Die NASA ist bereit, diese Woche die erste Space Launch System-Rakete für eine Countdown-Probe vor einem Start im Laufe dieses Jahres auszurollen.
Arbeiter entfernen Plattformen im Vehicle Assembly Building im Kennedy Space Center und enthüllen den SLS vor seiner Einführung am 17. März. Bildnachweis: NASA
Beamte der Agentur sagten bei einem Briefing am 14. März, dass sie die Überprüfungen für den geplanten Rollout des SLS am 17. März vom Vehicle Assembly Building (VAB) im Kennedy Space Center zum mehrere Kilometer entfernten Launch Complex 39B abgeschlossen hätten. Der Rollout soll ungefähr um 17 Uhr Eastern beginnen und 11 Stunden dauern, um das Pad zu erreichen.
Die SLS mit dem darauf montierten Orion-Raumschiff wird einige Wochen auf dem Pad für Tests verbringen, die in einem Übungs-Countdown gipfeln, der als nasse Generalprobe bezeichnet wird, bei der die Kernstufe der Rakete mit flüssigem Wasserstoff und flüssigen Sauerstofftreibstoffen gefüllt wird und durchläuft einen Countdown, der stoppt, kurz bevor die vier RS-25-Motoren der Kernstufe zünden würden.
„Wir sind in sehr guter Verfassung und bereit, am Donnerstagabend mit dieser Rolle fortzufahren“, sagte Charlie Blackwell-Thompson, Artemis-Startdirektor bei der NASA, bei der Besprechung. Wettervorhersagen prognostizieren akzeptable Bedingungen für den Rollout.
Unter der Annahme, dass der Rollout und andere Tests auf dem Pad planmäßig bleiben, wird die formelle Countdown-Probe am 1. April mit einem „Ruf an die Stationen“ für das NASA-Personal beginnen, sagte sie. Das Auftanken der Kernphase und der Trainingscountdown finden am 3. April statt.
Der Ladevorgang des Treibstoffs, der beim Shuttle etwa zweieinhalb Stunden dauerte, wird beim SLS trotz der Verwendung von Shuttle-Heritage-Hardware acht Stunden dauern. „Das hat mehrere Gründe. Erstens ist es eine große alte Bühne“, sagte Blackwell-Thompson. Ein zweiter Grund ist, dass die SLS über eine Oberstufe verfügt, die ebenfalls betankt werden muss, sodass Personal die Beladung der beiden Stufen zeitlich versetzt durchführen muss.
Die nasse Generalprobe wird der letzte große Test vor dem ersten SLS-Start auf der Mission Artemis 1 sein. Die NASA hat kein Datum für den Start festgelegt, stellte jedoch bei einem Briefing am 24. Februar fest, dass sie noch eine Option für das „Ende“ eines Mai-Startfensters offen hält, das vom 7. bis 21. Mai läuft. Ein Start im Juni oder Juli ist wahrscheinlicher.
Nach der Generalprobe rechnet die NASA damit, acht bis neun Tage damit zu verbringen, an dem Fahrzeug für den Betrieb nach dem Test und die Wartung zu arbeiten, bevor es für die endgültigen Startvorbereitungen zum VAB zurückgebracht wird. Dieser Zeitplan kann sich jedoch ändern, je nachdem, was während des Tests passiert, sagte Tom Whitmeyer, stellvertretender stellvertretender Administrator für die Entwicklung von Explorationssystemen.
Die NASA sollte dann in der Lage sein, ein genaueres Startdatum für Artemis 1 festzulegen. „Das ist der Punkt, an dem wir als Agentur in einer guten Position sein werden, um ein Startdatum festzulegen“, sagte er. „Wir sind wirklich nah dran, das zu können.“
Nach Abschluss der kritischen Spiegelausrichtungsschritte erwartet das James-Webb-Weltraumteleskop-Team der NASA, dass die optische Leistung von Webb in der Lage sein wird, die wissenschaftlichen Ziele zu erreichen oder zu übertreffen, für die das Observatorium gebaut wurde.
Am 11. März schloss das Webb-Team die Phase der Ausrichtung ab, die als „ Fine Phasing “ bekannt ist. In dieser Schlüsselphase der Inbetriebnahme des optischen Teleskopelements von Webb erfüllt jeder geprüfte und getestete optische Parameter die Erwartungen oder übertrifft sie. Das Team fand auch keine kritischen Probleme und keine messbare Kontamination oder Blockierung des optischen Pfads von Webb. Das Observatorium ist in der Lage, erfolgreich Licht von entfernten Objekten zu sammeln und es ohne Probleme an seine Instrumente zu liefern.
Während der Zweck dieses Bildes darin bestand, den hellen Stern in der Mitte für die Ausrichtungsbewertung zu fokussieren, sind Webbs Optik und NIRCam so empfindlich, dass die Galaxien und Sterne im Hintergrund zu sehen sind. In dieser Phase von Webbs Spiegelausrichtung, die als „Feinphasierung“ bekannt ist, wurde jedes der Hauptspiegelsegmente angepasst, um nur mit dem NIRCam-Instrument ein einheitliches Bild desselben Sterns zu erzeugen. Dieses Bild des Sterns mit dem Namen 2MASS J17554042+6551277 verwendet einen Rotfilter, um den visuellen Kontrast zu optimieren.Bildnachweis: NASA/STScI Quelle: https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/telescope_alignment_evaluation_image_labeled.png
Obwohl es noch Monate dauern wird, bis Webb endlich seine neue Sicht auf den Kosmos liefert, bedeutet das Erreichen dieses Meilensteins, dass das Team zuversichtlich ist, dass Webbs erstes optisches System seiner Art so gut wie möglich funktioniert.
„Vor mehr als 20 Jahren machte sich das Webb-Team daran, das leistungsstärkste Teleskop zu bauen, das jemals jemand in den Weltraum gebracht hat, und entwickelte ein kühnes optisches Design, um anspruchsvolle wissenschaftliche Ziele zu erreichen“, sagte Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator der NASA Science Mission Direktion in Washington. „Heute können wir sagen, dass Design überzeugen wird.“
Während einige der größten bodengestützten Teleskope der Erde segmentierte Primärspiegel verwenden, ist Webb das erste Teleskop im Weltraum, das ein solches Design verwendet. Der 6,5 Meter (21 Fuß, 4 Zoll) große Primärspiegel – viel zu groß, um in eine Raketenverkleidung zu passen – besteht aus 18 sechseckigen Spiegelsegmenten aus Beryllium. Es musste für den Start zusammengeklappt und dann im Weltraum entfaltet werden, bevor jeder Spiegel – auf Nanometer genau – zu einer einzigen Spiegelfläche verstellt wurde.
„Die Teams, die dieses Observatorium entworfen, gebaut, getestet, gestartet und jetzt betrieben haben, haben nicht nur die unglaubliche Wissenschaft ermöglicht, die Webb leisten wird, sondern auch eine neue Art des Baus von Weltraumteleskopen entwickelt“, sagte Lee Feinberg, Webb Optical Telescope Element Manager bei Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland.
Nachdem die Phase der Feinabstimmung der Ausrichtung des Teleskops abgeschlossen ist, hat das Team nun Webbs primären Imager, die Nahinfrarotkamera , vollständig auf die Spiegel des Observatoriums ausgerichtet.
„Wir haben das Teleskop vollständig auf einen Stern ausgerichtet und fokussiert, und die Leistung übertrifft die Spezifikationen. Wir sind gespannt, was dies für die Wissenschaft bedeutet“, sagte Ritva Keski-Kuha, stellvertretende Elementmanagerin für optische Teleskope für Webb bei NASA Goddard. „Wir wissen jetzt, dass wir das richtige Teleskop gebaut haben.“
Dieses neue „Selfie“ wurde mit einer speziellen Pupillenabbildungslinse im Inneren des NIRCam-Instruments erstellt, die dafür ausgelegt war, Bilder der Hauptspiegelsegmente anstelle von Bildern des Himmels aufzunehmen. Diese Konfiguration wird während des wissenschaftlichen Betriebs nicht verwendet und dient ausschließlich technischen und Ausrichtungszwecken. In diesem Bild werden alle 18 Hauptspiegelsegmente von Webb gezeigt, die gemeinsam Licht von demselben Stern sammeln.Bildnachweis: NASA/STScI
In den nächsten sechs Wochen wird das Team die verbleibenden Ausrichtungsschritte vor den endgültigen Vorbereitungen der wissenschaftlichen Instrumente durchführen. Das Team wird das Teleskop weiter ausrichten, um den Nahinfrarot-Spektrographen , das Mittelinfrarot -Instrument, den Nahinfrarot- Imager und den Slitless-Spektrographen einzubeziehen . In dieser Phase des Prozesses bewertet ein Algorithmus die Leistung jedes Instruments und berechnet dann die endgültigen Korrekturen, die erforderlich sind, um ein gut ausgerichtetes Teleskop für alle wissenschaftlichen Instrumente zu erreichen. Danach beginnt der letzte Ausrichtungsschritt von Webb, und das Team korrigiert alle kleinen verbleibenden Positionierungsfehler in den Spiegelsegmenten.
Das Team ist auf dem besten Weg, alle Aspekte der Ausrichtung optischer Teleskopelemente bis Anfang Mai, wenn nicht früher, abzuschließen, bevor es mit den etwa zweimonatigen Vorbereitungen der wissenschaftlichen Instrumente fortfährt. Webbs erste Bilder und wissenschaftliche Daten in voller Auflösung werden im Sommer veröffentlicht.
Webb ist das weltweit führende weltraumwissenschaftliche Observatorium und wird, sobald es voll funktionsfähig ist, dabei helfen, Geheimnisse in unserem Sonnensystem zu lösen, in ferne Welten um andere Sterne zu blicken und die mysteriösen Strukturen und Ursprünge unseres Universums und unseren Platz darin zu untersuchen. Webb ist ein internationales Programm, das von der NASA mit ihren Partnern bei der ESA (European Space Agency) und der Canadian Space Agency geleitet wird.
Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA hat die Mission ihres Mars-Hubschraubers Ingenuity im Jezero-Krater des Roten Planeten bis September verlängert. Bislang hat das experimentelle Fluggerät 21 Flüge in der dünnen Marsatmosphäre absolviert, nun sind weitere anspruchsvolle Flüge geplant, die die Mission des Rovers Perseverance unterstützen sollen.
Ingenuity (Bild: NASA/JPL-Caltech/ASU)
Die Ankündigung der amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA folgte unmittelbar nach dem 21. erfolgreichen Flug des experimentellen Hubschraubers. Es war der erste von mindestens drei Flügen, die Ingenuity benötigt, um den nordwestlichen Teil einer Region namens „Séítah“ zu durchqueren und sein nächstes Einsatzgebiet zu erreichen.
„Vor weniger als einem Jahr wussten wir nicht einmal, ob ein motorisierter, kontrollierter Flug eines Fluggeräts auf dem Mars überhaupt möglich ist“, sagte Thomas Zurbuchen, stellvertretender Administrator der NASA und zuständig für die Wissenschaft. „Jetzt freuen wir uns auf die Beteiligung von Ingenuity an der zweiten Wissenschaftskampagne von Perseverance. Dieser Wechsel in der Denkweise in so kurzer Zeit ist einfach erstaunlich und wird in die Geschichte der Luft- und Weltraumforschung eingehen.“
Das neue Einsatzgebiet von Ingenuity wird sich deutlich von dem relativ flachen Gelände unterscheiden, über dem der Hubschrauber seit seinem ersten Flug im vergangenen April unterwegs war. Es handelt sich um ein urzeitliches Flussdelta mit einer Breite von mehreren Kilometern, das sich teils 40 Meter über den Boden des Jezero-Kraters erhebt. Mit seinen Klippen, Felsbrocken und sandigen Bereichen stellt dieses Gebiet auch für den Marsrover Perseverance eine Herausforderung dar – verspricht aber gleichzeitig so manche spannende Entdeckung. Daten von Ingenuity sollen helfen, den sichersten Weg für Perseverance zu interessanten Formationen zu finden.
„Die Jezero-Delta-Kampagne wird die größte Herausforderung für das Ingenuity-Team seit dem ersten Flug auf dem Mars sein“, sagte Teddy Tzanetos, Leiter des Ingenuity-Teams am Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Um unsere Erfolgschancen zu erhöhen, haben wir unser Team vergrößert und führen Upgrades an unserer Flugsoftware durch, um die Flexibilität während des Betriebs und die Flugsicherheit zu verbessern.“
Die Softwareaktualisierungen führten bereits zu reduzierten Navigationsfehlern während der Flüge und einer erhöhten Landesicherheit. Auch wurde die Beschränkung der maximal erlaubten Flughöhe von 15 Metern aufgehoben. Dies könnte zu einer erhöhten Reichweite des Hubschraubers führen. Außerdem kann Ingenuity nun auch die Fluggeschwindigkeit während des Flugs ändern. Weitere Modifikationen der Flugsoftware sind in Planung, etwa für eine bessere autonome Einschätzung der Eignung eines Bereichs als Landeplatz.
Bevor die Erkundung des Deltas aus der Luft beginnen kann, muss Ingenuity das Gebiet erst einmal erreichen. Der nächste Flug ist frühestens am 19. März geplant und wird eine Länge von etwa 350 Metern haben. Dabei soll Ingenuity eine scharfe Kurve fliegen, um einen Hügel zu umfliegen. Danach wird das Team entscheiden, ob ein oder zwei weitere Flüge erforderlich sind, um die Überquerung des Nordwestens von Séítah abzuschließen.
Ingenuity ist zusammen mit dem Marsrover Peseverance im Februar des vergangenen Jahres im Jezero-Krater des Mars gelandet. Der erste Experimentalflug auf einer anderen Welt fand am 19. April 2021 statt und dauerte 39,1 Sekunden. Nach weiteren vier Flügen, sechs weiteren Minuten in der Luft und einer Gesamtstrecke von 499 Metern entschied die NASA, den bislang nur als Technologiedemonstrator gedachten Hubschrauber weiter für die Mission zu verwenden. Mit Abschluss von Flug 21 hat Ingenuity über 38 Minuten in der Luft verbracht und dabei 4,64 Kilometer zurückgelegt.
Schneller und weiter: Die Zukunft der Mars-Erforschung gehört den Mars-Flug-Drohnen.
Die Zukunft der Mars-Erforschung blickt in eine glänzende Zukunft. Ein hat Ingenuity schon jetzt in Stein gemeißelt: Mars-Flug-Drohen werden in naher Zukunft zum neuen Trend.
Christian Dauck
Mars: Software-Updates lassen Ingenuity schneller, höher und weiter fliegen
Ursprünglich sollte der Marshelikopter Ingenuity nur eine Möglichkeitsstudie sein. Jetzt erhält er neue Aufgaben und eine bessere Software. Sie ermöglicht ihm, anspruchsvollere Einsätze zu absolvieren.
Die Nasa bringt den Helikopter Ingenuity nach eigenen Angaben auf das nächste Level: Sie hat das Team aufgestockt, neue Software geschrieben, und bereitet den Marshelikopter nun auf herausfordernde Einsätze auf dem Mars vor. Um dem Rover Perseverance in unwegsamen Gelände besser als Scout zu dienen, erhält der Drehflügler Updates, um höher und schneller zu fliegen. Im nächsten Schritt könnte er Landeplätze für die nächste Marslandung vorbereiten.
Ingenuity: Erfolgsgeschichte auf dem Mars
Ursprünglich sollte der Helikopter Ingenuity nur zeigen, dass er auf dem Mars fliegen kann. „Vor weniger als einem Jahr wussten wir noch nicht einmal, ob ein motorisierter, kontrollierter Flug eines Luftfahrzeugs auf dem Mars möglich ist“, beschreibt der Nasa-Verantwortliche Thomas Zurbuchen die Entwicklung. Aus der Technologiedemonstration erwuchs mehr: Das kleine Fluggerät absolvierte immer weitere Flüge. Die Nasa stufte seinen Einsatz auf die Phase „Basisdemonstration“ hoch und setzte ihn als Kundschafter für den Marsrover ein. Von seinem ersten Abheben im April 2021 bis heute hat Ingenuity 21 Flüge unternommen. Während sein erster Einsatz nur 39,1 Sekunden dauerte, blieb er bei Flug Nummer 21 über 38 Minuten in der Luft und legte einen halben Kilometer zurück.
Neue Herausforderungen für den Marshelikopter
Die zweite Kampagne der Mission stellt ganz neue Anforderungen an ihn und seine Lenker. „Die Kampagne im Flussdelta des Jezero wird die größte Herausforderung für das Ingenuity-Team seit dem ersten Flug zum Mars sein“, sagt der Leiter des Nasa-Teams am Jet Propulsion Laboratory, Teddy Tzanetos. Im Gegensatz zu dem vergleichsweise flachen Terrain der ersten Region wartet nun ein über 40 Meter hohes Delta voller zerklüfteter Klippen, winkliger Oberflächen und sandgefüllter Hohlräume auf den Helikopter. Im Jezero-Delta erhofft sich die Nasa Zeichen von außerirdischem Leben zu finden.
Updates bringen mehr Höhe und weniger Fehler
Für die Jezero-Kampagne hat die Nasa das Team aufgestockt, das die Software für das Fluggerät schreibt. Ihre Updates haben bereits geholfen. Sie verringerten etwa die Navigationsfehler während des Fluges, um eine höhere Flug- und Landesicherheit zu gewährleisten. Zudem entfernten sie die Flughöhenbeschränkung auf 15 Meter. Dadurch, dass Ingenuity nun höher fliegen darf, konnten sie auch schrittweise die Höchstgeschwindigkeit und Reichweite erhöhen. Ein weiteres Update ermöglicht dem Helikopter, die Geschwindigkeit während des Fluges zu ändern. Ein neues Softwaremodul hilft Ingenuity in der Luft dabei, die Geländestruktur besser zu verstehen und sich darauf einzustellen.
Scharfe Kurven, um den Séítah zu überqueren
Momentan sondiert der Helikopter eine Region namens Séítah. Sein nächster Flug beinhaltet eine scharfe Kurve, um einen Hügel zu umfliegen. Zwei oder drei Flüge später wird er die Überquerung des nordwestlichen Séítah abgeschlossen haben. Das Ziel ist, für den Rover die beste Route in das Delta zu erkunden. In der Zukunft soll Ingenuity dem Perseverance-Team darüber hinaus helfen, wissenschaftliche Ziele zu bewerten. Mittelfristig könnte er auch geologische Merkmale erfassen, die für Perseverance zu weit entfernt oder unmöglich zu erreichen sind. Ausgerüstet mit kommenden Updates für Geländehöhenkarten plant die Nasa, Ingenuity auch für das Auffinden von Verstecken und Landeplätzen für die nächste Nasa-Marsmission „Sample Return Programm“ einzusetzen.
Christian Dauck 