Since NASA’s Insight Lander plopped down on Mars’s surface in 2018, it has revealed new insight—pun intended—into the inner workings of the red planet. The lander has captured evidence of seismic activity and exposed strange sounds that the planet makes. It even recorded the first „Marsquake“ in April 2019.
One instrument, though, has had a difficult time breaking through the surface. The lander’s temperature-sensing „mole,“ as it’s known, was designed to take thermal readings just below Mars’s surface, but it has struggled to stay inserted in the ground. It keeps pushing out.
The German Aerospace Center (DLR), which is in charge of operating the instrument, has been toiling away at a solution. For months, the DLR team has been pushing down on the thin probe with the back of the lander’s scoop. Finally, after spending more than a year of tinkering with the troublesome instrument, DLR has inserted the mole.
Researchers previously wondered if there was a rock that might be blocking the mole’s path. That doesn’t seem to be the problem, DLR Instrument Lead Tilman Spohn reported June 3 in a blog post. It’s likely a case of the probe not having enough friction to adequately dig on its own.
Next, DLR will conduct another round of hammering and then see if the mole is able to dig on its own in a „free-Mole“ test. If that test doesn’t work and the mole isn’t able to dig deeper by itself, the scientists plan to either fill the hole with more Martian dirt to increase friction or again push on the mole with the tip of the scoop.
As if that weren’t enough, DLR is also battling the approach of dust storm season on Mars. Any actions the team takes could be hampered by dusty solar panels, Spohn wrote.
Das wichtigste in Kürze:
-Als nächstes führt das DLR eine weitere Hammerrunde (Samstag den 06.06.2020 wenn ich das richtig herausgelesen hab) durch und prüft dann, ob der Maulwurf in einem „Free-Mole“ -Test selbstständig graben kann. Wenn dieser Test nicht funktioniert und der Maulwurf nicht in der Lage ist, selbst tiefer zu graben, planen die Wissenschaftler, entweder das Loch mit mehr Marsschmutz zu füllen, um die Reibung zu erhöhen, oder den Maulwurf erneut mit der Spitze der Schaufel zu drücken.
-Als ob das nicht genug wäre, kämpft das DLR auch gegen die bevorstehende Staubsturmsaison auf dem Mars. Alle Maßnahmen, die das Team ergreift, könnten durch staubige Sonnenkollektoren behindert werden, schrieb Spohn.
Logbuch-Eintrag vom 3. Juni 2020
Mehr als drei Monate sind seit meinem letzten Blog-Eintrag vergangen. Im Februar musste ich hier berichten, dass sich der Maulwurf leider erneut im „Rückwärtsgang“ bewegte und schließlich etwa sieben Zentimeter aus seinem Loch herausragte (die Gründe für die Aufwärtsbewegung sind im Logbucheintrag vom 23. Februarerläutert).
Als Konsequenz des mangelnden Erfolgs beim letzten „Pinning“-Versuch beschloss das InSight-Team, das erhöhte Risiko einer Beschädigung der Sonde einzugehen und einen sogenannten „Back-Cap Push“ zu versuchen. Dabei haben wir die Schaufel des Roboterarms am Lander über der Hinterkappe des Maulwurfs platziert und langsam abgesenkt, bis sie diese berührte. Danach haben wir den Arm weiter abgesenkt und so mit der Schaufel eine Kraft von circa 50 Newton auf den Maulwurf aufgebaut, um ihn bei seiner Abwärtsbewegung zu unterstützen. Allerdings nahm die mechanische Spannung im Arm mit dem Vorarbeiten des Maulwurfs in den Marsboden immer weiter ab und war nach circa anderthalb Zentimetern weitgehend abgebaut. Der Arm musste dann neu angesetzt und weiter abgesenkt werden, um erneut Druck aufzubauen.
Wegen der Schräglage des Maulwurfs in seiner Grube und der begrenzten Manövrierfähigkeit des Roboterarms des InSight-Landers berührte die Schaufel die hintere Kappe nur am Rand, also nur an einem einzigen Punkt. Das Bild zeigt die Situation, wie sie in einem DLR-Labor in Berlin simuliert wurde. Diese Simulation war nötig, um zu beurteilen, wie kritisch die Platzierung für das empfindliche Messkabel war. Das Bild zeigt deutlich: Ein Fehler in der Positionierung der Schaufel von nur wenigen Millimetern hätte zu einem Abrutschen von der hinteren Kappe oder zur Beschädigung des Kabels führen können. Ein weiteres Risiko für das Messkabel: Wenn sich der Maulwurf in den Untergrund vorarbeitet, bewegt sich die Schaufel relativ zur Sonde nach links und in Richtung Kabel!
Deshalb ging das Team sehr vorsichtig vor. Jedes Mal, wenn die Schaufel in Position war, prüften wir die Situation anhand der Bilder der am Roboterarm befestigten Kamera und der Daten des Armmotors. Erst danach konnte das Kommando für eine Reihe von Hammerschlägen freigegeben werden. Wir begannen vorsichtig mit nur 25 Hammerschlägen. Erst nachdem das Team ein gewisses Vertrauen in die sorgfältige Platzierung der Schaufel gewonnen hatte, erhöhten wir die Anzahl der Hammerschläge auf schließlich 150 Schläge pro Sitzung.
Wie ich bereits früher berichtet habe, erlaubt die gegenwärtige Arbeitsweise der InSight-Mission nur eine Operation pro Woche. Wir befinden uns in einer Phase der Mission, in der die Instrumente Daten liefern und lediglich überwacht werden sollten. Daher ist das Team heute kleiner als vor einem Jahr, als die Instrumente auf der Marsoberfläche abgesetzt wurden. Einige haben inzwischen auch andere Projekte zu betreuen. Und so konnte die Positionierung der Schaufel nur jede zweite Woche erfolgen – meistens samstags. Es folgte, was Raumfahrtingenieure als „Ground-in-the-Loop“ bezeichnen, das heißt eine Überprüfung der Schaufelposition am Montag danach, bevor der Startschuss für die nächste „Hämmersession“ gegeben wurde, meistens für den darauffolgenden Samstag.
Wir haben an Sol 458, dem 11. März 2020 Erdzeit, etwa sieben Zentimeter über der Oberfläche begonnen und sind an Sol 536 (30. Mai) nach sechs Hämmerzyklen beziehungsweise elf Wochen mit der Schaufel wieder auf Höhe der Oberfläche. Die Animation zeigt das Eindringen bis Sol 536:
Wahrscheinlich haben wir mit dem letzten Hammerschlag mit der linken Kante der Schaufel die Oberfläche erreicht. Vielleicht sind wir aber auch noch etwa einen Millimeter darüber. Offensichtlich haben wir es mit einem schrägen Winkel der Schaufel zur Oberfläche zu tun, sodass die rechte Kante der Schaufel noch etwa einen Zentimeter über der Oberfläche liegt. Und wir wissen, dass die Oberfläche an vielen Stellen mit etwa einem Zentimeter relativ lockerem Sand bedeckt ist, den die Schaufel komprimieren kann.
Als nächstes werden wir daher ein weiteres Hämmern mit 100 Schlägen kommandieren, nachdem die Schaufel wieder so positioniert wurde, dass sie auf die hintere Kappe der HP3-Sonde drückt. Dabei hoffen wir, dass die Schaufel nach einigen Schlägen vom Boden aufgehalten wird. Der Maulwurf könnte sich dann von selbst vorwärts bewegen können.
Jetzt wissen wir: Der Maulwurf wurde nicht durch einen Stein gestoppt
Erinnern Sie sich an unsere Theorie, dass der Maulwurf nicht in den Marsboden eindrang, weil das Regolith ihm nicht genug Reibung bot, um die Rückstoßkraft beim Hämmern des Maulwurfs auszugleichen? Obwohl der Rückstoß viel geringer als die Kraft ist, die den Maulwurf vorwärts treibt – fünf bis sieben Newton im Vergleich zu 900 Newton – muss der Rückstoß dennoch aufgefangen werden. Berechnungen, die ich bereits früher in diesem Blog diskutiert hatte, legen nahe, dass die Reibungskraft ausreichen wird, wenn der Maulwurf vollständig begraben ist. Etwas zusätzliche Reibung kann erzeugt werden, wenn wir den Arm des InSight-Landers benutzen, um die Oberfläche zu belasten. Das werden wir tun.
Sollte der Maulwurf von sich aus in den Boden vordringen (mit zusätzlichem „Regolith-Schub“ durch die Belastung des Bodens mit der Schaufel), wird die Reibung immer weiter zunehmen und die Aufgabe einfacher. Wenn die Rückenkappe des Maulwurfs etwa 20 Zentimeter tief ist, wird der Druck auf die Oberfläche wirkungslos und die Unterstützung der Schaufel nicht mehr erforderlich sein. Dann können wir mit dem beginnen, was wir vor mehr als einem Jahr geplant haben: dem Maulwurf befehlen, in die Tiefe zu hämmern.
Sie sehen also, der nächste Schritt, der „Free Mole Test“, wird sehr aufregend und entscheidend sein. Darum bleibt mein Apell wie immer: Bleiben Sie dran und drücken Sie uns und dem Maulwurf die Daumen!
Es wäre gut, wenn der Maulwurf den Test bestünde. Denn bald wird es Winter auf der Nordhalbkugel des Mars und die Staubsturm-Saison wird beginnen. Schon jetzt wird die Atmosphäre trüber und die Leistung der Solarpaneele nimmt ab. Das wird unserer Möglichkeiten mit dem robotischen Arm zu arbeiten, leider etwas einschränken.
Und erlauben Sie mir zum Abschluss dieses Posts in der augenblicklichen Situation auf der Erde eine Ergänzung: Es ist wunderbar, wie Menschen über große Entfernungen auf der Erde, von zu Hause aus und bis zum Mars zusammenarbeiten können. Vielen Dank, liebes InSight-Team!
https://www.dlr.de/blogs/alle-blogs/das-logbuch-zu-insight.aspx
Christian Dauck 