Rosetta - Philae - die Landung auf 67P/Churyumov-Gerasimenko

[seballa]

Auch wenn sich wesentlich versiertere Köpfe Gedanken um dieses und viel größere Probleme machen:

"Wo ist Philae ist im Moment eines meiner Lieblingsrätsel."

Mit den neusten Bildern http://blogs.esa.int/rosetta/2014/11/17/osiris-spots-philae-drifting-across-the-comet/

kann man sich ja schon ganz gut Vorstellen welche Richtung es weitergeht.

Ich habe einen ganz unwissenschaftlichen kindergartenmäßigem GIMP Check mit diesem Bild als Basis gemacht, hier werden die Höhenunterschiede deutlicher: http://blogs.esa.int/rosetta/files/2014/11/ESA_Rosetta_NAVCAM_141106_Mosaic.jpg.

Die Landeposition ist gut zu erkennen, an der linken Seite vom großen Krater, sind zwei kleiner Becken, die stufig zur kleinen Ebene ansteigen wo der markante Stein neben dem Landeplatz auszumachen ist.

Die Position 1 Nach Touchdown (ca. 9-10min später) ist dann am Rande des Kliffs rechts des ersten Beckens.

Wenn ich diese Stecke x 11 nehme (110 Minuten zum zweiten Touchdown) und davon absehe, dass das Bild ein bearbeitetes Mosaik ist, Philae event. durch die Rotation einen Drall hatte und der Komet sich auch dreht, bin ich schon ein ganzes Stück hinter der Klippe "auf der DUNKLEN SEITE".

Ein wenig Licht war ja aber auf dem ersten Foto zu sehen, aber 1 Stunde Sonne ist echt wenig! Es könnte also durchaus der Rand HINTER dem Kliff sein.

Die Dunkle Seite ist ja laut Bericht http://rosetta.jpl.nasa.gov/news/rosetta-dark-side-comet-0 derjenige, der im Perhil der Sonne am meisten ausgesetzt ist. Dann wird es für Philae zwar irgendwann zu heiß. Ich sehe aber durchaus Chancen, dass es eine Übergangsphase gibt, in der genug Sonne da ist um die Akkus aufzuladen (heizen muss mann dann ja auch nicht mehr so sehr) um noch ein paar spannende Experimente und Untersuchungen zu machen.

Grüße
Seballa

 

[zardoz]

Hallo zardoz,

ich finde es seltsam, daß Du mir solch ein Motiv, auch noch angesichts der hier von mir zitierten Cassini-Sonde unterstellst.

Wieso seltsam? Alles was danach kommt ist ja eine Predigt gegen RTG. Also hatte ich wohl doch Recht.

Oh ja, man kann sie kleiner bauen. Das Problem dabei: Der Temperaturunterschied zwischen kalter und warmer Seite des Pelletier-Elements ist entscheidend für den (eh sehr schlechten) Wirkungsgrad und daher kann die Abstrahlfläche zur Kühlung der kalten Seite nicht beliebig verkleinert werden. Ebenso ist es nicht möglich Pelletier-Elemente mit beliebiger Temperatur auf der heißen Seite zu betreiben. Das bedeutet, daß sich die Größe solcher Nuklid-Stromerzeuger wegen der Bauelemente zur Stromerzeugung nicht proportional zu ihrer Leistung verhält und damit hat die für den jeweiligen Leistungbereich unterschiedliche Energiedichte der verschiedenen Energiequellen auch einen großen Einfluß auf die Entscheidung, welche Energieversorgung man mit auf die Reise nimmt.

Wirkungsgrad, Leistungsverlust...mach mal halb lang. Wir reden hier nicht von der Voyagersonde. Das Ding soll ja nicht 50 Jahre halten und Strom im Kilowattbereich herstellen. Philae verglüht ja ohnehin in ein paar Monaten. Für die kurze Zeit und für die paar Gerätschaften hätte auch ein kleiner, wenn auch "schlechter" RTG genügt.

Soweit mir bekannt, werden die Bauteile für ein solches Projekt dort in Auftrag gegeben, wo sie zu einem günstigen Preis-Leistungsverhältnis zu bekommen sind. Das gilt auch für die nationalen Anteile dieses Projektes. Ich glaube jedenfalls nicht, daß man bei der DLR z.B. elektronische Standardbauteile selber neu entwickelt, statt sie letztendlich in Korea, Japan, China oder sonst wo auf der Welt einzukaufen. Es ist für mich daher auch nicht nachvollziehbar, welche Gedankengänge Dich dazu verleiten, mir solche Überlegungen zu unterstellen.

Die ESA setzt sich zusammen aus den mitunter größten Industrienationen dieses Planeten. Ein RTG kann hier gebaut werden, Punkt aus Mickey Mouse! Man muss es nur wollen.

Die sehe ich auch nicht und ebenso sehe ich nicht, daß das das entscheidende Kriterium gewesen wäre.

Also, geht doch.

Häufig verwendet wird Plutonium 238 und das mit guten Gründen.

Die Franzosen können sowas sicherlich erbrüten.

Ja, aber im hier relevanten Zusammenhang eben auch nicht als unmöglich.

Unmöglich nicht. Aber wir sehen die Probleme. Die Solarverkleidung von Philae war Ballast. Genauso wie das Harpunensystem. Das ist Fakt und kann nicht schöngeredet werden.

ob diese Überlegungen den entscheidenden Ausschlag gegeben haben, kann ich nicht beurteilen. Mir erscheint es erheblich wahrscheinlicher, daß man für das von der Gemeinschaft zur Verfügung gestellte Geld möglichst effektiv forschen wollte und will.

Natürlich hätte man diese Umweltlobbys ignorieren können. Aber der Imageschaden und die Propaganda-Kampagne die von den Ökolobbys dann vom Zaun gebrochen worden wäre, wäre immens gewesen. Darauf hatte die ESA wohl keine Lust. Ich weiß wovon ich rede, ich habe die unsäglichen Demos gegen Stuttgart21 miterlebt. Und das ist nicht mal ein AKW, sondern nur ein Bahnhof.

haben sie nicht? Soweit ich das verstanden habe, aus ‚gutem‘ Grund. Sie sollten nicht feuern, solange nicht mindestens zwei gleichzeitig Kontakt zum Boden hatten.

Das sind doch eh nur 2 Harpunen? Wie gesagt, alles eine Frage der Planung und Konstruktion. Das Harpunensystem hat versagt. Man hätte es flexibler und empfindlicher bauen müssen. Zugegeben, danach ist man immer klüger. Ich will ja auch nicht den ESA-Basher hier spielen, der Großteil ist ja gut gegangen und ich bin froh drum. Aber das hätte auch extrem in die Hose gehen können.

Der kardinale Fehler ist in meinen Augen dabei eher im Budget zu suchen und nicht in der ingenieurtechnischen Umsetzung des Budgets in ein solch überwältigend ehrgeiziges Projekt.

Na dann sind wir uns am Schluss dann doch einig. Mehr Geld für die ESA! Ich denke mit dem Fazit können wir beide gut leben. Womöglich hätte die ESA etwas ganz anderes hingstellt, mit viel mehr Zutrauen und mit größerer Verlässlichkeit, wenn genug Knete auf dem Tisch gelegen hätte. Teilweise wurde wahrscheinlich auch des Geldes wegen ein wenig gefrickelt, wo man womöglich ganz andere Ideen gehabt hätte.

 

[zardoz]

Hallo zardoz,

Nein, diese Gefahr existierte nicht. Rosetta umrundet den Kometen mit einer Umlaufgeschwindigkeit, welche kleiner ist als die Fluchtgeschwindigkeit. Wenn der Lander aus Rosetta gegen die Umlaufbahn mit ausreichend hoher Geschwindigkeit ausgestoßen wird, hat er keine Chance den Kometen zu verlassen, egal wie auch immer er landet. Nur mit einem Impuls der ihn auf eine höhere Geschwindigkeit als die Fluchtgeschwindigkeit von 'Schuri' weg beschleunigt, kann er diesen Kometen wieder verlassen. Ob der Rückstoß der Harpunen dazu ausreicht, weiß ich nicht. Ich vermute aber, daß er nicht ausreicht.


Weder Deine Vermutung zur hiesigen Reaktion noch Deine Begründung halten einer genaueren Betrachtung stand. Warum er den Kometen nicht verlassen kann, habe ich im obigen Absatz begründet.

Warum Deine Auffassung, daß die Software übervorsichtig geschrieben war nicht stichhaltig ist, läßt sich leicht begründen: Du machst mit Deiner Auffassung dazu den (für Laien nicht ganz seltenen) Fehler, daß Du auf eine einzige, ganz spezielle Situation, deren Wahrscheinlichkeit Du vorher durch nichts hättest ausreichend abschätzen können, im nachhinein Optimierungsempfehlungen gibst, und das auch noch ohne Dich darum zu kümmern, in welchen Situationen genau diese Empfehlungen zu einem suboptimalen Ergebnis oder gar Fiasko hätten führen können.


Herzliche Grüße

MAC

Dazu kann ich nichts sagen. Berechnet habe ichs auch nicht. Ich weiß nur, dass Ralf Jaumann (Institut für Planetenforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Berlin-Adlershof) bei "Planet Wissen" sowas gesagt hat und in einer anderen Sendung hat es auch Ulrich Walter so beschrieben. Die Gefahr eines Abprallens und entschwindens in die weiten des Alls würde bestehen und danach hätte man keinen zweiten Versuch mehr. Womöglich habe ich aber nur ein Detail falsch verstanden (was ich nicht glaube) und der Kernsatz dreht sich nur um die Tatsache, dass kein zweiter Versuch mehr stattfinden könne. Ob Philae jedoch nun Richtung Jupiter unterwegs wäre oder genauso nutzlos 10 Meter über Tschuri schweben würde, hätte den Kohl auch nicht fetter gemacht.

P.S Leider konnte ich keinen podcast oder gar video von der Planet Wissen Folge finden. Vielleicht hat ja wer anders mehr Glück.

 

[seballa]

Ist gut jetzt jetzt finde ich.

Die Standpunkte sind ausgestauscht. Hier geht es um Thema: Rosetta - Philae - die Landung auf 67P/Churyumov-Gerasimenko. Die ist nun mal so passiert wie es sich im Moment darstellt. Welche strategischen Entscheidungen im Vorfeld falsch getroffen wurden, sollte in einem separaten Thread Diskutiert werden.

Ich möchte keine Antwort hierauf. Sollte sich jemand genötigt fühlen, lösche ich meinen Post wieder, danach das Forum, und anschließend das ganze Internet.

Seballa

 

[ralfkannenberg]

Also hatte ich wohl doch Recht.

Hallo zardoz,

oder auch nicht ...

Philae verglüht ja ohnehin in ein paar Monaten.

Und all' die radioaktiven Stoffe verglühen dabei sicherlich auch, nicht wahr ? Tatsächlich wäre das eine suboptimale Idee gewesen, die Energieversorgung mit Atomkraft zu gewährleisten, ich möchte hierzu eine frühere Einschätzung zu diesem Thema entsprechend korrigieren.

Und warten wir es mal ab, die Solarzellen des Philae können sich auch später wieder aufladen. Die Rosetta bleibt ja in der Nähe, falls da wieder Daten zum Übertragen kommen.

Die ESA setzt sich zusammen aus den mitunter größten Industrienationen dieses Planeten. Ein RTG kann hier gebaut werden, Punkt aus Mickey Mouse! Man muss es nur wollen.

Wie oben gesehen war es wohl doch eine gute Idee, darauf zu verzichten.

Unmöglich nicht. Aber wir sehen die Probleme. Die Solarverkleidung von Philae war Ballast.

Darüber sprechen wir nochmals in einem halben Jahr.

Genauso wie das Harpunensystem. Das ist Fakt und kann nicht schöngeredet werden.

Zumindest in dieser Form, ja. Leider. Vielleicht kann man sowas ein anderes Mal optimaler gestalten. Wobei das Bohrerexperiment gezeigt hat, dass der Komet an der Oberfläche recht hart ist - möglicherweise hatte das Harpunensystem gar keine Chance unter solchen Bedingungen. Ich will da jetzt aber den Ingenieuren nicht dreinreden, die werden das sicherlich analysieren und auch entsprechend kompetent tun. Es wäre vermessen von mir, wollte ich da Ratschläge geben.

Natürlich hätte man diese Umweltlobbys ignorieren können. Aber der Imageschaden und die Propaganda-Kampagne die von den Ökolobbys dann vom Zaun gebrochen worden wäre, wäre immens gewesen. Darauf hatte die ESA wohl keine Lust. Ich weiß wovon ich rede, ich habe die unsäglichen Demos gegen Stuttgart21 miterlebt. Und das ist nicht mal ein AKW, sondern nur ein Bahnhof.

Du meinst, es wäre besser gewesen, in Stuttgart ein pauschales Demonstrationsverbot zu erlassen ?


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Herr Senf]

Thelen news?

 

[FrankSpecht]

@All,

Vielleicht kann man sowas ein anderes Mal optimaler gestalten.

Das ist eigentlich das Stichwort, um einmal darauf hinzuweisen, dass das ursprüngliche Ziel, für das sowohl Rosetta als auch Philae konzipiert waren, der etwas kleiner geschätzte Komet 46P/Wirtanen war!

Auch in Zukunft ist bei Erkundungen des Sonnensystems keine optimale Gestaltung (ich weiss, Ralf, du hast "optimalere" geschrieben. Mir geht's um's Prinzip.) gewährleistet. Vor allem nicht dann, wenn einem das optimale Ziel aus dem Startfenster fällt und man bei einer fertig gebauten Sonde umdisponieren muss.

Zum RTG: Irgendwo hatte ich in der Flut der Blogkommentare einen interessanten Hinweis auf die Abwärme von RTG gefunden und das man vermeiden wollte, den Kometen in der unmittelbaren Umgebung von Philae mit solch einer Energiequelle zu "aktivieren". Die Idee finde gut, kann sie mangels Wissen bzw. Zeit aber nicht prüfen.

 

[Wotan]

Landemanöver

Hallo,

Philaes Landung war letztendlich eine gedämpfte Schwingung und sie war sehr gut gedämpft, Philae stand nach zwei Sprüngen. Das ist dem Landesystem und dessen Dämpfungseigenschaften zu verdanken. Ohne Dämpfung hätte es einen Gummiball Effekt gegeben.

Natürlich wurde der Lander mit Hilfe von Steuerdüsen auf die richtige Bahn gebracht, aber gemeinsam mit Rosetta. Quasi hat Rosetta ein Landemanöver geflogen, dabei Philae abgesetzt, anschließend die Landeflugbahn verlassen, denn Rosetta sollte ja noch nicht Landen.

Nicht einfach Abgesetzt sondern:
Auf Rosetta gibt es eine Mechanik MSS (Mechanical Support System = Abstoßmechanismus), bestehend aus drei Trapezgewindespindeln mit je einen Antriebsmotor und Regelelektronik. Das MSS wurde vor dem Abstoßen auf die ideale Betriebstemperatur aufgeheizt. Die Muttern der Gewindespindeln sind an Philae befestigt. Durch drehen der Gewindespindeln wurde der Lander in Bewegung gesetzt, die Regelelektronik hat gewährleistet das am ende der Gewindespinde die exakte Trennungsgeschwindigkeit erreicht wurde. Getrennt wurde sich mit v = 0,1874 m/s, und die Nachkommastellen sind ernst gemeint! Hier kann man schon von Präzision sprechen, es war auch die letzte Möglichkeit Einfluß auf den Landeplatz zu nehmen. Nach der Trennung hatte Philae nur noch die Aufgabe herunterzufallen, es gab keine Möglichkeit mehr die Bahn zu beeinflussen.

Die Landung:
Das Landegestell hat einige Vorrichtungen um die kinetische Energie bei der Landung abzubauen. Zum Beispiel kann der Kubus auf dem Landegestell hoch und runter gefahren werden. Zur Landung wurde der Kubus hoch gefahren und die Antriebseinheit als Generator geschaltet, die Trägheit des Kubus drückte ihn bei der Landung nach unten und der Generator produzierte Strom und baute kinetische Energie ab. Anhand des produzierten Stroms konnte man erkennen die Landung erkennen. Es gab viele weitere Landekriterien die detektiert werden konnten. Zum Beispiel gibt es ein Mikrofon das die Lagergeräusche des Stabilisierungskreisels überwacht.
Einige dieser detektierbaren Landekriterien worden per Software logisch verknüpft und sollten die Harpunen auslösen.
Zur den Harpunen gibt es eine ausführliche Beschreibung ein 8 Seiten pdf Dokument vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und andere.

Vorgestellt auf der: european space mechanisms and tribology symposium in Sans Sebastian, Spain (2003)

unter Google suchen als: „THE ROSETTA LANDER ANCHORING SYSTEM“
kein Link wg. unklares Copyright. Wer es nicht findet PN an Wotan.

Eigentlich sollte mit Hilfe der Kaltgasdüse und den Einsatz der Harpunen der Flug beendet werden. Das ist nicht passiert, es wurde die restliche kinetische Energie reflektiert und ein neuer Flug begann. Die 2. Landung baute wieder kinetische Energie ab so das die reflektierte Energie nur noch für einen kleinen Hüpfer reichte. Bei der 3. Landung wurde die restliche kinetische Energie abgebaut und somit stillstand. Die Experimente können beginnen.

Grüße
Wotan

 

[Bernhard]

Sollte sich jemand genötigt fühlen, lösche ich meinen Post wieder, danach das Forum, und anschließend das ganze Internet.

Nein bitte nicht. Das fände ich doof... .

Aber Spaß beiseite, denn ich habe jetzt doch noch eine interessante Frage gefunden: In der Wikipedia wird für den Kometen "Tschuri" eine mittlere Dichte von 0,4 g/cm³ angegeben. Das ist weniger als bei Wasser! Kann Rosetta denn nicht die Zusammensetzung von Tschuri ermitteln? Das Ding sieht auf den Aufnahmen eher wie ein Asteroid aus und gar nicht wie ein "schmutziger Schneeball". Auch die Bohrung von Philae sollte darauf doch eine Antwort geben können, so dass wir vielleicht alle noch etwas über Kometen lernen können. Befinden sich beispielsweise unter einer harten Kruste aus Gestein größere Vorkommen an Wasser, Methan usw.? Ist das Ding eventuell porös? Ein Radar an Bord von Rosetta wäre da eventuell hilfreich?
MfG

 

[Wotan]

geringe Dichte

Hallo,

Kometen stammen aus der Frühzeit der äußeren Bereiche des Sonnensystems, da ist nicht genug Masse zusammengekommen um sie zu Planeten zu verdichten. Genau das macht sie so interessant.
Deshalb steht Philae drauf und schaut was drin ist.

Grüße
Wotan

 

[mac]

Hallo Wotan,

vielen Dank für Deine wirklich guten Informationen!

Natürlich wurde der Lander mit Hilfe von Steuerdüsen auf die richtige Bahn gebracht, aber gemeinsam mit Rosetta. Quasi hat Rosetta ein Landemanöver geflogen, dabei Philae abgesetzt, anschließend die Landeflugbahn verlassen, denn Rosetta sollte ja noch nicht Landen.

dieser Ablauf, besonders der Einfluss auf die Bahn von Rosetta, ist auch in Frank’s Link

Daran wäre ja auch beinahe das GO für die Abtrennung von Philae gescheitert.

gut dargestellt.

Zu Enas Yorl‘s und Hardy’s Beiträgen hier noch ein ganz interessanter Artikel: http://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/07042012123117.shtml

Herzliche Grüße

MAC

 

[Kibo]

seltsame Harpunen-Diskussion ..... hängen am Strick
Impulserhaltungssatz - Senf

Hallo Herr Senf,

Sofern die Harpunen den Boden berühren und abprallen, ist das System Lander-Harpune nicht mehr geschlossen, und wird eben Impuls übertragen.

Das habe ich vor einiger Zeit ja schon einmal weiter ausgeführt. Es ist das einzigste für mich damals vorstellbare Szenario, bei demder Lander durch den Rebounce auch nur ansatzweise auf Orbit, oder gar Fluchtgeschwindigkeit kommen kann.

In der Zwischen habe ich noch etwas darüber nachgedacht:

Wenn der Komet schnell genug rotiert und der Lander sehr unglücklich aufkommt, könnte er vielleicht duch die Rotationsenergie beschleunigs werden. Ich halte das für zielich unwahrscheinlich.

Deshalb an Zardoz:
Ich werde mir wohl die Planet Wissen Folge einmal raussuchen müssen. Vielleicht hat der Herr Prof. Ralf Jaumann ja eine Begründung für seine Befürchtung parat.

 

[Kibo]

Dass nun 2 von 3 Landesystemen ausgefallen sind wird hoffentlich auch Gegenstand von näheren Abklärungen sein. Allerdings ist zu befürchten, dass in einer Zeit, in der der Philae als angeblich voller Erfolg gefeiert wird und die Verantwortlichen schon gejubelt haben, während der Philae wieder vom Kometen abgeprallt ist, lieber zwei Ingenieure als Schuldige gefunden und gefeuert werden als den wirklichen Ursachen nachzugehen und die beiden Ingenieure an Bord zu belassen.

Hallo Ralf,

Ich habe in die "Live"-Sendung Nano spezial hereingeschaut, dort wurde gesagt, die Ingenieure, die Philae in den 80ern konstruiert haben, sind zu großen Teilen woanders beschäftigt, in Rente, oder tot.

 

[ralfkannenberg]

dort wurde gesagt, die Ingenieure, die Philae in den 80ern konstruiert haben, sind zu großen Teilen woanders beschäftigt, in Rente, oder Tot.

Hallo Kibo,

um so besser, da kann man dann ja Schuldige eruieren und seine eigenen Hände in Unschuld waschen. Das ideale Szenario für jeden Manager !

Wobei ich dachte, dass das Projekt erst 1992 gestartet worden sei.


Freundliche Grüsse, Ralf

 

[Kibo]

Wobei ich dachte, dass das Projekt erst 1992 gestartet worden sei.

Das sagt auch Wikipedia. Ich habe die 3 Folgen zum Glück in der 3Sat-Mediathek gefunden. Das wurde da etwas anders dargestellt. Naja ich schaue mir das jetzt im Nachhinein noch einmal an. Das ist ganz interessant.

Edit: Ich merke gerade, Ich habe mich damals verrechnet gehabt und Gedächtnislücken haben dan ihr Übriges beigetragen.

 

[Herr Senf]

Nochmal zu RTG:
Technisch bedingt sind die kleinsten nicht unter 50 kg zu haben.
Auf Rosetta blieb nur Platz von 100 kg für eine kleinen Demonstrator.
Man wollte viel Wissenschaft und kein Philae-Kraftwerk transportieren.
Klare Entscheidung für passive Komponenten des Busses.
Grüße Senf

 

[Herr Senf]

Wenn der Komet schnell genug rotiert und der Lander sehr unglücklich aufkommt, könnte er vielleicht ...

Nach den Landebildern der OSIRIS-Kamera zu urteilen, ist Philae mit 2 Beinen "kräftig" aufgekommen, der dritte Abdruck ist schwächer.
Die Dämpfungssäule mit einem Hub von 200 mm ist dabei (nur) um 46 mm eingefahren, dann ging's wieder weiter.
Also etwas schräg den Boden berührt bei einer kleinen vorherigen Eigenrotation und dann das Drallrad deaktiviert.
Das letzt Bild zeigt, daß sich Philae (deshalb) in einem Winkel von etwa 45° zur Anflugrichtung entfernt.
Grüße Senf

 

[Dgoe]

Hallo Wotan,

im News-Artikel steht:

... verabschiedete sich Philae auch in den Winterschlaf, nachdem die Energie seiner Primärbatterie wie berechnet erschöpft war. Diese Batterie war bereits in aufgeladenem Zustand mit durchs All geflogen, um die erste wissenschaftliche Arbeitsphase sicherzustellen.

Ich hatte angenommen, dass sie noch an Board von Rosetta nachgeladen wurde. Entladen die sich denn nicht nach 10 Jahren?

Gruß,
Dgoe

 

[Wotan]

Hallo,

gute Batterien haben einen Kapazitätsverlust von weniger als 1 % pro Jahr, da hat man nach 10 Jahren noch über 90 % der Kapazität.

Grüße
Wotan

 

[ralfkannenberg]

gute Batterien haben einen Kapazitätsverlust von weniger als 1 % pro Jahr, da hat man nach 10 Jahren noch über 90 % der Kapazität.

6 Stunden mehr bei gleichem Gewicht wäre sicherlich auch nett gewesen ...