Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

Am 14. Dezember 2013 landete die chinesische Raumsonde Chang`e 3 im nördlichen Bereich des Mare Imbrium auf dem Mond (Raumfahrer.net berichtete). An diesem Tag waren auch die Instrumente des von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Mondorbiters LADEE auf den Mond ausgerichtet. Durch vergleichende Messungen unmittelbar vor und nach der Landung von Chang`e 3 versuchten die an der LADEE-Mission beteiligten Wissenschaftler Mondstaub zu detektieren, der durch den Landevorgang in die Höhe befördert wurde und der somit zu einer zeitweilig veränderten Zusammensetzung des extrem dünnen Mondatmosphäre führte. Allerdings waren diese Bemühungen leider erfolglos (Raumfahrer.net berichtete).

Ein zweiter Mondorbiter, der ebenfalls von der NASA betriebene und mit einer hochauflösenden Kamera zur Abbildung der Mondoberfläche ausgestattete Lunar Reconnaissance Orbiter (kurz „LRO„) konnte die Landung an diesem Tag dagegen nicht direkt verfolgen, da sich das Landegebiet der chinesischen Mondsonde zu diesem Zeitpunkt außerhalb des Sichtfeldes des LRO befand. Zehn Tage später, am 24. Dezember 2013, gestaltete sich die Situation dagegen anders. Innerhalb von 36 Stunden – dies entspricht 19 LRO-Umläufen um den Mond – konnte die LROC-Kamera insgesamt sechs Aufnahmen von der Landezone anfertigen.

Das am höchsten aufgelöste Foto konnte dabei am 25. Dezember um 04:52:49 MEZ angefertigt werden. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der LRO fast genau senkrecht über Chang`e 3. Aus einer Überflughöhe von etwa 150 Kilometern erreichte die Narrow Angle Camera ( kurz „NAC“) eine Auflösung von rund 150 Zentimetern pro Pixel und konnte damit sowohl die eigentliche Mondsonde als auch den ebenfalls zur Mondoberfläche transportierten Rover Yutu abbilden.

Der Rover Yutu (zu deutsch „Jadehase“) verfügt über eine Länge von ebenfalls etwa 150 Zentimetern. Die erfolgreiche Abbildung des Rovers hat zwei Gründe. Zum einen befinden sich an den Seiten von Yutu zwei Solarpaneele, welche das Licht der Sonne sehr effizient reflektieren. Zum anderen führte der niedrige Stand der Sonne über dem Horizont zu einem relativ langen Schattenwurf. Aus diesen Gründen nimmt Yutu in den aktuellen Aufnahmen eine Fläche von etwa zwei Pixeln ein.

Durch den Vergleich mit einer vorher angefertigten Aufnahme der gleichen Region konnten die Koordinaten der Landestelle punktgenau festgelegt werden. Chang`e 3 befindet sich demzufolge bei 44,1214 Grad nördlicher Breite und 340,4884 östlicher Länge. Dieser Bereich der Mondoberfläche befindet sich 2.640 Meter unterhalb der durchschnittlichen Höhe der Mondoberfläche. Etwa 60 Meter weiter westlich befindet sich ein etwa 450 Meter durchmessender, rund 40 Meter tiefer und bisher unbenannter Impaktkrater.

Die hier befindliche Oberfläche des Mondes wird von vulkanischen Ablagerungen dominiert. Vorherige spektroskopische Analysen dieser Region führten zu dem Schluss, dass das Gelände, in dem sich Chang`e 3befindet, über ein Alter von etwa drei Milliarden Jahren verfügt. Etwa zehn Kilometer weiter nördlich befindet sich eine Region, deren Alter auf etwa 3,5 Milliarden Jahre geschätzt wird.
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• Chang`e 3 – Lunar Lander
• Mond

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.

Als am 14. Dezember 2013 anlässlich der bevorstehenden Landung von Chang`e 3 viele Augen auf den Mond gerichtet waren, zielten auch eine Anzahl von Messinstrumenten auf den Mond. Unter ihnen befanden sich die Instrumente des Mondorbiters LADEE der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA).

LADEE war rechtzeitig von der Erde aus mit einer Reihe von Kommandos versorgt worden, die die Instrumentennutzlast der Sonde in einen für die geplanten Beobachtungen geeigneten Modus versetzten. Außerdem wurde die Instrumentennutzlast so programmiert, dass sie vor und nach der Landung von Chang`e 3 Vergleichsmessungen der Atmosphärenzusammensetzung und von Staubvorkommen vornehmen konnte.

Das Neutral Mass Spectrometer (NMS), ein Massenspektrometer für ungeladene Partikel, wurde speziell so eingestellt, dass es Spuren von Substanzen in der Mondatmosphäre nachweisen kann, die vom Antriebssystem des chinesischen Landers hinterlassen werden. Zu Verbrennungsprodukten, mit denen man rechnete, gehören Moleküle von Stickstoff (N₂), Wasser (H₂O) und Wasserstoff (H₂).
Die anderen beiden Hauptinstrumente von LADEE, das Lunar Dust Experiment (LDEX) zur Erfassung der Staubverteilung über der Mondoberfläche, und das Ultraviolet/Visible Spectrometer (UVS) zur Analyse der von der Exosphäre reflektierten Sonnenstrahlung verblieben in ihrem jeweiligen Standartbetriebsregime. Material, das bei der von Triebwerksschub gebremsten Landung von Chang`e 3 fort geschleudert werden kann, sollte so detektierbar sein, sofern es die Sonde bzw. ihr Messfeld erreicht.

Der Landeplatz von Chang`e 3 mit den Koordinaten 44,12° Nord, 19,51° West lag weit nördlich von LADEEs Flugbahn über die Mondoberfläche. Zum Zeitpunkt der Landung von Chang`e 3 gegen 14:12 Uhr MEZ überflog LADEE eine Position mit den Koordinaten 21,77° Süd, 82,17° Ost – über 3.400 km vom Landeplatz entfernt.

Gegen 14:41 Uhr MEZ, rund eine halbe Stunde nach der Landung, bewegte sich LADEE mit eingeschalteten Instrumenten über den Bereich bei 19,51° westlicher Länge, allerdings noch mehr als 1.300 km südlich vom Landeort. Das NMS beobachtete schon seit 14:22 Uhr MEZ die Exosphäre, das UVS hatte gegen 13:15 Uhr MEZ die Atmosphäre gescannt. LDEX lief, um Einschläge von Staubpartikeln aufzuzeichnen.

Eine erste Analyse der bei der Messkampagne gewonnenen Daten zeigte nach Angaben der NASA zur Überraschung der beteiligten Wissenschaftler keinerlei Auffälligkeiten, die man mit dem Aufsetzen des chinesischen Mondlanders in Verbindung bringen könnte. LDEX maß keinen Anstieg von Staubpartikeln, das UVS ermittelte keine Veränderungen in der Atmosphäre, und das NMS fand keine Verbrennungsrückstände der Triebwerke von Chang`e 3.

Das NASA-Forschungszentrum Ames teilte mit, es sein ein nützlicher und wichtiger Befund, dass LADEE den Abstieg und die Landung von Chang`e 3 nicht festzustellen in der Lage war. Es gebe Anzeichen, dass die Triebwerksabgase großer automatischer Mondlander keine maßgeblichen Auswirkungen auf die Exosphäre des Mondes haben. Die Verbrennungsrückstände seien auch nicht in der Lage gewesen, größere Distanzen in für eine Messung ausreichender Dichte zu überwinden.

Videos von Abstieg und Aufsetzen des chinesischen Landers zeigen über einen nur kurzen Zeitraum von vielleicht 15 Sekunden Staub, der vom Triebwerk des Landers weggeblasen wurde. Möglicherweise war LADEE nicht zum richtigen Zeitpunkt an einer geeigneten Position über der Mondoberfläche, um solchen Staub zu detektieren.

Die Beobachtungsdaten zur Landung von Chang`e 3 will die NASA nun mit theoretischen Voraussagen zur Verteilung von Treibwerksabgasen und Verbrennungsrückständen vergleichen, und Modelle zur Wechselwirkung von Lander-Treibwerkssystemen mit der Mondoberfläche aktualisieren.

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• Chang’e 3 – Lunar Lander
• LADEE

Der Beitrag LADEE: Keine Anzeichen für Chang`e 3-Landung erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: ESA.

LADEE dient der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) entsprechend ihrer Namensgebung Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer zur Erforschung der Mondatmosphäre und des Mondstaubes. Zusätzlich ist die Sonde mit einer experimentellen Laser-Kommunikationsnutzlast namens Lunar Laser Communication Demonstrator (LLCD) ausgestattet.

Die Verwendung von Laserlicht zur Datenübertagung durch Raumfahrzeuge und Bodenstationen wie der des ESA-Bahnverfolgungsnetzes (ESTRAC) verspricht Datenübertragungsraten, die deutlich über denen liegen, die man beim Einsatz üblicher Funkverbindungen, also bei der Verwendung von Radiowellen zur Kommunikation, erreichen kann.

Eine auf der spanischen Kanareninsel Teneriffa etablierte Bodenstation mit der Bezeichnung Optical Ground Station (OGS) hat die ESA mit einem in Dänemark von Axcon und der Schweiz von der RUAG entwickelten Laserkommunikationsterminal nachgerüstet, das man für geeignet hielt, die stark fokussierten Strahlen mit einer Wellenlänge von 1550,12 Nanometern von LADEE zu erfassen.

Am 26. Oktober 2013 gelang es zum ersten Mal, Sendungen von LADEE mit der rund 2.393 Meter hoch gelegenen Station auf Teneriffa zu empfangen. In den folgenden Tagen konnten mehrere Kommunikationssitzungen abgewickelt werden, während derer Daten von der Mondsonde empfangen und an sie gesendet wurde. Beim Datenempfang konnten Datenübertragungsraten bis zu 40 Megabit pro Sekunde realisiert werden – ein mehrfaches der Datenübertagungsrate eines gewöhnlichen Breitband-Internetanschlusses (DSL-6000 z.B. erreicht max. 6 Megabit pro Sekunde). Zwischen dem 26. und dem 29. Oktober 2013 fanden insgesamt acht Kommunikationssitzungen statt.

Auf Grund der erforderlichen sehr großen Ausrichtungsgenauigkeit eines Laserkommunikationsterminals gab es einige Anfangsschwierigkeiten, die man bei der ESA aber angesichts des erreichten Entwicklungsstadiums als normal ansieht. Aufgetretene Probleme werden analysiert.

Der Kontakt von LADEE mit der ESA-Station auf Teneriffa kam nur wenige Tage nach der allerersten Datenübertragung via Laserlicht aus dem Mondorbit am 18. Oktober 2013, welche eine NASA-Bodenstation auf dem Testgelände White Sands in Las Cruces im US-amerikanischen Bundesstaat Neumexiko erreichte, zu Stande.

Laserlichtkommunikation in einem Wellenlängenbereich des nahen Infraroten (NIR) könnte in Zukunft maßgebliche Bedeutung bekommen, wenn es erforderlich wird, sehr große Datenmengen von Raumfahrzeugen in Umlaufbahnen um die Erde, den Mars oder noch weiter entfernte Planeten zu Bodenstationen auf der Erde zu übertragen.

Kommunikationsnutzlasten für die Laserlichtkommunikation lassen sich kleiner und leichter bauen als solche zur Funkkommunikation. Das könnte zur geringeren Missionskosten führen, und erlaubt neuartige, regelmäßig große Datenmengen generierende wissenschaftliche Nutzlasten.

Die Testkampagne auf Teneriffa läuft weiter. Die beteiligten Wissenschaftler und Techniker sind zuversichtlich, dass man die Praktikabilität von optischen Datenverbindungen mit hoher Datenübertragungsrate für zukünftige Raumfahrtmissionen nachweisen können wird.

Im Verlauf der nächsten Wochen will man den Datenversand mit 20 Megabit pro Sekunde von Teneriffa in den Mondorbit probieren, und hochgenaue Messungen der Laufzeit des Laserlichts zwischen der Bodenstation und LADEE durchführen, was es ermöglicht, Informationen zur Berechnung der Bahnparameter der Mondsonde zu gewinnen.

Der Untersuchung des Einflusses der atmosphärischen Bedingungen auf Laserlichtübertragungen dient Ausrüstung vom Institut für Kommunikation und Navigation des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Mit ihrer Hilfe hofft man zu erfahren, wie man die Leistung optischer Datenverbindungen zu Raumfahrzeugen weiter verbessern kann.

Raumcon-Forum:

• LADEE

Der Beitrag Mondsonde LADEE erreicht ESA-Bodenstation via Laser erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA, Popular Mechanics.

Dabei wurde im Verlauf des vergangenen Wochenendes die rund fünffache der gewöhnlich möglichen Datenübertragungsgeschwindigkeit erreicht. LADEE sendete Daten mit 622 Megabit pro Sekunde. Beim Goddard-Zentrum für Weltraumflug (GSFC) der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA) freut man sich über den Erfolg und bescheinigt der Laser-Kommunikationsnutzlast ein über den Erwartungen liegendes gutes Funktionieren. Das Experiment ist ein Gemeinschaftsprojekt des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und des Lincoln Laboratory LI mit dem GSFC.

Die Verwendung von Laserlicht für die Kommunikation von Raumfahrzeugen mit der Erde und untereinander eröffnet neue Möglichkeiten, so etwa die Übertragung von 3D-Videodatenströmen. Der Geschwindigkeitsunterschied bezogen auf das vollständige Übertragungssystem ist erheblich, Laser ermöglicht unter Ausnutzung der gegenüber Funk deutlich geringeren Wellenlänge des Lichtes, pro Zeiteinheit eine größere Menge Bits zu übertragen. Beispielsweise könnte LADEE einen Spielfilm üblicher Länge in gewöhnlicher HD-Qualität in weniger als 8 Minuten zur Erde senden, beim Einsatz herkömmlicher Funktechnik für das S-Band würde die Übertragung etwa 640 Stunden dauern.

Die Datenübertragungsrate von 622 Megabit pro Sekunde erreichte LADEE, als das Laserlicht von der Sonde im Mondorbit einigermaßen steil durch die Erdatmosphäre geschickt werden konnte. Mussten deutlich mächtigere Atmosphärenschichten durchdrungen werden, weil LADEE gegenüber der Empfangsstation weniger hoch am Himmel stand, ließen sich noch 311 Megabit pro Sekunde übertragen. Die Umschaltung der Datenübertragungsrate erfolgte nach Plan, und war dazu gedacht, die Anpassungsfähigkeit des Laser-Datenübertragungssystems zu demonstrieren.

Erfasst wurden die durch LADEE gesendeten Daten mit einem Empfangsterminal namens Lunar Lasercom Ground Terminal (LLGT) auf dem Testgelände White Sands in Las Cruces im US-amerikanischen Bundesstaat Neumexiko. Dieses Bodenterminal sendete vor der eigentlichen Datenübertragung ein Ortungssignal, damit das Lunar Lasercom Space Terminal (LLST) der Kommunikationsnutzlast an Bord von LADEE das Bodensystem anvisieren konnte. Man erwartete eine gewisse Suchzeit, doch es stellte sich heraus, dass das Bodenterminal mit seinen vier 40-Zentimeter-Teleskopen für den Empfang exzellent ausgerichtet war, und Daten unmittelbar übertragen werden konnten.

Der Strahl, den LADEE mit seiner LLCD aussendete, übertrug in der Kommunikationstechnik übliche Testdaten über eine Strecke von rund 383.000 Kilometern. Er wurde von einem 0,5 Watt-Laser erzeugt, der ein 10-Zentimeter-Cassegrain-Teleskop an Bord von LADEE bediente. Neben dem Senden von Daten via Laserlicht gelang LADEE auch der Empfang von via Laserlicht transportierten Informationen. Aus Neumexiko errichten Daten mit 20 Megabit pro Sekunde den Mondorbiter.

Die LLCD will man jetzt weiter testen. Insgesamt rund 30 Einsatztage sind vorgesehen. Die Einbindung einer Bodenstation der Europäischen Raumfahrtorganisation (ESA) auf der Kanareninsel Teneriffa ist vorgesehen.

Raumcon-Forum:

• LADEE

Der Beitrag LADEE schickt Daten via Laserlicht erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Spaceflight101.

Nach dem Orbiteintrittsmanöver am 6. Oktober hatte man eine Bahn in einer Höhe zwischen 590 km, mondnächster Punkt oder Periselen, und 15.700 km (Aposelen) erreicht, wobei die Ellipse nicht direkt auf die Erde wies sondern ganz im Gegenteil eher „schief im Raum“ lag. Nach einem weiteren Manöver am 9. Oktober wurden beide Werte auf 250 bzw. 2.220 km abgesenkt.

Offenbar war das Aposelen um einen kleinen Wert zu hoch, so dass im Verlaufe der weiteren Runden um den Mond die Beeinflussung der Bahn durch die Erde stärker ausfiel als geplant. Kurz vor dem 3. Manöver lagen die Werte bei 235 und 2.213 km. Die erneute Bahnkorrektur am gestrigen Sonntag (13.10.2013) brachte LADEE dann auf einen kreisähnlichen Orbit zwischen 235 und 250 Kilometern.

Auf dieser Bahn sollen nun alle Messgeräte getestet und geeicht werden. Im Verlaufe von knapp einem Monat wird vor allem durch Unregelmäßigkeiten der Masseverteilung auf dem Mond und die Beeinflussung durch die nicht allzu ferne Erde die Bahn destabilisieren und den mondnächsten Punkt bis auf 50 km absinken lassen. Dies lässt man absichtlich geschehen. Damit kommt man mit einem geringeren Treibstoffeinsatz in eine niedrigere Bahn. Insgesamt testet man dreimal an 3 aufeinander folgenden Tagen die Instrumente und viermal an 4 aufeinander folgenden Tagen lang wird das Laserkommunikationssystem LLCD (Lunar Laser Communications Demonstrations) getestet. Bei jedem Umlauf sind dabei 13 bis 15 Minuten lang Kommunikationsmöglichkeiten gegeben.

Nach 30 Tagen wird die Bahn durch das unregelmäßige Gravitationsfeld des Mondes deutlich elliptischer sein, weil das Periselen immer weiter absinkt, wogegen das Aposelen ansteigt. Danach wird der Orbit im Rahmen von 2 Manövern so weit abgesenkt, dass man in etwa 50 Kilometern Höhe den Mond umkreist. Hier sollen dann etwa 100 Tage lang Messungen vorgenommen werden. Auf optischem Wege gewinnt man bei tiefem Sonnenstand im von den Staubpartikeln reflektierten Licht Daten über deren Größe, Zusammensetzung und Verteilung.

LADEE war am 7. September, gegen 5.27 Uhr MESZ an der Spitze einer Minotaur V von der Wallops Flight Facility aus gestartet worden und hatte zunächst drei immer größer werdende elliptische Orbits um die Erde absolviert. Am 1. Oktober fand noch eine kleine Korrektur statt, um den Einschusspunkt in die Mondumlaufbahn möglichst genau zu treffen. Am 6. Oktober fand das erste Manöver zum Erreichen eines Mondorbits statt. Dabei wurde die Geschwindigkeit der Mondsonde um 330 Meter pro Sekunde geändert und etwa ein Drittel der 297 kg Treibstoff verbraucht.

LADEE ist etwa 2,40 m hoch und hat einen Durchmesser des Körpers von etwa 1,85 m. Er hatte beim Start eine Masse von 383 kg, wovon der Hauptteil auf den Flüssigtreibstoff für das Orbital Control System (OCS) bestand. Der gesamte Mantel des achteckigen Prismas ist mit Solarzellenpaneelen versehen. Weitgehend am Kopfteil befinden sich Sternsensorkameras, Kommunikationseinheiten und Messgeräte, ein optisches Kommunikationssystem und ein Massenspektrometer befinden sich an zwei der Seitenflächen. Die Lageregelung kann sowohl über Reaktionsräder als auch über ein kleines Triebwerk vorgenommen werden. Die wissenschaftlich-technische Ausrüstung besteht auf 4 Gerätekomplexen.

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• LADEE

Der Beitrag LADEE jetzt im Inbetriebnahmeorbit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Spaceflight101.

LADEE, der Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer (Mondatmosphären und -staubumgebungsforscher), soll Zusammensetzung, Dichte sowie räumliche und zeitliche Verteilung von Gas- und Staubteilchen in der Exosphäre des Mondes bestimmen und die Ergebnisse der Messungen zur Erde übermitteln. Beim Mond kann man praktisch nicht von einer Atmosphäre sprechen, da die Teilchen nicht miteinander interagieren. So kann sich kein wirklicher Druck aufbauen.

LADEE war am 7. September, gegen 5.27 Uhr MESZ an der Spitze einer Minotaur V von der Wallops Flight Facility aus gestartet worden und hatte zunächst drei immer größer werdende elliptische Orbits um die Erde absolviert. Zunächst gelangte er in eine Umlaufbahn zwischen etwa 200 und etwa 270.000 Kilometern, führte am 11. September eine Testzündung seines Hauptantriebes durch und beschleunigte am 13. bzw. 21. September jeweils um 17 bzw. 10 Meter pro Sekunde, um damit das Apogäum, den erdfernsten Punkt der Bahn, stufenweise bis auf Mondabstand anzuheben. Am 1. Oktober fand noch eine kleine Korrektur um 0,9 m/s statt, um den Einschusspunkt in die Mondumlaufbahn möglichst genau zu treffen.

Heute Mittag fand nun das erste Manöver zum Erreichen eines Mondorbits statt. Dabei wurde die Geschwindigkeit der Mondsonde um 330 Meter pro Sekunde geändert und etwa ein Drittel der 297 kg Treibstoff verbraucht. Der mondnächste Punkt liegt nun bei etwa 590 Kilometern Abstand zu seiner Oberfläche. Zwei weitere große Bahnänderungen sind für die nächsten Tage geplant. Dann soll eine kreisähnliche Bahn in 250 Kilometern Höhe erreicht sein. Der Arbeitsorbit wird später noch stufenweise abgesenkt. Die Messkampagne soll dann etwa 100 Tage dauern.

Die Trägerrakete Minotaur V ist eine Ableitung der Minotaur IV und besteht aus 5 Stufen, die mit festen Treibstoffen arbeiten. Die ersten drei Stufen stammen von interkontinentalen Atomraketen, die durch Abrüstungsverträge überflüssig wurden und nun für zivile Zwecke eingesetzt werden können. Es handelte sich um den ersten Start dieser Rakete, die von der Orbital Sciences Corporation modifiziert wurde. Sie kann relativ kleine Lasten in Erdumlaufbahnen oder auf eine Flugbahn zum Mond transportieren.

LADEE ist etwa 2,40 m hoch und hat einen Durchmesser des Körpers von etwa 1,85 m. Er hatte beim Start eine Masse von 383 kg, wovon der Hauptteil auf den Flüssigtreibstoff für das Orbital Control System (OCS) bestand. Der gesamte Mantel des achteckigen Prismas ist mit Solarzellenpaneelen versehen. Weitgehend am Kopfteil befinden sich Sternsensorkameras, Kommunikationseinheiten und Messgeräte, ein optisches Kommunikationssystem und ein Massenspektrometer befinden sich an zwei der Seitenflächen. Die Lageregelung kann sowohl über Reaktionsräder als auch über ein kleines Triebwerk vorgenommen werden. Die wissenschaftlich-technische Ausrüstung besteht auf 4 Gerätekomplexen.

Das Neutral Mass Spectrometer (NMS) ist ein Massenspektrometer für neutrale Atome, mit dem die Zusammensetzung der Gase in der Exosphäre in zeitlicher und räumlicher Verteilung ermittelt werden soll. Erfasst und identifiziert werden können Atome mit Massen von 1 bis 150 atomaren Masseeinheiten im Kern. Mit dem Ultraviolet/Visible Spectrometer (UVS) wird die von der Exosphäre reflektierte Sonnenstrahlung erfasst und analysiert. Zum einen möchte man die in der Exosphäre häufig vorkommenden Elemente Natrium und Kalium erfassen, zum anderen nach weiteren Elementen wie Silizium, Aluminium, Magnesium, Kalzium, Titan, Eisen und nach Wassermolekülen suchen. Das Spektrometer arbeitet im Bereich von 230 bis 810 nm mit einer spektralen Auflösung von 1 nm (Nanometer). Der Messbereich ragt dabei sogar noch ein wenig in das infrarote Licht hinein.

Das Lunar Dust Experiment (LDEX) hat die Erfassung der Staubverteilung über der Mondoberfläche zum Inhalt. Dabei werden direkt Staubkorngrößen von 0,3 bis 5 µm (Mikrometer) erfasst und durch zeitliche Integration auch Größen bis hinunter zu etwa 0,1 µm. In das System gelangende Staubkörnchen erzeugen beim Aufschlag auf die Rückwand Plasmawölkchen, deren geladene Partikel durch elektrische Felder auf getrennten Wegen zu einem 1 cm² großen Sensor gelangen. Hier werden die Energien erfasst, wodurch man auf Korngröße und Geschwindigkeit zurückrechnen kann. Teilchen der kosmischen oder solaren Strahlung hingegen erzeugen durch Geometrie des Systems sowie weitere geeignete Maßnahmen nur jeweils ein Signal und lassen sich somit von den gewünschten Staubkornereignissen abgrenzen.

Als experimentelles Technologiesystem befindet sich als viertes Instrument der Lunar Laser Communication Demonstrator an Bord der Mondsonde. Mit diesem sollen sich 620 Megabit pro Sekunde zur Erde übermitteln lassen. Die angestrebte Datenrate zum Raumfahrzeug liegt bei 20 Megabit pro Sekunde. Das System lässt sich auch zur sehr genauen Entfernungsbestimmung verwenden. Mit einer zeitlichen Genauigkeit von 200 Picosekunden (0,000 000 000 2 s) erreicht man eine räumliche Präzision im Zentimeterbereich.

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• LADEE

Der Beitrag NASA-Sonde LADEE im Mondorbit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: NASA.

LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) soll die dünne Restatmosphäre und empor geschleuderten Staub über der Oberfläche untersuchen. Dazu soll die Sonde 2011 als sekundäre Nutzlast auf der GRAIL-Mission gestartet werden. Nach einer viermonatigen Flugzeit sind 100 Tage für wissenschaftliche Untersuchungen im Mondorbit geplant.
Die Mission soll einem kostengünstigen und flexiblen Ansatz folgen. Als Kosten für den Orbiter sind 80 Millionen US-Dollar veranschlagt. Geführt werden Entwicklung und Mission von Ames Research Center, Goddard Space Flight Center und Marshall Space Flight Center der NASA. Mit der Mission soll ein genaueres Verständnis der Umgebungscharakteristik auf der Mondoberfläche erzeugt werden, um Konzepte und Planungen des bemannten amerikanischen Constellation-Programms zur Rückkehr des Menschen auf den Mond zu unterstützen.

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