Quelle: DLR.

Am 3. Januar 2019 ist die chinesische Mondlandesonde Chang’e-4 auf der Rückseite des Erdmonds gelandet. An Bord ist auch ein deutsches Messinstrument für Weltraumstrahlung. Das Lunar Lander Neutron and Dosimetry, kurz LND, hat seitdem Messungen kosmischer Strahlung aufgezeichnet, die erstmals eine zeitliche Auflösung haben. Bisherige Geräte konnten nur Daten einer gesamten „Missionsdosis“ sammeln. Das Wissenschaftsjournal Science Advances berichtet in seiner aktuellen Ausgabe über die Arbeit der internationalen LND-Wissenschaftlergruppe, die sich mit der genaueren Strahlungsmessung auf dem Mond beschäftigt hat und an der auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt ist.

„In den kommenden Jahren und Jahrzehnten planen verschiedene Nationen, mit astronautischen Missionen den Mond zu erforschen. Für den Menschen stellt dabei die Weltraumstrahlung ein erhebliches Gesundheitsrisiko dar. Schon die Apollo-Astronauten trugen deshalb Strahlenmessgeräte, sogenannte Dosimeter, am Körper. Allerdings wurde damit nur die Strahlenbelastung über die gesamte Mission hinweg bestimmt“, sagt Dr. Oliver Angerer, LND-Projektleiter im DLR Raumfahrtmanagement. Mit dem LND sind demgegenüber – für die verschiedenen Charakteristika des Strahlenfelds – Zeitintervalle von einer, zehn oder sechzig Minuten möglich. Dies erlaubt es den Forschenden, die sogenannte Äquivalentdosis zu berechnen. Diese ist wichtig, um die biologischen Effekte abzuschätzen.

Hohe Strahlenbelastungen im Raumanzug
DLR-Strahlenphysiker Dr. Thomas Berger vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin ist an der Publikation beteiligt und erläutert: „Die von uns gemessene Strahlenbelastung ist ein gutes Maß für die Strahlung innerhalb eines Astronautenanzugs. Die Messungen ergeben eine Äquivalentdosisleistung – die biologisch gewichtete Strahlendosis pro Zeiteinheit – von etwa 60 Mikrosievert pro Stunde. Zum Vergleich: Auf einem Langstreckenflug von Frankfurt nach New York ist die Dosisleistung etwa fünf bis zehn Mal geringer, am Erdboden gute 200 Mal. Ein Langzeitaufenthalt auf dem Mond ist also eine hohe Belastung für den menschlichen Körper.“

„Wir Menschen sind eben nicht gemacht für die Weltraumstrahlung“, ergänzt Prof. Robert Wimmer-Schweingruber von der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, dessen Team das LND-Instrument entwickelt und gebaut hat. „Darum müssen sich Astronauten bei längeren Mondmissionen vor ihr abschirmen – zum Beispiel, indem sie ihre Unterkunft mit einer dicken Schicht Mondgestein bedecken. So könnte bei möglichen Langzeitaufenthalten auf dem Mond das Risiko für Krebs und andere Erkrankungen gesenkt werden.“

Das Kieler Gerät misst jeweils „tagsüber“ und bleibt – wie alle anderen wissenschaftlichen Geräte während der sehr kalten und fast zwei Wochen dauernden Mondnacht – ausgeschaltet, um Energie zu sparen. Gerät und Lander sollten mindestens ein Jahr lang messen und haben dieses Ziel bereits übertroffen. Die Daten des LND und des Landers werden über den Relais-Satelliten Queqiao („Elsterbrücke“) zur Erde übertragen, der sich über der erdabgewandten Seite des Mondes befindet.

Astronautische Weltraumforschung auf dem Mond und darüber hinaus
Auch hinsichtlich zukünftiger interplanetarer Missionen sind die Strahlungsdaten relevant: Da der Mond weder ein schützendes Magnetfeld noch eine Atmosphäre besitzt, ist das Strahlungsfeld auf der Mondoberfläche dem im interplanetaren Raum ähnlich. „Deshalb werden die Messungen des LND auch verwendet, um Computermodelle für die Berechnung von zu erwartender Strahlenbelastungen zu entwickeln, zu verbessern und so zum Strahlenschutz für die Astronauten zukünftiger Missionen beizutragen. Dabei ist es wichtig, dass der Detektor auch Rückschlüsse auf die Zusammensetzung des Strahlungsfelds zulässt – zum Beispiel wie viele Neutronen und hochenergetische geladene Teilchen gemessen werden „, verdeutlicht DLR-Strahlenphysiker Berger.

Finanzierung
Das Lunar Lander Neutron and Dosimetry ist im Auftrag des Raumfahrtmanagements im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie von der der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel entwickelt und gebaut worden. Die Forschung am DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin wird über das DLR Raumfahrt-Programm „Erforschung des Weltraums“, Vorhaben „Moon and Mars Exploration Studies“ (MoSES) unterstützt.

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• Chang’e 4 – Mondlander und Rover
• Strahlenschutz

Der Beitrag DLR: Kosmische Strahlung auf dem Mond gefährlich? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes; Quelle: CAS, CNSA.

Die nationale chinesische Raumfahrtagentur (China National Space Administration, CNSA) meldete am 11. Januar 2019, dass die Reaktivierung des Mondrovers Yutu 2 am 10. Januar 2019 gegen 0:00 Uhr Pekinger Zeit erfolgreich abgeschlossen werden konnte. Wegen hohen Mittagstemperaturen war Yutu 2 in eine Art Mittagsschlaf versetzt worden.

Der Rover, der Lander Chang’e 4 und der Relaissatellit Queqiao befanden sich laut CNSA am 11. Januar 2019 um 8:00 Pekinger Zeit in stabilen Betriebszuständen und sollen alle vorgesehenen Aufgaben wie geplant erfüllt haben.

Die Geländekamera (Terrain-Kamera, TCAM) des Landers nahm eine Reihe von Bildern der Umgebung der Landestelle auf. Die Bilder der hochauflösenden CMOS-Kamera erreichten über Queqiao die Erde, wo Wissenschaftler aus den Bilddaten ein 360-Grad-Panorama zusammensetzen konnten.

Nur 640 Gramm Masse hat die TCAM. Ihre Abmessungen betragen 92 x 105 x 118, 9 mm. Sie ist auf einer um 360 Grad rotierbaren Plattform montiert, welche außerdem jeweils bis zu 120 Grad unter oder über die horizontale Null-Lage gekippt werden kann.

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• Chang’e 4 – Mondlander und Rover

Der Beitrag China: Mondrover aufgewacht, Lander sendet Panorama erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes; Quelle: CGTN, CNSA.

Rund sieben Stunden nach dem Aufsetzten im Krater Von Kármán auf der südlichen Hemisphäre des Mondes im Aitken-Becken war es soweit: Yutu 2 rollte von der Transportplattform auf dem Lander herunter, nachdem sich eine passende Rampe entfaltet hatte, die bis auf die Oberfläche reichte.

Das Kommando zum Absetzten von Yutu 2 war aus einem Flugkontrollzentrum in Peking über den Relaissatelliten Queqiao am 3. Januar 2019 gegen 15:07 Uhr Pekinger Zeit an den Lander übermittelt worden. Anschließend wurden mechanische Verriegelungen zwischen Lander und Rover getrennt, und der Rover entfaltete seine Solarzellenausleger und seinen Mast. Auf der entfalteten Rampe rollt Yutu 2 los in Richtung Mondoberfläche. Gegen 22:22 Uhr Pekinger Zeit (14:22 Uhr UTC) war es geschafft: Yutu 2 stand mit seinen Rändern auf der Oberfläche des Mondes.

Die erste Aufgabe des Rovers wird es dann sein, ein Bild vom Lander anzufertigen, bevor er mit der Erkundung der Umgebung im Von Kármán-Kraters – Durchmesser 186 Kilometer – beginnt. Zur Erfüllung seiner ersten Aufgaben hat der Rover Zeit bis zum 12. Januar 2019. Anschließend beginnt eine rund 14 Tage dauernde Phase der Mondnacht, während der der Rover laut Plan nicht aktiv sein wird.

Messungen des Chang’e-4-Landers haben zwischenzeitlich im Sonnenlicht Maximaltemperaturen im Bereich von 107 Grad Celsius ermittelt. Während der Mondnacht erwartet man einen Temperaturabfall auf -180 Grad Celsius. Damit Ausrüstung und Instrumente des Rovers während der Mondnacht keinen Schaden nehmen, willl man Yutu 2 rechtzeitig in einen Schlafmodus versetzten, beim dem seine beiden Solarzellenausleger auf seinem Rücken eingefaltet sind.

Auch aktuell ist Pause. Den hohen Mittagstemperaturen ist es geschuldet, dass Yutu 2 in eine Art Mittagsschlaf versetzt wurde. Ab 10. Janur 2019 soll der Rover dann neue Aktivitäten angehen.

Erkenntnisse aus dem Betrieb des Vorgängers von Yutu 2 flossen in die Entwicklung des neuen Rovers ein. Erfahrungen, die mit Yutu unter den extremen Bedingungen auf dem Mond mit seinen heftigen Temperaturunterschieden und spezifischen Oberflächeneingenschaften gemacht wurden, halfen bei der Entwicklung verbesserter Materialien und angepasster Technik für den neuen Rover, berichtet Jia Yang, stellvertretender Leiter der Roverentwicklung, dem chinesischen Staatsfernsehen.

Die Auslegungsbetriebsdauer von Yutu 2 beträgt drei Monate. Techniker und Wissenschaftler aus China – und wohl auf der ganzen Welt – hoffen jedoch, dass dem neuen Rover eine deutlich länger aktive Einsatzzeit beschieden sein wird.

Der Name Yutu 2 wurde nach einer öffentlichen Ausschreibung festgelegt. Die nationale chinesische Raumfahrtagentur (China National Space Administration, CNSA) teilte mit, zwischen dem 15. August 2018 und dem 5. September 2018 seien 42.945 Vorschläge für einen Namen für den neuen Rover eingegangen. Dabei seien 3.192 Namen von mindestens zwei Einreichern vorgeschlagen worden.

In einer zweiten Auswahlrunde konkurrierte die Bezeichnung Yutu 2 mit neun anderen. Unter letzeren waren beispielsweise „Tansuo“ (Erkundung), „Guangming“ (Licht), und „Jintu“ (Goldener hase). Durchgesetzt hat sich schließlich Yutu 2 – „Jadehase Nr. 2“.

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• Chang’e 4 – Mondlander und Rover

Der Beitrag Yutu 2: Chinas 2. Rover sammelt erste Erfahrungen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Axel Nantes; Quelle: CAS, CNSA, DLR, IRF, Xinhua.

Chang’e 4 (嫦娥四号) ist für Chinas nationale Weltraumbehörde (Chinese National Space Administration, CNSA) unterwegs, trägt aber nicht nur Nutzlast aus China. Mit an Bord sind Instrumente, die von Wissenschaftlern aus Deutschland, den Niederlanden, Saudi Arabien und Schweden entwickelt wurden, außerdem ein kleiner Rover.

Die chinesische Nachrichtenagentur Xinhua berichtete mit Bezug auf die CNSA, die Landung sei am 3. Januar 2019 um 10:26 Pekinger Zeit, das ist 2:26 Uhr Weltzeit (UTC), erfolgt. Der Lander setzte im Krater Von Kármán auf der südlichen Hemisphäre im Aitken-Becken, dem größten Einschlagkrater auf dem Mond, auf.

Das erste Bild von der Oberfläche, das zur Erde gesendet werden konnte, nahm eine Monitor-Kamera des Landers auf. Es ist das erste überhaupt am Mondboden entstandene Bild, das ein weich auf der erdabgewandten Seite des Mondes gelandetes und dort arbeitendes Gerät aufnahm und zur Erde übertragen werden konnte.
Dazu und zur Landung Gratulation!

Die Landung erfolgte in einem recht dynamischen Prozess. In einer Höhe zwischen acht und sechs Kilometern über der Mondoberfläche führte die Sonde schnelle Korrekturmanöver aus, meldete Xinhua. In einer Höhe von rund einhundert Metern pausierte der Lander mit dem Abstieg, um seine Lage im Raum genau zu bestimmen und zu ermitteln, ob die in diesem Moment konkret anvisierte Landestelle eventuell Hindernisse aufweist.

Von der Untersuchung der Mondoberfläche auf der erdabgewandten Seite und der Umgebung dort versprechen sich Wissenschaftler neue Erkenntnisse. Insbesondere hofft man auf zusätzliche Informationen über die Entstehungsgeschichte des Mondes und der unseres Sonnensystems.

An Bord des Landers installiert sind unter anderem ein Niederfrequenz-Radiospektrometer, das in einem Frequenzbereich zwischen 0,1 und 40 Mhz arbeitet, und die Bezeichnung low-frequency spectrometer (LFS) trägt, die Landing Camera (LCAM), die Terrain Camera (TCAM), ein Neutronendetektor namens Lander Neutrons and Dosimetry Experiment (LND) und ein Experiment zum Pflanzenwachstum.

Das LND ist eine Entwicklung der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel und dient der Messung nicht-thermischer und thermischer Neutronen, und ist dazu gedacht, das Verständnis des Neutronenspektrums auf dem Mond zu verbessern. Es wurde vom DLR-Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) finanziert.

Der sechsrädrige Rover besitzt eine Panoramic Camera (PCAM), ein im Infraroten und im Bereich des sichtbaren Lichts empfindliche Spektrometer (Visible/Near-Infrared Imaging Spectrometer, VNIS), ein Radar zur Untersuchung des Mondbodens (Lunar Penetrating Radar, LPR), und ein Instrument zur Untersuchung von Neutralteilchen (Advanced Small Analyzer for Neutrals, ASAN). Das ASAN kommt vom Schwedischen Institut für Weltraumphysik (Institutet för rymdfysik, IRF) aus Kiruna und dient der Untersuchung der Beeinflussung der Mondoberfläche durch den Sonnenwind und könnte Informationen zu Wasser auf dem Mond liefern.

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• Chang’e 4 – Mondlander und Rover

Informationen zum LND in Englisch als pdf-Datei:

• The Lunar Lander Neutron & Dosimetry (LND) Expermiment on Chang’E4

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