Mars Exploration Rover der NASA wird mit MD Adams von MSC Software entwickelt

MSC Software, Anbieter von Simulationssoftware und Dienstleistungen, gab heute bekannt, dass das Jet Propulsion Laboratory (JPL) und Massachusetts Institute of Technology (MIT) der Universität in Washington MD Adams für die Entwicklung des Mars Exploration Rovers Opportunity der NASA ausgewählt haben. Ziel ist die Simulation eines dynamischen Modells des Mars Exploration Rovers mit mehreren Elementen. Zudem soll die Interaktion des Rovers mit Boden und Gestein beim Fahren über realistische Geländemodelle dargestellt werden.

Das Modell namens Artemis berücksichtigt Radbelastungen und Drehmomente bei der Interaktion der Räder mit Geländeelementen und beim Einsinken in weiche Böden. Zuerst entwickelten die Ingenieure ein Modell für nur ein Rad, um die Rad-Gelände-Interaktionen besser verstehen zu können. Danach wurde das komplette Sechsradantriebssystem und das komplexe Rocker-Bogie-Aufhängungssystem simuliert.

Außerdem werden Marsflugdaten von Opportunity untersucht und mit Modellergebnissen verglichen. Zu den untersuchten Ergebnissen zählen Experimente bei der Überquerung von Bodenwellen in Meridiani Planum. Dort betrug das Einsinken der Räder annähernd 5 cm und der Schlupf 58 %. Weitere Experimente untersuchten das Berganfahren auf einem Boden, der mit Geröll bedeckt ist und Rutschen, das auftritt, wenn Opportunity einen mit sandigen Böden bedeckten Abhang hinabfährt.

Ziel ist ein validiertes Modell zum Simulieren von Fahrten über die hügeligen und mit sandigen Böden bedeckten Gebiete, wenn Opportunity den Rand des 20 km breiten Endeavour-Kraters erreicht. Am Rand liegt Gestein frei, das älter ist als das bisher von der Marsoberfläche untersuchte. Die Ingenieure gehen davon aus, dass die mit sandigen Böden bedeckten Abhänge Herausforderungen für die Mobilität darstellen.

In MD Adams werden Monte-Carlo-Ansätze zum Simulieren der Fahrten und Pfadplanungen verwendet, um die Wegpunkte mit den geringsten Risiken zu wählen. Diese Simulationen werden Daten für die Auswahl von Fahrtrichtungen liefern, mit denen die Wahrscheinlichkeit des Antreffens von Bedingungen minimiert wird, die für Opportunity gefährlich werden könnten.

Professor Raymond Arvidson, Leiter des Earth and Planetary Remote Sensing Laboratory der Washington University in St. Louis sagte: „Mit MD Adams konnten wir innerhalb kurzer Zeit ein komplett dynamisches Modell für den Opportunity-Rover mit realistischen Rad-Boden-Interaktionen entwickeln. Der komplett dynamische Ansatz ist die einzige mir ersichtliche Möglichkeit für die Modellierung tatsächlicher Telemetrie vom Rover während seiner Fahrten. Es gibt sechs Antriebsräder und ein komplexes Aufhängungssystem, das die Antriebsaktuatoren veranlasst, nicht intuitiv zu interagieren. So behält der Rover seinen Kurs bei.“

„Wir freuen uns, an einem derart renommierten Projekt wie Artemis beteiligt zu sein“, so David Yuen, Senior Vice President Americas Sales bei MSC Software. „Wir sind zuversichtlich, dass unsere Software und unser Know-how einen entscheidenden Beitrag für die NASA und Professor Arvidson bei der Verwirklichung von Opportunity leisten werden.“
MSC.Software entwickelt Computer Aided Engineering (CAE) Software für Simulation und virtuelle Produktentwicklung. Das Unternehmen mit Zentrale im kalifornischen Santa Ana wurde 1963 gegründet und hat heute Niederlassungen in 20 Ländern weltweit. Die Lösungen von MSC.Software erlauben es Unternehmen der unterschiedlichsten Branchen, Ihre Produkte in einer virtuellen Welt zu entwickeln und zu testen – von den ersten Konzeptentwürfen über die Erstellung des digitalen Modells bis hin zur Analyse an virtuellen Prototypen.

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