Zus\u00e4tzlich hatte die Sonde das Landeger\u00e4t Beagle 2 an Bord. Der Lander Beagle 2 sollte am 25. Dezember 2003 auf dem Mars landen, um dort nach Spuren organischen Lebens zu suchen. Da trotz wiederholter Versuche kein Kontakt hergestellt werden konnte, wurde das Landeger\u00e4t am 11. Februar 2004 als verloren erkl\u00e4rt.<\/p>\n
Die Prim\u00e4rmission des Orbiters war beginnend mit Juni 2004 auf ein Marsjahr (etwa 23 Erdmonate) ausgelegt. Und diese Prim\u00e4rmission ist eine absolute Erfolgsgeschichte f\u00fcr die Konstrukteure der Sonde. Die Missionsdauer wurde zwischenzeitlich bereits mehrfach verl\u00e4ngert und l\u00e4uft derzeit bis 2022, vorbehaltlich einer \u00dcberpr\u00fcfung Ende 2020. <\/p>\n
![\"Mars](\"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/9\/9d\/Mars-express-volcanoes-sm.jpg\/594px-Mars-express-volcanoes-sm.jpg\" "\\"Mars")
(Quelle: NASA\/JPL\/Corby Waste)<\/p>\n
K\u00fcrzlich wurden die Instrumente wegen der Corona-Krise zwar auf Standby gesetzt. Aber die Sonde funktioniert immer noch. Die Ingenieure, die die Sonde betreuen, waren in den vergangenen 16 Jahren immer wieder gefordert, wie man hier nachlesen<\/a> kann. <\/p>\n Die erste Herausforderung kam schon fr\u00fch w\u00e4hrend der Mission. Die Ingenieure entdeckten, dass ein Verdrahtungsfehler dazu gef\u00fchrt hatte, dass MEX nur noch 70 Prozent der erwarteten Leistung hatte. <\/p>\n \"Urspr\u00fcnglich\", so die Missionsleiter Godfrey und Wood, \"waren es nur 60 Prozent, aber wir konnten weitere 10 Prozent zur\u00fcckholen, indem wir die Feinabstimmung eines Teils des Energie-Subsystems optimiert haben. Der Hersteller konnte sp\u00e4ter durch ein Software-Update dem Flugkontrollteam eine bessere Verwaltung der Energie und der Batterien erm\u00f6glichen.\"<\/p>\n Anschlie\u00dfend musste die Mission angepasst werden, um mit der reduzierten Energie klar zu kommen. Ende 2011 stellte man fest, dass ein Solid-State Mass Memory (SSMM)-System, welches die zeitlichen Steuerungsbefehle f\u00fcr die Raumsonde w\u00e4hrend der Mission speicherte, einen Fehler aufwies. Man konnte sich nicht mehr auf die dort gespeicherten Befehle und Daten verlassen. <\/p>\n \"Wir konnten uns nicht auf die Kommunikation zwischen dem Massenspeicher und dem Flugcomputer verlassen\", erinnerte sich das Team. Eine gelegentliche Verf\u00e4lschung der wissenschaftlichen Daten war nicht das Ende der Welt, aber eine Verf\u00e4lschung der befehlshabenden Zeitlinie, die ebenfalls in der SSMM gespeichert ist, w\u00e4re \"eine sehr, sehr schlechte Idee\". Zwar gibt es einen Schutzmechanismus, mit dem die Sonde vor einem Fehler in einen sicheren Betriebsmodus umschaltet. Eine Analyse des Fehlers ergab, dass es zwei 'sichere Modi' pro Monat f\u00fcr den Betrieb gebraucht h\u00e4tte. Da jeder sichere Modus (mit Sicherung und Reaktiviere) die Menge von vier Monaten des j\u00e4hrlichen Treibstoffbudgets verbraucht, \"h\u00e4tten wir die Treibstofftanks ziemlich schnell geleert, wenn wir nicht etwas getan h\u00e4tten\", so die Ingenieure.<\/p>\n F\u00fcr die Lageregelung gibt es zwar Kreisel an Bord \u2013 aber das Ende der Treibstoffvorr\u00e4te w\u00e4re auch das Missionsende. Das Ganze wurde dann f\u00fcr 6 Monate suspendiert \u2013 und anschlie\u00dfend wurde innerhalb eines Monate eine andere, nur f\u00fcr Notf\u00e4lle gedachte Zeitleiste im RAM des Bordcomputers aktiviert. Dort lassen sich 117 Befehle f\u00fcr begrenzte Eins\u00e4tze ablegen. Sp\u00e4ter fiel dem Team ein, dass die Befehle ja als Dateien auf dem Massenspeicher der Sonde gespeichert und bei Bedarf in den RAM-Speicher geladen werden k\u00f6nnen. <\/p>\n Es wurden einige Sicherheitsvorkehrungen getroffen, wie z.B. keine Befehle auszuf\u00fchren, wenn nicht die gesamte Datei mit den Steuerinformationen geladen wurde, und sicherzustellen, dass jede Datei ausfallsicher war. Und die Gruppe selbst bekam eine verbesserte M\u00f6glichkeit zur Verwaltung der Mission. Die Entwickler brachten nicht nur eine Basisversion der neuen Software innerhalb eines Monats zum Laufen, so dass der normale Betrieb in sechs Monaten wieder aufgenommen werden konnte. <\/p>\n Sondern es wurde auch festgestellt, dass \"die dateibasierten Operationen eine viel bessere Art zum des Betriebs der Sonde darstellte, da die Missionskontroller alle Dateien f\u00fcr eine Woche oder l\u00e4nger als eine Woche in einem Uplink per Funkbefehl in die Sonde transferieren k\u00f6nnen\". Das vereinfacht die Operationen erheblich. Nun brauchte man nur noch etwa eineinhalb, vielleicht zwei Stunden pro Woche. Die Controller senden jetzt alle Befehle f\u00fcr die folgende Woche. Wenn die Controller aus irgendeinem Grund eine Operation abbrechen m\u00fcssen, k\u00f6nnen sie die Datei einfach l\u00f6schen oder die Operation komplett deaktivieren.<\/p>\n Das n\u00e4chste potenzielle Problem, das das Ende der Mission bedeutet h\u00e4tte, kam 2017. Die Kreisel zur Lageregelung des Raumfahrzeugs, zeigten Anzeichen f\u00fcr einen Ausfall. Die Unterst\u00fctzung der Hersteller dieser Kreisel war bereits 2009 ausgelaufen. Wegen der reduzierten Energieversorgung waren die Heizungen des Raumfahrtzeugs herunter gedreht. Durch die k\u00fchlere Operation scheinen die IMUs langsamer gealtertet zu sein. <\/p>\n MEX hat zwei Inertial-Management-Einheiten (IMU) an Bord, die jeweils drei Gyros enthalten. Die Flugcomputer verwenden die Fluglagendaten dieser Ger\u00e4te, wenn sie das Raumfahrzeug \u00fcber die Reaktionsr\u00e4der von MEX auszurichten. Aber mindestens vier der sechs Kreisel zeigten das Ende ihrer Lebensdauer. Diese Lebensdauer wird durch den gezogenen Strom des Laser-Intensit\u00e4tsmonitors (LIM) gemessen. Der Hersteller der Ger\u00e4te hatte eine Grafik zur Verf\u00fcgung gestellt, aus der hervorgeht, wie sich dieser Strom im Laufe der Zeit entwickeln w\u00fcrde.<\/p>\n Anfang 2017 sah das MEX-Team, dass vier Gyros in die letzte Phase der Lebenszeit eingetreten waren und die Mission innerhalb von zwei Jahren beendet sein k\u00f6nnte. <\/p>\n Das Raumschiff verf\u00fcgte jedoch noch \u00fcber seine Star Tracker, die m\u00f6glicherweise zur Messung seiner Position und damit zur Verringerung der Belastung der Kreisel eingesetzt werden konnten. Die Kometenmission der ESA, Rosetta, hatte genau einen solchen Modus (wenn auch einen sehr einfachen), so dass das Team den Rosetta-Code verwenden und f\u00fcr MEX anpassen konnte.<\/p>\n Ein Neuschreiben der Bordsoftware (und die Verbesserung des Rosetta-Codes f\u00fcr die Bed\u00fcrfnisse von MEX) war m\u00f6glich, aber den Hersteller dazu zu bewegen, w\u00e4re kostspielig – schlie\u00dflich war der Support 2009 ausgelaufen. Nach vielen Diskussionen wurde die Flugsoftware von Rosetta f\u00fcr MEX \u00fcbernommen. Dies h\u00e4tte ein zus\u00e4tzliches Betriebsjahr bedeutet. Langfristig wurde daher ein kreiselloser Flugbetrieb ben\u00f6tigt, der in 80%-90% der Zeit funktioniert. Im Idealfall m\u00fcssten die Kreisel nur noch in 10% der Zeit laufen, was die Lebensdauer um 10 Jahre verl\u00e4ngern w\u00fcrde. <\/p>\n Es gab also den Beschluss, die Flugsoftware neu zu schreiben. Zudem konnte Airbus Industries, die die urspr\u00fcngliche Herstellerfirma der Flugsoftware aufgekauft hatten, gewinnen. Am Ende des Tages entwickelte man die Flugsoftware f\u00fcr einen kreisellosen Betrieb neu. Das dauerte \u00fcber ein Jahr und eine Woche, funktionierte aber. Die Kreisel wurden nur noch in 10 % der Flugzeit ben\u00f6tigt. Am 26. August 2019 ist ein Kreisel dann ausgefallen (1 Jahr sp\u00e4ter als erwartet). Die Betreuer der Sonde im Kontrollzentrum rechnen damit, dass bis 2026 mindestens noch drei Kreisel weiter funktionieren \u2013 und es gibt Pl\u00e4ne, dieses Datum weiter hinauszuschieben.<\/p>\n Inzwischen geht aber der Treibstoff langsam zu Ende \u2013 es wird gesch\u00e4tzt, dass noch ca. 6 kg vorhanden sind. Aktuell geht man davon aus, dass dies bis 2030 reichen k\u00f6nnte. M\u00f6glicherweise kann man die Kreisel auch bis zu diesem Datum funktionsf\u00e4hig halten. Selbst die die Lithium-Ionen-Akkus haben ihre Kapazit\u00e4t weniger als erwartet verloren und k\u00f6nnten bis 2030 funktionieren. <\/p>\n Die Langlebigkeit von MEX samt der Zuverl\u00e4ssigkeit der Instrumente, hat dazu gef\u00fchrt, dass die Wissenschaftler weit gr\u00f6\u00dfere Datenmengen \u00fcber den Mars und dessen Umgebung sammeln konnten, als die urspr\u00fcngliche Mission erhofft hatte. Selbst die visuelle \u00dcberwachungskamera (VMC), die zur Beobachtung des Abflugs von Beagle 2 verwendet wurde, konnte 2007, nach vier Jahren Abschaltung, erneut in Betrieb genommen werden. Die Wissenschaftler sind immer noch dabei, den Modus der Instrumente an Bord zu verbessern, um neue Erkenntnisse \u00fcber den Marz zu gewinnen. Wer sich f\u00fcr die Details interessiert, findet in diesem englischsprachigen Artikel<\/a> weitere Informationen. Die ESA hat diese Seite<\/a> f\u00fcr die Sonde ins Netz gestellt und auf der Wikipedia<\/a> finden sich weitere Informationen. Eine grandiose Leistung meiner Ingenieurskollegen bei der ESA und bei Airbus, wie ich finde.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Grandiose Erfolgsgeschichte, die den Ingenieuren der europ\u00e4ischen Raumfahrt gelungen ist. Die ESO-Raumsonde Mars Express kreist seit 16 Jahren im Orbit des Mars und funktioniert immer noch.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[655],"tags":[222],"class_list":["post-12013","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-technik","tag-raumfahrt"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12013","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=12013"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/12013\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=12013"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=12013"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=12013"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}Verdrahtungsfehler kostet Energie<\/h2>\n
Speicherfehler erfordert \u00c4nderungen<\/h2>\n
Ausfall der Kreisel zur Lageregelung drohte<\/h2>\n
Die Sonde lebt immer noch<\/h2>\n