10 Jahre nach der Landung hat der Marsrover Curiosity der NASA immer noch Antrieb

Trotz Verschleißerscheinungen steht das unerschrockene Raumschiff kurz davor, ein aufregendes neues Kapitel seiner Mission zu beginnen, wenn es einen Marsberg erklimmt.

Heute vor zehn Jahren ließ ein Jetpack den NASA-Rover Curiosity auf den Roten Planeten herab und begann mit der Suche des Forschers in SUV-Größe nach Beweisen dafür, dass der Mars vor Milliarden von Jahren die Bedingungen hatte, die für mikroskopisches Leben erforderlich waren.

Seitdem hat Curiosity fast 18 Meilen (29 Kilometer) gefahren und ist 2.050 Fuß (625 Meter) aufgestiegen, während es den Gale Crater und die Ausläufer des Mount Sharp darin erkundet. Der Rover hat 41 Gesteins- und Bodenproben analysiert und sich auf eine Reihe von wissenschaftlichen Instrumenten verlassen, um zu erfahren, was sie über die felsigen Geschwister der Erde verraten. Und es hat ein Team von Ingenieuren dazu gedrängt, Wege zu finden, um den Verschleiß zu minimieren und den Rover am Laufen zu halten: Tatsächlich wurde die Mission von Curiosity kürzlich um weitere drei Jahre verlängert, sodass sie in der Flotte wichtiger astrobiologischer Missionen der NASA fortgesetzt werden kann.

Eine Fülle von Wissenschaft

Es war ein arbeitsreiches Jahrzehnt. Curiosity hat den Himmel des Roten Planeten studiert und Bilder von leuchtenden Wolken und treibenden Monden aufgenommen. Der Strahlungssensor des Rovers ermöglicht es Wissenschaftlern, die Menge an hochenergetischer Strahlung zu messen, der zukünftige Astronauten auf der Marsoberfläche ausgesetzt sein würden, und hilft der NASA herauszufinden, wie sie sie schützen können.

Aber am wichtigsten ist, dass Curiosity festgestellt hat, dass flüssiges Wasser sowie die chemischen Bausteine ​​und Nährstoffe, die für die Erhaltung des Lebens benötigt werden, mindestens zehn Millionen Jahre lang im Krater Gale vorhanden waren. Der Krater enthielt einst einen See, dessen Größe im Laufe der Zeit zunahm und abnahm. Jede Schicht weiter oben auf Mount Sharp dient als Aufzeichnung einer jüngeren Ära der Umgebung des Mars.

Jetzt fährt der unerschrockene Rover durch eine Schlucht, die den Übergang zu einer neuen Region markiert, von der angenommen wird, dass sie sich beim Austrocknen des Wassers gebildet hat und salzige Mineralien namens Sulfate hinterlassen hat.

„Wir sehen Beweise für dramatische Veränderungen im alten Marsklima“, sagte Ashwin Vasavada, Projektwissenschaftler von Curiosity am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Die Frage ist nun, ob die bewohnbaren Bedingungen, die Curiosity bisher gefunden hat, durch diese Veränderungen fortbestehen. Sind sie verschwunden, um nie wiederzukommen, oder sind sie über Millionen von Jahren gekommen und gegangen?“

Curiosity hat auf dem Berg bemerkenswerte Fortschritte gemacht. Im Jahr 2015 hat das Team ein „Postkarten“-Bild von entfernten Buttes aufgenommen. Ein kleiner Fleck in diesem Bild ist ein Felsbrocken in Curiosity-Größe mit dem Spitznamen „Ilha Novo Destino“ – und fast sieben Jahre später rollte der Rover letzten Monat auf dem Weg in die sulfathaltige Region daran vorbei.

Das Team plant, die nächsten Jahre damit zu verbringen, das sulfatreiche Gebiet zu erkunden. Darin haben sie Ziele wie den Gediz-Vallis-Kanal im Sinn, der sich möglicherweise während einer Überschwemmung spät in der Geschichte des Mount Sharp gebildet hat, und große zementierte Brüche, die die Auswirkungen des Grundwassers weiter oben auf dem Berg zeigen.

Wie man einen Rover auf Trab hält

Was ist das Geheimnis von Curiosity für einen aktiven Lebensstil im reifen Alter von 10 Jahren? Natürlich ein Team von Hunderten von engagierten Ingenieuren, die sowohl persönlich bei JPL als auch von zu Hause aus arbeiten.

Sie katalogisieren jeden einzelnen Riss in den Rädern, testen jede Zeile des Computercodes, bevor sie in den Weltraum gebeamt wird, und bohren im Mars Yard des JPL in endlose Gesteinsproben, um sicherzustellen, dass Curiosity sicher dasselbe tun kann.

„Sobald Sie auf dem Mars landen, basiert alles, was Sie tun, auf der Tatsache, dass niemand in der Nähe ist, um ihn für 100 Millionen Meilen zu reparieren“, sagte Andy Mishkin, stellvertretender Projektmanager von Curiosity bei JPL. „Es geht darum, das, was sich bereits auf Ihrem Rover befindet, intelligent zu nutzen.“

Der Roboterbohrprozess von Curiosity beispielsweise wurde seit der Landung mehrfach neu erfunden. An einem Punkt war der Bohrer mehr als ein Jahr offline, als Ingenieure seine Verwendung so umgestalteten, dass er eher wie ein Handbohrer war. In jüngerer Zeit funktionierte eine Reihe von Bremsmechanismen nicht mehr, die es dem Roboterarm ermöglichen, sich zu bewegen oder an Ort und Stelle zu bleiben. Obwohl der Arm wie gewohnt funktioniert, seit die Ingenieure einen Satz Ersatzteile eingesetzt haben, hat das Team auch gelernt, vorsichtiger zu bohren, um die neuen Bremsen zu schonen.

Um Schäden an den Rädern zu minimieren, halten die Ingenieure Ausschau nach tückischen Stellen wie dem messerscharfen „Alligator“-Gelände, das sie kürzlich entdeckt haben, und sie haben einen Traktionskontrollalgorithmus entwickelt, um ebenfalls zu helfen.

Das Team hat einen ähnlichen Ansatz gewählt, um die langsam abnehmende Leistung des Rovers zu verwalten. Curiosity verlässt sich auf eine langlebige nuklearbetriebene Batterie und nicht auf Sonnenkollektoren, um am Laufen zu bleiben. Wenn die Plutoniumpellets in der Batterie zerfallen, erzeugen sie Wärme, die der Rover in Strom umwandelt. Aufgrund des allmählichen Zerfalls der Pellets kann der Rover an einem Tag nicht mehr ganz so viel leisten wie im ersten Jahr.

Mishkin sagte, das Team plane weiterhin, wie viel Energie der Rover jeden Tag verbraucht, und habe herausgefunden, welche Aktivitäten parallel durchgeführt werden können, um die dem Rover zur Verfügung stehende Energie zu optimieren. „Neugier macht definitiv mehr Multitasking, wo es sicher ist“, fügte Mishkin hinzu.

Durch sorgfältige Planung und technische Hacks hat das Team alle Erwartungen, die der mutige Rover noch Jahre der Erkundung vor sich hat.