Die NASA-Sonde Mars Insight ist letzte Woche einen langsamen staubigen Tod gestorben. Monatelang lief der Roboter, der die tektonischen Aktivitäten auf dem Roten Planeten untersuchen sollte, mit immer weniger Energie, während die 25 Quadratfuß (4,2 Quadratmeter) große Solaranlage allmählich unter einer dicken Staubdecke verschwand. Am Mittwoch (21. Dezember) gab die NASA bekannt, dass sie seit Tagen nichts von der Sonde gehört hatte, und erklärte die Mission offiziell für tot.
EinblickIrgendein Ich landete in einem flachen, uninteressant aussehenden Elysium Planitia AquariumSüden MarsDer Equator hat im November 2018 die erwartete Missionsdauer um zwei Jahre überschritten. Viele fragten sich jedoch, ob irgendetwas getan werden könnte, um den vollkommen intakten humanoiden Roboter zu retten, der bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse lieferte Das Innenleben des Mars.
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Kosten versus Nutzen
in einem Twitter-Thema (Öffnet in einem neuen Tab)Die NASA, die etwa sechs Wochen vor dem endgültigen Ende von InSight veröffentlicht wurde, erklärte die Kompromisse, mit denen Ingenieure konfrontiert waren, als sie eine Mission zum notorisch staubigen Mars planten.
Die NASA schrieb auf dem Twitter-Account des Flugzeugs: „Die Leute fragen oft: Habe ich keine Möglichkeit, den Staub selbst zu entfernen (Mopp, Gebläse usw.)? Das ist eine berechtigte Frage, und die kurze Antwort lautet wie folgt.“ „Ein solches System hätte zusätzliche Kosten, Masse und Komplexität verursacht. Der einfachste und kostengünstigste Weg, meine Ziele zu erreichen, bestand darin, Solarmodule einzubauen, die groß genug waren, um meine gesamte Mission mit Strom zu versorgen – was sie (und noch einige mehr!) taten .“
Staubsturmsaison
Wenn sie Lander zum Mars schicken, versuchen Weltraumagenturen normalerweise, den Planeten zu meiden Staubsturmsaison, die während der nördlichen Mars-Herbst- und Winterperioden auftreten. Denn ein Jahr auf dem Mars dauert etwa zwei Jahre Land Seit Jahren haben die meisten modernen Lander und Rover, einschließlich InSight, mehrere Staubsturmsaisonen erfolgreich überstanden. Die Neugier Roaming, das jetzt in seinem 11. Jahr auf dem Mars ist und immer noch stark ist, hat einige Jahreszeiten mit Staubstürmen hinter sich. Sogar der Rover Nehmen Sie Messungen vor (Öffnet in einem neuen Tab) der wechselnden Staubmenge, die sich auf Sensoren und deren Oberfläche ansammelt, und zeigt, wie Monsune und Staubteufel helfen, Rover länger funktionsfähig zu halten. Wie sich herausstellt, hatte InSight etwas Pech, wenn es um die natürlichen Reinigungsmittel von Mars geht.
Keine Staubteufel-Autowäsche
Staubteufel wurden gesehen, wie sie die ältere Generation von Mars-Rovern der NASA aufräumten. Geist (Öffnet in einem neuen Tab) Und die Gelegenheit. Insbesondere Opportunity hat es geschafft, seine Mission mehr als 14 Jahre lang fortzusetzen und seine geplante Lebensdauer von drei Monaten dutzende Male zu überschreiten. Regelmäßiges Staubteufelkämmen Windinduzierte Aufräumarbeiten spielten bei dieser rekordverdächtigen Aufgabe eine wichtige Rolle. Am Ende hat A.J Ein riesiger Staubsturm im Jahr 2019 schlug schließlich den kleinen Rover niederbeendet ihre rekordverdächtige Expedition.
Laut Mike Williams, Chefingenieur bei Airbus Defence and Space, überdenkt das Unternehmen derzeit seinen Ansatz zur Staubabwehr in Europäisches ExoMars-Fahrzeug Rosalind Franklinscheint sich InSight an einer „besonders nachteiligen Position zum Abstauben“ befunden zu haben.
Sonnenkollektoren kippen
Williams stimmt zu, dass der Ansatz der NASA für massive Sonnenkollektoren der beste, sicherste und billigste ist, wenn es um staubdichte Raumfahrzeuge für die Marserkundung geht. Airbus prüft jedoch derzeit die Möglichkeit, eine dedizierte Staubabwehrfähigkeit hinzuzufügen, und sie haben viel Zeit dafür. Die Mission, die in Zusammenarbeit mit Russland geschaffen wurde, wurde nach der russischen Invasion in der Ukraine ausgesetzt. Ein geplanter Start im September wurde abgesagt, und Airbus lagert den ExoMars-Rover jetzt in einem Reinraum, wo einige Schlüsselkomponenten, die ursprünglich von Russland hergestellt wurden, ersetzt werden müssen.
„Die Arrays so zu skalieren, dass sie weniger Sonnenlicht bewältigen können, das durch Staub auf sie gelangt, ist die beste und einfachste Lösung“, sagte Williams gegenüber Space.com. „Es ist die niedrigste Komplexitätsebene. Es erfordert die geringste Anzahl von Subsystemen und Funktionen und ist daher am wenigsten riskant. Aus Sicht des Missionsdesigns ist dies definitiv der beste Weg, dies zu tun.“
Als die ExoMars-Mission zum ersten Mal konzipiert wurde, sagt Williams, haben die Ingenieure eine Reihe von Staubreinigungstechniken in Betracht gezogen, darunter Bürsten, Wischer, Gasgebläse und elektrostatische Wischer, um den Staub loszuwerden. Damals stellten sie fest, dass der Rover, dessen nominelle Mission bei Oxia Planum nur 180 Tage auf dem Mars oder Mars dauern soll, sich nicht selbst reinigen muss. Mit dem neuen Starttermin, der nun nicht vor 2028 erwartet wird, überdenken sie ihr Vorgehen noch einmal.
„Mit ExoMars, das jetzt geboren ist, wollen wir etwas von dieser Fähigkeit zurückbringen“, sagte Williams. „Wir könnten so etwas wie das Neigen der Solarmodule verwenden, um etwas von diesem Staub herauszubekommen. Es würde auch helfen, die Module effizienter auf die Sonne auszurichten, was auch einige Vorteile haben könnte.“
Williams fügte hinzu, dass Airbus-Ingenieure genau wie die NASA sich mit der Tatsache abfinden müssen, dass ExoMars, genau wie andere Mars-Rover, schließlich dem Staub erliegen könnten, und nicht enttäuscht wären, wenn der Rover seine geplante Mission nur geringfügig überdauern würde. Obwohl sie genau wie Spirit und Opportunity auf Hilfe vom Marswetter hoffen.
„So ist es leider bei Weltraummissionen“, sagte Williams.
Der Selbstreinigungsversuch von InSight
Obwohl InSight nicht darauf ausgelegt war, Staub selbst abzuwischen, unternahm die NASA kürzlich einige Versuche, der Sonde zu helfen, in den letzten Monaten ihres Lebens etwas Staub zu entfernen, als die von ihren Panels erzeugte Strommenge nachließ.
Im Mai befahlen Bodenlotsen dem Roboterarm von InSight, ein wenig Sand über eine der staubbedeckten Platten des Landers zu streuen. Als der Wind Sandkörner über die Platte wehte, hob er auf dem Weg tatsächlich etwas Staub auf und verdünnte die Staubdecke, die die Sonne blockierte.
Der Prozess ermöglichte es der Sonde laut NASA, in dieser Zeit für jeden verstrichenen Tag etwa 30 Wattstunden Energie zu gewinnen. Aussage (Öffnet in einem neuen Tab).
Am Ende hat die Natur gewonnen. wie immer. Und InSight ging sicherlich nicht kampflos unter.
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