Südkorea ist bereit, seine erste Mondmission zu starten

Der Korea Pathfinder Lunar Orbiter wird am 2. August abheben. Der Start von Südkoreas erster Mondmission ist nur noch eine Woche entfernt.

Der Korea Pathfinder Lunar Orbiter, hier in einer künstlerischen Illustration zu sehen, wird den Mond ein Jahr lang aus nächster Nähe untersuchen. (Bildnachweis: Korean Aerospace Research Institute (KARI)

Der Korea Pathfinder Lunar Orbiter , kurz KPLO, soll am kommenden Dienstag (2. August) auf einer SpaceX Falcon 9-Rakete starten. Die Mission wird als erster Schritt in Südkoreas ehrgeiziger Deep-Space-Agenda angesehen, die auch eine Roboterlandung auf dem Mond bis 2030 und eine Mission zur Rückführung von Asteroidenproben umfasst.

Im Mai dieses Jahres wurde KPLO offiziell „Danuri“ genannt, eine Mischung aus zwei koreanischen Wörtern, die „Mond“ und „genießen“ bedeuten.

Der Test-Mondrabiter wird insgesamt sechs Nutzlasten tragen. Fünf wurden von koreanischen Universitäten und Forschungsorganisationen entwickelt, darunter das Korean Aerospace Research Institute (KARI), und das andere stammt von der NASA. 

Die sechs Experimente sind der Lunar Terrain Imager (LUTI), die Wide-Angle Polarimetric Camera (PolCam), ein Magnetometer namens KMAG, ein Gammastrahlenspektrometer namens KGRS, die Disruption Tolerant Network Experiment Payload (DTNPL) und ein High-Sensitivity von der NASA finanzierte Kamera namens ShadowCam. 

Das ShadowCam-Instrument der NASA wird sonnenarme Bereiche des Mondes untersuchen, die als permanent beschattete Regionen bezeichnet werden. Hier wird gezeigt, wie die ShadowCam am Korean Aerospace Research Institute in Daejeon zur Montage am koreanischen Pathfinder Lunar Orbiter-Satelliten angehoben wird.(Bildnachweis: Korean Aerospace Research Institute (KARI)

Hauptaufgaben

Wenn alles nach Plan läuft, wird Danuri mindestens ein Jahr lang den Mond umkreisen. Die Hauptaufgabe des Orbiters besteht darin, die magnetische Kraft über der Mondoberfläche zu messen und Mondressourcen wie Wassereis, Uran, Helium-3, Silizium und Aluminium zu bewerten sowie eine topografische Karte zu erstellen, um die Zukunft zu bestimmen Mondlandeplätze.

Es wird eine Weile dauern, bis die Sonde nach dem Start von Falcon 9 zum Mond gelangt ; Danuri wird einen ballistischen Mondtransferweg nutzen und schließlich Mitte Dezember in der Mondumlaufbahn ankommen.

KARI, das seinen Hauptsitz in Daejeon hat, stellte der NASA etwa 33 Pfund (15 Kilogramm) Nutzlastmasse auf dem Orbiter zur Verfügung. 

Im September 2016 veröffentlichte die NASA eine Aufforderung zur Suche nach wissenschaftlichen Instrumenten, die darauf abzielen, das Wissen über die Verteilung von flüchtigen Stoffen wie Wasser zu verbessern, einschließlich der Bewegung solcher Ressourcen in Richtung von permanent beschatteten Mondregionen (PSRs) und wie sie dort eingeschlossen werden.

Das Ergebnis war die Auswahl der NASA für ShadowCam , ein Instrument, das von der Arizona State University und Malin Space Science Systems aus San Diego entwickelt wurde. ShadowCam wird mit einer hochauflösenden Kamera, einem Teleskop und hochempfindlichen Sensoren Bilder von schattigen Regionen des Mondes aufnehmen.

Die optische Kamera des Instruments basiert auf der Narrow Angle Camera (NAC) an Bord des Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA. NAC produziert seit über 13 Jahren Bilder des Mondes – aber die neue Kamera für KPLO ist weitaus empfindlicher.

Künstlerische Darstellung von Wassereis in den permanent beschatteten Regionen des Mondes.(Bildnachweis: Hongyu Cui)

Der Schatten weiß es

ShadowCam wird hochauflösende Bilder von PSRs sammeln, während sie etwa ein Jahr lang in etwa 62 Meilen (100 Kilometer) über der Mondoberfläche fliegen, sagte Prasun Mahanti, stellvertretender Hauptforscher für ShadowCam an der Arizona State University in Tempe.

„PSRs existieren typischerweise an Unterläufen von Wirtskratern und topografischen Vertiefungen, wo das Sonnenlicht niemals hinreicht, was diese Regionen extrem kalt und damit zu günstigen Orten macht, an denen flüchtige Spezies, z. B. Wasser, Methan und Ammoniak, für lange geologische Zeit eingeschlossen bleiben können (Kühlfallen). Perioden“, sagte Mahanti gegenüber Space.com.

ShadowCam wird bei der Suche nach Wassereis in Polarkratern helfen, indem es die Reflexion innerhalb von PSRs abbildet, sagte Mahanti. PSRs werden nur indirekt durch Licht beleuchtet, das von nahe gelegenen topografischen Merkmalen reflektiert wird. 

Diese „sekundäre Beleuchtung“ sei sehr schwach, sagte Mahanti. Aber ShadowCam ist für die Bildgebung unter schlechten Lichtverhältnissen optimiert und über 200-mal empfindlicher als die NAC von LRO (eine von zwei Kameras, aus denen das Lunar Reconnaissance Orbiter Camera System oder LROC des älteren Orbiters besteht). 

„Genau wie LROC NAC, das unser Verständnis des Mondes durch das Sammeln von beispiellosen Mengen an hochauflösenden Mondbildern verändert hat, wird ShadowCam in die tief schattigen Bereiche des Mondes blicken, um den ersten hochauflösenden Einblick in permanent schattige Mondregionen zu ermöglichen.“ Sagte Mahanti.

Halten dauerhaft beschattete Regionen auf dem Mond zugängliche Wassereisreserven bereit, die reif für die Verarbeitung zu Trinkwasser, Raketentreibstoff und anderen Ressourcen sind, die Astronauten ernähren könnten?(Bildnachweis: NASA)

Herausfordernde Regionen

„Es ist ein neuer Datensatz, den wir nicht haben“, sagte Ben Bussey, ein Co-Ermittler von ShadowCam am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland. 

„Der Plan ist, beide Pole das ganze Jahr über zu kartieren“, sagte er. „Auf diese Weise können wir auch nach möglichen saisonalen Schwankungen in einigen dieser Signaturen suchen, wenn einer der flüchtigen Stoffe in irgendeiner Weise vorübergehend ist.“

Bussey sagte gegenüber Space.com, dass die ShadowCam nicht nur nach Beweisen für Wasser suchen werde. Ein weiterer Zweck besteht darin, Gefahren zu identifizieren und die Befahrbarkeit innerhalb von PSRs zu bestimmen, was möglicherweise Missionsplanern hilft, Wanderungen in und aus diesen Merkmalen durch zukünftige Rover zu planen. 

„Je mehr Vorläuferdaten wir von diesen herausfordernden Regionen haben können, desto effizienter werden wir bei unserer Exploration sein“, sagte Bussey. „Permanent beschattete Regionen werden nie einfach sein.“

Das Wissenschaftsteam von ShadowCam hat es genossen, mit seinen koreanischen Kollegen zusammenzuarbeiten, sagte Bussey. Das Danuri-Team hat eine sehr beeindruckende Nutzlastsuite auf dem ersten Mondorbiter der Nation, sagte er.

Wie immer steht der Mond am Himmel. Und je mehr Nationen mehr Details über den nächsten Nachbarn der Erde herauskitzeln, desto praktikabler wird er als Ziel nachhaltiger menschlicher Erforschung .

Quelle: https://www.space.com/south-korea-first-moon-mission-launch-one-week