23.08.2023

Unsanfte und sanfte Mondlandung

Der russische Mond-Lander Luna 25 ist auf dem Mond zerschellt, Indien gelang eine weiche Landung mit Chandrayaan-3.

Die letzte und sehr erfolgreiche russische bzw. sowjetische Mondmission fand vor 47 Jahren statt. Am 16. August 1976 landete Luna 24 im Mare Crisium und entnahm 170 Gramm Mondgestein, dass mit einer Kapsel am 22. August zur Erde gelangte.

Mit Luna 25 wollte die russische Raumfahrtbehörde Roskosmos wieder zum Mond zurückkehren. Erste Pläne dafür gab es bereits 1997, als ursprünglicher Starttermin war 2012 vorgesehen. Die europäische Weltraumagentur ESA beteiligte sich am neuen Luna-Programm und steuerte eine speziell entwickelte Kamera bei, die eine besonders präzise Landung ermöglichen sollte. Doch wegen des russischen Angriffskrieges gegen die Ukraine beendete die ESA im April 2022 die Zusammenarbeit mit Russland, holte ihre Hardware zurück und verschaffte sich neue Flugmöglichkeiten mit anderen Partnern.

Luna 25 startete am 10. August vom Kosmodrom Wostotschny in der Amur-Region rund 100 Kilometer östlich der Grenze zu China. Am 16. August erreichte die Sonde die Mondumlaufbahn, wo mehrere wissenschaftliche Instrumente ihren Betrieb aufnahmen, die am IKI RAS (Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften) gebaut worden waren, darunter ein Neutronen- und Gammaspektrometer (ADRON-LR). Ein Ionenenergie-Massenanalysator (ARIES-L) soll die oberflächennahe Ionenexosphäre in der subpolaren Region des Mondes untersuchen.

Geplant war eine Landung am 21. August nördlich des Boguslawsky-Kraters, der sich im äußersten Süden des Mondes befindet und nach dem deutschen Astronom Palm Heinrich Ludwig von Boguslawski (1789 – 1851) benannt ist.

In Bezug auf die Landung unterscheidet sich Luna-25 grundlegend von seinen Vorgängern: Sowjetische Mondstationen landeten in der Äquatorzone, die neue Station muss eine sanfte Landung in der Zirkumpolarregion mit einem viel komplexeren Gelände durchführen.

Ein Manöver, das die Sonde am 19. August in eine niedrigere Umlaufbahn bringen sollte, misslang wegen eines Fehlers bei der Triebwerksteuerung. Die Funkverbindung brach ab und Luna 25 stürzte in den Nebenkrater G des Pontécoulant-Kraters auf der Mondvorderseite, wenige hundert Kilometer von Boguslawsky entfernt.

Die Hauptaufgabe von Luna 25 bestand darin, Technologien für eine weiche Landung zu erproben. Dazu sollte der gesamte Abstiegsprozess umfassend gefilmt werden, um anhand der Aufnahmen ein möglichst genaues Modell des dortigen Bodenreliefs erstellen zu können.

Nur wenige Tage nach Scheitern der russischen Mondmission versucht die indische Raumfahrtbehörde ISRO ein zweites Mal ihr Glück, mit einer Sonde auf dem Mond zu landen. Die erste weiche Landung war mit der Mission Chandrayaan-2 geplant, doch dieser stürzte am 6. September 2019 auf den Mond ab.

Chandrayaan-3 gelangte problemlos in den Mondorbit und lieferte erste Fotos. Außerdem begannen spektroskopische Untersuchungen der Erdatmosphäre. Ziel ist es, die Variationen der Polarisation der Wolken auf der Erde zu messen. Dies soll Erkenntnisse liefern, um die Bewohnbarkeit von Exoplaneten nachweisen zu können.

Die weiche Landung verlief am 23. August um etwa 15:25 MESZ erfolgreich. Damit ist Indien das vierte Land nach der Sowjetunion (Zond 3, 1966), den USA (Surveyor 1, 1967) und China (Chang’e 3, 2013), dem dies gelang und das erstmals in der Südpolregion des Mondes.

An Bord des Chandrayaan-3-Landers befindet sich ein kleiner Rover, der nur 26 Kilogramm schwer ist. Sowohl Lander als auch Rover besitzen keine Heizung, sodass ihre Arbeitszeit auf dem Mond vermutlich nicht mehr als 12 Tage betragen wird.

Der Lander soll mit dem Chandra‘s Surface Thermophysical Experiment (ChaSTE) die Wärmeleitfähigkeit und Temperatur des Regolith messen. Ein Seismograph misst Mondbeben im Umfeld der Landestelle und eine Langmuir-Sonde die Plasmadichte in Bodennähe und ihrer Veränderung im Tagesablauf. Die NASA hat einen Laser-Retroreflektor beigesteuert, der für Laufzeitmessungen von Laserpulsen zwischen Erde und Mond dient.

An Bord des Rover befindet sich ein Spektrometer für Alphateilchen und Röntgenstrahlung, das den Mond-Regolith auf seinen Gehalt an Magnesium, Aluminium, Silicium, Kalium, Calcium, Titan und Eisen untersuchen soll. Zur Ermittlung der chemischen Zusammensetzung des Regolith in der Nähe der Landestelle dient ein Gerät für laserinduzierte Plasmaspektroskopie.

Weitere Mondmissionen von Japan, den USA, China und Israel stehen in den Startlöchern. Mit Spannung wird die bemannte Mondumrundung mit dem US-amerikanischen Raumschiff Orion erwartet, die für Ende 2024 geplant ist. Artemis-1 dient zur Vorbereitung der ersten bemannten Mondlandung, die frühestens 2025 stattfinden dürfte.

Alexander Pawlak
 

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