Der nÀchste Mars Rover: Fragen und Antworten mit Mars Science Laboratory Manager Pete Theisinger

Die NASA-Mission Mars Science Laboratory (MSL) wird die bisher ambitionierteste Erforschung der Oberfläche eines anderen Planeten sein.

MSL soll um den 25. November dieses Jahres aus Florida starten. Im August 2012 wird die Mission mit einem neuartigen, hochpräzisen Landesystem einen Auto-großen Rover namens Curiosity auf die Marsoberfläche fallen lassen. Das MSL-Raumschiff wird seinen Abstieg durch die Atmosphäre mit einem Fallschirm und Retro-Raketen verlangsamen, dann Curiosity aufrecht auf den roten Dreck an einem Halteseil senken.

Das Hauptziel der MSL-Mission mit einem Volumen von 2,5 Milliarden US-Dollar ist es, zu beurteilen, ob Mars jemals eine Umgebung zur Unterstützung mikrobiellen Lebens hatte. Um dieses Ziel zu erreichen, wird Curiosity 10 verschiedene wissenschaftliche Instrumente benutzen - doppelt so viele wie an Bord der Mars Exploration Rover (MER) Spirit and Opportunity der NASA, die 2004 auf dem Roten Planeten landeten, um nach Wasserzeichen zu suchen.

Das Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, leitet das MER-Projekt und ist auch führend in MSL. Auf einer kürzlichen Tour von JPL hat sich ProfoundSpace.org mit MSL-Projektleiter Pete Theisinger getroffen. Während Techniker unten in einem Reinraum auf einer auf den Kopf gestellten Curiosity arbeiteten, diskutierte Theisinger die Ziele, Fortschritte und Herausforderungen der MSL-Mission.

ProfoundSpace.org: Was machst du gerade mit dem Rover?

Pete Theisinger: Wir haben im Grunde einige Ausrüstung aus dem Rover genommen, die Nacharbeit erfordert. Das siehst du also. Der Rover steht auf dem Kopf, weil wir durch den Boden kommen und die Mobilität aus ist - Sie sehen, dass die Räder ausgeschaltet sind. Der Turm ist ausgeschaltet, weil der Bohrer ebenfalls überarbeitet wird. [Video: Building Curiosity: Der nächste Mars Rover der NASA]

Im Moment machen wir eine Überarbeitung der Avionik und einiger Kabel. Wir werden in ungefähr zwei weiteren Wochen fertig sein. Wir werden den Rover wieder zusammensetzen, wir werden einen Oberflächen-Test machen und dann haben wir den Pre-Ship-Review. Und der Rover soll Ende Juni nach Florida verschifft werden.

Die Cruise-Bühne und die Back-Shell sind bereit, nach Florida zu gehen, und sie werden irgendwann in der nächsten Woche oder so ausgeliefert werden. Diese werden beide mit Militärtransporten geflogen, und wir werden in Denver anhalten, um den Hitzeschild aufzuheben, der von der Luft- und Raumfahrtfirma Lockheed Martin gebaut wurde.

ProfoundSpace.org: Worauf freust du dich am meisten mit dieser Mission?

Theisinger: Dieses Ding ist einfach so viel größer und komplexer und leistungsfähiger als MER. Und [es hat] viele weitere wissenschaftliche Instrumente - 10 gegen 5 - und ein neues System für Einreise, Abstieg und Landung [EDL]. All das ist aus technischer Sicht sehr aufregend. [Infografik: Mars Rover Neugier]

Aber der wahre Kern der Mission ist die Tatsache, dass wir zum ersten Mal Proben nehmen und Proben in die SAM - Sample Analysis at Mars - und das CheMin-Instrument aufnehmen werden.

Der Gewinn dafür wird enorm sein. Die Wissenschaft hat das Potenzial, ein wirklich neues Kapitel in der Marsforschung zu sein. Das neue Einflug-, Abstiegs- und Landesystem kann wesentlich mehr Nutzlasten auf den Mars bringen.

ProfoundSpace.org: Curiosity wird untersuchen, ob Mars in der Lage ist, mikrobielles Leben zu unterstützen. Wie wird es die Wissenschaft über das hinausbringen, was Geist und Gelegenheit getan haben?

Theisinger: Spirit und Opportunity waren Geologie-Missionen. Sie suchten nach Wasserzeichen, und sie fanden es. Dies ist der nächste Schritt, um detailliertere Chemie und Mineralogie zu untersuchen, um zu sehen, ob es echte Bewohnbarkeits-Möglichkeiten gibt, und um auch nach organischen Stoffen zu suchen.

Das TLS (abstimmbares Laserspektrometer) innerhalb von SAM ist in der Lage, nach Methan sowie anderen Spurengasen in der Atmosphäre zu suchen. Und es gibt eine Menge zusätzlicher Fähigkeiten in Bezug auf die Geochemie und Geologie in den Felsen.

ProfoundSpace.org: Gibt es Aspekte dieser Mission, über die du besonders nervös bist? Offensichtlich ist es ein ganz neues EDL-System, das wie Science Fiction aussieht, wenn Sie die Animationen sehen. [Video: Neugier, ungewöhnliche Landung auf dem Mars]

Theisinger: Ich weiß, ich weiß [lacht]. Nun, es gibt immer ein erstes Mal. Wir haben alles getan, was wir in Bezug auf das Verifikations- / Validierungsprogramm und die Designanalyse tun können.

Gerade in dieser letzten Woche, im letzten Systemtest, haben wir eine vollständige EDL-Simulation durchgeführt, vom Anflug bis zur Landung. Es ist einem echten Abstiegsprofil so nahe, wie wir es auf der Erde nur tun können, und die Simulation lief sehr gut.

Und insofern wir es vor Ort testen können, hat es für uns wirklich gut funktioniert, und wir hatten wirklich keine Probleme. Das gibt uns Vertrauen.

Funktioniert das Gerät so, wie Sie es möchten? Ich denke, die Antwort ist ja. Mit HiRise [einer Kamera an Bord der NASA-Sonde Mars Reconnaissance Orbiter] haben wir großartige Landing-Site-Aufnahmen gemacht, und so verstehen wir wirklich die Geländegefahren in den Landeplätzen.

Und wir verstehen die Atmosphäre, soweit Sie die Atmosphäre des Mars verstehen können, nachdem Sie sie fünf oder sechs Mal durchflogen haben. Aber natürlich ist es das erste Mal, dass wir diese Art von Landung machen, und der Mars ist ein gefährlicher Ort.

Wir sind ziemlich zuversichtlich, dass dies funktionieren wird. Wir haben alles gemacht, was wir zu tun wissen. [Beste (und schlechteste) Marslandungen aller Zeiten]

ProfoundSpace.org: Es ist schwierig, einen Roboter auf der Oberfläche eines anderen Planeten zu landen. Sie können also niemals den Erfolg garantieren; Sie können alle möglichen Schritte unternehmen, um sich die beste Chance zu geben.

Theisinger: Genau richtig.Wir waren zuversichtlich in MER, und wir hatten vier Probleme während des ersten Teils der Mission - drei während der Kreuzfahrt, und die Sol 18 [Mars Tag 18] Anomalie als wir landeten.

Also, gibt es Dinge, die in diesem Design begraben sind, die uns zu betrieblichen Problemen führen könnten? Das glauben wir nicht. Wir würden sie sicher reparieren, wenn wir sie finden würden. Aber es ist ein komplexes Biest, und man weiß es nie. Das macht dich nervös. Es ist die Tatsache, dass du es nie weißt.

ProfoundSpace.org: MSLs Mission ist für ein Mars-Jahr, das sind fast zwei Erdenjahre. Spirit und Opportunity landeten mit dreimonatigen Missionen, und Opportunity ist immer noch mehr als sieben Jahre nach der Erde aktiv. Hast du das Gefühl, dass die MER-Rover die Erwartungen zu hoch erhoben haben? Werden die Leute erwarten, dass Curiosity noch 10 Jahre später tuckern wird?

Theisinger: Ich hoffe nicht. Ich hoffe, dass ihre Erwartungen nicht unrealistisch sind. Aus Sicht der Design-Analyse und vom Teststandpunkt aus haben wir das getan, was wir normalerweise tun, und es dreimal für sein Designleben testen.

Würden wir uns auf diese Weise wundern, wenn es sechs Jahre gehen würde? Ich denke nicht. Aber die Missionsplanung und alles wird auf zwei versprochen, und genau das sind die Anforderungen der Stufe 1 [Mission], und dafür haben wir uns entschieden.

ProfoundSpace.org: Aber es gibt eine Menge Arbeit, die in zwei Jahren erledigt werden kann. Es wird in dieser Zeit viel Boden bedecken können.

Theisinger: Ja, und tatsächlich wird es in der Lage sein, die Landungsellipse zu verlassen. Sowohl die Roving-Fähigkeit als auch die Dauer der Mission werden uns ermöglichen, dies zu tun.

Und das EDL-System - wir fliegen jetzt eine geführte Einreise. Anstatt diese lange, schmale Landungsellipse zu haben, haben wir eine 20 mal 25 Kilometer lange Landungsellipse, und das gibt uns viele Orte, wo wir hingehen können.

ProfoundSpace.org: Sie haben noch nicht ausgewählt, wo der Rover landen wird. Es gibt noch vier Kandidaten.

Theisinger: Stimmt. Mitte Mai geben wir eine Reihe von Landeprüfungen und Workshops in Auftrag, und dann werden wir im Juni eine Zertifizierungsprüfung durchführen. Dann werden wir den Administrator Ende Juni oder Anfang Juli mit einer Empfehlung für welchen von diesen vier sollte er gehen.

ProfoundSpace.org: Alle vier Seiten eine flache Stelle haben, wo es sicher zu landen ist, aber sie sind alle nahe an einer interessanten Topographie, die Curiosity erreichen kann, richtig?

Theisinger: Stimmt. Das stimmt in Holden [Krater] und Eberswalde [Krater] und Gale [Krater]. In Mawrth [Vallis] landest du tatsächlich auf interessanten Dingen. Und auch in Eberswalde hat man in den letzten Jahren herausgefunden, dass es auch interessante Dinge gibt.

ProfoundSpace.org: MSL sollte ursprünglich im Jahr 2009 starten; Es hatte eine zweijährige Verzögerung sowie einige Kostenüberschreitungen. Welche der größten Herausforderungen bestand darin, diese Mission zusammenzuführen?

Theisinger: Es endet immer, wenn Sie fertig sind, der Zeitplan. Sie beginnen, und es gibt Verzögerungen aufgrund unvorhergesehener Umstände. Die Technologie, auf die Sie sich verlassen haben, ist nicht ganz so ausgereift, wie Sie es sich vorgestellt haben. Der Verkäufer hat einige Schwierigkeiten.

Es gibt alle möglichen Dinge. Und wir müssen in der Lage sein, das Integrations- und Testprogramm bis zum Launchpad zu unserer Zufriedenheit zu erledigen. Das war die größte Herausforderung. Und wir haben einige späte Probleme gefunden, die uns zu einigen Nacharbeiten veranlasst haben.

Jedes Mal, wenn wir das machen, nehmen wir das Fahrzeug für ein paar Wochen ab. Dies ist das dritte Mal, dass wir das Fahrzeug öffnen, um einige Nacharbeiten zu machen. Das war eine Herausforderung - das Testprogramm auf dem von uns gewünschten Niveau zu halten und gleichzeitig diese Art von Überraschungen einzufügen.

Aus technischer Sicht war es eine Herausforderung, den Bohrer und die Probenverarbeitung durchzuführen. Es war eine Herausforderung, das Radar fertig zu bekommen. Es war eine Herausforderung, die Avionik fertig zu bekommen.

Aber am Ende glaube ich nicht, dass wir irgendwelche technischen Kompromisse in einem dieser Bereiche gemacht haben. Es hat uns Zeit gekostet, und es kostet unseren Sponsor [NASA] und uns etwas Geld, aber am Ende denke ich, dass wir das Fahrzeug bekommen haben, das wir bekommen wollen. Ich bin sehr zufrieden mit der technischen Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs, und ich bin sehr zufrieden mit der Art, wie das Testprogramm abgelaufen ist.

ProfoundSpace.org: Es ist wichtig, alles richtig zu machen, auch wenn es Verzögerungen oder Kosten verursacht. Weil du nach dem Start nichts wirklich reparieren kannst.

Theisinger: Stimmt. Und wir haben diesen Standpunkt. Wir werden dieses Baby nicht vor seiner Zeit veröffentlichen. Aber wir sind zuversichtlich, dass wir mit dem Integrationsprogramm und der noch ausstehenden Testzeit zufrieden sein werden.

ProfoundSpace.org: Wenn dieser Rover organische Stoffe auf dem Mars findet, was ist der nächste Schritt in der Erforschung des Mars? Ist es eine Probenrückgabe?

Theisinger: Ich denke, das ist eine Frage, die Sie wirklich an das Programmbüro richten sollten. Wir haben die Missionen 2013 in den Büchern; Wir arbeiten mit den europäischen Partnern an den Entwicklungen für 2016 und 2018. Die Decadal Commission legte der Stichproben-Rückkehr-Mission eine sehr hohe Priorität bei. Das sind also die Tatsachen vor Ort.

In der Welt, in der wir leben, und in den Budgets, in denen wir leben, und solchen Dingen, gibt es immer noch viel schweres Heben.

ProfoundSpace.org: Wie wird sich das Gefühl im August 2012 verhalten, wenn Curiosity landet und du diesen Rover auf der Marsoberfläche herumfahren siehst? Willst du eine Flasche Champagner?

Theisinger: Nun, es kommt darauf an, wer du bist. Ich denke, wir werden uns alle großartig fühlen, wenn es landet und wir haben einen Rover, der auf der Oberfläche des Mars operiert.Ich erinnere mich, als Spirit und Opportunity gelandet sind, wurden sie absolut unbezahlbare Vermögenswerte, weil du so viel Risiko in Rente gebracht hast, sie an diesen Ort zu bringen, und sie können endlich ihre Arbeit machen.

Aber ich habe die Jungs darauf hingewiesen, als Spirit und Opportunity landeten, dass wir nur eine der Level-1-Anforderungen erfüllt hatten, nämlich den Start und die Landung auf dem Mars. Wir hatten diese lange Liste von anderen Level 1 Anforderungen zu gehen.

Und es wird dasselbe sein. Die Leute, die an EDL gearbeitet haben, werden stolz sein. Sie werden unglaublich glücklich damit, und ihre Arbeit wird eine gute Arbeit sein. Aber für die Wissenschaftler ist es zu diesem Zeitpunkt gerade aus der Garage gekommen.

Es hängt also davon ab, wo Sie auf dem Projekt sitzen. Wir werden alle ungeheuer glücklich und zufrieden sein, aber für einige Leute ist es das Ende der Geschichte für sie persönlich, und für einige ist es nur der Anfang.