Die suche nach Wasser auf dem Mond: KPLO (Danuri), Lunar IceCube und NASA’s Lunar Flashlight

Künstlerisches Konzept von Südkoreas erstem robotischen Mondorbiter namens Danuri im Weltraum. 
Bildnachweis: Korea Aerospace Research Institute

2022 scheint das Mondjahr schlechthin zu sein. Erst ist die Capstone-Raumsonde der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa zum Mond aufgebrochen um die Umlaufbahn für eine Raumstation um den Mond zu vermessen, dann der Start der ersten Sükoreanischen Mondsmission (Danuri) mit Unterstützung der NASA sowie der erfolgreiche Start und Abschluss der Artemis I Mission. Nun sind zwei weitere Missionen gemeinsam zu Mond gestartet: Zum einen die japanische ispace Mission 1 (M1) mit der Mondlandefähre Hakuto-R 1 und dem Rashid-Mond-Rover der Vereinigten Arabischen Emirate. Auch mit an Bord die kleine Raumsonde Lunar Flashlight.

Vorwort:

Der Lunar Crater Observation and Sensing Satellite ( LCROSS ) der NASA, der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) und Indiens Mondorbiter Chandrayaan-1 sowie andere Missionen entdeckten 2009 sowohl Wasser- (H 2 O) als auch Hydroxyl- (—OH  ) Ablagerungen in hohen Breiten der Mondoberfläche, was auf das Vorhandensein von Spuren von adsorbiertem oder gebundenem Wasser hinweist. [2] Diese Missionen deuten darauf hin, dass es in Polarregionen möglicherweise genug Eiswasser gibt, um von zukünftigen Landmissionen genutzt zu werden, [5] [6] aber die Verteilung ist schwer mit thermischen Karten in Einklang zu bringen.

Quelle: https://en.wikipedia.org/wiki/Lunar_Flashlight

Previous investigations have revealed evidence for ice at the lunar poles, but have been unable to determine its form or quantify its abundance with a high degree of certainty. For example, the LAMP (Lyman-α Mapping Project) instrument onboard the Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) detected the presence of ~1 wt% to 10 wt% of water within most South polar cold traps, but these data could not uniquely distinguish water ice from adsorbed H2O or OH molecules. 2)

Locating ice deposits in the moon’s permanently shadowed craters addresses one of NASA’s Strategic Knowledge Gaps

Quelle: https://www.eoportal.org/satellite-missions/lunar-flashlight#lunar-flashlight-mission


Südkoreanisches Raumschiff tritt mit Bremsmanöver in die Mondumlaufbahn ein

SEOUL, Südkorea – Südkoreas erster robotischer Mondorbiter, Danuri, trat in die Mondumlaufbahn ein, nachdem er am 16. Dezember sein erstes Einsetzmanöver in die Mondumlaufbahn durchgeführt hatte.

Der Orbiter umkreist den Mond in einer elliptischen Umlaufbahn alle 12,3 Stunden mit einem Perigäum von 109 Kilometern und einem Apogäum von 8.920 Kilometern, sagte das Wissenschaftsministerium in einer Erklärung vom 19. Dezember .

Das erste Manöver, das mit dem Abfeuern von Triebwerken für dreizehn Minuten ab 12:45 Uhr Eastern durchgeführt wurde, „reduzierte die Geschwindigkeit von Danuri von etwa 8.000 Stundenkilometern auf 7.500 Stundenkilometer“, sagte das Ministerium in der Erklärung. „Es wurde bestätigt, dass Danuri stabil in der Schwerkraft des Mondes gefangen war, was bedeutet, dass es zu einem echten Mondorbiter geworden ist.“

Das Ministerium sagte, das Raumschiff werde bis zum 28. Dezember vier weitere Antriebsmanöver mit seinen Triebwerken

durchführen, um es bis zum 29. Dezember in eine kreisförmige Umlaufbahn in geringer Höhe etwa 100 Kilometer von der Mondoberfläche entfernt zu steuern. Wenn dies gelingt, wird der 678 Kilogramm schwere Orbiter dies tun, es durchläuft eine kurze Phase der Inbetriebnahme und Tests, um seine einjährige Mission ab Januar mit sechs wissenschaftlichen Instrumenten an Bord zu beginnen, darunter die von der NASA finanzierte hyperempfindliche optische Kamera ShadowCam . 

ShadowCam soll Aufschluss darüber geben, ob in den permanent verschatteten Regionen des Mondes Reif- oder Eisablagerungen zu finden sind.  (Bildnachweis: NASA)

Die Kamera soll Bilder von permanent beschatteten Regionen in der Nähe der Mondpole sammeln, um nach Beweisen für Eisablagerungen zu suchen, jahreszeitliche Veränderungen zu beobachten und das Gelände innerhalb der Krater zu vermessen. Die gesammelten Daten werden mit der NASA geteilt, die im Rahmen ihres Artemis-Programms in den kommenden Jahren Menschen zum Mond schicken will.

Der koreanische Orbiter, auch bekannt als Korea Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO), startete am 4. August mit einer SpaceX Falcon 9-Rakete vom Launch Complex 40 der Cape Canaveral Space Force Station ins All. Er flog auf einer ballistischen Mondtransferbahn zum Mond, die brachte das Raumschiff zunächst in Richtung Sonne und schleifte es zurück zum Mond. Die Route ist zwar viel länger als die Fahrt direkt zum Mond, ermöglicht jedoch eine höhere Kraftstoffeffizienz, da sie die Schwerkraft der Sonne für die Reise nutzt.

Während des Fluges zum Mond demonstrierte der Orbiter das „ Weltrauminternet “, indem er Video- und Fotodateien, darunter das Musikvideo einer beliebten koreanischen Band, in einer Entfernung von mehr als 1,2 Millionen Kilometern zur Erde schickte. Die Demonstration wurde zweimal durchgeführt – am 25. August und am 28. Oktober – mit einem Weltraum-Internet-Demonstrator, der hier vom Electronics and Telecommunications Research Institute (ETRI) entwickelt wurde, um eine interplanetare Internetverbindung mit verzögerungstoleranter Vernetzung zu validieren.

Das Raumschiff sendete auch Fotos der Erde und der Umlaufbahn des Mondes, die es zwischen dem 15. September und dem 15. Oktober mit einer eingebauten hochauflösenden Kamera in einer Entfernung zwischen 1,46 Millionen Kilometern und 1,548 Millionen Kilometern zur Erde aufgenommen hat.

Die Danuri-Mission markiert den Beginn der südkoreanischen Initiative zur Erforschung des Weltraums. Der Staatschef des Landes hat kürzlich versprochen, ein Roboter-Raumschiff im Jahr 2032 auf dem Mond und im Jahr 2045 auf dem Mars zu landen. Zu diesem Zweck plant die Regierung, 2,13 Milliarden Won (1,63 Milliarden US-Dollar) in die Entwicklung einer Rakete der nächsten Generation, KSLV-3, zu investieren. ein zweistufiges Fahrzeug, das bis zu sieben Tonnen Nutzlast in eine sonnensynchrone Umlaufbahn, 3,7 Tonnen in eine geostationäre Transferbahn und 1,8 Tonnen in eine Erde-Mond-Transferbahn bringen kann. Als Teil davon arbeitet das Korea Aerospace Research Institute (KARI) daran, in fünf Jahren kerosinbetriebene 100-Tonnen-Schubtriebwerke zu entwickeln.

Der Staatschef versprach auch, das Budget der Regierung für die Weltraumentwicklung in den nächsten fünf Jahren zu verdoppeln und bis 2045 mindestens 100 Billionen Won (76,7 Milliarden US-Dollar) in den Weltraumsektor zu stecken. Südkoreas Weltraumbudget für 2022 beträgt 734 Milliarden Won (563 Millionen US-Dollar).

Quelle: https://twitter.com/dirkpitt2050/status/1604754652058112000


NASA – Lunar Flashlight gestartet

2022 scheint das Mondjahr schlechthin zu sein. Erst ist die Capstone-Raumsonde der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa zum Mond aufgebrochen, dann die Artemis I Mission und nun sollen zwei weitere Missionen gemeinsam zu unserem Nachbar fliegen: Zum einen die japanische ispace Mission 1 (M1) mit der Mondlandefähre Hakuto-R 1 und dem Rashid-Mond-Rover der Vereinigten Arabischen Emirate. Zum anderen die kleine Raumsonde Lunar Flashlight.

Ein anderer Weg zum Mond

Nicht nur die Mission von Lunar Flashlight ist besonders, auch der Weg dorthin wird eine Premiere werden. Um Treibstoff zu sparen, wird die Raumsonde einen ballistischen Mondtransfer durchführen. Dabei nutzt die Raumsonde die Schwerkraft von Erde, Sonne und Mond, um letztendlich von der Anziehungskraft des Trabanten eingefangen zu werden.

Bereits die Capstone-Mission hatte diesen Weg gewählt – und das als erste Raumsonde überhaupt. Zwar ist eine Raumsonde deswegen wesentlich länger zum Mond unterwegs, als wenn sie den Trabanten direkt ansteuert. Dafür spart sie aber eine Menge Treibstoff. Und das ist das Stichwort für die Premiere von Lunar Flashlight: Es ist das erste interplanetarische Raumfahrzeug, das einen neuartigen „grünen“ Treibstoff testen wird.  

Der Cubesat Lunar Flashlight ist gerade einmal so groß wie ein Aktenkoffer. Auf diesem Bild befindet der solarbetriebene Kleinsatellit sich mit ausgefahrenen Solarzellen in einem Reinraum der Georgia Tech (USA).

Der Cubesat Lunar Flashlight ist gerade einmal so groß wie ein Aktenkoffer. Auf diesem Bild befindet der solarbetriebene Kleinsatellit sich mit ausgefahrenen Solarzellen in einem Reinraum der Georgia Tech (USA).Bildrechte: NASA, JPL-Caltech

Dieser ist sicherer zu transportieren und zu lagern als die üblicherweise im Weltraum verwendeten Treibstoffe wie Hydrazin, so die Nasa. Bereits bei früheren Technologie-Demonstrationen der Nasa wurde er in der Erdumlaufbahn erfolgreich getestet. Eines der Hauptziele von Lunar Flashlight ist tatsächlich die Erprobung dieses Treibstoffes für zukünftige Weltraummissionen. Den Namen des Treibstoffs nennt die Nasa noch nicht. Auch wie ökologisch der neue Treibstoff tatsächlich sein soll, ist nicht bekannt.

Lunar Flashlight soll den Mond erforschen

Die Raumsonde ist gerade einmal so groß wie ein Aktenkoffer und soll den Mond nach Wassereisvorkommen absuchen. Dafür wurde ein Reflektometer mit vier Nano-Lasern verbaut, die im Infrarotbereich arbeiten. Es wird somit das erste Mal sein, dass mehrfarbige Laser eingesetzt werden, um Eis in den dunklen Regionen des Mondes aufzuspüren. Diese Krater haben seit Milliarden von Jahren kein Sonnenlicht mehr gesehen.

„Wir bringen im wahrsten Sinne des Wortes eine Taschenlampe auf den Mond – wir leuchten mit Lasern in diese dunklen Krater, um nach eindeutigen Anzeichen von Wassereis zu suchen, das die obere Schicht des Mondregoliths bedeckt„, sagte Barbara Cohen. Sie ist die leitende Lunar Flashlight Forscherin am Goddard Space Flight Center der Nasa. In Zukunft soll das Wassereis von Menschen oder Robotern gefördert werden, um beispielsweise Treibstoff herzustellen, aus ihm Sauerstoff zu gewinnen oder als Trinkwasser zu nutzen.

Quelle: https://www.mdr.de/wissen/faszination-technik/raumsonde-lunar-flashligt-fliegt-mit-gruenem-treibstoff-zum-mond-100.html


Sekundäre Nutzlasten von Artemis 1 die nach Wasser suchen

Lunar IceCube

Der Lunar IceCube von der Morehead State University hat das Deep Space Network der NASA signalisiert und ist auf dem Weg zu einer einzigartigen Mission, um Eis auf dem Mond mit Infrarotspektrometrie zu untersuchen.

Lunar Polar Hydrogen Mapper

Der Lunar Polar Hydrogen Mapper (LunaH-Map) wird sich IceCube auf einer ähnlichen Mission anschließen.

Es hat damit begonnen, Bilder zu übertragen, um die Wasserstoffverteilung über den Südpol des Mondes zu messen.

Quelle: https://cosmosmagazine.com/space/artemis-cubesats-thrived-or-died/