Autor: Thomas Geuking, Quellen: ISRO (Indian Space ResearchOrganisation)

Mit der weichen Landung auf dem Mond des Landers „Vikram“ und dem erfolgreichen Betrieb des Rovers „Pragyan“ hatte die Mission Chandrayaan – 3 eigentlich schon alle Ziele der indischen Raumfahrtagentur ISRO erfüllt. Für das Antriebsmodul, dass die Chandrayaan-3 Mission bis auf 100 km zum Mond brachte war die Mission aber noch nicht zu Ende.

Kurz vor der Landung, am 17. August 2023 trennte sich der Lander vom Antriebs-Modul und dieses blieb mit noch rund 100 kg Treibstoff im Mondorbit zurück. Es wäre nach einiger Zeit auf die Mondoberfläche gestürzt und dabei wahrscheinlich explodiert. Dies wollte die indische Raumfahrtagentur verhindern und zündete daher die Triebwerke erneut für eine Rückkehr Richtung Erde.

Das erste Manöver wurde am 9. Oktober 2023 durchgeführt, um die Höhe der Umlaufbahn von 150 km auf 5112 km zu erhöhen und damit die Umlaufzeit von 2,1 Stunden auf 7,2 Stunden zu verlängern. Das Trans-Earth-Injection (TEI)-Manöver zum verlassen der Mondumlaufbahn wurde am 13. Oktober 2023 durchgeführt. Im Anschluss an dieses Manöver flog das Antriebsmodul vier Mal am Mond vorbei, bevor es am 10. November die Mondumlaufbahn verließ. Seit dem 22 November 2023 befindet es sich wieder in einem Orbit um die Erde. Die Umlaufzeit beträgt fast 13 Tage bei einer Neigung von 27 Grad. Die Flugbahn wurde so gewählt, dass eine Erdbeobachtung mit der SHAPE-Nutzlast (Spectro-polarimetry of HAbitable Planet Earth) des Antriebsmoduls fortgesetzt werden kann, wenn die Erde im Blickfeld ist, ohne Satelliten in der geostationäre Umlaufbahn, oder darunter zu gefährden (siehe Grafik). Die Daten der SHAPE-Nutzlast sollen einmal bei der künftigen Erforschung von Exoplaneten, insbesondere der Suche nach erdähnlichen Exoplaneten, helfen und nun aus einer Erdumlaufbahn fortgeführt werden.

Zusammenfassung der Ziele mit der Rückkehr des Antriebsmoduls in die Erdumlaufbahn im Hinblick auf zukünftige Missionen:

1. Planung und Durchführung von Manövern für die Rückkehr vom Mond zur Erde, inklusive der Entwicklung der dafür notwendigen Software.

2. Durchführung von Fly-bye Manövern am Mond.

3. Verhinderung eines Absturzes auf dem Mond und dem dabei entstehenden Trümmerfeldes.

Auch hier wurden alle gesteckten Ziele erreicht.

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• Chandrayaan 3 auf LVM3-M4

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Autor: Thomas Geuking, Quellen: ISRO (Indian Space ResearchOrganisation), ESA.

Der Jubel im Kontrollzentrum der indischen Raumfahrtbehörde ISRO (Indian Space Research Organisation) ist groß, als nach einem gescheiterten ersten Versuch im September 2019 nun die weiche Landung in der Nähe des Südpols des Mondes gelingt. In Indien und auf der ganzen Welt konnte man die Landung im Livestream verfolgen, auch der indische Ministerpräsident Narendra Modi verfolgte die Mondlandung während des BRICS-Gipfels in Südafrika. „Chandrayaan“ bedeutet „Mondfahrzeug“ auf Sanskrit und ist eine Wiederholung der Chandrayaan-2 Mission ohne einen Orbiter, da dieser bei der Chandrayaan-2 Mission einwandfrei funktionierte. Die aktuelle Mission besteht aus einem Lander, der von einem Antriebs-Modul bis nah an den Mond heran gebracht wird und einem Rover. Das Hauptziel der Mission wurde mit der weichen Landung auf dem Mond bereits erreicht. Die ganze Mission ist auf einen Mondtag, das entspricht ca. 14 Erdtagen, ausgelegt.

Der Start der Mission erfolgte am 14. Juli um 14:35 Uhr Ortszeit vom Satish Dhawan Space Centre auf der südindischen Insel Sriharikota durch die schwere Trägerrakete vom Typ Launch Vehicle Mark 3 in eine hochelliptische Umlaufbahn. Nach mehreren Bahnmanövern trat Chandrayaan-3 am 1. August in den Mond-Transfer Orbit ein, um nach einem 30 minütigem Bremsmanöver, gesteuert vom Kontrollzentrum der ISRO in Bengaluru, am 5. August den Mond-Orbit zu erreichen. Hier wurde dann der Orbit stetig mit dem Antriebs-Modul verkleinert.

Am 17. August trennte sich dann der Lander vom Antriebs-Modul, um am 23. August um 14.34 Uhr mitteleuropäischer Sommerzeit weich auf dem Mond aufzusetzen. Bei der Kommunikation im All wurde die ISRO sowohl durch das Deep-Space Network der NASA, als auch durch die ESA unterstützt. Beispielsweise lieferte die 35-Meter-Antenne der ESA im australischen New Norcia während der Mondlandung zusätzliche Unterstützung für die Bahnverfolgung und diente als Back-up für die ISRO-Bodenstation.

Das Antriebs-Modul wiegt im betankten Zustand 2148 kg. Durch ein eigenes Solarmodul erzeugt es 758 W elektrische Energie und hält bis zum Mond den Kontakt zur Erde. Der Lander selbst verfügt ebenfalls über 2 schwenkbare Solarmodule mit zusammen 738 W. Er wiegt mit Rover 1752 kg, wovon 26 kg auf den Rover entfallen. Der Pragyan („Schlaukopf“) genannte Rover hat ebenfalls ein kleines Solarmodul mit 50 W Leistung.

Der Rover hat den Lander inzwischen erfolgreich verlassen und wird um die Landestelle herum mit 2 Instrumenten die Zusammensetzung des sogenannten Regoliths – des lockeren Mondbodens – bestimmen. Interessant sind dabei zum Beispiel der Gehalt von Magnesium, Aluminium, Silizium, Kalium, Calcium, Titan und Eisen. Der Lander wiederum kann mit ChaSTE (Chandra’s Surface Thermo-physical Experiment) die Wärmeleitfähigkeit und Temperatur des Regoliths messen. Außerdem verfügt er mit RAMBHA-LP über eine Langmuir-Sonde zur Messung des Plasmadichte an der Oberfläche (Ionen und Elektronen) und deren zeitliche Änderung. Er kann mit einem Seismograph Mondbeben im Umfeld der Landestelle messen und hat von der NASA noch einen Laserreflektor für Laufzeitmessungen von Laserpulsen zwischen Erde und Mond mitbekommen.

Die Mission Chandrayaan-3 wird mit dem Ende des Mond-Tages nach etwa 14 Erdtagen enden, da weder der Rover noch der Lander für die sehr anspruchsvollen Bedingungen einer Mondnacht mit Temperaturen von ca. minus 160 Grad ausgerüstet sind.

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