Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Xinhua, RN.

Im Kontrollzentrum in Peking warteten die Techniker und Planer gespannt auf Telemetrie vom Lander, der das Manöver gegen 14.20 Uhr vorprogrammiert ausführte. Gegen 14.24 Uhr bekam man die Bestätigung, dass alles geklappt hatte, als die Sonde aus dem Funkschatten des Erdtrabanten austrat.

Chang`e 3 befindet sich nun in einem Orbit zwischen etwa 15 und 100 Kilometern Höhe über der Mondoberfläche. Der mondnächste Punkt, das Periselen, wurde so gelegt, dass am Sonntag Nachmittag unserer Zeit das Zielgebiet darunter liegen wird. Mit einem etwa 12-minütigen Bremsmanöver soll dann die Landung im Mare Imbrium gelingen.

Dabei ist geplant, dass das Haupttriebwerk gegen 16.22 Uhr MEZ in Betrieb genommen wird. Etwa 100 Meter über dem Mondboden soll die Sonde zum Stillstand kommen, die Umgebung erfassen und eventuellen Hindernissen ausweichen. Die Landung im Sinus Iridum soll gegen 16.35 Uhr abgeschlossen sein. Am Landeort scheint dann bereits seit einigen Stunden die Sonne. Hindernisse werfen lange Schatten und sind so für das System leichter erkennbar.

Etwa 5 Stunden nach der Landung soll die Prozedur beginnen, mit der das Mondfahrzeug Yutu auf den Boden gelangt. Dazu muss die Rampe, auf der der Rover bereits steht, seitwärts geschoben und heruntergelassen werden. Der heikle Vorgang soll knapp 2 Stunden in Anspruch nehmen.

Etwa 9 Stunden nach der Abtrennung des Fahrzeugs soll mit einer seiner Kameras ein Bild angefertigt werden, auf dem beide Teile des chinesischen Mondlandesystems zu sehen sein sollen. Danach beginnt sowohl die auf 90 Tage ausgelegte Erkundungsmission des Rovers als auch die einjährigen Forschungsarbeiten mit dem Lander, die nach jeweils knapp 2 Wochen während der Mondnacht unterbrochen wird.

An Bord des Landers befinden sich optische Kameras, Funkübertragungseinrichtungen, eine UV-Kamera zur Erforschung der Plasmasphäre der Erde und ein 150-mm-Teleskop mit UV-CCD-Detektor zur Erforschung kosmischer Strahlungsquellen. Yutu verfügt ebenfalls über mehrere Kameras an einem Mast, am Korpus und am Instrumentenarm. Außerdem werden laufend Messungen mit einem Bodenradar vorgenommen, dessen Mikrowellen bis etwa 100 Meter tief in den Mondboden eindringen und aus dessen Reflexionen sich Aussagen über die Bodenbeschaffenheit herleiten lassen. An ausgewählten Bodenstellen kann mit einer Fräse Mondmaterial freigelegt und anschließend mit einer Mikroskopkamera betrachtet oder seine Zusammensetzung mit einem im optischen Bereich sowie im Infrarot arbeitenden abbildenden Spektrometer und mit einem Alpha-Röntgen-Spektrometer erfasst werden.

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• Chang`e 3

Der Beitrag Chang`e 3: Orbitabsenkung erfolgreich erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: CCTV, BISSE, Raumcon, Spaceflight101.

Nach dem Start am 1. Dezember wurden zwei Anpassungsmanöver ausgeführt. Das erste fand am 2. Dezember statt und verlief erfolgreich. Das zweite Manöver am 3. Dezember war so genau, dass man ein drittes, das eigentlich für den 5. Dezember vorgesehen war, weglassen konnte.

Am Freitag erfolgte gegen 10.47 Uhr MEZ das 361 Sekunden andauernde Bremsmanöver, an dessen Ende sich Chang`e 3 in einem etwa 100 Kilometer über der Mondoberfläche liegenden Orbit befand.

Für den 10. Dezember ist eine Absenkung des mondnächsten Punktes auf etwa 15 Kilometer geplant. Aus dieser Bahn heraus erfolgt dann am 14. Dezember die eigentliche Landung. Dabei ist geplant, dass das Haupttriebwerk gegen 16.22 Uhr MEZ für etwa 700 Sekunden in Betrieb genommen wird. Etwa 100 Meter über dem Mondboden soll die Sonde zum Stillstand kommen, die Umgebung erfassen und eventuellen Hindernissen ausweichen. Die Landung im Sinus Iridum soll gegen 16.35 Uhr abgeschlossen sein. Am Landeort scheint dann bereits seit einigen Stunden die Sonne. Hindernisse werfen lange Schatten und sind so für das System leichter erkennbar.

Etwa 5 Stunden nach der Landung soll die Prozedur beginnen, mit der das Mondfahrzeug Yutu auf den Boden gelangt. Dazu muss die Rampe, auf der der Rover bereits steht, seitwärts geschoben und heruntergelassen werden. Der heikle Vorgang soll knapp 2 Stunden in Anspruch nehmen.

Etwa 9 Stunden nach der Abtrennung des Fahrzeugs soll mit einer seiner Kameras ein Bild angefertigt werden, auf dem beide Teile des chinesischen Mondlandesystems zu sehen sein sollen. Danach beginnt sowohl die auf 90 Tage ausgelegte Erkundungsmission des Rovers als auch die einjährigen Forschungsarbeiten mit dem Lander, die nach jeweils knapp 2 Wochen während der Mondnacht unterbrochen wird.

An Bord des Landers befinden sich optische Kameras, Funkübertragungseinrichtungen, eine UV-Kamera zur Erforschung der Plasmasphäre der Erde und ein 150-mm-Teleskop mit UV-CCD-Detektor zur Erforschung kosmischer Strahlungsquellen. Yutu verfügt ebenfalls über mehrere Kameras an einem Mast, am Korpus und am Instrumentenarm. Außerdem werden laufend Messungen mit einem Bodenradar vorgenommen, dessen Mikrowellen bis etwa 100 Meter tief in den Mondboden eindringen und aus dessen Reflexionen sich Aussagen über die Bodenbeschaffenheit herleiten lassen. An ausgewählten Bodenstellen kann mit einer Fräse Mondmaterial freigelegt und anschließend mit einer Mikroskopkamera betrachtet oder seine Zusammensetzung mit einem im optischen Bereich sowie im Infrarot arbeitenden abbildenden Spektrometer und mit einem Alpha-Röntgen-Spektrometer erfasst werden.

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• Chang`e 3

Der Beitrag Chang`e 3 im geplanten Mondorbit erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: CAST, BISSE, NASA, Spaceflight101, Raumcon.

Die Mission besteht aus einem Lander und einem kleinen Fahrzeug. Beide Systeme haben eine eigene wissenschaftliche Ausrüstung sowie Kameras und Sende-/Empfangsanlagen und können vollkommen unabhängig voneinander operieren.

Das Fahrzeug Yutu (Jadehase) ist mit einem Bodenradar ausgerüstet. Zudem trägt es einen Instrumentenarm, an dem eine Fräse, eine Mikroskopkamera, ein Alpha-Röntgen-Spektrometer sowie ein Spektrometer für sichtbares und nahes Infrarotlicht angebracht sind. Ringsum gibt es außerdem eine ganze Reihe von Kameras, mit denen nicht nur die Umgebung erfasst werden, sondern deren Bilder auch für eine autonome Fahrwegplanung unter Berücksichtigung von erkannten Hindernissen verwendet werden können. Panoramakameras und Navigationskameras sind doppelt ausgelegt, so dass stereoskopische Bilder auch Rückschlüsse auf Größe und Entfernung von Hindernissen erlauben.

Das Röntgenspektrometer erfasst Röntgenemissionen von Bodenmaterial, das mit Partikelstrahlung (Alphateilchen) angeregt wurde. Die dabei ausgesandte Strahlung ist von den im Boden vorkommenden Elementen abhängig, woraus sich dessen Bestandteile und die Zusammensetzung ermitteln lassen.

Das zweite Spektrometer zerlegt das von einer Probe reflektrierte Licht in einzelne Frequenzen von etwa 450 nm bis 2.400 nm. Damit wird ein Bereich von sichtbarem, grünem Licht bis ins nahe Infrarot erfasst. Auch aus diesen Werten lassen sich Aussagen über die Zusammensetzung des Materials ableiten. Das Neue ist dabei, dass die Aufspaltung des Spektrums in einzelne Wellenlängen durch ein akustisches Verfahren erfolgt. Ein spezieller Kristall ändert seinen Brechungsindex, je nachdem, mit welcher akustischen Frequenz er angeregt wird. Die dafür erforderliche Anregung erfolgt über einen piezoelektrischen Vibrator, der seine Anregung von einem elektrischen Schwingkreis erhält. So können unterschiedliche Wellenlängen auf denselben Sensor geleitet werden, was das Gerät sehr kompakt macht.

Zur weiteren wissenschaftlichen Ausrüstung von Yutu gehört ein Bodenradar, mit dem man Messwerte bis in etwa 100 Meter Tiefe unter der Mondoberfläche gewinnen möchte. Damit soll ein Bodenprofil über die gesamte Fahrstrecke erfasst werden.

Der Lander besitzt eigenes Instrumentarium, darunter mehrere Kameras sowie ein UV-Spiegelteleskop, mit dem erstmals hochauflösende astronomische Aufnahmen des Weltalls von der Mondoberfläche aus gemacht werden sollen. Beobachtungsziele sollen Galaxien, Doppelsterne, aktive Galaxienkerne, variable und besonders helle Sterne werden. Das Teleskop ist ein Ritchey-Chretien mit 150 mm Öffnung, das Licht wird über einen dreh- und kippbaren Planspiegel in das feststehende Teleskop gelenkt. Ein CCD-Chip erfasst Licht der Wellenlängen von 245 bis 340 nm mit 13 µm großen Pixeln und soll Lichtquellen bis etwa 13 mag erfassen können.

Ein weiteres Instrument auf dem Lander ist eine Kamera für extremes Ultraviolett. Diese hat ein Gesichtsfeld von 16 Grad bei einer Auflösung von etwa 0,1 Grad. Hauptuntersuchungsgegenstand ist die Plasmasphäre der Erde inklusive der Plasmapause. Für den Lander ist eine Funktionsdauer von etwa einem Jahr vorgesehen. Er soll auch über einen Radioisotopengenerator zur Erzeugung elektrischer Energie verfügen.

Auf dem Weg zum Mond werden drei Bahnmanöver erforderlich, um den korrekten Eintritt in eine Mondumlaufbahn zu gewährleisten. Am 6. Dezember soll dies mit einem längeren Bremsmanöver erfolgen. Danach wird der mondnächste Punkt der zunächst kreisähnlichen Bahn in etwa 100 km Höhe auf 15 km abgesenkt. Anschließend findet die Landung statt. Dabei kommen ein Laserentfernungsmesser, ein Abstands- und Geschwindigkeitsradar sowie Kameras zur Erfassung von Hindernissen zum Einsatz, bevor die Sonde ihr Haupttriebwerk in etwa 4 Metern Höhe abschaltet. Aufgrund der niedrigeren Schwerkraft, fällt der Lander dann relativ langsam zu Boden.

Zielregion ist das Sinus Iridum oder die Regenbogenbucht im Mare Imbrium im Nordwesten der sichtbaren Mondhalbkugel. Hier zieht sich das Mondjura-Gebirge bogenförmig über die nordwestliche Seite mit dem Heraclides-Vorgebirge (oder Kap Heraclides) im Westen und dem Laplace-Vorgebirge (oder Kap Laplace) im Norden. Diese Gebirgsformation ist durch einen Einschlag entstanden, hat einen Durchmesser von 236 km und wird zu bestimmten Mondphasen gut beleuchtet, während der Grund des Kraters noch im Dunklen liegt und zudem mit dunklem Gestein gefüllt ist. Diesen Anblick bezeichnet man auch als Goldenen Henkel des Mondes.

Mittlerweile wird spekuliert, an welchem Punkt genau der Lander niedergehen wird. Ein interessantes Ziel böte der 8 km durchmessende und etwa 1.600 Meter tiefe Krater Laplace A. Der vergleichsweise junge Krater wurde aus dem Basalt eines Mares gebildet. Dabei wurde Material aus dem Inneren über den Rand des Kraters hinaus geschleudert. So wäre bereits die Fahrt zum Krater eine Reise durch die Geschichte der oberen Schichten des Mondes. Damit ließen sich einige bisher noch offene Fragen klären.

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• Chang’e 3

Der Beitrag Wissenschaftliche Ausrüstung von Chang`e 3 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: CAST, CCTV, Spaceflight101, Raumcon.

Der Start erfolgte gegen 18.30 Uhr MEZ vom Raumfahrtgelände Xichang aus. Die Startphase konnte komplett aus verschiedenen Perspektiven beobachtet werden. Das Aussetzen der Nutzlast erfolgte knapp 20 Minuten nach dem Start.

Das etwa 3,7 t schwere Raumfahrzeug wird auf seinem etwa 5 Tage dauernden Flug zum Mond drei Antriebsphasen durchführen, in deren Verlauf das Einschwenken in einen Mondorbit vorbereitet wird. Danach folgt ein längeres Bremsmanöver. Anschließend wird zunächst eine Kreisbahn in etwa 100 Kilometern Höhe über der Mondoberfläche angestrebt, deren mondnächster Punkt anschließend auf 15 Kilometer abgesenkt wird.

Am 14. Dezember soll dann die eigentliche Landung eingeleitet und ausgeführt werden. Am Ende wird Chang`e 3, dann um etwa 2,5 t Treibstoffmasse erleichtert, mit maximal 3,8 m/s am Sinus Iridum im Meer des Regens aufsetzen. Zur Wahl des genauen Landepunktes kommen Laserentfernungsmesser, Mikrowellenradar zur Ermittlung von Position und Geschwindigkeit sowie ein Kamerasystem zur Erkennung möglicher Hindernisse zum Einsatz. Der gesamte Landevorgang soll nur etwa 700 Sekunden dauern.

Der Lander trägt auf der Oberseite ein Fahrzeug, welches nach der Landung von einer Rampe auf die Oberfläche des Erdtrabanten gelangen soll. Das Fahrzeug soll sowohl ferngesteuert als auch autonom agieren können. 90 Tage Betriebszeit werden angestrebt, also soll es auch mehrere Nächte überstehen. Dafür wird das Innere des Fahrzeugs mit den Solarzellenpaneelen zugeklappt. Um etwas Wärme zu erzeugen befinden sich Radioisotopenheizelemente mit Plutonium-238 und Wärmeleitungen für die wichtigsten Instrumente an Bord.

Am Instrumentenarm des Yutu genannten Fahrzeugs befinden sich eine Fräse, mehrere (Mikroskop-)Kameras, ein Röntgenspektrometer und ein abbildendes Licht/IR-Spektrometer. Weitere Kameras sind auf einem Mast, der auch die Parabolantenne für schnelle Datenübertragung zur Erde trägt, sowie ringsum am Korpus montiert. Das Fahrzeug verfügt damit unter anderem über Umgebungswahrnehmung, Hinderniserkennung, lokale Fahrwegplanung und „Multi-Rad-Koordinierung“ bei Bewegungen.

Das Röntgenspektrometer erfasst Röntgenemissionen von Bodenmaterial, das mit Partikelstrahlen angeregt wurde. Die dabei ausgesandte Strahlung ist von den im Boden vorkommenden Elementen abhängig, woraus sich dessen Bestandteile und die Zusammensetzung ermitteln lassen. Das zweite Spektrometer zerlegt das von einer Probe reflektierte Licht in einzelne Frequenzen von etwa 450 nm bis 2.400 nm. Damit wird ein Bereich von sichtbarem, grünem Licht bis ins nahe Infrarot erfasst. Auch aus diesen Werten lassen sich Aussagen über die Zusammensetzung des Materials ableiten. Das Neue ist dabei, dass die Aufspaltung des Spektrums in einzelne Wellenlängen durch ein akustisches Verfahren erfolgt. Ein spezieller Kristall ändert seinen Brechungsindex, je nachdem, mit welcher akustischen Frequenz er angeregt wird. Die dafür erforderliche Anregung erfolgt über einen piezoelektrischen Vibrator, der seine Anregung von einem elektrischen Schwingkreis erhält. So können unterschiedliche Wellenlängen auf denselben Sensor geleitet werden, was das Gerät sehr kompakt macht.

Zur weiteren wissenschaftlichen Ausrüstung von Yutu gehört ein Bodenradar, mit dem man Messwerte bis in etwa 100 Meter Tiefe unter der Mondoberfläche gewinnen kann. Damit soll ein Bodenprofil über die gesamte Fahrstrecke erfasst werden.

Der Lander besitzt eigenes Instrumentarium, darunter mehrere Kameras sowie ein UV-Spiegelteleskop, mit dem erstmals hochauflösende astronomische Aufnahmen des Weltalls von der Mondoberfläche aus gemacht werden sollen. Beobachtungsziele sollen Galaxien, Doppelsterne, aktive Galaxienkerne, variable und besonders helle Sterne werden. Das Teleskop ist ein Ritchey-Chretien mit 150 mm Öffnung, das Licht wird über einen dreh- und kippbaren Planspiegel in das feststehende Teleskop gelenkt. Ein CCD-Chip erfasst Licht der Wellenlängen von 245 bis 340 nm mit 13 µm großen Pixeln und soll Lichtquellen bis etwa 13 mag erfassen können.

Ein weiteres Instrument auf dem Lander ist eine Kamera für extremes Ultraviolett. Diese hat ein Gesichtsfeld von 16 Grad bei einer Auflösung von 0,1 Grad. Hauptuntersuchungsgegenstand ist die Plasmashäre der Erde inklusive der Plasmapause. Für den Lander ist eine Funktionsdauer von etwa einem Jahr vorgesehen. Er soll auch über einen Radioisotopengenerator zur Erzeugung elektrischer Energie verfügen.

2015 soll die Mission mit verbesserter Technik wiederholt werden. Für etwa 2018 ist dann eine Probenrückführung von bis zu 2 kg Mondgestein geplant (Chang`e 5). Auch hier ist eine Wiederholung möglich, falls es beim ersten Versuch nicht gelingt. Optimisten sprechen bereits von der Möglichkeit einer bemannten Mondlandung zwischen 2025 und 2030.

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Der Beitrag Chang`e 3 auf dem Weg zum Mond erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: CAST, CCTV, ESA, Raumcon.

Der Start der dritten Mondsonde Chang’e 3 aus dem Land der Mitte soll am 1. Dezember gegen 19 Uhr MEZ vom Raumfahrtgelände bei Xichang erfolgen. Als Träger kommt eine modifizierte CZ 3B zum Einsatz. Sie soll das 3,7 t träge Mondflugsystem ins All hieven. Der Flug zum Mond dauert etwa 5 Tage.

Am 14. Dezember, soll der Lander mit einer Masse von etwa 1,2 t weich auf dem Mondboden in der Regenbogenbucht Sinus Iridum im Meer des Regens (Mare Imbrium) auf der nördlichen Hemisphäre des Erdtrabanten sanft niedergehen. Er ist etwa 2,5 m breit und tief und ist mit ausgefahrenen Landebeinen mehr als 3 Meter hoch. Obenauf sitzt das etwa handwagengroße Fahrzeug, das auf einer Rampe stehend nach unten geschwenkt wird und von da an sowohl ferngesteuert als auch autonom operieren soll.

Der Lander verfügt über Kameras und Kommunikationseinrichtungen. Das Fahrzeug trägt den Namen Yutu, was für den Jadehasen, der ein Begleiter der Mondgöttin Chang’e ist, steht. Es besitzt 6 Räder mit Elektroantrieb, von denen die äußeren lenkbar sind, einen aufrichtbaren Mast mit Kameras sowie Sende- bzw. Empfangsantenne, zwei Solarzellenpaneele, weitere Kameras und Messeinrichtungen sowie einen Instrumentenarm, an dem eine Fräse und eine Kamera für Nahaufnahmen nebst Beleuchtung angebracht sind.

Yutu kann während der langen und kalten Mondnacht den Mast wieder einklappen und sich mittels der Solarzellenpaneele „verschließen“. Damit soll gewährleistet werden, dass die Geräte eine Mondnacht überstehen können. Ob dies gelingt, wird sich zeigen.

Falls alles wie geplant oder besser verläuft, dann soll Yutu 90 Tage lang die Mondoberfläche erkunden. Dabei will man dem kleinen Gefährt zunehmend Autonomie gewähren und damit die Eignung der programmierten Software für diese Zwecke erproben.

Für 2015 ist mit Chang’e 4 eine Wiederholung des Unternehmens geplant. Allerdings wird man aus den Erfahrungen mit Yutu lernen und Verbesserungen entwickeln. Außerdem soll der Grad der Autonomie erhöht werden. Für etwa 2018 ist dann eine Mission vorgesehen, bei dem Bodenproben vom Mond zur Erde gebracht werden. Zuvor soll ein Hochgeschwindigkeitseintritt in die Erdatmosphäre, wie er bei diesem Unternehmen zu erwarten ist, bei einer speziellen Mission getestet werden.

Die Kommunikation wird zum einen über Empfangs- und Sendeeinrichtungen in Jiamusi und Kashgar erfolgen, zum zweiten nimmt man auch internationale Unterstützung in Anspruch. So werden Empfangsanlagen in Kourou beim Start am 1. und beim Eintritt in eine Mondumlaufbahn am 6. Dezember in Betrieb und ausgerichtet sein. Des Weiteren sollen Daten auch über ESA-Stationen im spanischen Cebreros und im australischen New Norcia empfangen werden. Mit den dort vorhandenen technischen Mitteln lässt sich die Position der Sonde im Mondorbit genauer vermessen. Beteiligt an diesen Operationen ist auch das Satellitenkontrollzentrum in Darmstadt.

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Der Beitrag Morgen soll ein chinesischer Mondlander starten 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

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, Wsgljad, Raumcon.

Dies soll nach gegenwärtiger Planung im Jahre 2015 geschehen, Trägerrakete soll eine Sojus 2 sein. Die erste Startrampe dafür ist seit Mai 2012 im Bau. Insgesamt sind gegenwärtig für Wostotschny Startrampen für die Träger Sojus 2 und Angara geplant. Später sollen weitere für Schwerlastraketen folgen.

Um die Startplätze mit allen notwendigen Bodeneinrichtungen wie Montagehallen, Reinraum, Tankanlagen oder Bahnverfolgungsstationen herum entstehen aber auch eine neue Stadt für etwa 35.000 Einwohner, ein Flughafen, eine Bahnstation, eine Treibstofffabrik, Ausbildungs- und Forschungsstätten sowie Touristenhotels. Für eine gute Verkehrsanbindung werden zudem 200 km Bahngleise gelegt und neue Straßen gebaut. Insgesamt soll Wostotschny nicht nur als Kosmodrom fungieren sondern auch Zentrum einer sich neu entwickelnden Industrie im fernen Osten Russlands werden.

Gegenwärtig arbeiten etwa 2.500 Menschen unmittelbar auf dem 552 km² großen Gelände. Bis zur Jahresmitte soll deren Anzahl verdoppelt werden. Die Finanzierung ist offenbar gesichert, da Wostotschny höchste Priorität genießt. Allerdings sollen auch schon Mittel in dunklen Kanälen versickert sein.

Das Budget der russischen Raumfahrtagentur Roskosmos wurde in den vergangenen Jahren deutlich gesteigert, was für die vielen anlaufenden Vorhaben auch notwendig ist. Für 2013 stehen knapp 170 Milliarden Rubel (etwa 4,2 Mrd. Euro) zur Verfügung, bis 2015 soll der Betrag auf knapp 200 Mrd. Rubel (knapp 5 Mrd. Euro) wachsen.

Roskosmos-Leiter Wladimir Popowkin kündigte an, dass 2018 von Wostotschny aus auch der erste Einsatz des neuen Raumschiffes absolviert werden soll. Zu Luna-Glob (2015/2017) sei mittlerweile entschieden worden, als Ziel der unbemannten Landung(en) die Südpolregion des Mondes auszuwählen. Der erste Mondlander soll unter anderem mit einer Bohrvorrichtung und einem Seismometer ausgestattet sein und nach Wassereis suchen. Die Mondsonde soll eine Gesamtmasse von 1,4 t aufweisen, wobei 500 kg auf den Lander entfallen. Dieser soll mit Solarzellen und zusätzlich mit einem Radionuklidgenerator ausgerüstet sein, um längere Phasen in der Dunkelheit überbrücken zu können. Der Orbiter soll zudem über ein Radarsystem zur Abtastung der Mondoberfläche verfügen.

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• Wostotschny-Thema (ab November 2012)
• Russische Raumfahrt (ab 2013)

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, IKI, Lawotschkin.

Insbesondere wird zunächst eine Mission im Mondorbit einer unbemannten Landung vorgezogen. So soll 2015 der Luna-Glob-Orbiter den Missionsreigen eröffnen. Bis dahin möchte man sich mehr Zeit nehmen, alle Komponenten ausgiebiger zu testen. Dies wird gegenwärtig als Hauptgrund für das Versagen bei der Fobos-Grunt-Mission gesehen. Die ambitionierten Pläne nach dem gewaltigen Umbruch in der russischen Gesellschaft und Wirtschaft sowie jahrzehntelanger Unterfinanzierung kamen einfach zu früh.

Ihm könnte 2016 der Luna-Glob-Lander folgen. Bisher sollte im Rahmen von Luna-Resurs 1 bereits 2016 ein Lander mit indischem Rover auf den Weg geschickt werden, dem 2018 bereits ein größeres russisches Modell folgen sollte. Die russisch-indische Mission ist nun auf 2017 terminiert. Mit Luna-Grunt könnte 2019 eine Probenrückführung vom Erdtrabanten durchgeführt werden, eine Generalprobe für künftige Marspläne. Diese wandern ins kommende Jahrzehnt mit Fobos-Grunt 2 und einer für 2024 angepeilten Marsprobenrückführung.

Zuvor gilt es, eine umfassende Umstrukturierung und wirksame Prüfmechanismen in der russischen Raumfahrt auf den Weg zu bringen. Bisher litt diese unter Kompetenzgerangel, mangelhafter Kommunikation zwischen verschiedenen Gruppen, die an einem Projekt arbeiteten, teilweise unklarer Mittelverwendung und Überalterung in Forschung, Entwicklung und Raumfahrtindustrie. Selbst neue Projekte, wie der Bau des russischen Kosmodroms Wostotschny im fernen Osten des großen Landes, sind davon teilweise betroffen.

Offenbar will man nun aber in kleineren Schritten und veränderter Reihenfolge zurück auf den Erfolgspfad. Heutige Elektronik beispielsweise ist zwar erheblich leistungsfähiger als die der früheren russischen Erfolge aus den 1960er und 70er Jahren, allerdings auch deutlich empfindlicher gegen Strahlung und Temperaturschwankungen. Um die Grenzen auszuloten, muss umfassend und nachprüfbar getestet werden. Dafür wird vor allem Zeit benötigt. Etwas wurmt es die russische Seele aber schon, dass man damit bei der Mondforschung wahrscheinlich hinter China zurückfällt. Hier wird ein erstes Mondfahrzeug bereits für 2013 vorbereitet.

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• Luna-Glob/Luna-Resource

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: BACC, CAST, China.org.cn, CRI, SASTIND, Xinhua. Vertont von Peter Rittinger.

Die Mission Chang’e 3, wie bereits erfolgte chinesische Mondmissionen nach einer chinesischen Mondgöttin aus chinesischen Märchen benannt, soll die mit den Mondsatelliten Chang’e 1 und Chang’e 2 begonnene Arbeit fortsetzen.

Mit dem eigenen Programm zur Erforschung des Mondes möchte China eine Datengrundlage schaffen, die man als Voraussetzung für künftige bemannte chinesische Expeditionen zum Mond betrachtet. Vor einem Aufenthalt von Raumfahren aus China auf dem Mond soll die Oberfläche des Trabanten möglichst genau untersucht und beschrieben werden.

Gelingt es einer Landstufe im Jahr 2013, von Bremsraketen verzögert, einen chinesischen Rover auf dem Mond zu platzieren, wird es sich um die erste weiche Landung auf dem Mond nach 37 Jahren seit dem sowjetischen Lander von Luna 24 im Jahr 1976 handeln.

Nach 1976 erreichte eine Anzahl von Raumfahrzeugen den Mond, deren Aufgabe es war und ist, ihn aus einer Umlaufbahn heraus zu untersuchen. Unter ihnen war auch Chang’e 1. Der Orbiter traf am 1. März 2009 am Ende seiner Mission auf der Mondoberfläche auf, ein Schicksal, dass er mit zahlreichen seiner von anderen Nationen betriebenen Vorgänger teilte.

Im Rahmen der Mission von Chang’e 3 soll zunächst ein Raumfahrzeug mit einer Gesamtmasse zwischen 3.700 und 3.800 Kilogramm, bestehend aus Überflugeinheit, Lander und Rover, von einer Trägerrakete des Typs Langer Marsch 3B vom Startgelände Xichang (Xichang Satellite Launch Center, XSLC) in der südwestchinesischen Provinz Sichuan aus ins All transportiert werden. Danach folgt der Überflug zum Mond und das Einbremsen auf eine annähernd kreisförmige Umlaufbahn in rund 100 Kilometern über der Mondoberfläche.

Aus dem Mondorbit heraus kann der Abstieg der Landeeinheit beginnen. Der Lander, der zusammen mit dem sechsrädrigen Rover eine Masse von voraussichtlich 1.200 Kilogramm haben wird, hat dann die Aufgabe, in einem Sinus Iridum genannten Gebiet niederzugehen.

Der eigentliche Bremsvorgang soll bei einer Geschwindigkeit von etwa 1,7 Kilometern pro Sekunde aus einer Bahn mit einem niedrigsten Bahnpunkt von 15 Kilometern über der Oberfläche beginnen. Er endet 4 Meter über dem Mondboden, vor dem Aufsetzen wird das letzte Stück Weg laut Plan im freien Fall bewältigt. Anschließend kann der Rover los geschickt werden, um wie der Lander mit der Untersuchung der basaltlavahaltigen Umgebung des Sinus Iridum zu beginnen.

Man hofft, dass sowohl der Lander als auch der Rover mindestens 3 Monate auf der Mondoberfläche arbeiten werden können. Vom Rover, Masse etwa 120 Kilogramm, berichtet China.org.cn, dass seine Energieversorgung mit Hilfe eines Radioisotopengenerators („nuclear-powered battery“) erfolgen wird.

In einem Radioisotopengenerator (Radioisotope Thermoelectric Generator, RTG) wird die beim spontanen Zerfall von Atomkernen entstehende Wärme zur Erzeugung von elektrischer Energie verwendet. Nach Angaben von China.org.cn könnte eine derartige Stromquelle, die die langen und rund -160 Grad Celsius kalten Mondnächte unbeschädigt übersteht, bis zu 30 Jahre arbeitsfähig bleiben. Allerdings ist unwahrscheinlich, dass die übrigen Bestandteile eines Mondrovers ähnlich lange funktionieren.

Zahlreiche Illustrationen eines künftigen chinesischen Mondrovers zeigen das Vehikel in einer Ausstattung mit Solarzellenpanelen. Sehr gut möglich ist, dass sich mindestens eine auf dem Zerfall von Atomen basierende Wärmequelle (Radioisotope heater unit, RHU) an Bord befinden wird, um das Einfrieren und die Zerstörung von Roversystemen während der Mondnächte zu verhindern.

Die projektierte Reichweite des Rovers von Chang’e 3 beträgt 10 Kilometer, was für eine intensive Untersuchung einer Fläche von 3 Quadratkilometern reichen soll.

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• Chang’e 3 – Lunar Lander
• Chinas Raumfahrt

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Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: IANS, Raumfahrer.net.

Nach dem erfolgreichen Start des indischen Radarsatelliten Risat 1auf einer Rakete des Typs PSLV berichtete der Leiter der indischen Raumfahrtforschungsorganisation (ISRO) K. Radhakrishnan Journalisten, dass man plane, im Abstand von sechs Monaten zwei Raketen des Typs GSLV zu starten, bevor man Chandrayaan 2 auf den Weg zum Mond bringe.

Im Oktober 2008 startete die erste indische Mondmission mit dem Mondorbiter Chandrayaan 1 auf einer PSLV. Für die zweite indische Mondmission ist eine weiche Landung auf dem Erdtrabanten geplant, dabei arbeitet Indien mit Russland zusammen. Mit einem indischen Orbiter soll ein russischer Lander den Mond erreichen, dessen Aufgabe es unter anderem sein wird, einen indischen Minirover auf die Mondoberfläche zu bringen. Die schwerere Sonde Chandrayaan 2 wird voraussichtlich von einer GSLV gestartet werden. Eine derartige Rakete absolvierte zuletzt 2004 mit Edusat alias GSAT-3 einen erfolgreichen Flug.

Nach mehrfachem Versagen der GSLV leiden einige Programme der ISRO unter Verzögerungen. Die in Indien konstruierte kryogene Oberstufe mit einem in Indien gebauten Antrieb für die GSLV war bisher Bestandteil einer einzigen geflogenen GSLV (D3) und funktionierte dabei nicht. Derzeit arbeitet die ISRO intensiv an einer Flugertüchtigung der Stufe.

Laut Radhakrishnan ist der nächste Einsatz der indischen kryogenen Oberstufe auf einer GSLV im September oder Oktober 2012 vorgesehen. Zwei Bodentests des flüssigen Wasserstoff mit flüssigem Sauerstoff verbrennenden Triebwerks der Raketenstufe haben zwischenzeitlich stattgefunden.

Weil bei dem Versagen der GSLV-F06 im Dezember 2010 deren Nutzlastverkleidung mit einem Durchmesser von vier Metern eine wahrscheinliche Ursache für den Fehlschlag war, werde beim nächsten GSLV-Flug wieder die bewährte Verkleidung mit einem Durchmesser von 3,4 Metern zum Einsatz kommen, teilte Radhakrishnan außerdem mit.

Dass es schließlich gelingt, Chandrayaan 2 im Jahr 2013, wie es einmal geplant war, auf die Reise zum Mond zu schicken, ist mehr als unwahrscheinlich. Ein Start im Jahr 2014 scheint zum gegenwärtigen Zeitpunkt ebenfalls unrealistisch. Nicht unvorstellbar ist, dass eine Trägerrakete mit Chandrayaan 2 an Bord erst im Jahre 2016 abhebt.

Schwierigkeiten bei der Einhaltung des maximal möglichen Startgewichts von Chandrayaan 2 und der Absicherung der erforderlichen Zuverlässigkeit der russischerseits beigesteuerten Komponenten sind sicher grundlegendere Ursachen für erhebliche Verzögerungen. Auf jeden Fall werden neue GSLV im Herbst 2012 (voraussichtlich als GSLV-D5 mit GSAT-14) und im Frühjahr 2013 beweisen müssen, dass sich dieser Raketentyp mit einer gewissen Zuverlässigkeit einsetzen lässt, denn bis auf weiteres ist ein Start von Chandrayaan 2 auf einer solchen Rakete vorgesehen.

Raumcon:

• Chandrayaan 2

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA.

Das erste Bahnmanöver dazu wurde heute durchgeführt. Bisher umlief der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) den Erdtrabanten in etwa 50 Kilometern Höhe. Aus der neuen Höhe sollen die Bilder vierfach schärfer und detailreicher sein.

Der neue, niedrige Orbit ist allerdings aufgrund der inhomogenen Masseverteilung im Mond instabiler und soll nur vom 14. bis zum 19. August geflogen werden. Danach wird die Bahn zumindest bis Dezember erneut auf 50 Kilometer angehoben.

Bisher hat LRO etwa 400 GB Daten täglich zur Erde geschickt. Darunter befinden sich 371.027 hochauflösende Bilder der Telekamera (Stand: 31. Juli 2011). Die Weitwinkelkamera hat etwa 160.000 Bilder aufgezeichnet, 90.000 davon in Farbe. Mittlerweile hat LRO den Mond 20 Mal komplett fotografiert, 20 Prozent davon hochauflösend. Ziel ist es, für die gesamte Mondoberfläche eine Auflösung von 50 bis 200 Zentimetern pro Pixel zu erreichen.

In den nächsten Tagen werden wir erst einmal die besten Bilder der Apollo-Mondlander bewundern können.

Raumcon:

• Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ab 10.09.2011

Der Beitrag LRO-Bahn wird um 30 km tiefergelegt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Xinhua.

Nachdem man mehr als die geplanten 6 Monate erfolgreich in der Mondumlaufbahn Bilder und Daten gesammelt hat, will man den noch verbleibenden Treibstoff dafür nutzen, erste Erfahrungen mit Tiefraumsonden zu machen. Die Drift in eine Entfernung von ca. 1,5 Millionen Kilometer soll etwa 85 Tage dauern, der Abflug erfolgte gestern.

Im All gibt es in der Nähe jedes größeren Himmelskörpers bestimmte Punkte, in denen sich äußere Kräfte soweit aufheben, dass deren Resultierende praktisch Null ist. An einigen Punkten ziehen die Kräfte bei Abweichung von diesem Punkt nach innen, an anderen nach außen. Der Lagrangepunkt L₂ gehört zur letzten Gruppe. Er liegt außerhalb der Erdbahn auf der Verbindungslinie zwischen Sonne und Erde. Normalerweise wäre ein Objekt auf einer weiter von der Sonne entfernten Bahn langsamer. Die in gleicher Richtung wirkenden Gravitationskräfte von Zentralgestirn und Erde sorgen aber dafür, dass es die Sonne mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie die Erde umläuft, nur eben 1,5 Millionen Kilometer weiter entfernt.

Chang`e 2 startete am 1. Oktober 2010 auf einer Trägerrakete des Typs Langer Marsch 3C in einen direkten Trans-Lunar-Orbit um die Erde. Durch Kurskorrekturen gelang am 6. Oktober der Eintritt in einen Mondorbit. Dieser wurde zunächst auf eine 100-Kilometer-Kreisbahn abgesenkt, der Arbeitsorbit des Raumfahrzeugs. Mit einer gegenüber der bei Chang`e 1 verwendeten weiterentwickelten Kamera wurde die Mondoberfläche in hinreichender Auflösung abgebildet und die Daten mit neuer Kommunikationstechnik zur Erde übertragen.

Der Orbitwechsel ist nun eine Premiere für die chinesische Raumfahrt. Noch mehr sogar: „Es ist das erste Mal weltweit, dass sich ein Satellit aus einer Mondbahn in den freien Weltraum absetzt“, sagte Zhou Jianliang, stellvertretender Chefingenieur des Mess- und Steuerungssystems von Chang`e 2 beim Pekinger Kontrollzentrum für Luft und Raumfahrt (Beijing Aerospace Control Center = BACC).

Bevor der Orbiter seine Bahn verließ, absolvierte er bis zum 23. Mai noch zwei zusätzliche Aufgaben erfolgreich. Zum einen fotografierte er beide Polarregionen des Mondes. Zum zweiten wurde die Bahn so geändert, dass der mondnächste Punkt nur 15 Kilometer über der Oberfläche des Erdtrabanten lag. Dabei erreichte man mit der Kamera eine Auflösung von wenigen Metern über dem Gebiet des Sinus Iridum. Diesen Bereich haben die chinesischen Wissenschaftler als Landeort einer zukünftigen Rovermission gewählt, die 2012 starten soll.

Nun hofft man, Chang`e 2 mit den vorhandenen Reserven noch bis Ende nächsten Jahres betreiben zu können. In erster Linie wird man dabei neue Erfahrungen auf den Gebieten Bahnmechanik und Kommunikation sammeln. Im November soll mit Yinghuo 1 die erste chinesische Planetensonde auf den Weg gebracht werden. Sie soll zunächst als Huckepacklast mit der russischen Fobos-Grund zum Mars fliegen und dort in eine eigenständige Umlaufbahn abgesetzt werden. Auch der Mond bleibt für die nächsten Jahre ein wichtiges Forschungsziel für die Chinesen. So plant man für etwa 2017 den Transport einer Mondbodenprobe zur Erde.

Raumcon:

• Chang`e-2-Thema ab Juni 2011

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