Pranay Mishra griff auf den Boden seines Arbeitsplatzes und schöpfte eine Handvoll von dem, was auf der Erde dem Gefühl von Marsboden am nächsten kommen könnte.
„Das ist eigentlich unverarbeiteter Granat“, sagte er und siebte die grauen Körnchen in seiner Handfläche. Winzige rubinfarbene Flecken fingen das Licht ein. Vermischt mit Diatomeenerde, einem feinen Pulver aus Algenfossilien, das oft von Gärtnern verwendet wird, ist das grobe graue Zeug ein anständiger Ersatz für die Dichte und Textur des Marsschmutzes. Der einzige Unterschied ist, dass auf dem Mars niemand aufräumen muss.
„Ich habe drei Paar Schuhe zerrissen, als ich darin gearbeitet habe“, sagte der JPL-Systemingenieur lachend. „Es folgt dir nach Hause. Es ist in deinem Auto, es ist in deinem Haus – es ist überall.“
Irgendwann in den nächsten Wochen wird eine kritische Menge tatsächlichen Marsstaubs die Sonnenkollektoren des InSight-Landers der NASA bedecken, der seit 2018 die Kruste, den Mantel, den Kern und die seismische Aktivität des roten Planeten untersucht. Die Batterien werden nicht erzeugt genug Spannung, um die Instrumente des Raumfahrzeugs online zu halten. Wenn das passiert, schaltet sich der Lander selbst aus und die Mission wird offiziell beendet.
Diese Aussicht bedeutet auch das Ende für ForeSight, das Pendant von Insight im Jet Propulsion Laboratory in La Cañada Flintridge.
In den letzten vier Jahren war ForeSight in einem Bett aus künstlicher Marserde stationiert, das so groß war wie die Auffahrt eines Vorstadthauses, und genau im gleichen Winkel geneigt war wie sein Doppelgänger, mehr als 80 Millionen Kilometer entfernt. Jede Bewegung, die InSight jemals gemacht hat, wurde hunderte Male oder öfter auf seinem terrestrischen Zwilling getestet.
Als InSight auf dem Mars auf Probleme stieß, durchliefen Ingenieure ForeSight auf der Erde mit einer Flut von Fehlerbehebungsübungen. Es wurden Ballons befestigt, um sein Gewicht in der Marsgravitation nachzuahmen, und Bewegungserfassungspunkte, die an seinem Rahmen haften, um seine Bewegungen genau zu messen.
Nachdem InSight sechs Monate nach seinem Start auf Elysium Planitia gelandet war, setzten JPL-Ingenieure Virtual-Reality-Brillen auf, die mit Bildern geladen waren, die der Lander von seiner unmittelbaren Umgebung zurücksandte. Dann gingen sie auf Hände und Knie und krabbelten mit Gartenwerkzeugen herum, um die Erde im Habitat von ForeSight in eine perfekte Nachbildung der Landschaft um seinen Bruder auf dem Mars zu formen.
Kein Mensch hat InSight zu Gesicht bekommen, seit es vor 4½ Jahren von der damaligen Vandenberg Air Force Base gestartet ist. Aber ForeSight war ein ständiger Arbeitsbegleiter für die Menschen, die damit beauftragt waren, InSight zum Erfolg zu führen.
Die Pläne für das Testbed begannen einige Jahre vor dem ersten Starttermin von InSight im Jahr 2016. Der NASA-Robotikingenieur Ashitey Trebi-Ollennu leitete das Design, eine Aufgabe, die er damit begann, sich ein fertiges Raumschiff vorzustellen, das auf Marsboden landet.
„Ich sehe den Lander auf dem Mars“, sagte Trebi-Ollennu. „Ich visualisiere das und spiele es rückwärts ab. Welche Funktionalitäten brauche ich?“
Eines der Hauptziele von InSight war die Aufzeichnung seismischer Aktivitäten auf dem Mars, die neue Erkenntnisse über die innere Struktur des Planeten liefern könnten. Dazu musste der Lander ein Seismometer in der Größe eines Basketballs einsetzen, das empfindlich genug ist, um die Bewegung eines einzelnen Atoms zu erkennen, und dann einen Schild darüber platzieren, um das Instrument vor den Elementen zu schützen.
Um sicherzustellen, dass diese Abfolge von Ereignissen auf dem Mars reibungslos ablief, waren unzählige Wiederholungen auf der Erde erforderlich.
„Meine Aufgabe besteht im Grunde darin, zwei russische Puppen 100 Millionen Meilen entfernt mit verbundenen Augen zu stapeln“, sagte Trebi-Ollennu.
Ingenieure verwendeten ForeSight, um jeden Schritt des Prozesses hunderte – und manchmal tausende – Male zu proben und ihr Verfahren unter einer Reihe von simulierten Bedingungen zu testen.
Sie installierten eine Reihe von Deckenlampen, die den Prüfstand in einen schwachen goldenen Schein eines Tages auf dem Mars tauchten, der weniger als die Hälfte des Sonnenlichts abbekommt wie die Erde. Um zu überprüfen, wie die Kameras des Landers Sonnenlicht verarbeiten würden – das anders gestreut wird als künstliches Licht – rollten sie ForeSight auf den Parkplatz.
Bei all seinen Triumphen war das ForeSight-Testbed auch ein Ort der Frustration.
InSight war mit einer Wärmesonde mit dem Spitznamen „Maulwurf“ ausgestattet, die sich in die Kruste des Planeten bohren sollte, um die innere Wärme zu messen. Als sich die Ingenieure das Videomaterial des Landers von seinem Versuch ansahen, den Maulwurf einzusetzen, stellten sie fest, dass etwas nicht stimmte: Der 16 Zoll lange Rammhammer hämmerte, kam aber nirgendwo hin.
22 Monate lang leitete Instrumentensystemingenieur Troy Hudson die Fehlerbehebungsbemühungen. Da die Replik im gleichen Winkel wie ihr Gegenstück vom Mars positioniert war und die Marslichter so eingestellt waren, dass sie die von den Kameras von InSight erfassten Bedingungen reproduzieren, gingen die Ingenieure unzählige Alternativen durch, die das Problem des Maulwurfs lösen könnten.
Sie hoben ForeSight auf eine Plattform und brachten eine zusätzliche Kiste mit gefälschtem Marsschmutz herein, damit sich die Repliksonde darin vergraben konnte. Immer wieder versuchten sie es mit alternativen Winkeln, die es dem Maulwurf ermöglichen könnten, Traktion zu gewinnen, ohne sein empfindliches Halteseil zu beschädigen.
Letztendlich stellte sich heraus, dass der Boden unter der Sonde von InSight eine andere Dichte und Textur hatte, als die Planer erwartet hatten, und der Maulwurf war nie in der Lage, genug Reibung zu bekommen, um mehr als ein paar Zentimeter zu graben. Während dieses bisschen es den Wissenschaftlern ermöglichte, die thermischen Eigenschaften des Bodens zu untersuchen, konnten sie nicht weit genug in die Kruste vordringen, um den inneren Wärmefluss des Planeten zu messen.
„Mein kleines Stück davon hat nicht ganz alles getan, was wir wollten“, sagte Hudson, was den Rücktritt von InSight bittersüß erscheinen lässt. „Ich war sehr emotional in diese Mission investiert.“
Welche Emotionen auch immer InSight und Foresight hervorrufen, praktische Aspekte müssen an erster Stelle stehen. Das Testbed werde abgebaut und seine Einzelteile anderen Teams am JPL angeboten, um sie für ihre eigenen Bedürfnisse wiederzuverwenden, sagte Mishra. Alles, was nicht beansprucht wird, wird eingelagert.
Drüben auf dem Mars, wenn die Spannung in den Batterien von InSight unter die kritische Schwelle fällt, wird der Lander in den Modus „toter Bus“ eintreten, den seine Konstrukteure nennen, sagte Bruce Banerdt, der Hauptforscher der Mission.
Sein Computer wird heruntergefahren. Die Elektronik hört auf zu arbeiten. Die Schaltkreise, die von den Solarmodulen zu den Batterien führen – eine relativ technisch einfache Funktion, die nur sehr wenig Strom benötigt – werden auf unbestimmte Zeit weiterarbeiten und die Batterien gerade genug aufgeladen halten, um InSight wieder zum Leben zu erwecken, sollte eine unerwartete Kraft eintreten und reinigen Sie diese Sonnenkollektoren.
In diesem Szenario startet sich der Lander neu und sendet sporadische Funksignale, die von jedem anderen Raumschiff gehört werden, das vom Mars kommuniziert, als ein bestimmtes Muster von leisem Rauschen, das die Ingenieure auf der Erde auf seine erneute Aktivität aufmerksam macht.
Wenn all diese Dinge passieren würden – eine Möglichkeit, deren Wahrscheinlichkeit Banerdt auf 5 % bis 10 % schätzt –, würde die Mission von InSight wieder aufgenommen.
„Das wäre cool“, sagte Banerdt. „Lass mich nur untertrieben sagen: Das wäre cool.“
Aber es wird kein Versuch unternommen, ForeSight wiederzubeleben, das bis dahin endgültig verschwunden sein wird.
Obwohl er länger als jeder andere im Team mit dem Testbed gearbeitet hat, ist Trebi-Ollennu nicht sentimental darüber, dass seine Idee zerlegt und verpackt wurde.
„In unserem Geschäft verschwindet die Hardware. Meine Emotionen gelten also nicht der Hardware. Es sind die Menschen, mit denen ich gearbeitet habe, und die Beiträge, die sie geleistet haben – ihre Mühe und Schweiß, die Meinungsverschiedenheiten und Vereinbarungen“, sagte er. „Wenn ich dieses Testbed sehe, sehe ich Menschen.“
Andere sehen einen Kollegen, der sich zum letzten Mal abmeldet.
„Das ist das Ende des Kapitels“, sagte Mishra und blickte liebevoll auf die Landefähre und ihre allgegenwärtige Beschichtung aus feinem grauen Staub. „Für mich ist es, als wäre ein Freund, mit dem ich so lange zusammengearbeitet habe, fertig.“
2022 Los Angeles Times.
Vertrieb durch Tribune Content Agency, LLC.