Artemis I: Japan will auf Mondoberfläche landen
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Mit den Artemis-Missionen sollen wieder Menschen auf dem Mond landen. Bei Artemis I wird es zunächst nur einen Rundflug geben. An Bord der Mission befinden sich auch zehn kleine Satelliten. Eine davon stammt aus Japan und soll sogar auf der Mondoberfläche landen.
Update 17. November 2022
Die Mondmission Artemis I ist am 16. November 2022 erfolgreich gestartet. Die Trennung zwischen dem Orion-Raumschiff und dem ICPS wurde vollzogen. In den nächsten Stunden und Tagen werden die ersten Cubesats in den Weltraum freigegeben.
Ein Rundflug um den Mond ist der große Auftakt der Artemis-Mondmission. Die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa will gemeinsam mit ihren westlichen Partnern wieder Menschen auf die Mondoberfläche bringen. Doch das soll erst mit der dritten Artemis-Mission möglich sein.
Bei Artemis I wird das Orion-Raumschiff gemeinsam mit dem europäischen Service Module ESM um den Erdtrabanten kreisen. Doch zuvor werden sich Orion und ESM von der kyrogenen Zwischenstufe ICPS (Interim Cryogenic Propulsion Stage) trennen. Anschließend wird das ICPS separat zum Mond aufbrechen und auf dem Weg dorthin zehn kleine Satelliten freisetzen.
Omotenashi soll auf dem Mond landen
Einer davon ist Omotenashi (Outstanding Moon exploration Technologies demonstrated by Nano Semi-Hard Impactor). Im Deutschen bedeutet das Akronym so viel wie Demonstrator einer herausragenden Technologie zur Erforschung des Mondes durch halbharten Nano-Schlagkörper. Omotenashi ist aber auch das japanische Wort für "Gastfreundschaft" und "willkommen heißen".
Der Cubesat (Kleinsatellit) ist gerade einmal so groß wie ein Schuhkarton und wurde von der japanischen Raumfahrtbehörde Jaxa entworfen. Es wird das einzige Raumfahrzeug sein, das während der Artemis-I-Mission auf dem Mond landen soll. Damit wäre es das weltweit kleinste Mondlandefahrzeug und Japan das vierte Land, dass erfolgreich auf dem Mond gelandet ist – nach der ehemaligen Sowjetunion, den USA und China. Vorausgesetzt, die Mondlandung glückt. Außerdem wäre es der erste Versuch einer Mondlandung mit Airbags.
Aufbruch zum Mond: Die dreiteilige japanische Mission
Nach dem Start der Mega-Mondrakete SLS und der Trennung des Raumschiffes mit dem ICPS wird auch Omotenashi in den freien Weltraum überführt. Die Mission besteht aus drei Teilen: einem Orbitalmodul, Retromotormodul und einer Oberflächensonde.
Das Orbitalmodul benötigt fünf Tage bis zum Erreichen der Mondumlaufbahn. Mit kleinen Gasdüsen wird der Satellit in die Umlaufbahn gelenkt. Die Düsen sorgen zusätzlich für die Ausrichtung des Satelliten. Dann sollen auch die Airbags der Raumsonde freigesetzt und aufgeblasen werden und der Satellit soll mithilfe der Gasdüsen in eine schnelle Rotation gebracht werden. Dadurch soll er in eine stabile Lage gelangen.
Das Raumfahrzeug wird sich dem Mond mit rund 9.000 Kilometern pro Stunde nähern. Der Flugbahnwinkel darf dabei nicht größer als sieben Grad sein, hat das japanische Forschungsteam bei bisherigen Simulationen errechnet.
Omotenashi und der halbharte Aufprall auf dem Mond
Die Landephase wird erst wenige Minuten vor der Mondlandung eingeleitet. Die Sonde wird dann ihr Retromotormodul zünden. Dabei wird sich das Orbitalmodul von dem Rest der Raumsonde trennen, wodurch der gezündete Motor weniger Masse abbremsen muss. Der Orbiter wird anschließend ungebremst auf der Mondoberfläche zerschellen.
Das restliche Raumfahrzeug wird bis ungefähr 200 bis 100 Meter über der Mondoberfläche gebracht werden, bevor das Triebwerk des Retromotormoduls ausgebrannt sein wird. Omotenashi wird dann relativ waagerecht zur Mondoberfläche stehen und mit bis zu 180 Kilometern pro Stunde zu Boden fallen.
Dann wird auch die geplante Strahlungsbelastung in der Nähe des Erdtrabanten gemessen. Die Messwerte sollen in Zukunft helfen, neue Technologien gegen die Belastung durch die gefährliche Weltraumstrahlung zu entwickeln. Je nach Intensität der Weltraumstrahlung kann das Risiko einer Krebserkrankung bei den Raumfahrenden entsprechend zunehmen.
Mondlandung auf japanisch: Getsumen chakuriku
Beim halbharten Aufprall auf der Mondoberfläche wird sich der Lander, an dem der Airbag angebracht ist, vom sechs Kilogramm schweren Triebwerk abtrennen. Wie bei einem Auffahrunfall soll der Airbag den ein Kilogramm schweren Lander vor größeren Schaden schützen. Die Batterien des Landers werden nur wenige Stunden halten.
Der Fokus der Mission liegt somit auf der Strahlenmessung und der halbharten Landung eines Nano-Landers auf der Mondoberfläche. In Zukunft sollen weitere halbharte Landungen auf dem Mond erfolgen. Die Miniaturlandefahrzeuge können somit beispielsweise an verschiedenen Stellen des Mondes Strahlungsmessungen durchführen. Zudem wäre es eine kostengünstige Alternative zu regulären Mondlandungsmissionen.
