Home

Raumfahrt

Raumsonden

Einzelne Programme

Site Map

Mars 2020 - Perseverance Rover

Leider gibt es über die (im August 2020) aktuelle NASA-Marsmission wenige Daten. Dieser Trend, den man auch bei anderen Projekten beobachten kann, das man immer mehr „nice to know“ Dinge verbreitet, aber auch Texte mehr und mehr durch Videoinformationen ersetzt werden macht es einem Autor schwer. Allerdings ist die Mission nicht vollkommen neu. Sie ist eine verbesserte Neuauflage des 2011 gestarteten Mars Science Laboratory (MSL) mit dem Rover Curiosity.

Ich habe aus meinem Buch „Curiosity und Phobos Grunt“ Teile des Textes übernommen und gekürzt, da man Perseverance als einen leicht modifizierten Nachbau von Curiosity ansehen kann, der neue Experimente erhielt. Wo es Änderungen gab, habe ich diese eingearbeitet. Da es trotzdem sehr umfangreich wurde – die Beschreibung von Curiosity nimmt bei meinem Buch rund 90 Seiten ein, habe ich den Artikel in mehrere Teile geteilt:

• Der erste Teil behandelt die Mars 2020 Mission als Ganzes, das heißt ihr Aufbau, die Cruise Stage, Aeroshell und Decent Stage und ihre Subsysteme

• Dieser zweite Teil behandelt nur den Rover, Perseverance. Sein Aufbau und seine Subsysteme.

• Der dritte Teil behandelt die Experimente. Die meisten sind auf dem Rover angebracht, es gibt aber auch eine Experimentsuite auf der Aeroshell.

• Der vierte Teil informiert über die Missionsabläufe der Mars 2020 Mission.

• Der letzte Teil informiert über die Technik des mitgeführten Helikopters Ingenuity

Der Rover

Alle Teile bisher dienen nur einem Zweck, den Rover, der den Namen Perversance trägt, auf die Oberfläche abzusetzen. Er ist deutlich komplexer als die anderen Komponenten. Der Rover ist 126 kg schwerer als sein sonst baugleicher Vorgänger Curiosity. Der Großteil des Mehrgewichts entfällt auf ein längeres Chassis. Es ist 13 cm länger. Das Gewicht der Experimente ist dagegen etwas kleiner (59 zu 75 kg). Die Masse beruht auch darauf, dass Gesteinsproben im Rover gesammelt werden und Platz und eine Aufbewahrung benötigen. Ebenso ist die „Hand“ des Arms mit schwereren Instrumenten bestückt (45 zu 30 kg).

Die Stromversorgung

Alle Landesonden seit Viking bezogen ihre Energie aus Solarzellen. Tagsüber wurden damit Batterien aufgeladen. Nachts wurden mit dem Batteriestrom die wichtigsten Systeme betrieben und die Sonden beheizt. Schließlich kann es nachts auf dem Mars schon mal -70°C kalt werden.

Obwohl Spirit und Opportunity damit schon viele Jahre betrieben werden, ist dies riskant. Jenseits des Äquators nimmt jahreszeitlich bedingt die Sonneneinstrahlung im Winter ab, und die Temperaturen sinken. Das hat zur Folge, das zum einen mehr Leistung für die Heizung benötigt wird und zum anderen die verfügbare Leistung abnimmt. Je nach Landeort muss dann die Raumsonde über Monate untätig sein und im sogenannten Schlafmodus alle nicht notwendigen Systeme abschalten oder sie kann in den nördlichen Breiten nur wenige Monate lang betrieben werden, bis die Sonnenscheindauer einen kritischen Wert unterschreitet und Systeme ausfallen. Sowohl Pathfinder als auch Phoenix fielen aus, weil ihre Batterien versagten. Bei Spirit war während seiner Mission die Leistung immer geringer als bei Opportunity und schließlich wohl auch eine der Ursachen für den Ausfall.

Dagegen bezogen die beiden Viking Lander ihren Strom aus Radioisotopen-Thermogeneratoren (RTG). Das dahintersteckende Prinzip ist recht einfach. Ein radioaktives Element zerfällt und gibt dabei Wärme ab. Thermoelemente wandeln diese Wärme direkt in Strom um. Allerdings ist diese Art der Stromversorgung sehr teuer und es gibt vor dem Start derartiger Sonden großen Widerstand seitens Umweltgruppen. Das ist auch ein Grund, warum die letzten Sonden alle Solarzellen nutzten. Für Curiosity wurde wegen des viel größeren Stromverbrauchs wieder eine nukleare Stromversorgung gewählt. Die Cruise Stage kann aufgrund ihrer großen Oberfläche Solarzellen für die Stromversorgung nutzen.

Teuer sind RTG, weil das für ihren Betrieb verwendete Isotop Plutonium 238 (Pu-238) nicht als Abfallprodukt beim normalen Betrieb von Atomkraftwerken anfällt, sondern in speziellen Reaktoren „erbrütet“ werden muss. Die USA beendeten ihre Produktion von Pu-238 1988. Danach erwarben sie das Material aus Russland. Russland war nicht mehr bereit, weiteres Plutonium zu liefern. So wurde die Produktion wieder neu aufgenommen. Geplant ist die Produktion von 1,5 kg Material pro Jahr. Die Kosten betragen rund 10 Millionen Dollar pro Kilogramm.

Curiosity setzte erstmals einen neuen RTG-Typ ein, nachdem von 1989 bis 2006 die Raumsonden Galileo, Cassini und New Horizons den GPHS-Typ einsetzten. Er hat die Bezeichnung „Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator“ (MMRTG) heißt. Er treibt auch Perseverance an. Weitere Einsätze sind derzeit nicht geplant. Zwar hat die NASA zwei Raumsonden in Planung die sich bis Jupiters Distanz von der Sonne entfernen sollen. Aber obwohl dies dreimal weiter von der Sonne entfernt ist als der Mars setzen diese Solarzellen für die Stromversorgung ein. Der MMRTG benötigt 3,5 kg Plutonium und kostet 36 Millionen Dollar. Im generellen Aufbau unterscheidet den MMRTG nur wenig von den bei den Raumsonden Galileo, Ulysses, Cassini und New Horizons eingesetzten GPHS-RTG. Der Name kommt von den Elementen, welche den Strom liefern, den GPHS (General Purpose Heat Source).

Die kleinste Einheit eines RTG ist ein mit Iridium umhülltes Plutoniumdioxidpellet. Vier Pellets mit jeweils 151 g Plutonium und einer Größe von 5×5×10 cm bilden die kleinste organisatorische Einheit, das GPHS-Modul. Ein RTG besteht aus mehreren solcher Module. Ein Modul wiegt 1,44 kg und gibt beim Start 250 Watt Wärme ab. Acht dieser Module, also 32 Pellets, bilden den MMRTG. Plutoniumoxid ist ein keramisches Material. Der Plutoniumanteil beträgt etwa 84%. Es ist chemisch weitgehend inaktiv und ähnelt in seinem Verhalten anderen Metalloxiden wie Aluminiumoxid. Wenn es durch Druck und Temperatur zerstört wird, zerfällt es wie Keramik in kleine Bruchstücke, verdampft aber nicht wie metallisches Plutonium. Zur weiteren Sicherheit ist das Material in einzelnen Modulen mit eigener Abschirmung unterbracht, sodass die Bruchgefahr kleiner als bei einem einzelnen Block ist.

Die vier Pellets eines Moduls sind vom eigentlichen Thermoelement umgeben, um aus der Wärme Strom zu gewinnen. Die Wirkungsweise eines Thermoelementes beruht darauf, dass ein geringer Strom fließt, wenn zwei unterschiedliche Metalle verbunden und erwärmt werden. Die Höhe des Stroms hängt vom Temperaturunterschied und den verwendeten Metallen ab, aber selbst bei modernen RTG ist der Wirkungsgrad gering. Bei den MMRTG werden neue Thermoelemente auf Basis von Bleitellurid, verbunden mit einer Legierung aus Silber, Antimon und Tellur eingesetzt.

Der erste Schutz vor Beschädigung besteht aus einer 2 mm dicken Iridiumschicht, welche ein Modul umgibt. Iridium ist ein Edelmetall, welches in seinen physikalischen und chemischen Eigenschaften mit Platin vergleichbar ist. Es schützt vor der Alpha (α) Strahlung des Plutoniumoxids. Zudem ist Iridium chemisch sehr reaktionsträge, sehr reißfest, plastisch verformbar und schmilzt erst bei 2454 Grad Celsius.

Ein zweiter Schutzschild besteht aus Graphit. Graphit ist leichtgewichtig und schmilzt nicht, sondern sublimiert bei 3370 Grad Celsius. Sollte ein Behälter also in die Erdatmosphäre eintreten, so wird das Graphit die Energie des Wiedereintritts aufnehmen, und wie ein Hitzeschutzschild verdampfen. Bei Raumschiffen treten beim Wiedereintritt weitaus geringere Temperaturen von maximal 1600 bis 2000 Grad Celsius auf. Zum Beispiel werden die Flügelkanten des Space Shuttle maximal 1650°C heiß. Raketendüsen werden aus diesem Grund mit Graphit ausgekleidet. Dieser Graphitschutzschild wurde gegenüber der letzten Generation um 20% verstärkt. Außen befinden sich Radiatoren, das sind schwarz angestrichene Metallteile, welche die überschüssige Wärmeenergie des RTG zur Vermeidung einer Überhitzung in den Raum abstrahlen. Ein Überdruckventil entlässt das Heliumgas, das beim Zerfall des Plutonium-238 in Uran-234 entsteht.

Beim Start liefert der MMRTG eine Leistung von 125 Watt, welche dann langsam absinkt. Plutonium 238 hat eine Halbwertszeit von 87,4 Jahren. Das bedeutet, dass die Wärme nach dieser Zeit auf die Hälfte abgefallen sein sollte. Dies korrespondiert aber nicht mit der elektrischen Leistung, welche nach 14 Jahren noch 100 Watt betragen sollte. Ursprünglich sollten sich die MMRTG gegenüber den früheren Typen durch eine geringere Abnahme der Leistung auszeichnen. Diese sinkt zum einen durch den radioaktiven Zerfall des Plutoniums. Zum anderen auch durch die Degradation der Thermoelemente, die schließlich über Jahre den hohen Temperaturen ausgesetzt sind.

Der MMRTG befindet sich außerhalb des Rovergehäuses. Seine Abwärme wird ins Innere des Rovers geleitet, wo sie Computer, Batterien und andere Teile heizt, die nicht auskühlen dürfen. Dies beeinflusst nicht die Stromausbeute und spart Heizelemente, die bei früheren Fahrzeugen eingesetzt werden mussten. Auch diese bestanden aus Plutoniumoxid, das durch seine Wärmeabgabe als Heizung fungiert. Daneben reduziert dies den thermischen Stress dem das innere ausgesetzt ist und viele Systeme so die Batterien benötigen eine Minimaltemperatur um arbeiten zu können.

Die NASA hat wie bei jedem Start mit einem RTG untersucht, wie wahrscheinlich eine Freisetzung des radioaktiven Materials bei einem Fehlstart ist und welche Auswirkung diese hätte. Das Ergebnis war, dass die Wahrscheinlichkeit für einen Fehlstart nur 3,3% betrug. Die Wahrscheinlichkeit, dass dabei auch Plutonium freigesetzt wird, beträgt 0,4%. Zu nur 0,2% ist es wahrscheinlich, dass dies nahe der Startzone geschieht und das Plutonium über Land oder befischten Regionen freigesetzt wird. Wenn dies geschieht, so ist mit einer zusätzlichen Belastung von 5 bis 10 mrem pro Jahr zu rechnen. Die durchschnittliche Belastung mit Strahlung aus natürlichen und künstlichen Quellen beträgt in den USA durchschnittlich 360 mrem pro Jahr. Die mögliche Zusatzbelastung entspricht also einer zusätzlichen Strahlendosis von 1,5% bis 3% des Durchschnittswerts.

Die Entwicklung des MMRTG war kostenintensiv. Zusammen mit dem Ministerium für Energie wurden für Entwicklung und Einbau über 200 Millionen Dollar ausgegeben. Er liefert dafür auch pro Tag dreimal so viel Energie wie den letzten Rovern zur Verfügung stand und davon wird weniger für die Heizung benötigt. Zudem ist der Rover so unabhängig von der Sonne und hätte bis zum 60-sten Breitengrad landen können. Dagegen konnten Spirit und Opportunity nur nahe am Äquator operieren, wo die Sonneneinstrahlung maximal und weitgehend unabhängig von den Jahreszeiten ist. Der maximale Breitengrad von 60 Grad ist dadurch vorgegeben, dass es auch auf dem Mars Jahreszeiten gibt. Sie führen dazu, dass im Winter, je weiter man polwärts kommt, die Nächte immer länger werden. Ab einem bestimmten Breitengrad geht die Sonne nicht mehr auf, ein Phänomen, das man auf der Erde als Polarnacht bezeichnet. Da das JPL nicht die wissenschaftliche Arbeit wegen der Polarnacht über Monate einstellen wollte, wurde daher der 60. Breitengrad als maximale Grenze gesetzt.

Für die Deckung des Spitzenstrombedarfs werden noch zwei Lithium-Ionenbatterien mit einer Kapazität von je 42 Ah mitgeführt. Sie werden mehrmals pro Marstag auf- und wieder entladen. Um sie aber zu schonen und ihre Lebensdauer zu erhöhen, ist nur eine vollständige Entladung während der Primärmission geplant. Im Normalbetrieb werden die Batterien nur teilweise entladen. Sie werden auch für den Spitzenstromverbrauch benötigt, so benötigt das Experiment MOXIE eine Leistung von 300 Watt. Es kann daher auch nur eine Stunde am Stück betrieben werden.

Perseverance hat dieses bei Curiosity eingeführte und seit acht Jahren bewährte System vollständig übernommen.

Kommunikation

Was die Anforderungen an die Kommunikation anbelangt, wird zwischen zwei Missionsphasen unterschieden. Während des Flugs zum Mars erfolgt die gesamte Kommunikation über die Cruise Stage, die in dieser Phase auch der aktivere Teil der Raumsonde ist. Der Rover ist inaktiv. Er wird nur ab und an durchgecheckt und sein „Gesundheitsstatus“ wird anhand der Telemetrie überwacht. Diese gibt Auskunft über den Zustand der Systeme, Temperaturen, Spannungen und andere Parameter.

Nach der Abtrennung von der Cruise Stage werden die beiden Kommunikationssysteme von Curiosity aktiv. Eines kann mit den Marssatelliten Kontakt aufnehmen und das andere mit den Bodenstationen auf der Erde kommunizieren. Während der Landung sind beide Systeme aktiv, um in jedem Falle Daten von diesem Manöver zu erhalten, auch wenn es scheitern sollte. Das JPL will vermeiden, wie 1999 eine Raumsonde (den Mars Polar Lander) bei der Landung zu verlieren und dann mangels Daten nicht einmal den Grund dafür zu wissen.

Nach der Landung wird die Funkverbindung über die beiden amerikanischen Orbiter MRO und Maven Vorrang haben. Über diese sind hohe Datenraten möglich, und die Antennen benötigen keine besondere Ausrichtung. Allerdings besteht eine Funkverbindung mit den Satelliten nur rund 8 Minuten lang, weil die Orbiter sich auf nahen Umlaufbahnen befinden und daher das Landgebiet schnell überfliegen. Viel länger kann zur Erde gesendet werden, pro Tag über einige Stunden. Doch die Datenrate ist durch die größere Entfernung und die kleine Antenne sehr viel kleiner.

Die beiden Sende- und Empfangssysteme von Curiosity sind unterschiedlich. Es gibt neben zwei Frequenzbereichen (Kommunikation mit den Orbitern oder mit der Erde) auch unterschiedliche Antennen. Die Cruise Stage verfügt über eine eigene Antenne mittlerer Leistung in der Mitte der Solarpaneele oberhalb des Rovers. Ihr Verstärkungsfaktor gegenüber einer Rundstrahlantenne, oft auch „Gewinn“ genannt, ist nur mäßig. Eine Rundstrahlantenne strahlt ihr Signal in alle Richtungen ab. Dieses kann also auch dann auf der Erde empfangen werden, wenn die Antenne nicht auf die Erde ausgerichtet ist. (Ausnahme: Die Sonde steht sich selbst im Weg, weil sich die Antenne auf der abgewandten Seite der Sonde befindet.) Die Datenrate ist klein, weil sich die Sendeleistung auf eine große Fläche verteilt. Trotzdem haben diese Rundstrahlantennen (andere Bezeichnungen: Omni-Antennen, Low-Gain Antenna) ihre Berechtigung — ohne Ausrichtung erlauben sie in jeder Situation eine sichere Kommunikation, auch wenn die Raumsonde ein Problem hat und sich von der Erde wegdreht. Man benötigt dann auf der Erde starke Sender und stark bündelnde Antennen, um Kommandos zur Sonde zu senden oder Daten zu empfangen. Diese Antennen sind aber eine Versicherung dafür, dass immer eine Kommunikation möglich ist.

Am oberen Ende des Leistungsspektrums befindet sich die sogenannte High-Gain Antenna (Antenne hoher Leistung oder auch Hochgewinnantenne, HGA). Sie bündelt meistens mit einem kleinen Parabolspiegel das Signal des Senders, bzw. reflektiert alle Signale, die vom Parabolspiegel empfangen werden, in den Brennpunkt, wo sich Sender und Empfänger befinden. Je größer der Parabolspiegel ist, desto mehr Fläche hat er (wichtig fürs Empfangen), bzw. desto stärker bündelt er (wichtig beim Senden). Bedingt durch die Platzarmut in der Landekapsel setzt Curiosity eine kleine Parabolantenne ein. Da die meisten Daten über die Marsorbiter übertragen werden, hat das JPL bewusst darauf verzichtet, eine große Parabolantenne zu verwenden.

Die MGA (Mittelgewinnantenne) liegt in ihrer Leistung zwischen der Hochgewinnantenne und Rundstrahlantenne. Es genügt, sie grob auf das Ziel auszurichten.

Die MGA ist das einzige Antennensystem auf der Cruise Stage. Dagegen verfügen Hülle, Abstiegsstufe und Rover über mehrere Antennen.

Der direkte Kontakt mit der Erde erfolgt im X-Band. Dieses Frequenzband wird seit 1977 für die Kommunikation mit US-Raumsonden genutzt.

Der Rover hat eine Hochgewinnantenne (HGA) von 28 cm Durchmesser an Bord. Sie ist an einem Mast montiert und kann in zwei Achsen geschwenkt werden, wobei die Ausrichtung auf die Erde auf 5 Grad genau erfolgt. Das klingt nach einem großen Fehler, doch die kleine Antenne deckt beim Senden einen Winkel von 20 Grad ab, sodass die Ausrichtung nicht sehr genau erfolgen muss. Der Sender hat eine Leistung von 15 Watt, das reicht aus, um zwischen 500 und 32.000 Bit pro Sekunde zur Erde zu senden. Der niedrige Wert ist gegeben, wenn die maximale Entfernung zwischen Erde und Mars erreicht ist und sie sich nahe des Horizonts befindet (Entfernung dann rund 400 Millionen km). Der hohe Wert ist möglich, wenn die minimale Entfernung erreicht ist. Wird die Mission verlängert, sodass die Sonde bei der nächsten Opposition noch aktiv ist, so kann sie durch die dann noch geringere Entfernung sogar 62,5 kbit/s erreichen. Da die Datenrate quadratisch mit der Entfernung abnimmt, schwankt sie sehr stark.

 Über das X-Band bekommt die Raumsonde auch direkte Kommandos, was sie als Nächstes tun soll. Durchschnittlich 15 Minuten pro Tag werden neue Pläne zur Raumsonde mit einer Datenrate von 1-2 kbit/s übertragen. Das gesamte Datenvolumen beträgt nur 225 kbit pro Tag. Größere Änderungen der Software werden über die Orbiter übertragen.

UHF

Die Kommunikation mit den Orbitern geschieht über eine Rundstrahlantenne in Helixform, welche sich auf dem Dach des Rovers befindet. Diese Art der Kommunikation ist bewährt und wurde von allen Landesonden seit Pathfinder eingesetzt. Das System „Elektra“ kann im Unterschied zum älteren Modell die Datenrate dynamisch anpassen.

Passieren die beiden neueren Orbiter MRO und MAVEN den Rover in kürzerer Entfernung, so ist die Datenrate höher, als wenn der Orbiter weit entfernt ist. Steigt der Orbiter hoch über den Horizont, so ist sie höher als nahe am Horizont, wo Reflexionen stören. Zusammen mit dem niedrigeren Orbit des MRO (entsprechend kleinerer Entfernung) resultiert so eine sehr hohe Datenrate von bis zu 2 Millionen Bits/s. 99,9 % der wissenschaftlichen Daten werden über die Orbiter übertragen.

Das UHF-Band nutzt drei Frequenzen, die niedrigste liegt bei nur 8,250 kHz. Sie wird während des Abstiegs genutzt, um eine sichere Datenübertragung bei niedrigen Verzögerungszeiten zu gewährleisten. Die Datenrate liegt hier bei nur 8 kbit/s. Die nächsthöhere bei 33 kHz ist eine Frequenz, die primär genutzt wird, wenn es um die sichere Datenübertragung geht. Hier können 2 bis 32 kbit/s übertragen werden. Der normale Betrieb erfolgt bei 2,0625 MHz. Auf dieser Frequenz werden wissenschaftliche Daten mit bis zu 2 Mbit/s übertragen.

Die genannten Datenraten sind „Rohdatenmengen“. Da der Empfang gestört sein kann, werden zusätzlich zu den Daten noch weitere Informationen übertragen. Sie erlauben es, fehlerhafte Bits bis zu einem bestimmten Maße zu korrigieren. Zum Einsatz kommen der Reed-Solomon Code und der Turbocode. Der Reed-Solomon Code wird auch auf CDs eingesetzt, um etwa kleinere Kratzer und den dabei entstehenden Datenverlust zu überbrücken.

Zweimal pro Marstag („Sol“) ist eine Kommunikationssitzung mit den US-Orbitern geplant. Während dieser Zeit wird der Rover andere Aktivitäten herunterfahren. Dies geschieht schon 15 Minuten, bevor ein Orbiter am Horizont auftaucht und noch 10 Minuten nach der Passage. Die Zeit danach ist notwendig, wenn größere Datenmengen zum Rover übertragen werden. Diese Softwareupdates müssen dann erst verarbeitet werden. Direkte Kommandos werden über die HGA übertragen.

Steuerung

Das Herz einer jeden Raumsonde ist der Bordcomputer genannt das Command and Data Handling Subsystem (C&DH). Dieser alte Ausdruck trifft die Situation bei Curiosity aber nicht ganz. Früher war es wirklich so, dass Raumsonden durch Kommandos gesteuert wurden, wie „Schwenke den Mast um 30 Grad nach links“, „Fahre 10 s lang mit 50% der Maximalkraft nach vorne“ oder „Mache ein Bild mit 10 ms Belichtungszeit“. Es gab die Möglichkeit, diese Kommandos zu Listen zusammenzufassen und zu bestimmten Zeiten ablaufen zu lassen. Bei Orbitern, die im freien Weltraum operieren und nicht mit einem Felsen zusammenstoßen können, ist dies auch heute noch so. Bei Mars Express braucht man z.B. 50 Kommandos um ein einziges HRSC Bild anzufertigen und die Daten zu verarbeiten. Bei den Rovern ist dies aber unpraktikabel. Bei dieser Vorgehensweise würde man nur so weit fahren können, wie vorher geplant wurde. Dies ist natürlich davon abhängig, wie gut man die Umgebung auf den Kameras sieht. Die beiden letzten Rover wurden daher immer autonomer. Sie bekamen eine neue Software, welche die Bilder der Navigationskameras selbstständig auswertete und danach Hindernissen auswich. Curiosity wird noch autonomer sein und ein noch leistungsfähigeres Computersystem einsetzen. Es wird daher nicht mehr als CD&H, sondern als „Rover Compute Element“ (RCE) bezeichnet.

Bei allem steht jedoch die Sicherheit im Vordergrund. So beinhaltet das Betriebssystem auch Routinen für Safe-Modes. Geschieht ein unvorhergesehenes Ereignis, so stellen diese sicher, dass der Rover nicht beschädigt wird. Die Instrumente werden deaktiviert. Wenn sie Abdeckungen haben, werden diese geschlossen, um eine Beschädigung zu vermeiden. Es wird Strom gespart, um die Heizung der lebenswichtigen Systeme zu gewährleisten. Curiosity wartet dann auf ein Kommando von der Erde. Der Roboter sendet in regelmäßigen Abständen einen Statusbericht über die Niedriggewinnantennen, damit diese auch die Bodenkontrolle erreichen, wenn die Hauptantenne nicht korrekt ausgerichtet ist.

Das RCE setzt den RAD750 Prozessor ein. Dieser ist eine Variante des PowerPC 750 Prozessors, der früher auch im Apple Macintosh eingesetzt wurde. Technologisch entspricht er ungefähr dem Pentium II und hat die Leistung eines PCs aus dem Jahr 1998. Beim Arbeitsspeicher ist die Differenz nicht so groß. Eingesetzt werden spezielle strahlungsgehärtete Bauteile. Für sie gibt es eigene Produktionsstraßen, und deren Kosten steigen mit zunehmender Komplexität rapide an. Doch spart man an dieser Stelle, kann es zum Ausfall kommen. Der Verlust von Phobos Grunt zeigt die Folgen sehr drastisch. Der RAD750 ist spezifiziert für eine maximale Dosis von 200 krad. Tödlich für einen Menschen wäre schon eine Dosis von 0,5 bis 1 krad.

Vom RAD750 wurden bisher nur etwa 100 Stück in den Weltraum gestartet. Die Investitionskosten für einen Prozessor, der in der Leistung mit einem heutigen PC vergleichbar wäre, würden diesen sehr teuer machen. Der RAD750 wird seit 2005 auf US-Raumsonden und Satelliten eingesetzt, inzwischen gibt es einen Nachfolger. Die Aufgabe des RAD750 ist die Steuerung einer Raumsonde, nicht die Darstellung von Grafik, mit der ein PC-Prozessor größtenteils beschäftigt ist. Dafür wird viel weniger Rechenleistung benötigt. Der Bordcomputer ist doppelt vorhanden. Eine Einheit ist immer aktiv, die Zweite wird aktiviert, wenn die Erste ausfallen sollte.

Der Arbeitsspeicher besteht aus „normalem“ DRAM, allerdings mit Fehlerkorrektur. Auch diese Bausteine sind strahlengehärtet. Als Massenspeicher (Ersatz für eine Festplatte) wird Flash-Speicher, also derselbe Typ, der in USB-Sticks oder Speicherkarten steckt, eingesetzt. Dazu kommt ein kleiner Festwertspeicher. Er enthält das Bootprogramm und elementare Routinen, welche der Rover braucht. Er entspricht dem BIOS (Basic Input-Output System) Ihres PCs, das auch für den Start des Rechners und das Ansprechen der Hardware nötig ist. Dieser besteht aus EEPROM und ist bis zum Start der Raumsonde neu programmierbar. Zum Löschen ist eine hohe Spannung notwendig, für die der Chip in ein Programmiergerät gesetzt werden muss. Daher kann es nach dem Start nicht mehr verändert werden. Verglichen mit den Bordrechnern der letzten Generation ist der Rechner um den Faktor zehn leistungsfähiger. Als Betriebssystem wird das Echtzeitsystem VxWorks eingesetzt. Neu bei Perseverance ist die Software, der Rechner selbst ist identisch zu dem von Curiosity.

Die Instrumente verfügen jeweils über ihre eigene Elektronik. Sie wird als DPU (Data Processing Unit) bezeichnet. Sie verarbeitet die Messdaten und speichert diese auch ab, bis sie vom Bordrechner zur Erde übertragen werden. Seinen Speicher kann der Bordrechner exklusiv für seine Programme und Daten nutzen. Alleine die von Malin Space entwickelte DPU für die Kameras verfügt mit 8 Gbyte Speicher über viermal mehr Arbeitsspeicher als der Bordrechner von Curiosity. Sie muss die Bilder von vier Kamerasystemen zwischenspeichern. Der mitgeführte Helikopter, von dem allerdings nur eine Betriebszeit von 30 Sols (Marstagen, 1 Sol = 24,6 Stunden) gefordert ist, hat dagegen einen Snapdragon 801 Prozessor mit 2,26 GHz Takt, 2 GB RAM und 32 GB Flash, also Hardware, die bei Selektion im Jahre 2014 aktuell in Smartphones verbaut wurde.

Zur Steuerung gehört nicht nur der Rechner, sondern auch eine IMU (Inertial Measurement Unit). Unter diesem sperrigen Begriff wird ein Gerät verstanden, das die Elektronik über die augenblickliche räumliche Lage informiert, also ob der Rover ganz eben steht, eine Seite erhoben ist oder wohin die Front schaut.

Für die Navigation bedient sich der Rover Kameras, die nur zur Bestimmung des Wegs dienen. Die Software, welche Curiosity steuert, unterscheidet sich nicht gravierend von den Programmen der letzten Rover. Sie basiert darauf, dass der Rover zwar einen Pfad vorgegeben bekommt, die Bilder aber nutzt, um größere Hindernisse auf dem Weg zu umfahren. Dazu hält der Rover an und macht Aufnahmen der Umgebung, die dann intern ausgewertet werden. Je nach Gelände kann so das Wegstück, das zwischen den Stopps zurückgelegt wird, bis zu 50 m lang sein. Je unwegsamer die Gegend ist, desto kürzer ist diese Wegstrecke, desto mehr Stopps für neue Aufnahmen gibt es und desto geringer ist die tägliche Fahrtstrecke. Curiosity sollte vor allem durch seine Fähigkeit, größere Hindernisse zu überqueren, die größere Bodenfreiheit und die höhere maximale Schräglage längere Strecken zurücklegen können. Es sind in einem Gelände mit vielen Steinen auf dem Boden weniger Zwangspausen für eine Neuplanung nötig, als bei den kleineren Gefährten der Vorgängergeneration.

Fahrwerk

Das Fahrwerk des Rovers nutzt die Erfahrungen, die man bei den letzten Rovern gewonnen hat. Die Räder haben den doppelten Durchmesser der Räder von Opportunity und Spirit. Damit ist der Rover mobiler – er kann gegenüber seinen Vorgängern größere Felsen überfahren und Vertiefungen überqueren. Er sollte auch einfacher zu navigieren sein, da er weniger Umwege fahren muss. Ob die Missionskontrolle diesen Vorteil ausnutzt, wird sich zeigen. Bisher war es so, dass die Missionsüberwachung immer auf „Nummer sicher“ ging, also im Zweifelsfall auch Hindernisse umfahren hat, welche die Rover eigentlich überqueren konnten. Maximale Fahrtstrecke und Geschwindigkeit sind daher nur als theoretische Höchstwerte zu betrachten.

Das Fahrwerk wurde ausgelegt für eine Fahrtstrecke von 20 km, das ist doppelt so viel wie bei den beiden letzten Marsautos. Jedes Rad hat einen eigenen Antriebsmotor. Die beiden vorderen und hinteren Räder verfügen noch über einen zweiten Motor, mit dem sie gelenkt werden können. Dadurch verfügt Curiosity über einen kleineren Wendekreis als seine Vorgänger und ist beweglicher. Vor allem die Motoren für die Räder wurden verbessert. Die Motoren der MER waren für 2,5 Millionen Umdrehungen ausgelegt, die für Curiosity hingegen schon für über 45 Millionen. Der mechanische Antrieb ist erheblich weniger Verschleiß als bei den letzten Exemplaren unterworfen.

Verbessert wurde auch das Gewichtsausgleichssystem. Es verhindert eine instabile Lage durch den Verlust des Bodenkontaktes der Räder, wenn der Rover einen Felsen überquert. Das System soll eine Schräglage von bis zu 45 Grad ausgleichen. Allerdings greifen die Routinen für die Gefahrenvermeidung ein, wenn eine Schräglage von 30 Grad erreicht ist, und stoppen das Fahrwerk.

Die Räder bestehen aus Aluminium und haben Löcher in der Lauffläche, welche vor allem der visuellen Kontrolle der zurückgelegten Strecke dienen. Sie erzeugen ein Muster auf dem Boden, das von den Navigationskameras aufgenommen wird. Die mittleren Radpaare sind um 83 mm nach außen versetzt.

Über die Fahrleistungen sowie die Fähigkeit, Hindernisse zu überwinden, gibt es leicht schwankende Angaben, die auf der Art des Hindernisses und der Beschaffenheit der Strecke beruhen.

Basierend auf den Erfahrungen von Curiosity wurde das Fahrwerk verbessert. Jedes Rad hat die doppelte Anzahl an Rifferlungen (48 anstatt 24), ebenso wurde die Dicke der „Reifen" verdoppelt und in Versuchen war der Rover erheblich widerstandsfähiger gegenüber Abrieb und Beschädigungen der Räder.

Chassis

Das Chassis besteht zur Gewichtseinsparung aus Aluminium. Mechanisch stark beanspruchte Teile, wie Aufhängung und Radspeichen, bestehen aus Titan. Ein Teil der Abwärme des RTG, der sich hinter dem Chassis befindet, wird genutzt, um die Elektronikbox direkt unterhalb des Experimentendecks zu erwärmen. Ihre Position wurde so gewählt, damit zusammen mit ihr auch die darüber liegenden Instrumente erwärmt werden.

Bei Viking befanden sich die RTG noch näher am Chassis. Die externe Position hat den Vorteil, dass der RTG erst kurz vor dem Start montiert werden konnte. Durch die nun besser kühlenden Radiatoren ist der Wirkungsgrad höher. Außerdem ist der Generator so weiter von den Instrumenten und der Elektronik entfernt und stört diese weniger durch seine Neutronen- und Alphastrahlung.

Die Temperaturen auf dem Mars weisen sehr große Tag- und Nachtunterschiede auf, da die Atmosphäre dünn ist und es keine Ozeane als Wärmespeicher gibt. Perversance ist dafür ausgelegt, bei Temperaturen von bis zu -70°C zu arbeiten und hat daher ein eigenes Temperaturkontrollsystem. Temperaturempfindliche Instrumente befinden sich im Chassis des Rovers. Nur die Probeneinlässe befinden sich auf der Oberseite des Decks. Im Innern des Rovers geben Elektronik und Instrumente Wärme ab. Reicht dies nicht aus, so gibt es noch elektrisch betriebene Heizelemente an Stellen, die nicht auskühlen dürfen. Das „Heat Rejection System“ ist ein Netzwerk von Leitungen, die durch das Chassis führen. Im Inneren des Rovers sind 60 m dieser Leitungen verlegt, in denen eine Flüssigkeit zirkuliert, die von der Abwärme des MMRTG aufgeheizt und durch eine Pumpe umgewälzt wird. Das Chassis von Perversance ist 13 cm länger als das von Curiosity. Das ergab sich auch aus den veränderten Experimenten, so befindet sich am hinteren Ende die RADAR-Antenne von RIFMAX mit 166 x 120 cm Größe. Insgesamt ist der Rover 3 m lang, 27 m breit und ohne den Arm 2,2 m hoch. Damit das Chassis auch den korrekten Schwerpunkt hat musste bei Tests des fertigen Rover eine 6,3 kg schwere Ausgleichsmasse am Rahmen angebracht werden.

Navigation

Während der interplanetaren Phase navigiert Mars 2020 wie jede andere Raumsonde auch. Sie verfügt über Startrackerkameras und Laserkreisel als eigene Systeme, und ihr Signal wird von der Erde verfolgt und vermessen. Ein Startracker ist eine Kamera, die bewusst defokussiert ist. Sterne erzeugen auf dem Chip so eine verschmierte Wolke. Dadurch kann man zum einen sehr leicht helle Pixel, die durch kosmische Strahlung erzeugt werden, von den Sternen unterscheiden. Zum andern erlaubt es die verschmierte Wolke, die Position eines Sterns subpixelgenau zu lokalisieren, indem man die theoretische Mitte berechnet. Eine Software nimmt nun die hellsten „Wolken“, berechnet ihre relative Position zueinander und vergleicht diese mit einem Katalog von Sternen, in dem die Helligkeit und absolute Position enthalten ist. Damit ist ermittelbar, wohin die Kamera beim Aufnahmezeitpunkt schaute, und die absolute Position im Raum ist bestimmbar. Als kleiner Nachteil kann die Kamera nur sehr helle Sterne nutzen, weil ihr Licht nun auf mehrere Pixel verteilt ist.

Die Abstiegsstufe verfügt über Laserkreisel als interne Referenz. Bei einem Laserkreisel wird ein Laserstrahl durch einen halbdurchlässigen Spiegel in zwei Einzelstrahlen aufgeteilt. Diese durchlaufen unterschiedliche Wege. Sie werden an einem Punkt wieder vereinigt, wobei sie sich, wenn der Weg genau gleich lang ist, gegenseitig auslöschen, sodass die Helligkeit minimal ist. Bewegt sich die Sonde, so erreicht ein Strahl den Detektor eher, da nach Einstein für den anderen die Zeit gedehnt bzw. verkürzt ist. Die Strahlen löschen sich nicht mehr aus. Es verbleibt eine Helligkeit, mit der man die Beschleunigung für diese Raumachse berechnen kann. Mit drei senkrecht aufeinander stehenden Laserkreiseln kann man die Beschleunigung in allen drei Raumachsen messen. So weiß die Abstiegsstufe immer, wie schnell und in welche Richtung sie sich gerade bewegt. Die Bezeichnung „Laserkreisel“ beruht darauf, dass früher für diese Messung mechanische Kreisel genutzt wurden. Diese wurden durch die Laser ersetzt, wobei man die Bezeichnung beibehielt. Mit einem Kreisel haben sie nichts zu tun, es gibt keinerlei rotierende Teile. Zusätzlich informiert auch das RADAR nach Abtrennung des Hitzeschutzschildes über Geschwindigkeit und Höhe über dem Boden.

Zusätzlich setzt Mars 2020 noch zwei neue Techniken ein: Range Trigger löst die Fallschirme abhängig von der Position in der Abstiegsbahn aus. Bisher wurden die Fallschirme ausgelöst, wenn die aerodynamische Belastung einen Grenzwert unterschritt. Bei Range Trigger vergleicht Peversance seine aktuelle Position die er mit seiner IMU ermittelt mit Vorgaben. Ist er zu weit vorne, so löst er die Fallschirme früher aus, hinkt er hinterher, so erfolgt die Fallschirmöffnung später. Die Grenzen des Bereichs diktieren die Fallschirme. Zu früh darf man sie nicht auslösen, weil sie sonst bei zu hoher Geschwindigkeit beschädigt werden könnten, zu spät ausgelöst könnten sie die Sonde nicht mehr so weit abbremsen, als das die Treibstoffvorräte für den Abstieg ausreichen. Ranger Trigger reduziert die Landeellipse von 20 × 25 auf 10 × 10 km und spart 1 Jahr Fahrtzeit zum primären Ziel der Untersuchung ein.

Sobald die Fallschirme abgetrennt sind und die Triebwerke der Decent Stage arbeiten, kommt eine weitere erstmals bei Mares 2020 eingesetzte Technik zum Einsatz, die sich „Terrain-Relative Navigation“ nennt. In der Decent Stage ist eine Kamera eingebaut. Sie nimmt schon während der Fallschirmphase Aufnahmen des Terrains auf. Diese vergleicht sie mit einer Karte im Speicher des Bordcomputers. Sie wurde auf Basis von MRO-Aufnahmen erstellt. Sie weiß nun, wo Mares 2020 momentan ist und führt Kurskorrekturen durch um die nächste Landestelle mit weniger Hindernissen anzusteuern. Das erhöht die Sicherheit. Der Vorgänger Curiosity steuerte dagegen fix um 700 km seitwärts, damit er nicht mit dem Fallschirm und der Aeroshell kollidieren konnte. Durch Terrain relative Navigation soll der Rover seine Position relativ zum Boden auf 60 m genau ermitteln.

Auch der Rover verwendet Laserkreisel als interne Referenz. Dazu kommen noch Sensoren, welche die Neigung messen. Er muss aber auch die Landschaft um sich herum kennen. Daher gibt es auf dem Deck vier Kameras, die nicht für die Wissenschaft gedacht sind, sondern nur für die Navigation und daher auch Navcams heißen. Sie wurden gegenüber ihren Vorgänger deutlich verbessert. Seit 2003 wurden ein Kodak KAIU 2020 Sensor eingesetzt, von dessen 2 Mpixel nur 1,44 Mpixel (1200 x 1200 Pixel) genutzt wurden. Auch die Kameras des 2012 gestarteten Rovers Curiosity nutzte diesen Sensor. Die Ingenieurskameras, zu denen die Navcams und Hazcams zählen, erhielten nun einen 20 Mpixel Sensor. Die Kameras unterscheiden sich in dem Objektiv.

Die Kameras befinden sich auf dem Mast, der auch die wesentlich größeren Mastcams trägt. Es sind zwei Paare, die sich jeweils an der linken und rechten Außenseite des Querbalkens befinden. Dadurch haben sie einen Abstand von 42 cm und erlauben Stereoaufnahmen. Benötigt und aktiv ist nur ein Paar, das Zweite ist aus Redundanzgründen installiert worden.

Die Kameras selbst sind Nachbauten der Kameras der MER mit der einzigen Änderung, dass ein leistungsfähigeres Heizelement ihren Betrieb auch bei tieferen Temperaturen erlaubt. Sie weisen Normalbrennweite auf. Würde man acht Aufnahmen nahtlos aneinanderfügen, so hätte man ein 45 x 360 Grad Panorama der Umgebung. In der Praxis wird man aber mehr als acht Aufnahmen benötigen, weil diese sich überlappen.

Die Aufnahmen der Kameras werden vom Bordcomputer verwendet, um die Position festzustellen und die Fahrt zu planen. Sie werden auch zur Erde übertragen, wo die Kontrolleure das Gleiche tun. Die Wissenschaftler nutzen sie, um die Mastcams auszurichten, deren Gesichtsfeld viel kleiner ist.

Dazu kommen noch acht weitere Kameras in je vier Paaren, wobei je eine Kamera mit je einem Kanal des Bordcomputers verbunden ist. Je zwei Paare befinden sich vorne und hinten. Dies sind die Hazcams (Hazard avoidance Kameras). Sie sind mit Fischaugenobjektiven ausgestattet und haben die Aufgabe, Kollisionen zu vermeiden. Die vorne angebrachten Hazcams dienen auch dazu, den Arm genau zu positionieren.

Die Kameras befinden sich relativ tief an der Unterseite des Chassis vorne und am Fahrwerk hinten. Sie verfügen über Schutzlinsen, die einmal während der Mission ausgewechselt werden können, da mit einer stärkeren Verschmutzung als bei den oben auf dem Mast angebrachten Navcams zu rechnen ist. Sie sind 70 cm über em Boden angebracht. Der Bordcomputer berechnet aus den Aufnahmen ein dreidimensionales Modell der Umgebung und stoppt die Fahrt, wenn der Rover sich zu sehr einem Hindernis nähert.

Die Hazcams verwenden denselben Chip und dieselbe Elektronik wie die Navcams, haben aber ein Fischaugenobjektiv.

Neu ist eine Ccachecam  die eine Bodenprobe nach Einlagerung aufnimmt.

Neu sind die EDL-Kameras (Entry Decent and Landing). Sie sind wie der Name besagt nur während des Abstiegs aktiv und haben die Aufgabe zum einen Ereignisse zu dokumentieren, werden aber auch für die Terrain relative Navigation eingesetzt, insgesamt sechs Kameras kommen zum Einsatz:

Oben in der Aeroshell befinden sich im oberen Rahmen im 120-Grad-Winkel drei CMOS-Farbkameras mit jeweils 1,3 Mpixel, welche den Fallschirm bzw. seine Auslösung beobachten. Bei Tests der Fallschirme für Marsmissionen gab es bei den letzten Missionen (obwohl das Design seit Viking praktisch unverändert ist) immer wieder Probleme, mal rissen Leinen, mal entfalteten sie sich nicht oder verhedderten Leinen.

In der Decent Stage befindet sich ein 3,2 Mpixel CMOS-Farbsensor der, für die Terrain relative Navigation genutzt wird.

Im Rover gibt es zwei Kameras mit jeweils 1,3 Mpixel Farbsensoren, die nach oben und unten schauen und die Ablösung der Decent Stage sowie das Abseilen und Fallen auf den Boden dokumentieren.

Auf dem Mars soll Perseverance autonomer navigieren. Sein Vorgänger Curiosity legte in acht Jahren 23,06 km zurück. Anfang benötigte das Team 19 Stunden um die übermittelten Daten eines Tages zu analysieren, eine Fahrtroute zu ermitteln und die Kommandos für den Rover zu codieren. Diese Zeit schrumpfte über die Jahre auf 7 Stunden. Trotzdem ist das zu lang Perseverance muss aus Sicherheitsgründen weit vom Ziel entfernt landen. Bei unveränderter Hardware des Bordcomputers wird eine neue Software den Pfad fünfmal schneller berechnen. Er sollte, so die Hoffnungen so mehr Strecke pro Marstag zurücklegen und schneller vorwärts kommen.

Samplesystem

Neu bei Perseverance ist ein Samplesystem. Curiosity enthielt auch ein System und Proben zu nehmen, doch diese waren für das interne chemische Labor SAM bestimmt. Seit Langem steht auf der Agenda der NASA eine Probenrückführungsmission vom Mars – schon das Launch Presskit der NASA für die Mission Pathfinder (1997) führt eine solche Mission auf. Nur mit der Umsetzung hapert es: „The program will culminate in a robotic sample return mission to be launched as early as 2005“. Inzwischen wurde die ESA als Partner gewonnen, welche den Orbiter stellen wird, der die Proben vom Mars zurückbringen soll. Das erhöht zumindest die Chancen einer Verwirklichung etwas, weil so auch die Kosten gesplittet werden. Da weiterhin keine weitere Marsmission (zum ersten Mal seit 1997) weder in Planung noch Bau ist, wird Perseverance für mehrere Jahre die letzte Marsmission sein. Die NASA nutzt dies für eine Generalprobe der Probennahme.

Der Arm trägt neben Instrumenten alle nötigen Werkzeuge, die im Prinzip von Curiosity übernommen werden. Das sind Bohrer und Probenentnahmevorrichtungen die nicht nur Proben nehmen, sondern auch die Menge passend auf die Röhren begrenzen.

Es gibt insgesamt 43 Röhren, jede in etwa so groß wie eine Zigarre. Vier sind versiegelt und werden nie befüllt und befinden sich an anderer Stelle als die anderen 39. Sie dienen als Vergleich. Die anderen 39 befinden sich in einem gemeinsamen Behälter. Er wurde vor dem Start auf dem Oberdeck des Rovers platziert und dann von der Aeroshell verschlossen, damit er nicht kontaminiert wird. Vorher wurden die Röhren hitzesterilisiet und mit einer Goldbeschichtung als zusätzlichem Schutz versehen. Die Sterilisation war nicht leicht. Die ursprüngliche Strategie, die Röhren auf 350 Grad zu erhitzen sorgte zwar für 100 % Keimfreiheit, aber das Material veränderte sich und hatte danach zu viel Reibung. Danach wurde bei niedrigerer Temperatur, 150 Grad Celsius, dafür sehr lange, 24 Stunden sterilisiert. Um die niedrigere Temperatur zu kompensieren, wurden die Röhren mit verschiedenen Lösungsmitteln und Ultraschall behandelt – es geht nicht nur um das Abtöten von Bakterien, die würden 150 Grad über 24 Stunden garantiert nicht überleben, sondern dass man jede organische Substanz vernichtet – das erfolgt bei 350 Grad Celsius, nicht jedoch bei 150 Grad Celsius. Erwartet werden in den Bodenproben schließlich keine Bakterien sondern organische Substanzen als Relikte früheren Lebens. Die Reinigung soll organische Substanzen soweit reduzieren das man in der Probe maximal 1 ppb (1 Teil pro 1 Milliarde) findet.

Jede Probe nimmt Bodenproben von maximal 13 mm Durchmesser und 50 mm Länge auf. Zum Befüllen dient das Sample and Caching Subsytem an der Hand des Manipularorarms, das aus 9 Bohrern besteht und am Ende des 2 m langen Arms sich befindet. Auf dem Rover unterstützt ein kleinerer, 0,5 m langer Arm die Befüllung und das Handling der Proben. Das Sample and Caching Subsystem besteht aus rund 3.000 Teilen und 17 Motoren. Die Röhren befinden sich auf einem Kreisring („Karussell“) und werden so durch Drehung nacheinander befüllt. Die Hand wird zuerst einen Felsen mit den Bohrern bis zu 5 cm Tief anbohren, eine Probe entnehmen und in eine Röhre überführen, überwacht von der Ccachecam . Danach wird die Röhre mit maximal 15 g Gestein hermetisch versiegelt. Die Röhren werden dann zusammen mit den Referenzröhrchen ohne Proben an mindestens einem strategisch ausgewählten Ort platziert. Dieser muss sich auf Orbiteraufnahmen die eine Auflösung von rund einem Meter haben, leicht lokalisieren lassen. Aufnahmen der Roverkameras vor Ort, die gemacht werden, lassen eine Lokalisierung auf 2-3 cm zu. Eine spätere Mission soll dann die Proben holen. Geplant ist während der Primärmission (etwa 2 Erdjahre) die Befüllung von etwa 20 Röhren und Deponierung an einem Ort. In einer erweiterten Mission könnte dann mit den restlichen Probenbehältern ein zweites Depot angelegt werden.

Wenn bald eine solche Mission beschlossen wird, könnte sie frühestens 2026 starten und 2031 die Proben zur Erde zurückbringen.

Links:

https://www.colorado.edu/event/ippw2018/sites/default/files/attached-files/innersys_7_stilley_presid564_presslides_docid1142.pdf

https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7555
https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/mpfland.pdf

https://mars.nasa.gov/mars2020/timeline/surface-operations/

https://spaceflightnow.com/2020/06/16/with-super-clean-sample-tubes-installed-nasas-next-mars-rover-nearly-buttoned-up-for-launch/
https://fxnewslive.com/nasa-balances-the-chassis-of-the-perseverance-rover/

Aufsatz erstellt am 10.8.2020

Aufsatz zum letzten mal editiert: 27.8.2020

Bücher vom Autor über Raumsonden

Lang Zeit gab es von mir nur ein Buch über Raumsonden: die beiden Mars-Raumsonden des Jahres 2011, Phobos Grunt und dem Mars Science Laboratory. Während die russische Raumsonde mittlerweile auf dem Grund des Pazifiks ruht, hat für Curiosity die Mission erst bekommen. Das Buch informiert über die Projektgeschichte, den technischen Aufbau der Sonden und ihrer Experimente, die geplante Mission und Zielsetzungen. Die Mission von Curiosity ist bis nach der Landung (Sol 10) dokumentiert. Einsteiger profitieren von Kapiteln, welche die bisherige Marsforschung skizzieren, die Funktionsweise der Instrumente erklären aber auch die Frage erläutern wie wahrscheinlich Leben auf dem Mars ist.

2018 wurde dies durch zwei Lexika, im Stille der schon existierenden Bücher über Trägerraketen ergänzt. Jedes Raumsonden Programm wird auf durchschnittlich sechs bis acht Seiten vorgestellt, ergänzt durch eine Tabelle mit den wichtigsten zeitlichen und technischen Daten und Fotos der Raumsonde, bzw., Fotos die sie aufgenommen hat. Ich habe weil es in einen band nicht rein geht eine Trennung im Jahr 1990 gemacht. Alle Programme vorher gibt es in Band 1. Die folgenden ab 1990 gestarteten dann in Band 2. In Band 2 ist ein Raumsonden Programm meist eine Einzelsonde (Ausnahme MER). In Band 1 dagegen ein Vorhaben das damals zumeist aus Doppelstarts bestand, oft auch mehr wie z.B. neun Ranger oder sieben Surveyor. Beide Bänder sind etwa 400 Seiten stark. In Band 1 gibt es noch eine gemeinsame Einführung für beide Bände über Himmelsmechanik und Technik der Instrumente. Beide Bände haben einen Anhang mit Startlisten, Kosten von Raumsonden und Erfolgsstatistiken. Band 2 hatte Redaktionsschluss im Januar 2018 und enthält die für 2018 geplanten Missionen über die es genügend Daten gab.

Hier eine Beschreibung des Buchs auf meiner Website für die Bücher, wo es auch ein Probekapitel zum herunterladen gibt. Sie können das Buch direkt beim Verlag kaufen (versandlostenfrei). Dann erhalte ich als Autor eine etwas höhere Marge, aber auch über den normalen Buchhandel, Amazon (obige Links) und alle anderen Portale wie Bücher.de oder Libri.

Sitemap

Kontakt

Neues

Impressum / Datenschutz

Hier werben / advert here

Buchshop

Bücher vom Autor