Curiosity-Rad-Schaden: NASA-Analyse

# Schäden am Rad des Curiosity-Rovers: Verschleißanalyse und Strategien der NASA

Der Curiosity-Rover, der seit 2012 im Gale-Krater unterwegs ist, hat fast 37 km über die Marsoberfläche zurückgelegt. Neueste Rohbilder zeigten erhebliche Schäden am mittleren rechten Rad. Das NASA-Team lenkte den Rover prompt auf weniger riskantes Gelände um, um weiteren Verschleiß zu bremsen.

Die ersten Anzeichen von Abnutzung an den sechs Aluminiumrädern zeigten sich 2013 durch scharfkantige, vom Wind geformte Felsen. Bis 2017 war die Lebensdauer des Radsystems auf 60 % abgenutzt geschätzt, trotz eingeführter Vorsichtsmaßnahmen.

Entwicklung des Verschleißes und Geländewechesel

In den frühen Missionsphasen durchquerte der Rover felsige Ebenen, wo der Verschleiß minimal war. Ein Wendepunkt war der Übergang zu den weichen Gesteinen des Mount Sharp nach dem Gebiet der Pahrump Hills. Hier nahm der Verschleiß an Vorder- und Mittellädern stark zu – durch kleine Steine, die bei der Fortbewegung unvermeidbar sind.

Der Wechsel auf solches Gelände veränderte die Belastungsdynamik: Die Profilblöcke rissen ab und legten die Struktur frei. NASA betont, dass der Geländetyp den Schaden nicht allein bestimmt – Kollisionen mit scharfen Objekten sind die Hauptursache.

Traktionssteuerungsalgorithmus

Um Schäden zu minimieren, wurde ein Echtzeit-Traktionssteuerungsalgorithmus entwickelt:

• Überwacht Veränderungen im Federungssystem, um Radkontaktpunkte zu bestimmen.
• Berechnet optimale Geschwindigkeiten für jedes Rad, um Schleudern zu verhindern.
• Passt den Druck an und verbessert so den Grip auf der Marsoberfläche.

Dieser Ansatz ermöglicht Anpassung an unebenes Gelände und reduziert Belastungen auf die Profile. Der Algorithmus ist in die Bordsoftware integriert und hat sich auf gemischtem Terrain bewährt.

Tests mit Erdenanaloga

NASA nutzt zwei Teststände zur Simulation von Szenarien:

• Scarecrow – ein vereinfachtes Modell mit Rädern und Motoren. Testet Beweglichkeit auf verschiedenen Oberflächen und Verhalten bei Raddefekten.
• Vehicle Surface Testbed – ein vollständiges Abbild von Curiosity mit Kameras und Roboterarm.

Scarecrow-Tests zeigten: Der Rover behält seine Beweglichkeit, selbst wenn ein Rad den Grip verliert. Das Fahrzeug kann unbegrenzt fahren, solange der beschädigte Teil sicher abgetrennt ist.

Strategien zur Radabtrennung

Weiterbetrieb mit stark beschädigtem Rad birgt Risiken für die inneren Kabel. Das Team entwickelt Entfernungsmethoden:

• Blockieren des defekten Rads und Fahren auf den verbleibenden fünf, bis es sich natürlich löst.
• Alternative Techniken, die am Teststand erprobt werden.

Obwohl für eine Zweijahresmission konzipiert, operiert Curiosity seit über 13 Jahren. Ein einzelnes Rad hält erheblichen Verschleiß aus, ohne die Gesamtbeweglichkeit zu beeinträchtigen.

Wichtige Punkte

• Das mittlere rechte Rad erlitt neue Schäden; die Route wurde geändert, um Risiken zu mindern.
• Der Traktionsalgorithmus passt die Radgeschwindigkeiten in Echtzeit an und minimiert Schleudern.
• Scarecrow-Tests bestätigen den Betrieb mit einem defekten Rad.
• Der Übergang zum Mount Sharp beschleunigte den Verschleiß durch kleine Steine.
• Die Mission wurde durch adaptive Managementstrategien verlängert.

— Editorial Team