Unglaubliche Technologie: Wie man den Urknall sieht

Eine historische NASA-Raumsonde macht mehr als nur einen Auftritt in "The Marsian", dem neuen Ridley-Scott-Film über einen gestrandeten Astronauten auf dem Mars.

Der 20th Century Fox-Film, der am Freitag (2. Oktober) in den USA eröffnet wurde, folgt der dritten bemannten Mission der NASA, um 2035 auf dem Roten Planeten zu landen. Nach der Zeitlinie des Films geht Ares 3-Crewmitglied Mark Watney (Matt Damon) weiter Mars 23 Jahre nach dem jüngsten realen "Marsmensch" der Raumfahrtbehörde, dem robotischen Rover Curiosity, ist er angekommen, um nach Lebensräumen zu suchen, die das vergangene und gegenwärtige Leben unterstützen können.

Aber es ist nicht Neugier, die in "The Marsian" ist. (Spoiler-Alarm: Das Folgende enthält Details zum Plot aus dem Film.) ["The Marsian" und NASA: Full Coverage]

Vielmehr ist es der erste Mars-Rover der NASA, genauer gesagt der Lander mit drei Blütenblättern, mit dem Watney die Erde kontaktiert.

Mars Pathfinder und sein kleiner sechsrädriger Sojourner-Rover landeten am 4. Juli 1997 auf dem Mars. Fast drei Monate lang strahlte der Lander Milliarden von Datenbits zurück, darunter Zehntausende von Bildern, bevor er still wurde. Die vom Lander und Rover gesammelte Wissenschaft deutete an, dass der Mars in seiner Vergangenheit warm und nass war, ein Ergebnis, das durch spätere NASA-Missionen, einschließlich Curiosity, bestätigt wurde.

In "The Marsian" versucht Watney Pathfinder abzurufen, Radio und Kamera zu verwenden, um die Kommunikation mit der NASA wiederherzustellen, nachdem die Antenne seines eigenen Habitats in einem Staubsturm zerstört wurde. Die Filmemacher berieten sich mit Ingenieuren des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, bevor sie die Sonde für den Film neu erstellten.

"Sie waren hilfreich mit Zeichnungen und technischen Informationen darüber, wie das funktioniert und mit den Komponenten, die wir replizieren mussten", beschreibt Produktionsdesigner Arthur Max in einem Video, das vom Studio veröffentlicht wurde. "Wir haben einen voll funktionsfähigen Pathfinder, den wir im ganzen Film verwenden."

Bereit für seine Nahaufnahme

"[Es] sah ziemlich gut zu mir aus", sagte Donna Shirley, die 1997 NASAs Mars Exploration Programm Manager war. ["Der Marsmensch": Eine Film- und Buchbesprechung]

sammeln ProfoundSpace.org fragte Shirley und Rob Manning, der Chefingenieur von Pathfinder war, um zu helfen, die Version des Filmes des Raumfahrzeugs zu überprüfen, das sie entworfen und geholfen haben, auf Mars zu überwachen.

"Es sieht so aus, als wären sie nah dran", sagte Manning. (Sowohl er als auch Shirley mussten noch "The Marsian" sehen, kommentierten aber für diesen Artikel basierend auf von Studio veröffentlichten Stills und Beschreibungen, die von collectSPACE geteilt wurden.)

Es gab einige Unterschiede in den Details. Zum Beispiel ist die Version des Pathfinder-Landers mit LED-Statuslichtern ausgestattet.

"Nein, keine LEDs", bestätigte Manning. "Das wäre cool gewesen. Wir haben damals über diese Möglichkeit gesprochen, aber LEDs waren schwer für die Mars-Umgebung zu qualifizieren."

Und dann kommt Pathfinder zum ersten Mal im Film, als Watney an seinem Landeplatz ankommt - Lander und Rover sind komplett im Sand vergraben. Ist der Lander achtunddreißig Jahre später zu sehen?

"Obwohl wir die Staubstaubedingungen seit Jahrzehnten nicht mehr beobachten können, können wir aus den Beobachtungen an den Anlandestellen und den bisherigen Beobachtungen sagen, dass es auf der relativ kurzen Zeitskala zwischen 1997 und 2035 unwahrscheinlich ist, dass ein signifikanter Rückgang der Sturmböen eintritt In so kurzer Zeit könnte sich Staub ansammeln ", sagt Manning. "Aber es ist nicht unmöglich."

Pathfinder einschalten

Nebenbei bemerkt, "Der Marsmensch" verlässt sich darauf, wie Pathfinder entworfen wurde, damit Watney Nachrichten mit Mission Control handeln kann. Nachdem der Lander in den Ares 3 Hab gebracht wurde, setzt der Astronaut den Neustart der Sonde in Gang.

"Es gab keinen zugänglichen Netzstecker oder Stromanschluss außer den Solarzellenanschlüssen", sagte Manning. "Die Stromversorgung des Landers während der Fahrt zum Mars würde durch die Spitze des Landers kommen, [aber] wird auf dem Mars unbrauchbar, weil der Lander Relais öffnet, um zu verhindern, dass diese Drähte während der Landung und während der Fahrt kurzgeschlossen werden. "

Selbst wenn Pathfinder einen Ersatzanschluss hatte, um eine externe Stromquelle anzuschließen, wie es im Film gezeigt wird, hat es vielleicht nicht viel Gutes getan.

"Denken Sie daran, wir glauben, dass Pathfinder gestorben ist, weil etwas darin zerbrochen ist", erklärte Manning.

Nach etwa 40 Tagen (Sol) auf dem Mars hatte die Batterie des Landers keine Ladung mehr, und von diesem Punkt an schloss sie vor Sonnenuntergang ab und wachte mit der Sonne auf.

"Nachts, ohne Batterie, wurde es im Lander wirklich kalt, und wir denken, dass die Elektronik zu kalt wurde und etwas im Inneren kaputt ging", sagte Manning. "Wenn jemand käme und 30 Volt an die Solar-Array-Kabel des Landers legte, die in den Lander gingen, würde [Pathfinder] wahrscheinlich nicht aufwachen."

"Auf der anderen Seite gab es Fehlermöglichkeiten, bei denen eine solide externe 30-Volt-Versorgung den Fehler hätte beheben können und der Lander-Computer möglicherweise hochgefahren wäre", fügte er hinzu.

Lächeln für die Kamera

Um mit der NASA zu kommunizieren, richtet Watney die Antenne des Landers manuell auf die Erde (etwas, das nur möglich ist, wenn er es zuerst losschob, so Manning) und richtet drei Zeichen um den Pathfinder mit Blick auf seine am Mast montierte Kamera auf. Auf dem mittleren Zeichen schreibt er eine Frage ("Empfangen Sie mich?") Und auf beiden Seiten sind Zeichen, die "Ja" und "Nein" lesen. [Überleben des Mars: Wie man nicht auf dem Mars stirbt]

Um zu antworten, sendet die NASA ein Signal, um die Kamera auf das "Ja" -Zeichen zu richten.

"Das war eine gute Idee", sagte Manning. [Die] Kamera könnte sowohl in Azimut als auch Elevation in einem Grad oder so ausgerichtet sein. "

Um komplexere Fragen zu ermöglichen, stellt Watney fest, dass er in Abständen weitere Zeichen um den Lander herum arrangieren kann, so dass die NASA ihre Antworten mit ASCII im Hexadezimalcode buchstabieren kann. Die Fluglotsen fangen an und die Kamera schwenkt schnell zwischen den Schildern.

Manning dachte, das wäre auch möglich, wenn auch langsamer (Minuten statt Sekunden), als im Film gezeigt wird.

Schließlich übermittelt die NASA Watney die Anweisungen, wie man den Pathfinder so umprogrammieren kann, dass er in den Rover des Astronauten eingesteckt werden kann, wodurch längere Textnachrichten übertragen werden können. Im Gegensatz zu dem Problem des fehlenden Stromanschlusses könnte die Herstellung der Kommunikationsverbindung machbar sein.

"Es gibt einen freien RS-422 [Serial Interface] -Port direkt in den Flugcomputer, mit dem wir Zugang zu der Flugsoftware und den Low-Level-Befehlen hatten, als sie noch auf der Erde war", bemerkte Manning.

Lesen Sie weiter auf CollectSPACE über das Schicksal von Mars Pathfinder im wirklichen Leben und wie es mit "The Marsian" verglichen werden kann.