Aufstieg auf Solander Point

An Sol 3451 auf dem Mars, dem 8. Oktober 2013 auf der Erde bzw. dem 5. Februar 32 auf dem Mars, begann Opportunity mit dem lange erwarteten Aufstieg auf Solander Point zur Suche nach einem nach Norden geneigten Ort zur Überwinterung. Zur Hochwinterzeit auf der Südhalbkugel des Mars, auf der Opportunitys Operationsgebiet lag, mit der tief im Norden stehenden Sonne, war dies notwendig, um genügend Sonnenlicht zum Betrieb des Rovers auf die Solarpaneele lenken zu können.

Nachdem schon Ende September die täglich erzeugbare Energie auf nur noch 322 Wh/Sol aufgrund der tiefstehenden Sonne gesunken war, wurde es höchste Zeit dazu. Opportunity braucht für einen Normalbetrieb etwa 360 Wh/Sol Energie. Alles darunter muß durch Energiesparmassnahmen kompensiert werden. Bei unter 260 Wh/Sol würde es ernst werden und die Mission des Rovers gefährdet sein. In den vergangenen vier Marswintern war es immer so gemacht worden und der Rover hatte überlebt.
 
Wegstrecke bis Sol 3451
Abb. 1: Wegstrecke bis Sol 3468 (Quelle: Phil Stooke von UMSF).  Opportunity hatte von Osten kommend die Nordspitze von Solander Point entlang seiner "Küstenlinie" umfahren und war auf die Westseite des Berges vorgestossen. An Sol 3450 nach einer eingehenden Untersuchung der "Station 4" war der Rover wieder nach Osten abgeschwenkt und hatte mit der Auffahrt auf den Berg begonnen. Der Überwinterungsort würde in der Region um "Station 5" sein.
Sol 3451 "Uphill"
Abb. 2: Sol 3451. Blick zurück auf die eigenen Fahrspuren nach Ende der ersten Etappe bergaufwärts.
Sol 3451 bergauf
Abb. 3: ... und der Blick in die entgegengesetzte Richtung bergauf auf das Zielgebiet rund um "Station 5".
Sol 3455
Abb. 4: Falschfarbenfoto von Sol 3455, dem 12. Oktober 2013 (9. Februar 32 auf dem Mars) während der Auffahrt auf Solander Point.

Die Weiterschreibung der täglichen Energiemengen zeigt die folgende Tabelle. Dabei gilt: je größer der τ - Wert, desto schlechter, dunkler und negativer sind die Lichtverhältnisse für den auf Sonnenlicht angewiesenen Rover. Die Lichtdurchlässigkeit der Solarpaneele wird hauptsächlich durch auf ihnen abgelagerten Staub aus der Luft bestimmt. Alles über etwa 360 Wh/Sol ist optimal für die Energieversorgung von Opportunity und erlaubt volle Aktivität:
 
  τ - Wert Änderung Wh/Sol Lichtdurchlässigkeit Paneele Fahrstrecke
Sol 3444 (01. Oktober 2013) 0.633 - 323 49.4 % 38410 m
Sol 3452 (09.Oktober 2013) 0.649 - 328 50.8 % 38430 m
Sol 3459 (16. Oktober 2013) 0.685 - 334 52.7 % 38450 m
Sol 3466 (23. Oktober 2013) 0.596 ++ 320 51.4 % 38470 m
Sol 3472 (30. Oktober 2013) 0.510. + 299 48.8 % 38510 m

Die Verantwortlichen begannen, einen geeigneten Ort für die Winterpause zu suchen. Bis zum Beginn der Überwinterung wurden allerdings noch einige wissenschaftliche Arbeiten vorgenommen.
 
Cangaroo Paw
Abb. 5: Arbeiten mit dem Instrumentenarm bei einer Formation namens "Känguruhpfote" (Kangaroo Paw) in den Sols 3459 bis 3462 (17.-20. Oktober 2013). Es wurden jeweils Aufnahmen mit dem Microscopic Imager und dem APX-Spektrometer gemacht.
Sol 3464
Abb. 6: Aufnahme hangaufwärts auf die Kante von Solander Point von Sol 3464, dem 22. Oktober 2013. Hier irgendwo würde ein Ort mit geeigneter Nordneigung für die Überwinterung aufgesucht werden.
Sol 3464
Abb. 7: Sol 3464 in Farbe. Blick über Solander Points Bergkuppe hinweg in den Endeavour Krater
Sol 3465
Abb. 8: Am nächsten Sol 3465 fuhr Opportunity das letzte Stück auf den Berg hinauf. Der Blick geht zurück auf seine Fahrspuren zum Fuß von Solander Point.
Sol 3465
Abb. 9: An Sol 3466, dem 24. Oktober 2013, war die Bergkante von Solander Point erreicht. Die Navigationskamera blickt in den Endeavour-Krater hinein.
Sol 3468
Abb. 10: An Sol 3468, dem 25. Oktober 2013 (12. Februar 32 auf dem Mars) hatte Opportunity sich bis knapp an die Bergkante von Solander Point vorgearbeitet ("Waratah"). Hier betrug die Neigung 15° nach Norden, sodass der Rover fast schon optimal in Bezug zur Ausrichtung auf die Sonne stand. Die zu dieser Zeit aufnehmbare Energiemenge betrug etwa 320 Wh/Sol (siehe Tabelle oben auf der Seite), ausreichend zur Überwinterung. Der Wert wird bis zur Wintersonnenwende (im Februar 2014 auf der Erde) weiter sinken, sollte aber ausreichen zur Energieversorgung von Opportunity, wenn der Rover im Grundlastbetrieb ohne weitere Aktivitäten verharrte. Erst bei unter etwa 250 Wh/Sol musste man ernstere Energiesparmaßnahmen wie z.B. Abschalten von Teilen der Instrumentierung des Rovers ins Auge fassen.
Sol 3469
Abb. 11: Sol 3469 PanCam. Es ging weiter den Berg hinauf ...
Sol 3471 NavCam
Abb. 12: Sol 3471 NavCam ... immer höher ...
Sol 3471 PanCam
Abb. 13: Sol 3471 PanCam. An diesem Steinefeld wurde gestoppt ...
Sol 3472 NavCam
Abb. 14: Sol 3472 NavCam. ... und der Rover für den Einsatz des Instrumentenarms in Position gebracht. An diesem Sol sank die tägliche Energiemenge mit 299 Wh/Sol unter die magische Grenze von 300 Wh/Sol.

Am 30. Oktober 2013 sank die täglich gewinnbare Energiemenge zum ersten Mal in diesem Marswinter auf unter 300 Wh/Sol. Die Energielage wurde langsam aber sicher etwas angespannt. Bei Werten von unter etwa 350 Wh/Sol konnten nicht mehr alle Aktivitäten aufrechterhalten werden, bei unter 260 Wh/Sol begann es, kritisch zu werden. Opportunity brauchte hauptsächlich die Energie, um die Heizung im Roverzentralkörper laufen zu lassen. Bei gegenwärtigen Nachttemperaturem von unter -80°C musste geheizt werden, um die empfindlichen Batterien und einige Komponenten des Zentralcomputers nicht zu beschädigen.

Die Situation war mit der entsprechenden Lage  im Dezember 2011 bei Greeley Haven vergleichbar, siehe die Energiewertetabelle unten auf dieser Seite. Davor war Opportunity im Januar 2010 beim Krater Conception in einer ähnlichen Lage, siehe die entsprechende Tabelle auf dieser Seite. Damals dauerte die Phase des Energiemangels bis zum April 2010.

Zur Kompensation bei fallender Energiemenge würden bei weiter sinkendem Sonnenstand Instrumente abgeschaltet werden müssen und in letzter Konsequenz sogar die Kommunikation des Rovers über das X-Band eingeschränkt werden.

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