb. 2: Bereich das angestrebten Zieles am Fusse der Klippe

Es musste darauf geachtet werden, dass der Rover sich nicht über längere Zeit am Fuß von Cape Verde im Schatten aufhielt, da für die Energieversorgung von Opportunity über die Sonnenzellen des Roverdecks permanente Sonneneinstrahlung notwendig war. Und Schatten war zu bestimmten Tageszeiten deutlich vorhanden, wie das nachfolgende Bild zeigt.

Abb. 3: Blick auf die Topologie des Zielgebietes in 3D (rotgrün-Brille erforderlich)

Das Bild zeigt das Gelände leichter als es wirklich war. Der Rover befand sich auf seinem Weg zu Cape Verde immer noch auf einer mit 25° geneigten schiefen Ebene ! Die einzelnen Fahrstrecken wurden daher sehr sorgfältig ausgewählt und durch häufige Checks abgesichert. So war es z.B. am 5. und 6. April so, daß die Sicherheitsautomatik des Rovers wegen durchdrehender Räder die Fahrt vor Erreichen des Tagesziels abgebrochen hatte.

Am 12. April 2008 fuhr sich der Rover auf seinem Weg fest ! Das mittlere rechte Rad grub sich an einer Stelle in den weichen, sandigen Boden, sodass das Hinterrad den Bodenkontakt verlor und sich in die Höhe hob. Die Kamera konnte an dieser Stelle keine Bilder machen, so dass die genauen Details nicht bekannt waren. Die nächsten Bilder zeigen das Malheur in der Schemazeichnung:

Das Rad links hängt in der Luft Modellzeichnung des Malheurs
Abb. 4: Blick nach hinten auf das abgehobene rechte Hinterrad und grafische Darstellung: das mittlere Rad hatte sich eingegraben

Während sich seine irdischen Steuerleute an die Lösung des Problems machten, fotografierte Opportunity Ende April 2008 von seinem Standort im Victoria-Krater aus ein Bild von der Erde. Klicken auf die Bilder liefert eine vergrößerte Version:

Erde und Jupiter
Abb. 5: Blick in den Marshimmel in Meridiani. Nachmittags gegen 16:15 Uhr Ortszeit mit Blick nach Osten gelang ein Bild der Erde und des Planeten Jupiter. Das linke Bild zeigt das Opportunity-Foto, das kurz vor Sonnenuntergang aufgenommen worden ist. Das rechte Bild zeigt die Anordnung beider Planeten in einer nachkolorierten Abildung.

Trotz aller Aufnahmen und Messungen: Mitte Mai 2008 saß Opportunity  weiterhin seit dem 12. April 2008 fest und zwar gleich in zweifacher Hinsicht: zum einen steckte das linke mittlere Rad in einem kleinen Sandloch fest und alle bisherigen Versuche, wieder freizukommen, hatten nicht so recht funktioniert. Zum anderen konnte der Rover mit blockiertem Schultergelenk seinen Instrumentenarm nicht bewegen und so weder gefahrlos in starker Schräglage fahren noch seine Instrumentenausstattung in Position für wissenschaftliche Messungen bringen. Die Bodenmannschaft versuchte fieberhaft, eine Lösung für beide Probleme zu finden. Nach eingehender Analyse ging man davon aus, dass der Fehler im Schultergelenk temperaturabhängig war. Bei wärmeren Temperaturen während des Tages zeigten die Monitore ein korrektes Stromflußverhalten des Gelenkmotors, während der kalten Nacht konnte auch bei massiver Verstärkung des Steuerstromes keinerlei positive Reaktion erreicht werden. Am 14. Mai 2008 versuchte man daher, den Motor während der wärmeren Tageszeit zu bewegen. Dazu weckte man den Rover aus seinem nächtlichen Winter-"Deep Sleep"-Stromsparmodus früher auf, was automatisch die schon lange defekte Heizung der Instrumentenarmgelenke mit einschaltete. Die Instrumentenarmheizung liess sich nämlich schon seit vielen Monaten (seit November 2005) nicht mehr getrennt ausschalten, was mit zu den zeitweisen Stromversorgungsproblemen von Opportunity während des Sommer 2007-Sandsturms beigetragen hatte.
Und siehe da: der Arm bewegte sich ! die folgenden Bilder sind vom 15. Mai 2008 und zeigen die erfolgreiche Bewegung des Instrumentenarm-Schultergelenks:

vorher nachher
Abb. 6a: Blick der vorderen Navigationskamera vor dem "Wärmetest" des Armes: Arm ist eingefahren Abb. 6b: Blick der vorderen Navigationskamera nach dem "Wärmetest" des Armes am 14. Mai 2008: Der Instrumentenarm hat sich im Schultergelenk bewegt !

Beide obigen Bilder zeigen auch, dass die Steuerleute schon seit einiger Zeit an der Behebung des anderen Problemes mit dem festsitzenden mittleren Rad arbeiteten. Analog wie bei der Befreiung aus der 2005er Sandfalle vor dem Krater Erebus im April 2005 wurde versucht, auf dem selben Weg zurückzufahren, der auch beim Fahren in das Sandloch genommen worden war. Man sieht deutlich die von den durchdrehenden Vorderrädern nach hinten geschaufelten Sandmassen in der Eingangsspur Die beiden nächsten Bilder zeigen dazu entsprechende Großaufnahmen:

Abb. 7a: Blick auf die direkte Region vor dem linken Vorderrad: weggeschaufelte Sandmassen Abb. 7b: 3D-Blick auf den Bereich vor dem Roverbug. Spuren im Sand von den durchdrehenden Rädern

Am 31. Mai 2008 gelang es endlich, beide Probleme von Opportunity zu lösen. Der Rover war zum einen wieder auf festem und felsigen Untergrund, und zum anderen gelang es, einen Workaround für das Problem mit dem Instrumentenarm zu finden. Opportunity würde von nun an mit ausgefahrenem Instrumentenarm fahren, um das defekte Schultergelenk möglichst nicht mehr bewegen zu müssen. Der Rover war wieder klar für weitere Erkundungen. Die nächsten beiden Bilder zeigen den aufgewühlten Boden vor der vorderen und hinteren Navigationskamera am 11. Juni 2008, ein Indiz dafür, wie sehr die Navigatoren kämpfen mussten, um Opportunity wieder frei zu bekommen. Alle 4 Eckräder waren wieder auf dem Boden, d.h. das festsitzende mittlere Rad war wieder frei.

Abb. 8a: Blick auf die vordere Partie des Rovers. Abb. 8b: Blick auf den hinteren Bereich.

Die Massnahmen zur Befreiung des Rovers aus dem Sandloch hatte offenbar einen Nebeneffekt: Opportunity hatte ein Teil verloren:

Opportunity hatte ein Teil verloren ! Detailaufnahme
Abb. 9a:  von Opportunity verlorenes Teil, möglicherweise eine Mutter Abb. 9b: das verlorene Roverteil im Detail

Hoffentlich war das kein lebenswichtiges Element oder irgend etwas säße nicht mehr fest ! Die Zukunft würde zeigen, ob es auch ohne weiter gehen konnte.

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