Rosetta: Lander Philae meldet sich zurück

zabki

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habe zwar bisher nur die ersten 20 min gehört, bin aber ganz begeistert von folgendem Interview mit "dem Leiter der Philae-Mission Stephan Ulamec, der erläutert, wie der Lander konzipiert, gebaut und ausgestattet wurde und wie die tatsächliche Landung vorbereitet und durchgeführt wurde" (die allerneusten Entwicklungen sind allerdings nicht mit drin):

http://raumzeit-podcast.de/2015/06/16/rz058-philae/#t=22:31.509

gründlich (1 1/2 Stunden), laienverständlich, deutschsprachig.
 

blackhole

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.... europäische technik mit weiterentwickelten us-geräten funktioniert unter extremen bedingungen ..... Chapeau ..... gibt es eigentlich schon nähere infos zu den ja schon bis zu 90% erfüllten ursprünglich geplanten forschungsthemen .......

zitat "http://www.nzz.ch/panorama/philae-hat-alle-wissenschaftlichen-daten-uebertragen-1.18425600"
 

Spock

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Hallo,
wenn nach rund 6 1/2 Jahren der Komet wieder zu uns zurückkehrt, wären dann die aufladbaren Batterien und die Gerätschaften im Lander noch funktionstüchtig? Immerhin liegt der Lander nun etwas geschützt.
Obgleich es dann keine Rosetta mehr gibt, die einen Datenaustausch mit der Erde ermöglichen könnte.
Schöne Grüße
 

Wotan

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Philae Telemetriedaten stand: 19.6.2015

Nach der letzten Übertragung zeigen die Solarzellen einen Stromwert (PSSH_C_Sbat_CH) von fast 50 mA.

Laut DLR Lander-Kontrollzentrum ist der Lander soweit aufgeheizt (0 Grad Celsius ) das die SBat geladen werden kann. Somit kann man über einen längeren Zeitraum Energie speichern und anschließend Aktivitäten ausführen die mit der momentan erzeugten Energie nicht möglich währen.

Siehe: Energiebilanz

Philae übermittelte auch gespeicherte Daten von Anfang Mai, die zeigen das der Lander schon im Mai aktiv wurde.


SBat: secondary batteries for long term activities (140 W.h)
PSSH_C_SBat_CH Ladestrom der Solarzellen (sekundär Batterie)
 

Wotan

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Der Kometen-Frühling und das große Erwachen

Erstmals kam genügend Licht in die dunkle „Garage“ in der Philae „geparkt“ wurde. Die Solarzellen konnten soviel Energie liefern das die ersten Systeme gestartet wurden. Es wurden Betriebsdaten gespeichert (Anfang Mai). Sobald der Lichteinfall schwächer wurde und weniger Energie erzeugt werden konnte, fielen alle Systeme zurück in den Schlafmodus. Das hat sich wahrscheinlich jeden Kometen-Tag wiederholt, bis der Tag kam an dem die Energieausbeute so groß war das gesendet werden konnte. Aber in der Kometen-Nacht folgte der Schlafmodus. Auch dieser Vorgang hat sich wahrscheinlich x-mal wiederholt. Bis der Tag kam an dem alle Voraussetzungen zur Kommunikation mit Rosetta vorhanden waren, also: Kometen-Tag, genügend Energie zum senden und Rosetta in einer günstigen Position zum Empfang der Signale. Das war der 13.6.2015 der erste Kontakt. Nun muß man sich vorstellen das diese Verbindung, mit einer just in Time Energieversorgung, betrieben wurde. Energie kann noch nicht gespeichert werden da die SBat noch zu kalt ist. Da können Schwankungen der Energieversorgung leicht zu Verbindungsunterbrechungen führen. Nach der dritten Verbindung am 19.6.2015 wurde gemeldet das Philae eine Betriebstemperatur von 0 Grad Celsius erreicht hat und nun die SBat geladen werden kann. Wenn jetzt die Solarzellen etwas Energie gesammelt haben und diese in der SBat gespeichert ist, wird sich die Situation deutlich verbessern. Wir werden es beobachten. :cool:

Die oben beschriebenen Vorgänge sind Spekulationen von mir aufgrund der vorhandenen Daten.

SBat: secondary batteries for long term activities (140 W.h)
 

pane

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Wie läuft das denn genau ab? Philae sendet doch einfach immer wieder alle gespeicherten Daten. Was ist aber, wenn irgendwelche Kommandos an Philae gehen sollen? Dann müssen die Daten doch über Rosetta an Philae gehen. Dabei ist doch nicht gesichert, ob alles auch wirklich so ankommt. Jedes mal überprüfen geht aber doch auch nicht, dauert doch wegen der Entfernung viel zu lange.

Mit freundlichen Grüßen
pane
 

Wotan

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Wie läuft das denn genau ab? Philae sendet doch einfach immer wieder alle gespeicherten Daten.

Hallo pane,

  • wie stellst Du dir den Ablauf vor?
  • Denkst Du Philae sendet im Broadcast alle seine gespeicherten Daten?
  • Würde das energetisch vernünftig sein? :confused:

Was ist aber, wenn irgendwelche Kommandos an Philae gehen sollen? Dann müssen die Daten doch über Rosetta an Philae gehen. Dabei ist doch nicht gesichert, ob alles auch wirklich so ankommt. Jedes mal überprüfen geht aber doch auch nicht, dauert doch wegen der Entfernung viel zu lange.

Kommandos:
Kommandodaten werden an Rosetta gesendet und Rosetta sendet diese Daten im nächsten Funkslot an Philae. Die Datenübertragungsprotokolle gewährleisten eine korrekte Übertragung. Das ganze funktioniert nur wenn Sender und Empfänger genügend Strom haben.
Das ist Ähnlich wie hier im Internet, wenn wir hier im Forum etwas schreiben, sorgen auch Datenübertragungsprotokolle im Hintergrund für die korrekte Übertragung. ;)
 

SFF-TWRiker

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Seit der Rückmeldung am 13.6. ist die Betriebstemperatur von -35°C auf 0°C gestiegen.
Hoffentlich wird das jetzt nicht bald zu heiß für Philae.
7°C Anstieg pro Tag sind imho heftig, und das bei nur ca 10% der Zeit mit Sonnenlicht.
Auf dem geplanten Landeplatz wäre Philae wohl schon gegrillt.
 

Wotan

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Seit der Rückmeldung am 13.6. ist die Betriebstemperatur von -35°C auf 0°C gestiegen.
Hoffentlich wird das jetzt nicht bald zu heiß für Philae.
7°C Anstieg pro Tag sind imho heftig, und das bei nur ca 10% der Zeit mit Sonnenlicht.
Auf dem geplanten Landeplatz wäre Philae wohl schon gegrillt.
:confused:


natürlich ist die Temperatur gestiegen weil Philae auf Betriebstemperatur aufgeheizt werden muß,
unter 0 Grad Celsius kann die Batterie nicht richtig genutzt werden.

Deine Hochrechnung ist in etwa so etwas:
Starte einen PKW bei 0 Grad Celsius, in den ersten Minuten steigt die Kühlwassertemperatur um 10 K/min.
Rechnest Du das auf eine Stunde hoch ist der Motor schon überhitzt. Aber so kann man nicht rechnen. :rolleyes:
 
Zuletzt bearbeitet:

Wotan

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die Aufwachprozedur

im wesentlichen bestimmen 2 Werte das Aufwachen:

  • Ein Wert ist eine Mindesttemperatur des Systems die weit im 2-Stelligen minus Bereich liegt, nennen wir diese einmal Tmin.
  • der zweite Werte ist eine Mindestspannung die vorhanden sein muß, nennen wir diese Vmin.

Nehmen wir einmal an, Philae kommt aus dem Kometen-Winter und ist ausgekühlt und ohne Energie. Es fällt kein oder kaum licht auf die Solarzellen.

Aus dieser Situation folgt ==> es passiert einfach nichts.

Nun beginnt der Kometen-Frühling, etwas licht auf den Solarzellen erzeugt ein wenig Energie, aber Philae ist immer noch sehr kalt.

T < Tmin, aus dieser Situation folgt ==> alle vorhandene Energie wird zum aufheizen des Systems verwendet die Betriebssysteme bleiben abgeschaltet. Es werden Heizwiderstände benutzt um die Elektrische Energie in Wärme zu wandeln.​

In der Mitte vom Kometen-Tag erreicht so viel licht die Solarzellen das Vmin überschritten wird, aber Philae ist immer noch sehr kalt.

T < Tmin, V > Vmin, aus dieser Situation folgt ==> alle vorhandene Energie wird zum aufheizen des Systems verwendet die Betriebssysteme bleiben abgeschaltet.

Am nächsten Tag zeigt das Heizen Wirkung, Philae hat sich erwärmt, aber am Morgen ist noch nicht genug Sonne für die Solarzellen vorhanden.

T > Tmin, V < Vmin, aus dieser Situation folgt ==> die Betriebssysteme bleiben abgeschaltet.

Einige Tage später ist es so weit Philae ist immer noch kalt aber über Tmin und die Solarzellen produzieren soviel Energi das Vmin überschritten wird.

T > Tmin, V > Vmin, aus dieser Situation folgt ==> die Betriebssysteme Starten.


T < Tmin
V < Vmin
Heizen BS Stopp
T < Tmin
V > Vmin
HeizenBS Stopp
T > Tmin
V < Vmin
–- BS Stopp
T > Tmin
V > Vmin
–- BS Start
 

pane

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  • wie stellst Du dir den Ablauf vor?
  • Denkst Du Philae sendet im Broadcast alle seine gespeicherten Daten?
  • Würde das energetisch vernünftig sein? :confused:

Aber was kann Philae denn sonst machen? Irgend eine Kennung senden ist doch Sinnlos. Das braucht genau so viel Energie und ist nicht nötig, da da kaum ein anderer Sendet.

Zu #29:

Wie stellt denn Philae fest, ob eine bestimmte Temperatur oder Spannung erreicht ist? Das geht doch auch über elektrische Bauteile, die selber Strom brauchen und auch irgendein Entscheider, der das BS hochfährt.

Weiter noch ist zu bedenken, dass der Komet über keine nennenswerte Atmosphäre verfügt. Da kann die Umgebungstemperatur sehr schnell schwanken.

Mit freundlichen Grüßen
pane
 

Wotan

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die Aufwachprozedur

...
Wie stellt denn Philae fest, ob eine bestimmte Temperatur oder Spannung erreicht ist? Das geht doch auch über elektrische Bauteile, die selber Strom brauchen und auch irgendein Entscheider, der das BS hochfährt.

Weiter noch ist zu bedenken, dass der Komet über keine nennenswerte Atmosphäre verfügt. Da kann die Umgebungstemperatur sehr schnell schwanken...

in dieser Phase arbeite fest verdrahtete Hardware, die Tmin Überwachung übernimmt ein Thermostat „PSS wake-up thermostats“, alle andern Temperatursensoren sind ohne Funktion denn diese brauchen Computer Unterstützung. Innerhalb von Philae befindet sich eine gut isoliert und beheizbare Box mit dem Bordcomputer und den meisten Subsystemen. Es geht um die Temperatur in dieser Box, Außentemperatur ist egal .:)
 

Wotan

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Philae Telemetriedaten Stand: 21.06.2015

es wurden weitere Daten übertragen,
man kann Schaltvorgänge in 5 Sekunden Takt erkennen, wahrscheinlich irgendwelche Tests.
 

Wotan

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Wie ist der Zustand der SBat Sekundärbatterie?

Philae erwacht jeden Tag mit dem erreichen der Mindestspannung V[SUB]min[/SUB] und fällt in den Schlafmodus mit dem unterschreiten von V[SUB]min[/SUB].

Welche Speicherkapazität hat die Sekundärbatterie noch? :confused:

Das ist Aktuell ist die wichtigste Frage.

Ohne Speicherkapazität kann Philae nur mit der just in Time Produzierten Energie arbeiten und das wäre eine große Einschränkung und das aus für viele Experimente.

 

Wotan

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Wie ist der Zustand der SBat der Sekundärbatterie?

Philae hat einen simplen Reglungsprozess der greift wenn all Systeme abgeschaltet sind und die Systemtemperatur unter Tmin sinkt. Der Prozess bewirkt das alle eventuell über die Solarzellen erzeugte Energie auf die Systemheizung geschaltet wird und soll das überleben der Sekundärbatterie sichern.

Die SBat ist eine aus 4 x 7 Lithium-Ionen-Zellen aufgebaute Batterie, 7 Zellen in reihe geschaltet ergeben die Bordspannung. Die 4 Zellenstapel sind in 2 Blöcke organisiert die jeweils 2 Heizungen Temperaturregelungen haben, da redundant ausgeführt.

der Arbeitsbereich der SBat ist:

  • 0 bis +45 Grad Celsius für den Ladevorgang
  • +15 bis + 25 Grad Celsius für das Ladeoptimum
  • -30 bis +60 Grad Celsius für den Entladevorgang

Mit einem speziellen Elektrolyt kann diese Batterie auch tieferer Temperaturen überstehen. Auch ein für kalte Bedingungen ausgelegter Elektrolyt hat Grenzen, die ungefähr bei −55 Grad Celsius liegen. Tiefere Temperaturen verursachen irreversible Kapazitätsverluste, da die Elektrolyte in der Zelle gefrieren. :(
 

Spock

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Hallo,
danke für die Erklärungen. Also kein Wiedererwachen von Philae nach seiner Rückkehr:
... wenn nach rund 6 1/2 Jahren der Komet wieder zu uns zurückkehrt, wären dann die aufladbaren Batterien und die Gerätschaften im Lander noch funktionstüchtig? ...
Gruss Thomas
 

Wotan

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hallo ,
eigentlich kommt mir dein Szenario viel zu früh, Philae hat seinen Job in der sekundären Phase noch nicht erledigt.

Ein Szenario das mir gefallen würde :

  • Philae schafft es seine Batterie zu laden.

  • Dann als nächstes die Lage erkunden.

  • Mit Hilfe von Drehbewegungen, Kreisel, abstoßen mit dem Bohrer oder Hammer, die Z-Achse vernünftig auszurichten, so das er vernünftig auf dem Boden steht. Das ganze natürlich ohne seine Antennen abzubrechen (wenn man das nicht schon gemacht hat).

  • Dann wäre eine Verankerung nicht schlecht, weil Voraussetzung fürs Bohrungen. :D

  • Wenn er gerade steht und sich frei drehen kann ist es sicher möglich einige Bodenproben zu sammeln und zu analysieren.

  • Wenn alle versuch bis zu Erschöpfung durchgeführt sind, einfach mal einen Standortwechsel testen. ;)

    Der komplette Lander erzeugt eine Gewichtskraft von F = 0,022 N auf dem Kometen, da bedarf es nicht viel um abzuheben. Ein kleiner schubs sollte schon reichen, z.B. mit dem Bohrvorschub.
 

Kibo

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Haltert euch fest, das Qualitätsmedium Focus Online schreibt über 2 angebliche Forscher die sich ganz sicher sind: Auf Tschuri gibt es leben!

Natürlich liefert die Meldung samt Video nirgendswo eine Quelle. Ja so sieht Journalismus heutzutage aus. Das kann kein Witz sein, denn dafür ist es zu traurig.

mfg
 

Kibo

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Hmm, also handelt es sich um eine wohl ernst gemeinte Theorie aber ohne wirkliche Datengrundlage. Jedenfalls danke für den Link
 
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