100 Tage, 1000 Meter, ein neuer Ausgangspunkt

Heute ist es 13 Monate her, dass Tianwen-1 durch den Weltraum reist und seinen Traum auf dem Mars verfolgt. Es ist auch der Tag, an dem der Marsrover Zhurong 100 Tage sicher auf dem Mars verbracht hat. Auch wenn die Kilometerzahl 1.000 Meter überschreitet, ist es ein kritischer Tag!

Heute überlebt der Marsrover, der seine Mission erfolgreich abgeschlossen hat, noch immer hartnäckig auf diesem fernen roten Planeten, bricht Schritt für Schritt seine eigenen Rekorde und schafft unbegrenzte Möglichkeiten. Jeder Schritt der Marserkundung wird vom Mars-Team des Beijing Aerospace Flight Control Center genau begleitet. Lassen Sie uns die erste Marserkundungsmission unseres Landes noch einmal durch ihre Stimmen kennenlernen und diesem chinesischen Marsrover, der auf einem „fremden Planeten“ lebt, näher kommen.

„Fallen! Fallen! Fallen!“

Vom letzten Sommer bis zu diesem Frühjahr begleitete das Flugkontrollteam Tianwen-1 durch die vier Jahreszeiten. Der lange Weg trübte nicht für jeden das Ziel. Die ganze Kameradschaft diente einer reibungslosen Ankunft und Landung. Bevor dieser Tag kam, hatte das Flugkontrollteam mehr als zwei Monate lang erbitterte Kämpfe hinter sich. Bevor Sie den 10 Monate lang bewachten Nationalschatz an Land bringen, müssen Sie sich zunächst mit der Umgebung des Zielorts vertraut machen, bevor Sie es wagen, Ihren Schatz dorthin zu schicken. Wie können wir unsere Sicherheit erhöhen? Natürlich mussten sie immer wieder nachschauen und immer wieder bestätigen. Sie führten vier Bahnwartungen in der Parkumlaufbahn durch, machten zwei Testaufnahmen des Ziels und machten dann 18 offizielle Bilder und Fotos. Dies ist nicht beruhigend genug und ich muss drei Sicherungsabbilder hinzufügen, um mich sicher zu fühlen. Diese Art der gewissenhaften und vorsichtigen Haltung ähnelt sehr der eines Elternteils, der die Schulen wiederholt prüft, bevor er sein Kind anmeldet. Die schlaflosen Arbeitszeiten sind Ausdruck einer sorgfältigen Zukunftsplanung. Durch hochauflösende Bilderkennung konnten Geländedaten für die Marslandung bereitgestellt und ein dreidimensionales und umfassendes Modell erstellt werden. Nachdem sie die objektive Umgebung bestätigt hatten, führten sie auch Selbstinspektionen an verschiedenen Subsystemen des Sondenkörpers durch, luden den Rover auf und führten eine statische Kalibrierung mithilfe des Sternsensors und der Trägheitsmesseinheit durch, um sicherzustellen, dass sich der Protagonist in gutem Zustand befand, bevor er die Bühne betrat. Am 14. Mai betrat das Flugkontrollteam frühzeitig die Kontrollhalle und führte vor Eintritt, Sinkflug und Landung methodisch die letzte Parametereingabe durch. Um eine reibungslose Trennung der beiden Geräte zu gewährleisten, muss der Orbiter vor der Trennung in die Trennungsbahn hinabsteigen. Erst nach der Bestätigung, dass alles in Ordnung ist, kann die Anordnung zur Trennung der beiden Geräte erteilt werden. Zwischen den beiden Operationen liegen lediglich 3 Stunden. Ohne die für die Telemetrie und die Befehlsausgabe erforderliche Zeit bleiben für die Interpretation nur zwei Stunden. Jeder muss den Zustand des Geräts und die Kontrollwirkung innerhalb kurzer Zeit beurteilen und Entscheidungen dazu treffen. Sollten die Voraussetzungen für eine Trennung nicht gegeben sein, müssen andere Pläne gemacht werden. Dabei handelt es sich um eine Prüfung umfassender technischer Erfahrung und Mut. Glücklicherweise stellte sich nach einer Statusbewertung heraus, dass alles normal war und die Absenkung der Umlaufbahn wie geplant durchgeführt werden konnte. Die Kontrolle begann und jede Sekunde der 17 Minuten Lichtzeit war für jedes Teammitglied eine Qual. Während sie warteten, traf endlich die Telemetrie ein, die anzeigte, dass die Absenkung der Umlaufbahn abgeschlossen war. Während der Absenkungsphase der Umlaufbahn forderten alle rasch die verzögerten Telemetriedaten an. Die Daten zeigten, dass während des Vorgangs alles reibungslos verlief, der Detektor in einem normalen Betriebszustand war und die Trennung der beiden Geräte wie geplant durchgeführt werden konnte. Der Trennungsbefehl wurde erteilt und das Trennungsverfahren wie geplant durchgeführt. Während dieser Zeit übertrug die Sonde keine Daten zurück zur Erde und niemand hatte die Möglichkeit, den Status des Rovers zu erfahren. Den Fahrern blieb nichts anderes übrig, als die ganze Nacht voller Angst zu warten. Dem Plan zufolge wird die Landesonde nach einer nächtlichen Wartezeit am 15. Mai um 7 Uhr morgens in die Marsatmosphäre eintreten und die „schrecklichen 9 Minuten“ erleben, die alle Marserkundungsmissionen der Welt fürchten. Erst nach dem Abbremsen, Schweben zur Vermeidung von Hindernissen und Puffern kann es den Mars erfolgreich erreichen. Am 15. schüttelte das Personal an verschiedenen Positionen, das die ganze Nacht wach gewesen war, seinen Schlaf ab und beobachtete, wie die zurückgesendeten Daten nach und nach die Ergebnisse bestätigten, auf die sie gehofft hatten. Obwohl sie wussten, dass es sich nicht um Echtzeitergebnisse handelte, riefen alle im Kommandoposten vor Ort unbewusst mit ihrer aufregenden Stimme der 3D-Simulationsanimation entgegen: „Land! Land! Land!“ Die Landung war erfolgreich! „Das erste Mal, dass ein Chinese seine Spuren hinterlassen hat“

Am Tag der Landung sandte Generalsekretär Xi Jinping eine Glückwunschbotschaft: „Sie haben den Mut, Spitzenleistungen herauszufordern und anzustreben, und haben unser Land zu einem weltweit führenden Land in der Planetenerkundung gemacht. Das Mutterland und das Volk werden Ihre herausragenden Beiträge immer in Erinnerung behalten! Ich hoffe, dass Sie Ihre Anstrengungen verstärken, die wissenschaftliche Erkundung der Marspatrouillen sorgfältig organisieren und durchführen, an Ihrer wissenschaftlichen und technologischen Eigenständigkeit festhalten, große Luft- und Raumfahrtprojekte wie die Planetenerkundung sorgfältig vorantreiben, den Aufbau einer Weltraummacht beschleunigen und neue und größere Beiträge zur edlen Sache leisten, die Geheimnisse des Universums zu erforschen und den Frieden und die Entwicklung der Menschheit zu fördern!“ Die ernsthaften Anweisungen des Generalsekretärs ermutigten die Mars-Rover-Fahrer, die die nachfolgenden Erkundungsmissionen übernehmen würden. Von diesem Tag an mussten die Fahrer des Mars-Rovers wirklich hart arbeiten. Als sie ihre Marserkundung begannen, war die Frage, wie sie Zhurong von der Landeplattform zur Marsoberfläche bringen sollten, das erste Problem, mit dem sie konfrontiert wurden. Die Art und Weise, wie Zhurong Informationen zur Erde überträgt, ist in direkte Kommunikation und Weiterleitung über den Orbiter unterteilt. Die Kommunikation zwischen Zhurong und dem Orbiter erfolgt hauptsächlich nachts im fernen Marsbogen und mittags im nahen Marsbogen. Mit zunehmender Zeitdifferenz zwischen Erde und Mars verschiebt sich das Kommunikationsfenster. Diese Art der Informationsübertragung macht es unmöglich, den Ausführungseffekt in Echtzeit zu beobachten, was es für die Flugkontrollpiloten schwieriger macht, den Status und das Verhalten von Zhurong zu beurteilen und erfordert, dass sie vor der Mission alle Möglichkeiten umfassend berücksichtigen. Nach wiederholten Überlegungen und vielen Studien und Diskussionen analysierten alle Beteiligten den Entscheidungsprozess und die verschiedenen Notfallzweige vollständig. Vor dem Abflug steuerten die Flugkontrollpiloten Zhurong, um einen Top-Ring-Shot durchzuführen, sahen sich um, bestätigten die Richtung der Rampenauslösung und rekonstruierten die dreidimensionale Umgebung der Marsoberfläche. Dies war die erste Rekonstruktion der Marsoberflächenumgebung, die im Geiste von „Zhurong“ eine Marswelt erschaffen soll. Gleichzeitig muss jeder den Rampenwinkel, den Rampenschiefwinkel und den Rampeneinsatzstatus erneut berechnen und bestätigen. „Zhurong“ muss über einen Transfermechanismus wie „Seillaufen“ zum Mars gelangen, der als Leiter verstanden werden kann. Entscheidend ist, ob der Rampenwinkel der Leiter angemessen ist. Zweitens müssen die Fahrer hier auch den weiteren Weg des Marsrovers bestimmen, wie die Straße aussieht, die er nehmen wird, ob er sich „die Füße verletzen“ wird, ob es „Straßensperren“ gibt, ob dies die weitere Planung beeinträchtigt usw. Bei ihren wiederholten Inspektionen wurden viele Probleme bestätigt. Vor dem Abflug führte der Flugkontrollfahrer zudem eine Selbstinspektion des Marsrovers durch und stellte fest, dass die Arbeitsbedingungen, der Fahrzeugzustand und die Straßenverhältnisse von „Zhurong“ und dem Orbiter alle normal waren und der Mars-Galopp nicht aufzuhalten war.

Die Fahrer planten die UHF-Kommunikationsarbeit in Marsnähe. Am 21. Mai um 6:15 Uhr gaben die Fahrer die Daten für den Marstag in den Orbiter ein und leiteten sie erfolgreich an den Rover weiter, der am 8. Marstag den Vorwärtsflug ausführte. Obwohl alles normal ist, müssen zur Bewältigung des Ausfalls des Marsrovers auch die entsprechenden Fehlerbehandlungsarbeiten geplant werden. Sollte es beim Marsrover zu Störungen kommen, können rechtzeitig Notfallmaßnahmen eingeleitet werden. Diese werden alle gleichzeitig durchgeführt.

Am 22. Mai begann man mit dem Herunterladen von Bildern der Telemetrie- und Hindernisvermeidungskamera des Rovers während des Abflugvorgangs. Im Fernkontrollraum des Beijing Center war es sehr ruhig. Die Piloten starrten auf den Bildschirm. Mit der Zeit wurden die Bilddaten heruntergeladen und alle atmeten erleichtert auf. Es war stabil! Die 20 von den vorderen und hinteren Hindernisvermeidungskameras erfassten Bildpaare wurden jedem klar präsentiert und der Vorgang des Wegfahrens des Rovers wurde in diesem Bildsatz aufgezeichnet. Das letzte Bild der hinteren Hindernisvermeidungskamera zeigte, dass Zhurong die Landeplattform erfolgreich verlassen hatte und sicher die Oberfläche des Mars betrat. Dies war das erste Mal, dass Chinas Fußabdruck auf diesem roten Planeten eingraviert wurde!

"Alles funktioniert einwandfrei!"

Während der mehr als 300 Tage, die Tianwen-1 auf seiner Reise zum Mars war, verbarg sich hinter der von den Medien und der Öffentlichkeit vermittelten Ansicht „alles ist normal“ das Flugkontrollteam des Beijing Aerospace Flight Control Center, das Tag und Nacht verfolgte und überwachte, ein Problem nach dem anderen entdeckte und behob und jede „außergewöhnliche“ Situation in etwas „Außergewöhnliches“ verwandelte.

Vor der ersten Kurskorrektur stellte das Team schmerzlich fest, dass die Temperatur eines einzelnen Geräts auf Tianwen-1 zu hoch war, was für die Landung des Rovers auf dem Mars entscheidend war.

Wir haben einen detaillierten Plan erstellt, wie man „Medikamente präzise einsetzt“ und die Temperatur auf einen vernünftigeren Wert regelt. Basierend auf der Auswirkung des Sonnenlichts auf die Temperatur des gesamten Geräts kontrollierte das Flugkontrollteam die Lageanpassung von Tianwen-1 und flog in einem kleinen Winkel zur Sonne, um direktes Sonnenlicht zu vermeiden. Nach der Einnahme dieser Verordnung sank die Temperatur von Tianwen-1 allmählich, sodass das System problemlos in Richtung Mars fliegen konnte. Um die Zuverlässigkeit des Abstiegs- und Landevorgangs zu verbessern, organisierte und formulierte das Flugkontrollteam einen Implementierungsplan, um die Umlaufbahnkontrolle um eine Stunde vorzuverlegen, von fünf Stunden vor dem Eintritt in die Marsatmosphäre auf sechs Stunden, wodurch der Zeitspielraum der Entscheidungskriterien der Flugkontrolle vergrößert wurde. Sie formulierten einen Umsetzungsplan zur Anpassung des Orbitkontrollziels des Orbiters von 265 Kilometern in der Nähe des Brandherds auf 440 Kilometer. Dadurch soll die Kommunikationsabdeckungszeit zwischen der Erde und Tianwen-1 verlängert und die Beurteilung der Brandsituation durch die Erde zuverlässiger gemacht werden. Das Team passte außerdem die Auslöseparameter des Fallschirms an, optimierte die Arbeitsbedingungen beim Öffnen des Fallschirms, formulierte einen Implementierungsplan zur Brandschutzanpassung auf Grundlage der Ergebnisse der Bildgebung des Landebereichs, verbesserte kontinuierlich den Notfallplan usw. Das Team hat viel Arbeit investiert, um die Landung und den Abflug des Marsrovers sicherer und zuverlässiger zu machen.

Nachdem der Rover erfolgreich wegmanövriert worden war, begann die Mission mit der Patrouillen- und Erkundungsphase.

Gemäß dem durch Plan und Flugverfahren festgelegten Umsetzungsprozess führte das Team Oberflächenarbeiten auf dem Mars in einem „Wahrnehmungs-Erkennungs-Bewegungs“-Modus mit einem Zyklus von drei Marstage durch. Das Gesamtprojekt stellt jedoch die Anforderungen einer „effizienten Bewegung und einer effizienten Erkundung“ und legt fest, dass der Marsrover die Erkundung gemäß dem „Bewegungs-Wahrnehmungs“-Zyklus eines Marstages durchführen wird. Nachdem sie gerade den hochintensiven Arbeitsrhythmus der Freigabe- und Trennungsphase erlebt haben, haben sich die Mitglieder des begrenzten Remote-Betriebsteams noch nicht ausgeruht und sind bereits wieder in die Arbeit mit höherer Intensität eingestiegen. Die ursprünglich 22 Stunden des dreitägigen Prozesses wurden auf 8 Stunden komprimiert, was eine effiziente Zusammenarbeit und enge Kooperation zwischen der gesamten Fernsteuerung, Planung, Bildgebung, Positionierung, Fernsteuerung, Telemetrie und anderen Positionen erforderte und sie erneut in einen harten Kampf mit den beteiligten Systemen geworfen hat.

Um schneller zu laufen und weiter zu kommen, hat der Marsrover erneut eine Änderung seines Mobilitätsmodus eingeleitet.

Der Marsrover wurde von „bodengeplanter Blindbewegung“ auf „bodengeplante Blindbewegung plus autonome Hindernisvermeidungsbewegung auf dem Gerät“ umgestellt, also von einem Schritt und einer Bewegung auf einen Schritt und zwei Bewegungen. Die tägliche Bewegungsdistanz des Rovers wurde auf etwa 20 Meter erweitert und die Arbeitsintensität des Fernbetriebsteams wurde weiter erhöht. Der Zeitunterschied zwischen der Erde und dem Mars beträgt täglich 40 Minuten und wird dynamisch ermittelt. Das Bodenoperationsteam muss mit dem Marsrover synchronisiert werden. Laut Marsfahrplan summieren sich diese scheinbar unbedeutenden 40 Minuten für das Bodenpersonal zu einem Wechsel von Tag und Nacht alle 15 Marstage. Die effiziente Fortbewegung über große Entfernungen in Verbindung mit dem dynamischen Zeitunterschied zwischen der Erde und dem Mars stellt für das mit begrenzter Personalstärke ausgestattete Fernsteuerungsteam des Mars-Rovers eine erhebliche Herausforderung dar. Sie gaben jedoch nicht auf, als es darum ging, die Geheimnisse des roten Planeten zu erforschen. Sie schützten lediglich den chinesischen Marsrover, beobachteten mehr von der kosmischen Schönheit aus chinesischer Perspektive und entdeckten weitere wissenschaftliche Ergebnisse.

Das technische Ziel wurde erreicht, aber das Tempo der Marserkundung wird nicht nachlassen und das Streben nach hervorragenden Überlebenszielen wird nicht nachlassen!