Phoenix: Weitere Sichtungen nach Ende der Mission

Phoenix Lander wurde auch nach Ende der Mission mit Hilfe der Orbiter weiter beobachtet, um Aufschlüsse über das weitere Geschehen auf der Marsoberfläche bei hereinbrechendem Winter zu erhalten. Solange noch etwas Helligkeit auf die polare Region fiel, konnten Fotos gemacht werden. So z.B. auch von MRO am 21. Dezember 2008:
 
Phoenix Landeplatz am 21.12.2008
Abb. 1: Phoenix und seine Bestandteile am 21. Dezember 2008: Aufnahme während der noch 4-stündigen Helligkeit pro Tag um 15:31 Uhr Ortszeit aus einer Höhe von 317 km. Die Sonne steht 14° über dem Horizont. Es ist heller Frostniederschlag zu sehen, allerdings scheint der Lander und seine Komponenten noch nicht von Frost bedeckt. Die Originalveröffentlichung ist hier.
Phoenix im August 2009
Abb. 2: erneute Aufnahme des Landeplatzes von Phoenix von August 2009 (originale HiRISE-Veröffentlichung ist hier). Das Bild ist aufgenommen nach der langen nördlichen Polarnacht, als die Sonne zum ersten Mal nach einigen Wochen totaler Dunkelheit wieder in die nordpolaren Gegenden des Mars schien. Das nordpolare Eis ist noch nicht vollständig abgetaut und besteht nach wie vor aus einem Gemisch von Wasser- und Trockeneis. Die Aufnahmequalität ist relativ schlecht, da die Sonne nur wenig über dem Horiziont stand und es sehr bewölkt war. MRO war Ende des Jahres 2009 im Safe Mode wegen Problemen mit dem Hauptcomputer. Phoenix ist also noch da und schält sich langsam aus seinem Eispanzer heraus. Es wurde erwartet, dass später im Jahr nach Wiederherstellung der vollen Funktionsfähigkeit des Orbiters die Bilder wieder besser sein würden. (Credits: Phil Stooke bei UMSF)
Phoenix Landeplatz am 6. Januar 2010
Abb 3: Phoenix Landeplatz am 6. Januar 2010, aufgenommen von Mars Reconnaissance Orbiter (Original hier). Die Eisbedeckung ist bereits deutlich zurückgegangen und man kann wieder Einzelheiten der Lander-Hardware erkennen. Phoenix steht im unteren Rechteck, die Backshell ist oben zu sehen und der Hitzeschild in der Mitte. Der an der Backshell hängende Fallschirm kann unter dem Eis nicht ausgemacht werden.
Phoenix Lander Phoenix Backshell
Abb. 4: Phoenix Lander in der Vergrößerung Abb. 5: Phoenix Backshell
Phoenix Vergleichsanimation
Abb. 6: Diese Animation ist vom Benutzer James Sorenson auf UMSF und zeigt den Vergleich des Landers vom Sommer 2008 und dem Januar 2010. Das neuere NASA-Bild ist dazu um 180° gedreht. Man kann erahnen, dass die Solarpaneele noch an ihrem Platz und von Eis bedeckt sind.
 

Während des Horchens auf mögliche Lazarus-Signale von Phoenix Anfang des Jahres 2010 machte man mit Hilfe der Hochauflösungskamera von Mars Reconnaissance Orbiter zu verschiedenen Zeiten weitere Bilder vom Landeplatz. In ihnen war deutlich zu sehen, dass die Schneebedeckung des Bodens mit voranschreitendem Frühling auf der Nordhalbkugel des Mars deutlich abnahm:
 
Phoenix Landeplatz am 8. und am 25. Februar 2010
Abb. 7: weitere Bilder des Landeplatzes von Phoenix am 8. Februar 2010 (links) und am 25. Februar 2010 (rechts). Norden ist unten, d.h. die Bilder stehen auf dem Kopf ! Man sieht deutlich die Abnahme der Schneebedeckung. Am linken und rechten Rand des Landers sind auch Ende Februar 2010 im rechten Bild immer noch zwei weiße Flecken direkt neben Phoenix zu sehen. Es könnte sich um Schneereste im Schatten der Solarpaneele handeln, die wegen des Schattenwurfes und der damit verbundenen geringeren Bodentemperaturen noch nicht verdampft sind. Da die Sonne im Süden steht und der Schattenwurf in Richtung Norden (im Bild nach unten !)  geht ist dies in Übereinstimmung mit der Theorie, dass die Solarpaneele noch am Lander über dem Boden hängen und Schatten nach Norden werfen. Phoenix scheint also rein äußerlich Ende Februar 2010 noch intakt zu sein.

Eine interessante Diskussion entwickelte sich Mitte April im UMSF-Forum. Der Benutzer hungr4info glaubte belegen zu können, dass sich Phoenix nach Ende des Winters und der nördlichen Polarnacht von seinem Landeplatz ein kleines Stück wegbewegt hatte ! Hier die zugehörige Animation von hungry4info:
 
Vergleich 2008-2010
Abb. 8: Vergleich der Bilder direkt nach der Landung im Mai 2008 und nach Ende des Marswinters im Februar 2010 vom Benutzer hungry4info bei UMSF. Es hat tatsächlich den Anschein, als ob sich die Position des Landers leicht geändert hat, wobei im späteren Bild eigentlich nur der Schatten des Landers zu sehen ist. Bleibt die Frage, wie dies geschehen konnte.

Der Benutzer centsworth_II legte im gleichen Forum nach und zeigte eine vergleichende Grossaufnahme der Situation direkt nach der Landung und im Februar 2010:

Vergleich 2008 - 2010
Abb 9: vergrößerte Ausschnitt der Bilder vom Mai 2008 und Februar 2010 (Credits: Benutzer centsworth_II von UMSF). Phoenix scheint sich tatsächlich bewegt zu haben ! Im rechten Bild ist bei genauerer Betrachtung auffällig (siehe Vergrößerung nach Klick auf das Bild), dass der Schatten des rechten Solarpaneels zu fehlen scheint. Sollte dies der Fall sein, ist klar, warum sich Phoenix nicht bei seinen Orbitern bis April 2010 gemeldet hat: er ist schlichtweg zerstört,  funktionsunfähig und wird für alle Zeiten stumm bleiben.

Betrachtet man die Abb. 8 und 9, so scheint sich eine Interpretation aufzudrängen: der Lander ist während der letzten Polarnacht zumindest beschädigt worden oder aber ist zusammengebrochen. Nach Modellrechnungen konnte man davon ausgehen, dass er aufgrund der enorm tiefen Temperaturen während der langen Marsnacht etwa 25-30cm hoch mit Trockeneisablagerungen überzogen werden würde. Eine solche Trockeneisauflage wiegt auf dem Mars etwa 2.5 - 2.6 t ! Dieser mechanischen Belastung waren die Bauteile des Landers nicht gewachsen. Wahrscheinlich ist das rechte Solarpaneel schlichtweg abgebrochen oder aber der Lander ist durch die dynamischen Effekte beim Verdunsten der Trockeneisauflage mit Beginn des Marsfrühlings umgekippt oder hat auf dem Marsboden aufgesetzt, nachdem die Beine aufgrund der hohen Belastung weggeknickt sind. Im letzteren Fall sieht man im rechten Bild der Abb. 9 nicht den Schatten des Landers, sondern die verschmutzten Reste der Solarpaneele, wie sie direkt auf dem Marsboden aufliegen.

Sollten diese Annahmen in der Nähe der Realität liegen, ist klar, warum sich Phoenix mit seinem Lazarus-Modus zumindest bis April 2010 nicht bei seinen Orbitern gemeldet hat: der Lander ist zerstört und wird sich nie wieder irgendwo melden. Genauere Aufschlüsse über das Schicksal von Phoenix werden sich erst durch weitere hochaufgelöste Fotos aus dem Orbit  gewinnen lassen, die bei höherstehender Sonne aufgenommen werden müßten.

Am 24. Mai 2010 gab es endlich Klarheit. Ein neues Foto von Mars Reconnaissance Orbiter (ESP_017716_2485) vom 7. Mai 2010 machte Schluß mit allen Mutmaßungen. Phoenix Lander war im vergangenen Marswinter irreparabel beschädigt worden, das linke Solarpaneel war abgebrochen.
 
Orbitalbilder von Phoenix 2008 und 2010
Abb. 10: Das Orbitalbild von Phoenix vom Mai 2010 in Gegenüberstellung mit dem entsprechenden Foto aus dem Jahr 2008 direkt nach der Landung. Es ist klar erkennbar, dass das linke Solarpaneel des Landers fehlt. Es ist vermutlich durch eine bis zu 2.5 t schwere Trockeneisauflage während des vergangenen Marswinters einfach abgebrochen, da das Bauteil nicht für eine solche Belastung ausgelegt war. Es fällt zudem auf, dass Phoenix stark verdreckt ist, d.h. die letzte Polarnacht hat ihm so schwer zugesetzt, dass eine ordnungsgemäße Funktion nicht mehr möglich war.
Backshell und Fallschirm
Abb. 11: hier die Backshell und der Fallschirm im Vergleich. Auffällig ist, dass der Fallschirm komplett unsichtbar geworden ist, d.h. die Witterungsbedingungen haben auch ihm schwer zugesetzt.

Damit ist die Phoenix-Mission am 24. Mai 2010 offiziell für beendet erklärt worden, kurz vor dem zweijährigen Jubiläum der erfolgreichen Landung auf dem Mars im Mai 2008.

Am 29. Januar 2012 machte Mars Reconnaissance Orbiter erneut ein Foto vom Phoenix Lander:
 
Phoenix Lander am 29. Januar 2012
Abb. 12: Phoenix Lander am Ende des zweiten Marswinters nach seiner Landung im Jahre 2008. Im Januar 2012 hatte sich die Eisbedeckung der marsianischen Nordpolargegend bereits wieder weitgehend aufgelöst und der Lander ist klar zu erkennen. Die im Jahr 2010 erkennbaren Beschädigungen (siehe Bilder 10 und 11 auf dieser Seite) scheinen nicht weiter zugenommen zu haben und der linke Ausleger mit den Solarpaneelen scheint immer noch intakt zu sein.


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