Live-Blog zu Raumfahrt-News vom 25. Mai 2017

Jede Menge Ergebnisse der Juno-Mission vom Jupiter v.a. von den ersten beiden Perijovien sind soeben publiziert und auf einer Telecon vorgestellt worden (auch Press Releases von AGU, AAAS, NASA, SwRI, JPL, Riken, Univ. of Leicester und ASI und Vorab-Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier): von oben ein Blick auf den Südpol mit jeder Menge 1000 km großen Zyklonen (die keiner erwartet hatte), zwei ebenfalls amateurverarbeitete Bilder vom 19. Mai, eine Animation der südlichen Aurora (wo überraschenderweise Elektronen auch von unten in die Atmosphäre schießen, was das rote Glühen gibt), die Ringe des Planeten zum ersten Mal von „innen“ aufgenommen (mit dem Orion im Hintergrund), eine Sonifikation von Plasmawellen und das überraschend inhomogene Innere des Planeten aus Messugen des Microwave Radiometer. Schon die Kapsel von Galileo war ‚reingefallen‘, als sie in einer besonders trockenen Stelle der Atmosphäre niederging – aber solche exotischen Orte gibt es wohl viele. [20:45 MESZ] „The contributions from the amateurs are essential“ für das Pointing der JunoCam und die Verarbeitung der Bilder, heißt es noch in Q&A: Das Kamera-eigene Team ist sehr klein und könnte das alles gar nicht leisten. So eine große Rolle spielten Amateurastronomen noch nie bei einer NASA-Mission. [21:10 MESZ] Die Science-Papers über Atmosphäre und Magnetosphäre (beide open access, dito 12 der 44 weiteren Papers in den GRL) und weitere Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier. [23:55 MESZ – Ende. NACHTRÄGE: Jupiters Schwerefeld visualisiert, stark verarbeitete JunoCam-Bilder des letzten Perijoviums als Video hier und hier – und Aufzeichnungen der Telecon hier und hier]

Die 1. Electron-Rakete hat es „in den Weltraum“ geschafft

Bisher gibt es nur diesen dürren Tweet (dessen Formulierung heißen könnte, dass ein Orbit nicht erreicht wurde) und einen Videoclip aus einem nicht öffentlich bekannten Webcast, aus dem hier kühn ein Bild gegrabbt wurde – aber die neuseeländisch-amerikanische Elektron-Rakete hat es nach drei Verschiebungen offenbar gerade ‚in den Weltraum‘ geschafft. Was dieselbe Firma übrigens bereits 2009 mit einer Suborbital-Rakete geschafft hatte. [6:45 MESZ] Der Start erfolgte um 6:20 MESZ, so sieht’s jedenfalls in dem Video aus. [7:00 MESZ] Auch ein Video von einer Kamera an Bord – aber ob ein Orbit erreicht wurde, ist weiter unklar. [7:15 MESZ]

Ein viel besserer Screengrab vom Start – diesmal aus dem ersten offiziellen Video der Firma. [7:30 MESZ] Ein erster Artikel: Die erste Stufe arbeitete tadellos, auch die Stufentrennung und die Zündung der zweiten gelang – aber der Orbit wurde nicht erreicht. Auch ein weiteres gutes Video des Starts und ein weiterer Artikel ohne neue Details. [8:00 MESZ] Ein Press Release von Rocket Lab: „We had a great first stage burn, stage separation, second stage ignition and fairing separation. We didn’t quite reach orbit and we’ll be investigating why, however reaching space in our first test puts us in an incredibly strong position to accelerate the commercial phase of our programme“. [8:25 MESZ] Wie hoch sie kamen, wissen sie selber nicht … wie 2009 übrigens. Und nochmal alle Videos des Starts zusammen. [8:35 MESZ] Weitere Artikel hier und hier – und auch in Russland ist gerade was gestartet. [8:55 MESZ. NACHTRAG: mehr Links dazu] Weitere Videos von Bord der Elektron hier und hier, noch mehr Visuals und weitere Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier. [14:35 MESZ] Ein Video der Firma zum Start und weitere Artikel hier, hier und hier. [20:05 MESZ. NACHTRÄGE: der Start aus der Nähe gefilmt, ein AK Aerospace PR, noch mehr Artikel hier, hier und hier und mehr Links]

Heute vor 40 Jahren kam der erste „Star Wars“-Film in die Kinos in den USA, erst nur ganz wenige (hier der originale Anfang) – später wurde er zur Episode IV und hat inzwischen 4 Prequels und 3 Sequels und bald gibt’s auf beiden Seiten noch mehr Zuwachs: So lange Disney die 2012 von George Lucas erworbene Kuh melken kann, daraus wird kein Hehl gemacht, ist die Zahl zukünftiger Filme in diesem Universum nach oben offen. Die Deutschland-Premiere von „Star Wars“ – als „Krieg der Sterne“ – folgte übrigens erst am 9. Februar 1978: Das waren noch Zeiten … [6:15 MESZ. NACHTRÄGE: ein antiker Trailer und weitere Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier]

Warum Schiaparelli abstürzte: Software-Mängel aufgedeckt

Man hat es – nach vielen Monaten Grabesstille – kaum mehr erwartet, aber gestern ist tatsächlich ein gekürzter Abschlussbericht des Schiaparelli Inquiry Board (SIB) über den Absturz des Landedemonstrators bei der ersten ExoMars-Mission letzten September publik geworden: Was damals schief ging (Schiaparelli alias Entry Demonstrator Module oder EDM sendete munter die ganze Zeit, aber 43 Sekunden vor der erwarteten Landung war Schluss), ist nun sehr genau bekannt. Das EDM bestimmte seine räumliche Lage durch Integration der Messungen von Kreiseln in der Inertial Measurement Unit (IMU), die vor dem Atmosphärenabstief mit Hilfe eines Sonnensensors auf dem Backshield geeicht wurden: Danach wurde immer weiter addiert.

Das Disaster begann mit dem Öffnen des Fallschirms, durch das unerwartete Schwingungen des EDM mit 2.5 Hertz ausgelöst wurden: Eine eindeutige Ursache dafür konnte das SIB nicht bestimmen, die Entfaltung eines Fallschirms bei hoher Geschwindigkeit ist ein komplexer Vorgang. Aber bei neuen Simulationsrechnungen des Fallschirmverhaltens (durch Experten am JPL übrigens) kam es immer wieder mal zu Ausschlägen von einer Heftigkeit, dass sie die Kreisel einer tadellos arbeitenden IMU in Sättigung treiben konnten. Zu dumm, dass man diese Simulationen nicht vorher gemacht hatte – denn zu genau so einer Sättigung der IMU war es in der Realität rasch gekommen. Sie wurde dem Computer für Guidance Navigation and Control (GNC) des EDM auch mitgeteilt, mit einem Flag, das freilich durch einen Mangel der IMU-Programmierung zu lange auf „an“ stehen blieb: Der GNC integrierte so lange munter weiter den IMU-Wert am Anschlag, während das EDM in Wirklichkeit eben nicht immer weiter in einer Richtung kippte sondern hin und her schwang.

Bald ging der GNC von einer um sagenhafte 165°(!) falschen Lage des EDM aus, d.h. dass es beinahe auf dem Kopf stand, während es in Wirklichkeit nur ein bischen schaukelte! Diese Schwingungen dämpften sich in der Folge fast ganz weg, der Abstieg ging normal weiter, und ein Timer warf den Hitzschild ab: Damit konnte nun das Radar Doppler Altimeter (RDA) die Arbeit aufnehmen. Dessen Höhenmessung hängt natürlich vom Winkel des EDM zur Oberfläche ab, eine Verkippung, die zu längeren Laufwegen der Pulse führt, muss herausgerechnet werden – und die Information über diesen Winkel bezieht der GNC aus seiner bisherigen Integration der IMU-Messungen. Die aber war ja nun seit dem Fallschirm-Zwischenfall völlig falsch, so dass der GNC auf eine negative Höhe des EDM schloss (was natürlich Unfug sein musste, doch ein Konsistenz-Check fand nicht statt) und umgehend die Landesequenz einleitete: Backshell und Fallschirm wurden abgeworfen und das Landetriebwerb eingeschaltet.

Und nach 3 Sekunden schon wieder aus, denn der GNC wähnte sich schließlich bereits unter der Marsoberfläche: Die Folge war ein freier Fall des EDM aus etwa 3.7 km Höhe, mit einem etwa 150 m/s schnellen Aufschlag rund 35 Sekunden später. Verantwortlich waren also in letzter Konsequenz ein Fehler in der IMU-Software (das Sättigungs-Flag stand zu lange) und fehlende Checks der GNC-Software auf Konsistenz der Werte der IMU sowie der kombinierten Messungen von IMU und RDA: Das Messungs-Chaos durch die Schwingungen kurz nach dem Fallschirm-Entfalten hätte der GNC sonst wohl wegstecken können. Was wiederum zu diesen Versäumnissen geführt hat, deutet der gekürzte SIB-Bericht nur an: unzureichende Tests des IMU-Verhaltens und mangelnde Kommunikation zwischen dem IMU-Hersteller und dem Hauptkontraktor des EDM (die beide zudem eine mögliche IMU-Sättigung gar nicht auf dem Schirm hatten) spielten eine Rolle.

Wäre übrigens der Fehler mit dem IMU-Flag nicht gemacht worden, dann wären bei einer erfolgreichen Landung die anderen fundamentalen Probleme des Projekts – die krassere Fallschirm-Dynamik, die nicht ausreichende Fehlertoleranz der Bordsoftware und das stellenweise mangelhafte Management – vielleicht gar nicht erkannt worden. Entsprechende Lehren sollen nun gezogen werden: Der Fallschirm muss besser verstanden und das ganze Entscheidungssystem der Flugsoftware robuster werden, insbesondere mit „sanity checks“ der Daten und abgeleiteter Werte vor kritischen Schritten. Beim Lander von ExoMars 2020 wird die IMU zwar eine andere sein, aber nun weiß man genau, auf was sonst noch alles besser zu achten ist. Auch ein italienischer Press Release und Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier. [3:05 MESZ. NACHTRAG: die ganze Geschichte noch mal, mit neuen Details zur fatalen saturation flag persistence]

Das James Webb Space Telescope im Clean Room des JSC in Houston, wo es noch einen Kältetest über sich ergehen lassen muss; auch ein Workshop zur Planung von Beobachtungen mit dem großen IR-Satelliten, dessen Start weiterhin für Oktober 2018 geplant ist – und vor 8 Jahren und 1 Tag landete die Atlantis nach der letzten Hubble Servicing Mission: Der inzwischen 27 Jahre im Orbit befindliche Satellit wurde in so gutem Zustand hinterlassen, dass er immer noch tadellos arbeitet. Derweil hat Gaia exklusive Daten des Release 2 rausgerückt, um die Beobachtung von drei Sternbedeckungen zu unterstützen.

So soll der – immer noch namenlose – NASA-Marsrover aussehen, der im Juli oder August 2020 starten soll. Auch eine Beschleunigung der Mission zu Psyche (Start 1 Jahr, Ankunft am Asteroiden 4 Jahre früher), noch mehr JunoCam-Verarbeitungen durch Fans hier, hier und hier [NACHTRAG: und hier] – und was Cassini nahe der nördlichen Sonnenwende sieht, wie der nächste Durchflug noch dichter an die Ringe heran führen wird als die bisherigen, und ein nicht ganz frischer Enceladus in Sichelgestalt.

So soll der Raumtranspoter XS-1 alias ‚Phantom Express‘ aussehen, den Boeing für die DARPA bauen soll (Artikel hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier und von früher hier): Es geht um den sehr schnellen Start kleiner Satelliten. Auch ein Teleskop-Netz für Satelliten-Verfolgung, wie Amateure endlich den jüngsten Geheimsatelliten fanden, wie Galileo gegen Geisterfahrer helfen könnte, was statt der ARM gemacht werden könnte – und schon wieder neue Kosten im Zusammenhang mit dem SLS. [1:15 MESZ]

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