Spirits Aktivitäten in der Sandfalle

Ende Juni 2009 liefen die Aktivitäten im Testlabor zur Befreiung von Spirit aus der Sandfalle auf Hochtouren. Der Rover saß nun seit fast 50 Sols fest. Wegen der sehr guten Energiewerte von über 800 Wh/Tag konnte der Rover neben seinen Aktivitäten am Kalypso-Panorama auch nachts agieren und als eine Art Observatorium dienen. Die folgenden Bilder zeigen die Resultate von Sol 1944, dem 22. Juni 2009:
 
Sonnenuntergang an Sol 1944 Venus und Erde
Abb. 2: Die in Abb. 1 nur schlecht sichtbare Erde befindet sich am Schnittpunkt der Pfeile. (Credits: Benutzer fredk bei UMSF). In der Vergrößerung (Klick aufs Bild) ist es besser zu sehen.
Bewegung am Nachthimmel
Abb. 1: Sonnenuntergangssequenz an Sol 1944, dem 22. Juni 2009 aufgenommen in Richtung Westen. Am oberen Rand des Bildes erkennt man die Venus, wie sie der Sonne folgt und dem Horizont entgegensinkt. Die Erde befindet sich etwa 2° rechts von der Venus und erscheint nur sehr vage. Beide Planeten sind aus Sicht des Mars "Abendsterne", denn sie sind nur in Sonnennähe während der Dämmerung zu sehen, genau wie es auf der Erde mit der Venus der Fall ist. Abb. 3: Nachtaufnahme der Nacht von Sol 1944 auf Sol 1945 in Richtung Süden 38°über Von Braun. Der Stern Canopus bewegt sich am Himmel. Wegen der langen Belichtung jedes der Einzelbilder und der Kontrastverstärkung ist er zu einem Strich deformiert.

Spirit machte auch in den nächsten Nächten weitere astronomische Aufnahmen von Venus und Erde. Die nächsten Bilder verdeutlichen die Ergebnisse:

simulierter Blick auf Solarsystem vom 22. bus 26. Juni 2009
Abb. 4: simulierter Schrägblick auf das Solar System vom 22. bis 26. Juni 2009
simulierter Blick vom Mars auf Venus und Erde
Abb. 5: simulierter Blick von der Oberfläche des Mars in Richtung auf Venus und Erde
Spirits Foto der Nächte von Sol 1944-Sol1947
Abb. 6: Spirits reale Aufnahmen aus den Nächten von Sol 1944 bis Sol 1947 (Credits: Benutzer "fredk" bei UMSF). Die Einzelbilder entstanden jeweils gegen 21:30 Uhr Ortszeit an Spirits Standort westlich der Home Plate beim Blick in Richtung Westen auf die untergegangene Sonne. Es ist Hochsommer zur Aufnahmezeit, d.h. es ist noch nicht ganz dunkel. Die Venus ist klar zu erkennen, und die Erde ist recht lichtschwach etwas rechts unterhalb der Venus zu sehen. Wie die Abb. 5 zeigt, befindet sich die Venus aus Sicht des Mars gerade am Wendepunkt ihrer Umlaufbahn, so dass sie sich relativ zur Erde weniger stark bewegt. Übrigens: gegenüber der Modelldarstellung steht das Bild auf dem Kopf, d.h. Spirit steht auf dem Mars gegenüber dem Himmel mit dem "Kopf" nach unten !

Das Kalypso-Panorama war zu dieser Zeit fast vollständig, es fehlten nur noch 6 Spalten.  Außerdem machte Spirit weitere Aufnahmen von Sonnenuntergängen und vom Nachthimmel. Abb. 7 zeigt den Sonnenuntergang von Sol 1940 (16. Juni 2009) in einer Sequenz aus 20 Aufnahmen, die von 18:02 Uhr - 18:22 Uhr Ortszeit erhalten wurden. Die unterschiedliche Helligkeit des Himmels liegt an der automatischen Nachführung der Blende bei abnehmendem Licht. An diesem Tag versank die Sonne exakt um 18:27 Uhr unter den Horizont. Die Abb. 8 zeigt den Marsmond Phobos am Nachthimmel des Sol 1949 über Gusev in drei aufeinanderfolgenden Bildern, die zwischen 22:05 Uhr und 22:15 Uhr lokaler Zeit aufgenommen wurden. Der etwa 20 km durchmessende, unregelmäßig geformte Mond Phobos ist nur etwas mehr als 9.000 km von der Marsoberfläche entfernt und bewegt sich daher recht schnell über den Himmel. Seine Umlaufdauer ist nur 7:30 Stunden.

Sonnenuntergang an Sol 1940 Phobos am Nachthimmel
Abb. 7: Sonnenuntergang an der Home Plate an Sol 1940, dem 16. Juni 2009 Abb. 8: Phobos steigt zwischen 22:05 Uhr und 22:16 Uhr am Nachthimmel des Sol 1949 (28. Juni 2009) auf.  Der Mond ist nur etwa 9.000 km von der Oberfläche entfernt und erscheint daher trotz seiner Winzigkeit (Durchmesser nur etwa 20 km) recht groß.

Die Stromversorgung von Spirit hatte sich weiter verbessert auf bisher noch nicht gekannte optimale Werte an Sol 1947, dem 24. Juni 2009:

Energieaufnahme: 945 Wh/Tag (starke Verbesserung. Der Idealwert ist 850-900 Wh/Tag)
Tau-Wert (Durchlässigkeit der Atmosphäre): τ = 0.480 (starke Verbesserung)
Staubfaktor auf den Solarpaneelen: 83.4 % Durchdringung (starke Verbesserung)
zurückgelegte Wegstrecke: 7.729,9 m   
 
Logo "Free Spirit"
Logo "Free Spirit" zur Kampagne der Befreiung des Rovers aus der Sandfalle
Auf der Erde hatt man am 25. Juni 2009 die Zusammensetzung des Materials in Spirits Umgebung soweit als möglich analysiert und damit begonnen, im Testlabor eine Nachbildung des Standortes von Spirit zu bauen. Dazu verwendete man mehrere Tonnen verschiedenartigen Materials, das in der Konsistenz der realen Umgebung des Rovers möglichst nahe kam. Das Ganze firmierte unter dem Schlagwort "Free Spirit" und die NASA verstand es wie immer, daraus einen ordentlichen Werberummel zu veranstalten. Ein Logo hatte man auch schon, wie das nebenstehende Bild zeigt und eine eigene Webseite zu der Kampagne sowieso: "free-spirit-Webseite". Auf einer JPL-Webseite war ein Video eingestellt, welches das Verfahren erläuterte: Video zur Testbox-Vorbereitung.

Spirit setzte seine wissenschaftlichen Arbeiten auf dem Mars trotz aller Probleme weiter fort. Auf den weiten Ebenen des Gusev-Kraters beobachtete der Rover während des Marsfrühlungs und -frühsommers ein sehr dynamisches Geschehen. In seinem dritten Marsjahr an diesem Standort gelang es wie auch schon in den beiden vorhergehenden Marsjahren, viele Staubteufel zu fotografieren, die ein Zeugnis ablegten für die sehr eindrucksvollen Geschehnisse auf der Marsoberfläche. Die NASA veröffentlichte einige eindrucksvolle Bilder dieser Messkampagne am 14. Juli 2009 auf dieser Seite:
 
Staubteufel auf der Gusev-Ebene in 3D
Abb. 9: Staubteufel in der Gusev Ebene in 3D, aufgenommen an Sol 1913. Abb. 10: riesige Staubteufel an Sol 1919 nordwestlich von Spirit. Die Bilder sind kontrastverstärkt.
Sol 1969 Dust Devils in der Gusev Ebene
Abb. 11: Staubteufel in der Gusev-Ebene an Sol 1969 (17. Juli 2009). Während des Sommers brodelt es in der Atmosphäre offenbar reichlich.
 
Sonnenuntergang an Sol 1976
Abb. 12: Sonnenuntergang an Sol 1976
Bei allen Problemen mit Spirit hatte die Unbeweglichkeit des Rovers auch seine guten Seiten. Es blieb Zeit genug, um Bildsequenzen aufzunehmen, die sich zu kleinen Filmen zusammenstellen liessen und die Aktivitäten der Umgebung des Standortes sehr schön zeigten. Auf dieser Seite sind bereits einige der schönsten Beispiele aufgeführt.. 

Im nebenstehenden Bild ist eine weitere solche Aufnahmesequenz vom Abend des Sol 1976, dem 25. Juli 2009, zu sehen: sie zeigt den Sonnenuntergang an diesem Sol von 18:46 Uhr lokaler Zeit an und umfasst eine Zeitspanne über 1.5 h bis 20:15 Uhr lokaler Ortszeit. Der Zeitunterschied von zwei aufeinanderfolgenden Bildern beträgt jeweils 4 Minuten. Man sieht einige hochfliegende, von Süd nach Nord ziehende Eiswolken in der Abenddämmerung.
 

 
Sonnenaufgang am Morgen des Sol 1976
Abb. 13: Sonnenaufgang am gleichen Sol 1976 mit Blick nach Süden zwischen 05:30 und 08:30 Uhr. Durch Klicken auf das Bild erhält man die vergrößerte Version (2.2 MByte !). Credits: Benutzer Astro0 bei UMSF.
Entsprechend hier der Sonnenaufgang am gleichen Sol 1976 zwischen 05:26 und 08:26 Uhr. Es handelt sich bei diesem Bild um eine Bearbeitung des Benutzers Astro0 bei UMSF.

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