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Weltraum Mond |
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Weltraum Informationen |
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| ESA-Mission zum Mond |
| Raumsonde «SMART-1» |
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| «SMART-1» auf dem Mond |
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Das
Abenteuer begann im September 2003, als die Sonde an Bord einer Ariane-5-Trägerrakete von Europas Raumflughafen in Kourou (Französisch-Guayana) in die Erdumlaufbahn
startete. SMART-1 ist eine kleine, 366 kg schwere, unbemannte Raumsonde,
die ohne ihre 14 m grossen, beim Start zusammengefalteten Sonnensegel fast
in einen nur 1 m breiten Würfel passen würde.
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| Nach
dem Start und der Einbringung in eine elliptische Erdumlaufbahn vergrösserte
SMART-1, von ihrem hochinnovativen, elektrischen Ionentriebwerk angetrieben,
in immer weiteren spiralförmigen Umlaufbahnen ihren Abstand zur Erde,
um nach einer ca. 14 Monate langen Reise auf die Mondumlaufbahn zu gelangen.
Auf
ihrer spiralförmigen Reise legte die Raumsonde ca. 100 Millionen km
zurück, um die 385 000 km grosse Entfernung zwischen Erde und Mond
zu überbrücken. Dabei verbrauchte das äusserst effiziente
Triebwerk lediglich 60 Liter Xenon-Treibstoff! Die Sonde wurde im November
2004 vom Schwerefeld des Mondes erfasst und führt seit März 2005
auf einer elliptischen Bahn um seine Pole ihre wissenschaftlichen Beobachtungen
durch. |
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SMART-1 ist derzeit die einzige Sonde auf einer Mondumlaufbahn und
soll den Weg für die ab 2007 startenden internationalen Mondorbiter
ebnen.
Die
Mission von SMART-1 geht nun ihrem Ende entgegen. In der Nacht von Samstag,
den 2. auf Sonntag, den 3. September wird bei einer Beobachtung des Mondes
mit einem leistungsstarken Teleskop vielleicht etwas ganz Besonderes zu
sehen sein. Denn wie die meisten ihrer Vorgänger wird dann auch SMART-1
ihre Entdeckungsreise mit einer relativ abrupten Landung auf dem Mond beenden.
Die Sonde wird um 07.41 Uhr MESZ (05.41 Uhr GMT) in der mittleren Südregion
der der Erde zugewandten Seite des Mondes in dem unter dem Namen "Lake
of Excellence" bekannten Gebiet aufschlagen; der Aufprall könnte indes
bereits 5 Stunden früher erfolgen, sollte SMART-1 auf ihrer Flugbahn
mit der Spitze eines bisher nicht in den Verzeichnissen erfassten Hügels
kollidieren.
| ESA-Mondmission mit «SMART-1»: Der Missionsabschluss naht |
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Nachdem
SMART-1 in einer Entfernung von 300 bis 3 000 km 16 Monate lang auf einer
elliptischen Umkreisung der Mondpole wissenschaftliche Ergebnisse zusammentrug,
geht die Mission nun ihrem Ende entgegen.
Die Sonde befindet sich derzeit
in einer Höhe von unter 300 km über der Mondoberfläche und
wird dort einige Gebiete näher beobachten, bevor sie ihre in Ort und
Zeit festgelegte Landung auf dem Mond vollziehen wird.
Anschliessend wird
sie ihr Leben beenden. |
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Mit
einer Aufprallgeschwindigkeit von "nur" 2 km/s (7 200 km/h) werde SMART-1
einen bescheidenen, 3 bis 10 m breiten Krater schlagen, erklärt der
Projektwissenschaftler für SMART-1, Bernard Foing und fährt fort:
"Dies entspricht in etwa dem Einschlagkrater eines 1 kg schweren Meteoriten
auf der bereits stark von natürlichen Einschlägen gezeichneten
Mondoberfläche."
Die
letzten Minuten vor dem Aufprall werden im Satellitenkontrollzentrum der
ESA (ESOC) in Darmstadt nahe Frankfurt Schritt für Schritt überwacht
werden.
| ESA
Mondmission mit «SMART-1»: Letzte Einsatzhöhepunkte von
SMART-1 |
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| Bereits
im Juni wurden vom ESOC aus mehrmals die Triebwerke der Sonde gezündet,
um Zeit und Ort des Aufpralls von SMART-1 auf der Mondoberfläche zu
optimieren. Zu diesem Zweck mussten die Triebwerke zur Korrektur der Fluglage
verwendet werden, da das gesamte Xenon des Ionentriebwerks 2005 verbraucht
worden war.
Durch
die verschiedenen Manöver wurden Zeit und Ort des Aufpralls verändert,
der sonst Mitte August auf der erdabgewandten Seite des Mondes erfolgt
wäre.
Nach aktuellen Schätzungen soll der Aufschlag nun am Sonntag,
den 3. September um 07.41 Uhr MESZ (05.41 Uhr GMT) auf der der Erde zugewandten
Seite erfolgen.
"Die
Missionskontrolleure und Flugingenieure haben die Manöverdaten analysiert,
um diese Schätzungen zu bestätigen und noch detailliertere Angaben
zu erhalten, so Octavio Camino-Ramos, der Betriebsleiter für SMART-1
im ESOC. "Für den 25. August sind letzte Kurskorrekturen geplant,
die sich noch auf die endgültige Aufprallzeit auswirken könnten." |
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Die
Beobachtung des Aufpralls wird mit mehreren grossen Bodenteleskopen erfolgen.
Dabei stehen folgende Ziele im Vordergrund:
 Untersuchung der physikalischen Auswirkungen (abgesprengtes Material, Aufprallmasse,
-dynamik und -energie);
Analyse der Oberflächenchemie durch die Messung der Strahlung des
abgesprengten Materials ("Spektren");
Technologische Analyse der Sonde zur besseren Vorbereitung künftiger
Aufprallexperimente (z.B. dem Einsatz von Satelliten zum Abfangen von für
die Erde bedrohlichen Meteoriten).
| ESA
Mondmission mit «SMART-1»: SMART-1 |
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SMART-1
ist mit hochmodernen technischen Geräten und wissenschaftlichen Instrumenten
ausgestattet. Bei ihrem Ionenantrieb wird ein stetiger Strahl geladener
Teilchen (Ionen) ausgestossen, mit dem der für die Fortbewegung der
Raumsonde notwendige Schub erzeugt wird. Die Antriebsenergie wird mit Hilfe
von Sonnensegeln gewonnen, daher auch der Ausdruck "solarelektrischer Antrieb".
Das Triebwerk erzeugt einen schwachen, stetigen Strahl, mit dem die Sonde
relativ langsam vorangetrieben wird: die Beschleunigung von SMART-1 liegt
bei nur 0,2 mm/s2 der Schub entspricht dem Gewicht einer Postkarte.
Die
Mondreise von SMART-1 erfolgte weder schnell noch auf direktem Wege, da
die ESA zum ersten Mal eine interplanetare Reise zum Test eines elektrischen
Antriebs simulieren wollte. Nach dem Start wurde SMART-1 auf eine elliptische
Erdumlaufbahn eingebracht. Dann wurde das Ionentriebwerk der Sonde gezündet
und sie schraubte sich in immer weiteren spiralförmigen Erdumlaufbahnen
in Richtung Mondumlaufbahn empor.
Auf
ihrer spiralförmigen Reise näherte sich SMART-1 dem Mond Monat
für Monat und legte dabei über 100 Millionen km zurück,
obwohl dieser auf direktem Wege nur zwischen 350 000 und 400 000 km von
der Erde entfernt ist.
Bei
der Annäherung an ihr Ziel nutzte die Sonde die Schwerkraft des Mondes,
um an den Punkt zu gelangen, von dem aus sie im November 2004 von dessen
Schwerefeld erfasst wurde. Anschliessend begann SMART-1 im Januar 2005,
sich auf ihre endgültige Einsatzbahn hinabzuschrauben, um den Mond
auf einer elliptischen, polaren Umlaufbahn mit einem Periselen (mondnächster
Punkt) von 300 km und einem Aposelen (mondfernster Punkt) von 3 000 km
zu umrunden und ihre wissenschaftlichen Beobachtungen durchzuführen.
| ESA
Mondmission mit «SMART-1»: Was gab es noch Unbekanntes zu entdecken? |
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| Trotz
der Anzahl der Raumsonden, die bereits eine Mondreise unternommen haben,
blieben viele wissenschaftliche Fragen zu unserem natürlichen Satelliten
unbeantwortet, insbesondere in Bezug auf seinen Ursprung und seine Entwicklung
sowie die Entstehung von felsigen Himmelskörpern durch den Einfluss
von Tektonik, Vulkanismus, Kraterbildung und Erosion.
Dank
SMART-1 verfügen die europäischen Wissenschaftler nun über
die schärfsten Aufnahmen, die jemals aus der Mondumlaufbahn gemacht
wurden, sowie über fundiertere Kenntnisse über die Mondminerale.
Zum ersten Mal konnten vom Orbit aus mittels Röntgenaufnahmen Kalzium
und Magnesium nachgewiesen sowie Veränderungen in der Zusammensetzung
von Zentralbergen in Kratern, Vulkanebenen und riesigen Einschlagbecken
gemessen werden. Zudem untersuchte SMART-1 Einschlagkrater, Vulkangebilde
und Lavakanäle und beobachtete die Polregionen. Bei ihren Beobachtungen
stiess die Sonde ferner auf ein Gebiet in der Nähe des Nordpols, in
dem die Sonne immer, auch im Winter, scheint. |
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SMART-1
kreiste über den Mondpolen, sodass eine Kartierung des gesamten Mondes,
auch seiner sehr viel weniger bekannten, erdabgewandten Seite möglich
war. Die noch relativ unerforschten Pole sind für die Wissenschaftler
von besonderem Interesse.
Einige
in den Polregionen auftretende Gebilde haben zudem eine andere geologische
Geschichte als die näher erforschten äquatorregionen, in denen
alle bisherigen Mondsonden gelandet sind.
Mit
SMART-1 und den gesammelten Missionsdaten leistet Europa einen beträchtlichen
aktiven Beitrag zum internationalen Mondexplorationsprogramm der Zukunft.
Zudem helfen die Ergebnisse der Mission von SMART-1 bei der Vorbereitung
künftiger Mondmissionen wie der indischen Mission Chandrayaan-1, die
die Infrarot- und Röntgenspektrometer von SMART-1 nutzen wird.
SMART-1
ist mit völlig neuen Instrumenten ausgestattet, die noch nie in Mondnähe
eingesetzt wurden. Diese umfassen eine Miniaturkamera sowie Röntgen-
und Infrarotspektrometer zur Beobachtung und Erforschung des Mondes.
Die
Sonnensegel der Sonde verfügen über hochentwickelte Galliumarsenid-Solarzellen,
die herkömmlichen Siliziumzellen vorgezogen wurden. Eines der Experimente
an Bord von SMART-1 ist OBAN, mit dem ein neues Navigationssystem getestet
wird, das künftigen Raumfahrzeugen gestatten soll, ohne Bodenkontrolle
selbständig zu navigieren.
Die
von SMART-1 getesteten Instrumente und Techniken zur Mondbeobachtung werden
der ESA-Raumsonde BepiColombo bei ihrer Erforschung des Planeten Merkur
zu Gute kommen.
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| Quelle:
Text ESA 2006 |
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