Wie der neue Mars Rover der NASA nach Hause ruft

Nachdem der Curiosity-Rover der NASA dieses Wochenende auf dem Mars gelandet ist, wird einer der ersten Aufträge sein, nach Hause zu rufen.

Missionsmanager zurück auf der Erde werden gespannt auf Nachrichten über den 2,5 Milliarden schweren Mars Science Laboratory Rover warten, der um 10:30 Uhr landen wird. PDT am 5. August (01:30 Uhr EDT, 0530 GMT, 6. August), Beginn einer zweijährigen Mission. In der Tat arbeiten die Controller in den ersten 90 Tagen der Mission so zusammen, als ob jeder Tag 24 Stunden und 40 Minuten lang wäre - die ungefähre Dauer eines Mars-Tages.

"Es ist die bestmögliche Nutzung des Rovers, während es auf dem Mars frisch und neu ist", sagt Ashwin Vasavada, MSLs stellvertretender Projektwissenschaftler. "Im Idealfall würden wir das für die nächsten 10 Jahre tun, aber die Realität ist, dass es nach 90 Tagen besser für alle ist, zurück in die Erdzeit zu gehen."

Controller auf der Erde haben drei Möglichkeiten, Neugier zu huldigen, während sie sich im Gale-Krater herumtreibt. Zwei sind direkte Verbindungen durch NASAs Deep Space Network, eine weltweite Sammlung von Antennen. Er bietet sowohl eine feste Antenne mit geringer Verstärkung, die am besten für grundlegende Befehle und Notfälle geeignet ist, als auch eine pointable High-Gain-Antenne für komplexe Befehle. [11 Amazing Things NASA Mars Rover kann tun]

Curiosity hat auch ein Ultrahochfrequenz-Kommunikationssystem (UHF) mit höherer Geschwindigkeit, das Signale an das Mars umkreisende Raumfahrzeug senden kann, das sie wiederum zur Erde weiterleitet.

Um die Bilder zurückzusenden, muss Curiosity mit dem Mars Reconnaissance Orbiter und dem Mars Odyssey-Raumschiff in Verbindung bleiben, zwei Sonden, die den Mars umkreisen und von denen jeder zweimal mit dem Rover sprechen kann. (Odyssey erholt sich derzeit vom Verlust eines seiner drei Reaktionsräder.)

"Die High-Gain-Antenne gibt uns nur eine moderate Menge an Bandbreite", sagte Vasavada zu ProfoundSpace.org. "Wir können jeden Morgen eine Reihe von Befehlen übermitteln. Aber es reicht nicht, jeden Tag Hunderte von Bildern zu übertragen."

Zur Navigation hat der Rover zwei Leitsysteme an Bord. Man hält den Rover über seine Position auf dem Roten Planeten auf dem Laufenden, die benötigt wird, um die Erde am Himmel zu finden und mit der NASA in Kontakt zu bleiben. Das andere System berechnet, wie nahe Curiosity an Felsen und anderen Hindernissen ist.

"Für dieses System ist es uns egal, wo wir im Universum sind", sagte Vasavada. "Wir kümmern uns darum, wenn wir mit unserem Laser auf diesen Felsen schießen können oder nicht."

Um die Entfernung zu Felsen und anderen Objekten zu messen, erstellt Curiosity mehrere Kameras, um Stereo-Entfernungskarten zu erstellen und eine dreidimensionale Sicht auf die Umgebung zu gewinnen.

Die Controller müssen dann entscheiden, wie sich Curiosity auf das Ziel ausrichten soll. Es kann einen "blinden" Modus verwenden, in dem es angewiesen wird, eine bestimmte Entfernung in eine Richtung zu fahren, oder es kann zu einer Gefahrvermeidungssituation wechseln, in der der Rover häufig die Umgebung überprüft, um sicherzustellen, dass er sich sicher bewegen kann.

Curiosity hat Sensoren, um zu erkennen, ob es rutscht, und es stoppt die Bewegung sofort, wenn es eine bestimmte Schwelle unterschreitet. Ein früherer Rover, Spirit, beendete seine Reise in einer Sandfalle, aber Vasavada sagt, dass Curiosys System zur Vermeidung von Verrutschen nicht unbedingt als Reaktion auf das Schicksal von Spirit enthalten war.

"Sie müssen nur eine Risikobewertung vornehmen, bevor Sie den Befehl senden", sagt er. "Das Problem des Geistes war, dass es eine geschichtete Oberfläche war. Was auf der Oberfläche war, betrog alle Beteiligten, um zu denken, dass es sicher war, weiterzufahren, und dann durchbrach es diese Schicht."

Mit Curiosity "werden wir sehr vorsichtig sein und diese Gruppe von Wissenschaftlern und Ingenieuren zusammenarbeiten lassen, jedes Mal, wenn wir eine Fahrt befehligen."

Der NASA-Curiosity-Rover - das Herzstück der 2,5-Milliarden-Dollar-Mission des Mars Science Laboratory (MSL) der NASA - landete am 5. August auf dem Mars. Wie viel wissen Sie über Curiosity und seine Mission?