In den letzten Wochen lag einiges an Aufregung in der Luft im NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, wo Missionscontroller die Vorbereitungen für dieAusdauerRover, um seine erste Probe von der Marsoberfläche zu gewinnen. Dieser Missionsmeilenstein wäre der Höhepunkt jahrelanger harter Arbeit eines Teams von über 90 engagierten Wissenschaftlern und Ingenieuren.
Die Befehle zur Aufnahme der ersten Probe (vom Bohrstandort Roubion) wurden an den Rover auf Sol 164 (Do, 5. August) gesendet. Am Morgen des Freitags, dem 6. August, versammelte sich das Team, um zu sehen, wie die Probenahmedaten eingingen. Alles schien in Ordnung zu sein, bis sie einige Stunden später benachrichtigt wurden, dass die Probenröhrchen war leer ! Seitdem untersuchen die Wissenschafts- und Ingenieurteams des Rovers, was aus der Probe hätte werden können.
Ausdauer'S Beispiel-Caching-System (SCS) ist eine einzigartige Hardware. Im Grunde ist es das erste System, das Probe-Rückholmissionen ohne Stiefel am Boden ermöglicht – wie dies bei den von den Apollo-Astronauten mitgebrachten Mondgesteinen der Fall war. Es besteht aus drei Roboterelementen, darunter der 2 Meter (7 Fuß) lange und fünfgelenkige Roboterarm, der einen großen Turm trägt, der einen rotierenden Schlagbohrer zum Sammeln von Kernproben enthält.
Das zweite Element ist das bisschen Karussell , das Bohrer und leere Probenröhrchen bereitstellt und mit Proben gefüllte Röhrchen zur Beurteilung und Verarbeitung in das Rover-Chassis überführt. Der dritte ist der 0,5 Meter lange Probenhandhabungsarm (auch bekannt als „T-Rex-Arm“), der sich im Bauch des Rovers befindet und für den Transport von Probenröhrchen zwischen Lager- und Dokumentationsstationen sowie das Bit-Karussell.
Louise Jandura, Chefingenieurin für Sampling & Caching am NASA JPL, teilte die Geschichte auf NASAsAusdauerWebseite. Wie sie erklärte, versammelte sich das Team online um 02:00 Uhr PDT (05:00 Uhr EDT), um zu sehen, wie die ersten Daten von der Kernbohrung eingehen. Die Daten bestätigten, dass der Corer bis zur gewünschten Tiefe von 7 cm (Zoll) gebohrt hatte. Gleichzeitig lieferte eine der Navigationskameras des Rovers ein Bild des Bohrlochs, das vom Bohrguthaufen umgeben war.
„Bisher, so gut, dachten wir, als wir uns abmeldeten, um noch ein paar Stunden Schlaf zu bekommen, bevor etwa 6 Stunden später die nächsten Daten eintrafen“, sagte sie. Da sie jedoch ging zu beschreiben , was sie als nächstes lernten, schickte sie auf eine Achterbahnfahrt der Gefühle:
„Technische Telemetrie und ein Bild von der CacheCam innerhalb der Adaptive Caching Assembly (ACA, die Röhrchenverarbeitungshardware) bestätigten, dass wir das Probenröhrchen vom Corer zum ACA transferiert, das Probenröhrchen versiegelt und erfolgreich eingelagert hatten – eine riesige erstmaliger Erfolg. Das Team war begeistert. Dann kamen die Volumenmessung und das Bild nach der Messung an und zeigten an, dass das Probenröhrchen leer war.“
Das Bohrloch von Perseverances erstem Probenentnahmeversuch ist zusammen mit dem Schatten des Rovers im linken Bild zu sehen, das von einer der Navigationskameras des Rovers aufgenommen wurde. Das rechte Bild ist ein zusammengesetztes Bild von Perseverances erstem Bohrloch auf dem Mars, das mit mehreren Bildern des WATSON-Imagers des Rovers erstellt wurde. Credits: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Das Team verbrachte die nächsten zwei Tage damit, die Missionsdaten zu durchsuchen, um die Ursache des Problems zu ermitteln. Bisher ist es ihnen gelungen, drei mögliche Erklärungen zu untersuchen. Zuerst untersuchten sie die Daten des Kernbohrers, um seine Leistung sowohl während der Abrieb- als auch der Kernbohrungsaktivitäten zu bewerten, und verglichen sie dann mit den Daten der erdbasierten Tests (bei denen über 100 Kernproben in einer simulierten Umgebung gebohrt wurden).
Zweitens untersuchten sie Bilder der Marsoberfläche, auf der der Rover während seiner Aktivitäten nach der Kernbohrung unterwegs war. Diese zeigten während des Kernprozesses nichts Auffälliges, noch zeigten sie einen intakten Kern oder Kernstücke auf der Marsoberfläche. Aus diesem Grund beschloss das Team, Tiefenmessungen des Bohrlochs anhand von Bildern vorzunehmen, die nach dem Bohren der Kernprobe aufgenommen wurden.
Dazu gehörten das Original-Coring-Bild und zusammengeführte Bilder, die vom Topografischer Weitwinkelsensor für Betrieb und Technik (WATSON) Imager – der Teil des Scannen bewohnter Umgebungen mit Raman und Lumineszenz für organische Stoffe und Chemikalien (SHERLOC)-Instrument. Basierend auf diesen Messungen, sagte Jandura, kam das Team zu folgendem Schluss:
„[D]ie Kerntätigkeit in diesem ungewöhnlichen Gestein führte nur zu Pulver/kleinen Fragmenten, die aufgrund ihrer Größe und des Fehlens eines nennenswerten Kernstücks nicht zurückgehalten wurden. Es scheint, dass das Gestein nicht robust genug war, um einen Kern zu produzieren. Etwas Material ist im Boden des Lochs sichtbar. Das Material des gewünschten Kerns befindet sich wahrscheinlich entweder im Boden des Bohrlochs, im Schnittguthaufen oder in einer Kombination aus beidem. Eine weitere Unterscheidung ist aufgrund der Messunsicherheiten nicht möglich.
Bild der Region South Seitah, aufgenommen mit dem Ingenuity Helicopter (dessen Schatten unten im Bild sichtbar ist). Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech
Kurz gesagt, sie kamen zu dem Schluss, dass die pulverförmige Kernprobe zwischen dem Punkt, an dem sie sie aus dem Boden entfernten und versuchten, sie in eine Röhre zu geben, und zurück in das SCS zerfiel. Sowohl das Wissenschafts- als auch das Ingenieurteam glauben, dass die Beschaffenheit des Gesteins den Hauptgrund für die aufgetretenen Schwierigkeiten war, und haben sich seitdem entschieden, weiterzumachen und darauf zu warten, dass der Rover seinen nächsten Probenort erreicht.
Dieser Ort liegt in der Region des Jezero-Kraters, bekannt als South Seitah, der erst vor kurzem aus der Luft fotografiert wurde Mittwoch, 11. AugustNS , bis zum Einfallsreichtum Mars Helikopter . Das wird am weitesten seinAusdauerist für diese Phase seines Wissenschaftsbetriebs gereist. Basierend auf den bisher vom Rover und Ingenuity erhaltenen Bildern geht das Rover-Team davon aus, dass sie wahrscheinlich auf Sedimentgesteine stoßen werden, aus denen eine Kernprobe leichter zu entnehmen ist.
Abgesehen von Verzögerungen oder Entwicklungen gehen die Teams davon aus, dass sie bis Anfang September eine Kernprobe aus dieser Region entnehmen werden. Diese Erfahrung, bei der die Hardware wie erwartet funktionierte, die Umgebung jedoch nicht zusammenarbeitete, erinnert an die Natur der Exploration, sagte Jandura :
„Ein bestimmtes Ergebnis ist nie garantiert, egal wie viel Sie vorbereiten. Trotz dieses Ergebnisses haben Wissenschaft und Technik Fortschritte gemacht. Wir haben die erste vollständig autonome Sequenz unseres Probenahmesystems auf dem Mars innerhalb der Zeitbeschränkungen eines einzelnen Sols erreicht. Dies ist ein gutes Zeichen für das Tempo unserer verbleibenden Wissenschaftskampagne.“
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