Erforschung von Santa Maria

Zu Beginn des neuen Jahres 2011, seines bereits 7. Erdjahres auf der Marsoberfläche,  bereitete sich Opportunity auf die bevorstehende solare Konjunktion vor, bei der Mars und Erde auf genau gegenüberliegenden Seiten der Sonne standen und für etwa 2 Wochen keinerlei Kommunikation zwischen Erde und Mars möglich war. Der Höhepunkt dieser Planetenkonstellation war am 4. Februar 2011 erreicht und etwa eine Woche vor und nach diesem Termin gab es keine Daten vom Mars.

Zunächst gab es ein Bild des Orbiters Mars Reconnaissance Orbiters MRO vom 31. Dezember 2010, das Opportunity aus dem Orbit heraus am Rande des Kraters Santa Maria stehend zeigt:
 
Opportunity aus dem Orbit am 31.12.2010
Abb. 1: Orbitalfoto von MRO an Opportunitys Sol 2466. Es zeigt den Rover direkt am Rand von Santa Maria stehend.

Opportunity positionierte sich Anfang Januar 2011 an den Südrand des Kraters Santa Maria genau neben einem nur wenige Meter entfernt befindlichen kleinen Krater namens La Gallega. Er ist im obigen Bild gut am Südrand von Santa Maria zu erkennen. Der kleine Krater liegt genau in der Auswurfzone von Santa Maria und ist daher definitiv viel jüngeren Datums als Santa Maria selbst. Um La Gallega herum erwartete man deshalb Material aus dem Inneren des Marsbodens zu finden, das bei der Entstehung von Santa Maria herausgeschleudert worden war.
 
La Gallega in Farbe
Krater La Gallega am Südrand des Santa Maria Kraterrandes
Abb. 2: Opportunity hat den kleinen Krater La Gallega südlich des Santa Maria Kraterrandes an Sol 2471 (6. Januar 2011) bereits im Blick (3D-Brille erforderlich).

Wegstrecke bis Sol 2474
Abb. 3: Opportunitys Wegstrecke bis Sol 2474 (8. Januar 2011) 
Opportunity untersuchte die Umgebung dieses Kraters während der verbindungslosen Zeit während der solaren Konjunktion Ende Januar / Anfang Februar 2011 mit seiner Instrumentenausrüstung genauer. Da ab Ende Januar bis voraussichtlich Mitte Februar keine Erdkommunikation möglich war, übertrug man die abzuarbeitenden Aufgaben vorher zum Rover und ließ ihn dann eine Messaufgabe nach der anderen abarbeiten. An Sol 2474 (8. Januar 2011) veränderte Opportunity seinen Standort dazu noch etwas in Richtung auf das südöstliche Ende des Santa Maria Kraterrandes, wie das nebenstehende Bild zeigt.

Man hatte dort aus den Orbiteraufnahmen von MRO hydratisierte Sulfatminerale entdeckt, also Gestein, das sich nur bei Anwesenheit von Wasser bilden kann. Man bewegte den Rover noch einige Male am Südrand von Santa Maria, um eine günstige Stelle für die Messungenm während der Konjunktionsphase zu finden.
 
Wegstrecke bis Sol 2477
Abb. 4: Wegstrecke bis Sol 2477
Das nebenstehende Bild zeigt die Wegstrecke des Rovers bis Sol 2477, wie immer zusammengestellt von Benutzer "tesheiner" bei UMSF. An Sol 2476 machte Opportunity ein Falschfarbenfoto der umliegenden Umgebung des Randes von Santa Maria, das sehr schön die Variabilität des Bodenmaterials zeigt. Ein Klick auf das Bild zeigt eine vergrößerte Version.
 
Umgebung Sol 2476
Abb. 5: Kraterrand von Santa Maria an Sol 2476










Das Bild zeigt die "blueberrys" genannten kugelförmigen Steinchen, die die Meridianiebene großflächig bedecken und die aus dem Orbit betrachtet dafür verantwortlich waren, dass Opportunity hier vor 7 Jahren gelandet ist.

Hier zwei besonders eindrucksvolle (Schatten-) Bilder der Gegend am Südrand von Santa Maria von Sol 2475, dem 9. Januar 2011 :

Roverspuren Kraterwall
Abb. 6a: Blick zurück auf die charakteristische Roverspur des autonomen Fahrprogrammes beim Umfahren des südwestlichen Kraterrandes von Santa Maria. Der Kraterwall türmt sich am rechten Bildrand auf. Abb 6b: Blick aus der Position von Sol 2475 nach Norden auf den südlichen Kraterwall von Santa Maria. Opportunity umfuhr von Westen kommend das südwestliche Ende des Kraters und näherte sich dann wieder dem Südrand des Kraters.
Blick auf den südlicher Kraterwall an Sol 2475
Abb. 7: Blick auf den südlichen Kraterwall von Santa Maria aus der Sicht der Position von Sol 2475, dem 9. Januar 2011.

Den Blick des Rovers an Sol 2476 (10. Januar 2011) nach Norden und Nordosten auf den Krater Santa Maria wird sehr schön vom folgenden Bild eingefangen. Der in Abb. 5 gezeigte Bereich befindet sich im rechten Teil der Abb. 8 in dem für Opportunity zugänglichen flachen Bereich am Rande des Kraters:
 
Blick ins Innere von Santa Maria vom südlichen Kraterrand
Abb. 8: Blick an Sol 2476 auf den südlichen Kraterbereich von Santa Maria

Hier die aktuellen Energie- und Fahrwerte:

  τ - Wert Wh/Sol Lichtdurchlässigkeit Paneele Fahrstrecke
Sol 2449 (14. Dezember 2010) 0.727 592 63.6 % 26430,86 m
Sol 2456 (21. Dezember 2010) 0.727 595 64.1 % 26467,74 m
Sol 2464 (29. Dezember 2010) 0.692 578 62.0 % 26505,64 m
Sol 2470 (04. Januar 2011) 0.692 584 62.1 % 26562,05 m
Sol 2477 (11. Januar 2011) 0.800 582 62.8 % 26658,64 m
Sol 2484 (19. Januar 2011) 0.789 555 60.3 % 26658,64 m
Sol 2489 (24. Januar 2011) 0.854 554 61.6 % 26658,64 m
Sol 2496 (31. Januar 2011) 1.070 524 62.5 % 26658,64 m
Sol 2499 (03. Februar 2011) 1.070 585 67.8 % 26658,64 m
Sol 2511 (15. Februar 2011) 0.949 505 59.7% 26658,64 m

Opportunity wird die beiden in Abb. 5 und in Abb. 8 rechts am Rand befindlichen hellen, länglichen, in den Boden eingebetteten Felsen namens "Louis de Torres" während der solaren Konjunktion erforschen. Er wird dazu eine mehrwöchige Messung mit seinem Mößbauerspektrometer ausführen, um die Zusammensetzung des Felsens zu ermitteln. Das Mößbauerspektrometer arbeitet mit einer radioaktiven Quelle, die mittlerweile nach mehr als sieben Jahren auf dem Mars aufgrund der Halbwertszeit des Materials erschöpft ist. Deshalb dauert eine früher nur Minuten bis Stunden dauernde Röntgenfluoreszenzanalyse des Probenmaterials nunmehr Tage bis Wochen, um ein vergleichbares Ergebnis zu erhalten. Als Größenordnung: Das Ergebnis von 100 Stunden Mößbauer-Integration bei Santa Maria hätte direkt nach der Landung vor sieben Jahren nur 15 Minuten gedauert, um das gleiche Signalergebnis zu produzieren. Insofern kommt die Konjunktion gerade recht, bei der mindestens zwei Wochen Funkstille mit dem Mars herrscht. Der Konkunktions-Höhepunkt liegt zwischen dem 27. Januar und dem 11. Februar 2011.

Hier die 15m-Fahrt von Sol 2476 (10.Januar 2011) als kleine Animation, sowie der Ruheplatz bei "Juan de Torres" während der solaren Konjunktion:

Fahrt an Sol 2476 Instrumentenarm auf "Lois de Torres"
Abb. 9: 15m-Fahrt an Sol 2476 aus Sicht der NavCam Abb. 10: der abgesenkte Instrumentenarm mit seinem APXS-Spektrometer auf "Louis de Torres"
Ziel in 7 km Entfernung
Abb. 11: ... und hier Opportunitys Ziel für die Zeit nach der Konjunktion: das noch etwa 7 km entfernte Randgebirge des Kraters Endeavour in einer Falschfarbenaufnahme.
Falschfarbenblick auf Santa Maria
Abb 12: Falschfarbenaufnahme des Blicks ins Innere von Santa Maria
Selbstbildnis Sol 2492
Abb. 13: Selbstbildnis des Rovers von Sol 2492 (27. Januar 2011). Aufnahme des Roverdecks aus der Navigationskamera. Die Solarpaneele sind mit Staub bedeckt (Lichtdurchlässigkeit 61%), sodaß sie kaum von der Marsoberfläche zu unterscheiden sind. Auffällig sind die vielen Dropouts auf dem Bild. Sie sind der solaren Konjunktion geschuldet: am 27. Januar näherte sie sich ihrem Höhepunkt (4. Februar 2011), wodurch die Mars-Erde-Kommunikation durch die dazwischenliegende Sonne beeinträchtigt wurde.

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