Der Mars ist ein Friedhof; ein Ort, an dem viele Raumschiffe auf die Oberfläche prallten oder vielleicht in der Atmosphäre verglühten. Dies fügte der Dramatik hinzu Mars Curiosity Rover Landung letzten August.
Roger Gibbs, stellvertretender Manager für das Mars Exploration Program der NASA im Jet Propulsion Laboratory, teilte mit, wie die NASA „Lessons Learned“ aus dem Mars 6 (der starb) umsetzte an diesem Tag 1974) und andere fehlgeschlagene Mars-Missionen bei der Erstellung des Spielplans von Curiosity. Wir werden gleich mehr auf Curiosity eingehen, aber hier sind die Grundprinzipien, die die NASA verwendet.
Kräftiges Peer-Review.Die NASA möchte, dass ihre Mars-Teams eng verbunden sind. Aus der Zusammenarbeit und der gemeinsamen Gestaltung einer herausfordernden Mission bilden sie eine gemeinsame Sprache, die ihnen während der herausfordernden Landung und Mission gute Dienste leistet. Aber die gleiche Nähe kann zu blinden Flecken führen. Daher führt die NASA regelmäßige Peer-Reviews mit Wissenschaftlern außerhalb der Mission und manchmal sogar außerhalb des Landes durch. „Die Kollegen werden reinkommen. Sie sind nicht dafür verantwortlich. Sie haben sich nicht zu sehr mit dieser Kultur beschäftigt. Sie werden dringende Fragen stellen und manchmal auch unangenehme und herausfordernde Fragen“, sagte Gibbs.
Bauen für unbekannte Gefahren.Der Mars ist für die NASA eine fremde Umgebung, nicht nur, weil er sich außerhalb der Erde befindet, sondern auch, weil er Risiken birgt, von denen wir vielleicht nichts wissen. In den frühen Tagen haben einige Raumfahrzeuge die Atmosphäre falsch berechnet und gestreift, weil wir nicht verstanden hatten, wie stark sich die dünnen Gase im Weltraum ausdehnen, sagte Gibbs. Daher müssen die Ingenieure die Computermodelle mit den neuesten Informationen neu kalibrieren. „Wir modellieren die Atmosphäre des Mars und sagen, wie hoch die Dichte ist, wie hoch die Winde und Geschwindigkeiten sind, wie schnell sie sich ändern, wenn ein Staubsturm auftritt und sich die Atmosphäre erwärmt, und wie stark die Atmosphäre aufsteigt oder „blüht“.
Der Mars Polar Lander, der auf dem Mars abstürzte und versagte. Bildnachweis: NASA
Verifizieren und validieren.Diese Wörter klingen ähnlich, aber im NASA-Sprachgebrauch haben sie völlig unterschiedliche Bedeutungen. Verifizierung bedeutet, dass sie sicherstellen, dass das Design das erfüllt, was sie zu erfüllen beabsichtigen. Wenn die NASA beispielsweise eine Geschwindigkeitsänderung von 1.000 Metern pro Sekunde wünscht, wenn sich die Raumsonde in die Umlaufbahn einfügt, entwirft sie ein System, das diese Spezifikationen mit Treibstoff, Triebwerken und Masse erfüllen kann. Als nächstes kommt die Bestätigung. „Die Frage ist, ob 1.000 Meter die richtige Zahl sind“, sagte Gibbs. 'Es ist eine Unterscheidung, die den Leuten manchmal übersehen wird, aber sie ist wichtig.'
Wie hat dieser Prozess Curiosity geholfen? Nun, das kam vor allem zum Tragen, als das Team das sogenannte „ Sieben Minuten Terror “ – diese letzten Momente, bevor der Rover den Boden berührte. Das Team benutzte nicht nur Fallschirme, sondern auch ein Gerät namens „ Himmelskran “, bei dem Raketen und eine Art Kabel verwendet wurden, das den Rover vorsichtig an die Oberfläche absenkte.
Stellen Sie sich die Messungen vor, die erforderlich gewesen sein müssen, wenn Sie berücksichtigen, wie unterschiedlich sich die Marsumgebung von der Erde unterscheidet. Um das Verständnis zu gewinnen, hat das Team noch einmal alle vergangenen Pannenberichte von gescheiterten Marsmissionen wie dem Mars Polar Lander und dem Beagle 2 der Europäischen Weltraumorganisation ESA überprüft.
Dann, so Gibbs, haben sie „viel Mühe“ auf die Verifizierung und Validierung aufgewendet. Die Landung von Curiosity wäre extrem schwierig zu modellieren, aber das Team warf alle Daten, die es hatte, hinein.
Das NASA-Team warf alle Daten ein, die es gab, um die Landung auf dem Mars Curiosity zu modellieren. Bildnachweis: NASA
Sie erstellten ein atmosphärisches Modell des Mars, modellierten die Flugbahn des ankommenden Raumfahrzeugs und versuchten herauszufinden, wie die verschiedenen Systeme auf die Umgebung reagieren würden. Als nächstes versuchten sie, die Variablen zu optimieren, um zu sehen, wie weit sie sich ändern konnten, ohne die Mission zu gefährden.
'Es gibt eine Paranoia, bei der die Leute fragen werden, ob wir es nach unserem besten Wissen getan haben', räumte Gibbs ein. 'Was fehlt uns?'
Wenn Curiosity gescheitert wäre, hätte die NASA einen Untersuchungsausschuss eingerichtet, um herauszufinden, was passiert war. Diese Boards erstellen Abschlussberichte, die von jedem heruntergeladen werden können. Dann hätte die Agentur versucht, zu verhindern, dass die gleiche Situation bei der nächsten Landung eines Rovers auftritt.
'Es ist viel einfacher, aus den schlechten Erfahrungen anderer zu lernen, indem man den Bericht liest und die Ursache versteht', sagte Gibbs.
