Spirit und Opportunity – Die aktuelle Situation

Der Marsrover Opportunity hat seine Untersuchungen beendet und die Fahrt nach über drei Wochen wieder aufgenommen. Auch sein baugleicher Zwilling, der Rover Spirit, macht im Gusev-Krater gute Fortschritte auf seinem Weg zu den nächsten Forschungszielen.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, Planetary Society.

Am 13. März 2009 (oder Sol 1.826 der Mission) begann Opportunity eine ausführliche Untersuchung einer Grundgesteinsformation unmittelbar neben einem kleinen Impaktkrater namens Resolution. Im Laufe der folgenden drei Wochen wurde diese „Cook Islands“ benannte Stelle intensiv mit den Spektrometern des Rovers, dem Mikroskop und einem Bohrer untersucht.

Hierbei ging man in drei Stufen vor. Zuerst wurde die unbearbeitete Oberfläche von Cook Islands mit dem Mössbauer-Spektrometer, dem Microscopic Imager und anschließend mit dem APXS-Spektrometer „unter die Lupe“ genommen. Eine Woche später kam das RAT-Tool, ein kleiner Gesteinsbohrer, zum Einsatz. Mit diesem wurde die Oberfläche des Gesteins abgebürstet, um diese von störenden und die Messergebnisse verfälschenden Sandablagerungen zu reinigen. Einen Tag später begann man mit der Wiederholung der Messungen der restlichen Instrumente. Am 26. März wurde dann die dritte Runde der Untersuchungen eingeläutet. Der Gesteinsbohrer verbrachte drei Stunden damit, ein drei Millimeter tiefes Loch in das Gestein zu schleifen, bevor die Instrumente erneut ihre Arbeit aufnahmen und so auch Analysen des Gesteinsinneren liefern konnten. Am 2. März wurde schließlich nochmals das Mössbauer-Spektrometer benutzt, um ein etwas seitlich gelegenes Ziel zwecks der Gewinnung von Vergleichsdaten zu untersuchen. Die Auswertung dieser Ergebnisse wird das Gesamtbild über die chemische und mineralogische Zusammensetzung der Marsoberfläche im Bereich des Meridiani Planum weiter vervollständigen.

Die gesamte Kampagne war am 7. April 2009 abgeschlossen und die Fahrt konnte in südliche Richtung fortgesetzt werden. Nach einer Tagesetappe von 62,5 Metern erreichte Opportunity den nächsten kleinen Krater mit dem Namen Adventure. Nach der Aufnahme diverser Fotos hat sich der Rover heute schließlich 18 Meter in Richtung eines weiteren Kraters fortbewegt und somit insgesamt 15.132 Meter auf der Marsoberfläche zurückgelegt. Dieses neue Ziel, der Discovery-Krater, bildet zusammen mit Adventure und Resolution eine auf einer Linie liegende Kraterkette. Man vermutet, dass es sich hierbei um die Sekundärkrater eines größeren Impaktereignisses handelt.

Die Auswertung der Telemetriedaten des Rovers zeigt, dass das seit Mitte Februar 2009 auffällig gewordene rechte Vorderrad nahezu wieder Normalwerte erreicht hat. Dieses Rad verbrauchte im Fahrbetrieb im Vergleich zu den restlichen fünf Räder des Rovers plötzlich fast das Doppelte an Strom. Um eine bessere Schmierung des zuständigen Radgetriebes zu gewährleisten, eine mangelhafte Verteilung des Schmierstoffes soll den Grund für den erhöhten Strombedarf darstellen, wurde Opportunity seitdem nur noch im „Rückwärtsgang“ fahrend bewegt.

Sollten die Energiewerte sich auch in Zukunft weiter normalisieren, so ist eine Rückkehr zum Vorwärtsfahrbetrieb denkbar. Dann könnten die einzelnen Etappen Opportunitys auch wieder länger ausfallen. Nach der Vorbeifahrt an dem noch etwa 20 Meter entfernten Discovery-Krater wird Opportunity sich sehr wahrscheinlich nach Südwesten wenden, dort den momentan noch etwa 300 Meter entfernten Porcupine-Krater passieren und seine Fahrt anschließend auch weiterhin in südliche Richtung fortsetzen. Erst nach mehreren Kilometern wird man dann in östliche Richtung lenken und das eigentliche Ziel, den immer noch über 12 Kilometer entfernten Endeavour-Krater, direkt ansteuern. Dieser Umweg ist leider notwendig, da der direkte Weg durch ausgedehnte Sanddünen mit einer sehr lockeren Konsistenz blockiert ist.

Ein weiteres sehr positives Ereignis stellt ein kürzlich stattgefundenes Cleaning Event dar. Hierbei handelt es sich um Windstöße, welche einen Teil des die Solarpaneele der Rover bedeckenden Staubes von diesen wegblasen. In den letzten Wochen war die tägliche von Opportunity generierte Energiemenge kontinuierlich abgesunken. Am 31. März 2009 lag dieser Wert bei nur noch 346 Wattstunden pro Tag (0,346 kWh). Die übermittelten Daten zeigen, dass dieser Wert mittlerweile wieder um über 40 Prozent angestiegen ist und jetzt bei 515 Wattstunden pro Tag liegt. Etwa 64 Prozent des einfallenden Sonnenlichtes erreichen die Solarzellen und können zur Energiegewinnung genutzt werden. Vor einer Woche lag dieser Wert noch bei lediglich 51 Prozent.

Nachdem auch dem Rover Spirit am 26. März 2009 ein Software-Update überspielt und erfolgreich getestet wurde, macht dieser bei seiner Fahrt durch das sogenannte West Valley zu den nächsten Forschungszielen, der im Süden gelegenen Spitzkuppe von Braun und dem vermeintlichen Vulkankrater Goddard, gute Fortschritte. Am 29. März 2009 (Sol 1.861 der Mission) konnte hierbei eine Distanz von 23 Metern überbrückt werden. Bei der fotografischen Überprüfung des passierten Terrains stellte man fest, dass das bereits seit dem 13. März 2006 dauerhaft blockierte rechte Vorderrad des Rovers erneut eine tiefe Spur in den sandigen Untergrund gegraben hatte. Dabei trat, wie auch schon zuvor am Nordhang und auf der Ostseite der Home Plate, eine helle Substanz zutage, bei der es sich vermutlich um eine Konzentration von Siliziumdioxid-Verbindungen handelt. Man verbrachte daraufhin mehrere Tage damit, dieses Material ausführlich mit den Spektrometern und dem im Instrumentenarm des Rovers integrierten Mikroskop zu analysieren. Am 3. April 2009 wurde die Fahrt wieder aufgenommen und Spirit konnte seitdem weitere 40 Meter in südliche Richtung bewältigen.

Von Braun ist jetzt noch etwa 160 Meter entfernt. Allerdings beginnt nun auch der schwierigere Teil der Strecke zu diesem Ziel. Das vorausliegende Gelände ist stellenweise sehr sandig, uneben und mit größeren Gesteinsbrocken übersät. Auch steht dem Missionsteam des JPL für die Ausarbeitung des zukünftigen Kurses in der Nähe von Goddard/von Braun nur ungenügendes Kartenmaterial zur Verfügung. Die Spektrometer und Kameras der beiden NASA-Sonden im Marsorbit, Mars Odyssey und Mars Reconnaicance Orbiter, können das Gelände in der Umgebung der Home Plate nicht soweit aufgelöst darstellen, wie zur sicheren Bestimmung einer Route notwendig wäre. Deshalb wird sich Spirits exakter Weg in erster Linie aus den Analysen der Bilder der bordeigenen Kameras sowie den vom Mini-TES-Spektrometer gesammelten Daten nach jeder abgeschlossenen Fahrt ergeben.

Am 8. April 2009 generierte der Rover 240 Wattstunden Energie pro Tag (0,24 kWh). Dies stellt allerdings lediglich eine minimale Verbesserung der Energiesituation dar. Auch der Bedeckungsgrad der Solarpaneele blieb mit 30,4 Prozent nahezu konstant. Sollte sich auf dem Mars gerade wirklich ein neuer Staubsturm zusammenbrauen, so würde dieser zumindestens für Spirit eine ernsthafte Gefahr darstellen. Ein Instrument an Bord des Mars Reconnaissance Orbiters, der Mars Climate Sounder (MCS), konnte in den letzten zwei Wochen eine signifikante Erhöhung der Temperaturen in den oberen Schichten der Marsatmosphäre registrieren. Dieser Temperaturanstieg konnte auch im Verlauf der letzten Woche gemessen werden und setzt sich mittlerweile auch während der Nächte fort. Durch die Erwärmung kam es zu einer Zunahme der Staubkonzentration in der Marsatmosphäre, welche sich momentan noch auf die Südhälfte des Planeten beschränkt und noch nicht bis zu den Positionen der beiden Rover vorgedrungen ist. Auch auf der Nordhälfte des Mars ist mittlerweile eine überregionale und gleichmäßige Erwärmung der oberen Atmosphärenschichten zu registrieren. Es gibt Anzeichen dafür, dass sich auch hier eine allerdings anscheinend noch recht dünne Staubschicht in die Atmosphäre erhoben hat. Laut David Kess, einem der Mitarbeiter am MCS-Projekt, gibt es momentan noch keine endgültige Erklärung für das Phänomen dieses plötzlich auch nachts erfolgenden Temperaturanstieges. Am wahrscheinlichsten gilt jedoch ein Zusammenhang mit der Zunahme des Staubanteils in den oberen Atmosphärenschichten.

Mittlerweile hat Spirit eine Strecke von insgesamt 7.726,78 Metern auf der Oberfläche des Mars zurückgelegt. Die Osterfeiertage sollen dazu genutzt werden, ein Farbpanorama der Umgebung im Bereich der Home Plate anzufertigen.