Weniger Energie durch Marsstaub – doch noch laufen die Messungen bei InSight

Staubige Angelegenheit: Dieses Bild wurde am 28. April 2022 von der Kamera am Teleskoparm des InSight-Landers aufgenommen. Die Staubschicht auf dem Lander inklusive der Solarpanele ist deutlich zu erkennen.

Seit gut eineinhalb Jahren operiert die NASA-Sonde InSight in der sogenannten Extended Mission auf dem Mars. Der Lander kämpft seit langem mit der nachlassenden Stromversorgung, die durch die zunehmende Bedeckung der Solarpanele mit Marsstaub bedingt ist. Die Panele könnten nur durch ausreichend kräftige Marswinde wieder etwas vom Staub befreit werden. Obwohl wir viele vorbeiziehende Wirbelstürme entdeckt haben, hat keiner die Sonnenkollektoren von InSight gereinigt.

Die zur Verfügung stehende Energie musste in den vergangenen Monaten sehr sorgsam verplant und genutzt werden. Der Fokus lag dabei insgesamt besonders auf den wissenschaftlichen Messungen der Mission. Die beteiligten Teams unter der Führung des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA und Lockheed Martin, die den Lander betreiben, haben es geschafft, diese einmalige Mission bis heute in Betrieb zu halten. Bei der Landung von InSight (26. November 2018) produzierten die Solarpanele noch etwa 5.000 Wattstunden pro Marstag oder Sol. Jetzt produzieren sie mit 500 Wattstunden pro Sol nur noch etwa ein Zehntel. Und der Marsstaub auf den Panelen nimmt weiter zu, während der Sonnenstand mit dem einsetzenden Winter an der Landestelle abnimmt. weiterlesen

Mondflug für MARE: Unser Strahlungsmessgerät M-42 mit smarter Lösung zum Stromsparen

Ein Flugmodell des M-42-Strahlungmessgeräts des DLR mit den zwei eingestöpselten Batterien und der Batteriehalterung

Ein Teil des MARE-Experiments sind die 16 Strahlungsmessgeräte mit dem Namen M-42, die unsere Arbeitsgruppe Biophysik der Abteilung Strahlenbiologie am DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin entwickelt, getestet und jetzt auch final für die NASA-Mission Artemis-1 gebaut hat. M-42 ist ein aktives Strahlungsmessgerät. Es braucht also Strom, um den Strahlungsdetektor (eine kleine Si-Diode) und die dazugehörige Mess-Elektronik zu versorgen, um die dabei generierten Messdaten abzuspeichern. Die Stromzufuhr kann entweder direkt über ein USB-Kabel oder über Batterien erfolgen, die einfach an zwei Anschlüssen in unser M-42 eingestöpselt werden.

Das klingt im Prinzip alles ganz einfach. Aber jeder, der schon einmal gehofft hat, sein Handy möge bis zur nächsten Lademöglichkeit durchhalten, weiß um unsere Abhängigkeit von Batterien beziehungsweise Akkus und deren Kapazität. In diesem Zusammenhang haben wir gerade bei dieser Mission ein großes Problem: Unsere M-42-Messgeräte und unsere Messkörper Helga und Zohar sind zwar Teil der NASA-Mission Artemis-1, aber wir bekommen keine Daten- und Stromschnittstelle zum Orion-Raumschiff. weiterlesen

Der Letzte macht die Tür zu

Das Raumschiff Endurance kurz nach dem Abdocken von der Internationalen Raumstation.

Wenn ich von einer längeren Dienstreise endlich, endlich wieder die Heimfahrt zu meiner Familie antreten darf, dann genieße ich die verschiedenen Schritte und „letzten Handlungen“, die mich meiner Frau und meinen Kindern näher bringen: Das Loswerden des Hotelschlüssels, dann das Zurückgeben des Leihwagens am Flughafen, die Gepäckabgabe, bis man letztlich im Abflugbereich sitzt – nur noch mit dem MP3-Player und dem Buch in der Hand, welches man in den vielen Flugstunden gerne lesen möchte. Irgendwie ein Gefühl der Freiheit...

Vielleicht ging es Matthias Maurer ähnlich, als er sich heute Nacht auf der ISS verabschiedete und sich in die Dragon-Kapsel „Endurance“ setzte, die ihn zurück auf die Erde bringen wird? Für ihn kommen sicher noch andere Aspekte dazu: Seine „Dienstreise“ hat Monate gedauert, auf ihn wartet ein großes „Hallo“ auf der Erde und viele weitere Wochen des „Missionsabschlusses“. Ob er jemals nochmal auf die Internationale Raumstation ISS zurückkehren wird in der Zukunft steht buchstäblich in den Sternen. Und es wird schwierig sein, das Erlebte noch zu toppen. weiterlesen

Bammm, bammm, bammm...

Herzliche Begrüßung der Crew-4 von den Mitgliedern der Crew-3.

Bei der letzten Fußballweltmeisterschaft habe ich per Handy meinem kroatischen Astronautentrainer-Kollegen alles Gute gewünscht, als plötzlich die kroatische Nationalmannschaft – zumindest für mich als Fußball-Nullchecker überraschend – im Endspiel gegen Frankreich gestanden ist. Seine Antwort war typisch Nicola: „Wir fegen die Franzosen vom Platz, das geht so: Bammm, bammm, bammm“...

Letztlich ist es dann etwas anders gekommen, aber sein „Bammm, Bammm, Bammm“ ist mir in Erinnerung geblieben und kommt mir jetzt wieder in den Sinn, wenn ich an die derzeitige europäische Präsenz auf der Internationalen Raumstation ISS denke: Ich glaube nicht, dass wir schon mal so dicht aufeinander „unsere Missionen“ hatten: Auf Thomas Pesquets Mission „Alpha“ folgte direkt Matthias Maurers „Cosmic Kiss“ – nur die Startverschiebungen hatten verhindert, dass die beiden die „Stabübergabe“ direkt im Orbit vollzogen. Und nun ist diesen Mittwoch Samantha Cristoforetti auf der Raumstation angekommen und kann mit ihrem Corps-Kollegen Matthias einige gemeinsame Tage auf der ISS verbringen, bevor es in Kürze für ihn heimwärts geht. weiterlesen

Projekt MARE: Mit der Orion zum Mond – und wieder zurück

Mit dem Raumschiff Orion soll die unbemannte NASA-Mission Artemis-I innerhalb von 42 Tagen zum Mond und wieder zurück zur Erde fliegen

Im Sommer des Jahres 2022 ist es endlich soweit: Unser MARE-Experiment fliegt mit der NASA-Mission Artemis-I einmal um den Mond. Seit Jahren haben wir auf diesen Zeitpunkt hingearbeitet und mussten damit zu leben lernen, dass es bei Weltraumprojekten immer wieder zu Verzögerungen kommt. Auch hatten wir sehr mit den Auswirkungen der Coronakrise zu kämpfen. Sie stellte uns bei der Fertigstellung des Experiments vor große und ganz neue Herausforderungen.

MARE ist das Matroshka AstroRad Radiation Experiment, mit dem wir mit den zwei "nicht-menschlichen Passagieren" Helga und Zohar die Strahlenbelastung auf dem Mondflug der Orion-Kapsel messen werden. Die beiden 95 Zentimeter großen, weiblichen Phantome sind in ihrem Inneren schichtweise (genauer: in 38 Schichten) mit Kunststoffelementen verschiedener Dichte ausgerüstet. Diese Elemente simulieren die Knochen und Organe des Körpers, zum Beispiel Lunge, Magen, Gebärmutter und Knochenmark. Zohar wird auf dem Orion-Mondflug mit der Schutzweste AstroRad, Helga ohne Schutz fliegen. So sammeln die baugleichen Modelle vergleichbare Datensätze, um die Wirksamkeit der Schutzweste bewerten und verbessern zu können. weiterlesen

Vor 50 Jahren: Apollo 16 und die „falschen“ Steine

Jump! Ob dieses Foto Eddie van Halen 1983 zu seinem wohl bekanntesten Song animiert hatte? John Young salutierte jedenfalls am ungewöhnlichsten von allen zwölf ‚Moonwalkern‘ vor dem Star Spangled Banner; links die Mondfähre Orion.

„Habt ihr heute bei Eurer Exkursion irgendwelche Felsen gesehen, bei denen ihr sicher seid, dass es keine Brekzien sind?“ bohrte Tony England nach, der Capcom während der zurückliegenden Stunden, als die beiden Apollo-16-Astronauten ihre erste Mondexkursion absolvierten. Der ‚Capsule Communicator‘, jener Astronaut am Boden, der die Kommunikation mit den Apollo-Astronauten auf dem Mond und in dessen Umlaufbahn führte, wurde von den Wissenschaftlern im ‚Backroom‘, einem Raum hinter dem Kontrollzentrum, intensiv bearbeitet, noch einmal nach den Gesteinen entlang der ersten Exkursionsroute nachzuhaken. Denn John Young und Charly Duke hatten nicht das gefunden, was sie nach Meinung der Geologen hätten finden müssen: Vulkangesteine. Entsprechend fiel Charly Dukes Antwort aus: „Negativ. Ich habe nichts gesehen von dem ich überzeugt wäre, dass es keine Brekzie ist.“ weiterlesen

Hotel am Ende des Universums

Blick von der ISS auf die sich annähernde Dragon-Kapsel Endeavour von SpaceX mit den vier Astronauten der Mission Axiom 1 an Bord (rechts oben). Links unten im Bild ist der Mond zu erkennen.

Zugegeben, die Überschrift zu diesem Blog habe ich wieder mal bei Douglas Adams geklaut – leicht abgewandelt allerdings: Da trägt der zweite Band seiner fünfteiligen Trilogie den Titel „Das Restaurant am Ende des Universums“. Weiterhin ist die Überschrift eigentlich denkbar ungeeignet für diesen Artikel, denn mit einem Hotel hat die Internationale Raumstation ISS eigentlich nur den Übernachtungsaspekt gemein. Obwohl: Im Augenblick vollzieht sich gerade ein bemerkenswerter Paradigmenwechsel: Seit Samstag befindet sich erstmals für einige Tage eine rein privatwirtschaftlich finanzierte Gruppe von Astronauten an Bord der ISS. Für die Vier ist es freilich kein „Hotelaufenthalt“ mit Bedienung und Erholungsprogramm, sondern sie verfolgen ein ambitioniertes Forschungsprogramm mit über 25 Experimenten, vielen Fotoprojekten und einer Menge Öffentlichkeitsarbeit. weiterlesen

Über Levitation, Alchemie und anderes...

Geschafft - die neue Pumpe für den EML ist eingebaut.

Als ich das erste Mal von einem "Levitator" gehört habe, habe ich das gedanklich gleich neben Golem, dem Stein der Weisen und dem heiligen Gral eingeordnet, also irgendwo in dem Dunstkreis von Magie, Mystik und Verschwörungstheorien - vielleicht hatte ich damals gerade zu viel Umberto Eco gelesen.

Umso mehr hat es mich dann erstaunt, als ich dem Begriff Levitation dann wieder in meinem Physikstudium begegnet bin: Über einem Supraleiter kann man tatsächlich magnetische Gegenstände "fliegen" lassen - eine nicht ganz einfach zu erklärende Interaktion der magnetischen Eigenschaften des Supraleiters mit dem Magneten, ich müsste es auch erst mal wieder nachschlagen. weiterlesen

Ein Außeneinsatz ist kein Spaziergang

Jeder Außenbordeinsatz muss genauestens vorbereitet werden – von Seiten der Astronauten ebenso wie von den Mitarbeitern im Kontrollzentrum.

Unsere Astronautenkollegen werden nicht müde, zu betonen, dass ein Außeneinsatz an der Internationalen Raumstation ISS eben kein „Spaziergang“ ist, wie man so üblicherweise leicht daher sagt. Jeder Extravehicular Activity (EVA) gehen akribische Vorbereitungen, spezifisches Training und Arbeiten von dutzenden von Experten voraus – so auch diesem Außeneinsatz heute von Matthias Maurer und Raja Chari. weiterlesen

"Luftholen" für zukünftige Mondmissionen

End-to-End-Test für das Life Support Rack an der EPIC-Konsole im Columbus-Kontrollzentrum.

Halten Sie doch mal die Luft an! Und? Wie lange schaffen Sie es? Über eine Minute ist ja schon mal sehr gut - aber wesentlich länger ist eher schon ein Ding der Unmöglichkeit. Luft braucht der Mensch, genauer gesagt: Sauerstoff - und ja nicht zu viel Kohlendioxid!

Daher ist das Environmental Control and Life Support Subsystem (ECLSS - sprich "ikliss"...) in jedem Raumfahrzeug eine ganz zentrale Komponente: Ohne ECLSS kein Leben an Bord. Weil auch ein Ausfall dieses Subsystems in nur kurzer Zeit (wie lange konnten Sie die Luft nochmal anhalten?) katastrophale Folgen haben würde, gibt es  nicht nur ein Gerät zur Sauerstofferzeugung und CO₂-Entfernung an Bord der Internationalen Raumstation ISS, sondern gleich mehrere. Und zwar derart, dass diese Geräte auch nach ganz unterschiedlichen Prinzipien arbeiten: Man möchte hiermit sicherstellen, dass es keinen systematischen Fehler geben kann, der dann in jedem der baugleichen Geräte zuschlägt und alle miteinander trotz Redundanz lahmlegt. Auch ganz ordinäre Druckluftflaschen sind darunter... weiterlesen