Spirit auf der Home Plate II

Bei der Erforschung der Oberfläche der Home Plate bewegte sich Spirit entlang dessen Südkante bis Ende Oktober 2007 nach Westen. Im nächsten Bild ist die Wegstrecke des Rovers bis 31.10.2007 zu sehen:
Wegeplan bis Sol 1359
Abb. 1: Wegstrecke von Spirit bis zu Sol 1359, dem 20. Oktober 2007

An der am weitesten im Westen gelegenen Stelle wendete der Rover an Sol 1350 und fuhr zurück nach Osten, um einen Abstieg von der Home Plate zu finden. Hier ein Blick nach Westen auf die Wendemarke:
 
Wende an Sol 1350
Abb. 2: Blick zurück auf die Wendestelle des Rovers auf der Home Plate an Sol 1350

Spirit näherte sich seinem dritten Winter im Gusev-Krater und hatte seit dem globalen Sandsturm im Juli/August/September 2007 Probleme mit der Energieversorgung. Anfang Oktober 2007 war er genau zwei Marsjahre lang auf der Marsoberfläche unterwegs, die Landung auf dem Mars hatte am 5. Januar 2004 stattgefunden.

Mit der Abschwächung des Sturms schlugen sich große Mengen Staub aus der Atmosphäre nieder, natürlich auch auf den Rover. Anders als bei Opportunity auf der anderen Marsseite, wo sich um den Krater Victoria herum kräftige Winde bemerkbar machten, die den Rover immer wieder freibliesen, war am Standort von Spirit die Winddynamik im Tal zwischen McCool Hill und Husband Hill eher gering. Die auf den Sonnenzellen abgelagerten Staubmengen schwächten das Sonnenlicht ab, so dass Mitte November 2007 die täglich aufgenommene Energiemenge nur um die 350 Wh/Sol betrug, und das trotz einer Durchsichtigkeit der Atmosphäre von etwa τ=0.70. Dies war zwar für das Überleben des Rovers ausreichend, jedoch im Hinblick auf den heraufziehenden Winter der Südhalbkugel durchaus kritisch.

Spirit befand sich im Gusev-Krater etwas südlich des Marsäquators und für den Rover würde der niedrige Sonnenstand im Südwinter ein Problem sein, anders als bei Opportunity, der nahezu genau am Äquator gelandet war. Für Spirit war im ersten Marswinter 2004/2005 die mittlere Stromaufnahme über die Solarpaneele etwa 350 Wh/Tag, und im zweiten Marswinter wegen der zunehmenden Verschmutzung nur etwa 250 Wh/Tag. Im zweiten Marswinter vor mehr als einem Erdenjahr hatte Spirit auf der nach Süden geneigten Low Ridge ("Low Ridge Haven") etwas schrägstehend den Winter einigermassen intakt überlebt. Für den bevorstehenden dritten Marswinter war die Auswahl des geeigneten Ortes mit entsprechender Schrägstellung des Rovers umso mehr von Bedeutung. Ab März 2008, mit Beginn des Südwinters auf dem Mars, würden ebenfalls die ohnehin niedrigen Temperaturen im Gusev-Krater weiter kräftig sinken, was automatisch einen höheren Energieverbrauch für die verschiedenen OnBoard-Heizungen des Rovers nach sich zöge. Das JPL ging davon aus, dass für ein Überleben des dritten Marswinters Spirit eine durchschnittliche Energiemenge von mindestens 200-250 Wh/Sol benötigen würde. Dies konnte bei den gegebenen Werten für die Energieaufnahme nur durch eine Neigung von 20-25° gegen die Sonne erreicht werden.

Geplant war Ende des Monats Oktober 2007 daher, ihn in der Nähe der Goddars / von Braun-Erhebung (siehe Abb. 1b auf der vorhergehenden Seite) überwintern zu lassen. Diese markante Erhebung südlich der Home Plate - es handelt sich um die Überreste einer kleinen Vulkanöffnung - sah vom Rand der Home Plate aus aufgenommen so aus:
 
Blick auf "von Braun"
Abb. 3a: Blick auf von Braun von der am weitesten westlich gelegenen Position auf der Home Plate aus
Blick auf "von Braun"
Abb. 3b: Blick auf von Braun - Nahaufnahme
"von Braun" in einer 3D-Ansicht
Abb. 3c: 3D-Aufnahme von von Braun, aufgenommen vom Rand der Home Plate (rotblau-Brille erforderlich !). Hier sieht man sehr schön die zerklüftete Topologie

Zur Zeit des Südsommers stand die Sonne an der Position von Spirit mittags 85.5° über dem Horizont. Zur Zeit der Wintersonnenwende, etwa 300 Erdentage später, waren dies nur noch etwa 50° ! Dies war für Spirit ein grosses Problem, denn die Solarpaneele waren mittlerweile, auch durch den globalen Sandsturm der letzten Monate, hochgradig verschmutzt (siehe Abb. 4a im folgenden Bild)  und die Thermik im Gusev Krater machte einen staubreinigenden Windstoss nicht sehr wahrscheinlich. Der Rover kämpfte Endes des Jahres 2007 mit diesem Problem und mit seinem seit dem Frühjahr 2006 auf dem Weg zum McCool Hill blockierten rechten Vorderrad. Letzteres war die Ursache dafür, dass der Rover nur noch rückwärts einigermaßen kursgenau gesteuert werden konnte. Allerdings waren größere Steigungen für den Rover deshalb ein unüberwindbares Problem, sodass er nicht einfach die von Braun-Erhebung herauffahren konnte. Die Region zwischen Home Plate und von Braun war dazu noch unerforscht und ein weiteres Problem machte sich bemerkbar: das festsitzende Roverrad schliff sich auf dem harten Basaltboden ab, es zeigten sich Ende Oktober 2007 Abriebspuren des Rades auf der Planetenoberfläche, Aluminiumspäne wurden sichtbar (siehe Abb. 4b, ein Klick auf das Bild zeigt eine vergrößerte Ansicht). Die damit einhergehende Abplattung des fehlerhaften Rades erhöhte den Reibungswiderstand für die anderen Räder weiter, sodass der Rover auch kleinere Steigungen und vor allen Dingen sandige Bereiche nur noch unter großen Gefahren würde bewerkstelligen können.
 
Staub auf dem Roverdeck Abrieb der Räder auf dem Felsenboden
Abb. 4a: Staubablagerungen auf dem Deck von Opportunity Ende Oktober 2007 Abb. 4b: Aluminiumabrieb des festsitzenden Vorderrades

Aus diesen Gründen beschloß man im Oktober 2007, die weitere Erforschung der Home Plate abzubrechen, an einer im Süden dieser geologischen Formation gelegenen günstigen Stelle wieder auf den Marsboden hinabzufahren und in Richtung von Braun/Goddard (siehe Abb 1b. auf der vorhergehenden Seite) loszusteuern. Vor dem heraufziehenden Südwinter sollte dort eine nach Süden geneigte Fläche gefunden werden, auf der der Rover, analog zum letzten Marswinter an der "Low Ridge", mit nach Süden geneigten Solarpaneelen würde überwintern können.

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