Erklärt: Die Meilensteine von Chandrayaan-2, Indiens zweiter Mondsonde
Wie wird Chandrayaan-2 Indiens erste sanfte Landung auf dem Mond erreichen? Wie lange wird es dauern, um dorthin zu gelangen, und welche Rolle wird jede Komponente des Raumfahrzeugs spielen? Eine Aufschlüsselung der Missionsdetails.
Chandrayaan-2 wird von Sriharikota zu einem noch unbekannten Datum gestartet, nachdem der geplante Start heute Morgen aufgrund eines technischen Fehlers ausgesetzt wurde. Chandrayaan -2 ist Indiens zweite Mondsonde und der erste Versuch einer sanften Landung auf dem Mond. Es hat einen Orbiter, der den Mond ein Jahr lang in einer Umlaufbahn von 100 km von der Oberfläche umkreist, sowie einen Lander und einen Rover, die auf dem Mond landen. Dort angekommen trennt sich der Rover vom Lander und bewegt sich auf der Mondoberfläche. Sowohl der Lander als auch der Rover werden voraussichtlich einen Monat lang aktiv sein.
Orbiter, Lander und Rover sind jeweils mit mehreren Instrumenten ausgestattet, um Experimente durchzuführen. Während Chandrayaan-2 voraussichtlich eine Fülle neuer Informationen über den Mond liefern wird, abgesehen von der Demonstration der neuen Fähigkeiten von ISRO, sind hier einige Dinge, die in den kommenden Tagen wahrscheinlich am meisten diskutiert werden.
Wie unterscheidet sich Chandrayaan-2 von Chandrayaan-1?
Chandrayaan-2 ist der erste Versuch der ISRO, auf einer außerirdischen Oberfläche zu landen. Eines der Instrumente auf Chandrayaan-1, die Moon Impact Probe oder MIP, hatte auf dem Mond landen sollen, aber das war eine Bruchlandung, und das würfelförmige Instrument mit der indischen Trikolore auf allen Seiten wurde zerstört nach dem Auftreffen auf der Mondoberfläche. Der Lander und Rover auf Chandrayaan-2 hingegen sollen eine sanfte Landung machen und auf dem Mond arbeiten.
Chandrayaan Lander: Benannt Vikram nach Dr. Vikram A Sarabhai, dem Vater des indischen Raumfahrtprogramms. Der Vikram Lander wurde so konzipiert, dass er mit dem indischen Deep Satellite Network in der Nähe von Bengaluru sowie mit dem Orbiter und Rover kommunizieren kann. Die indische Weltraumforschungsorganisation (ISRO) war aufgrund der Umstände gezwungen, einen eigenen Lander und Rover für Chandrayaan-2 zu entwickeln. Ursprünglich für den Start im Jahr 2011 geplant, sollte Chandrayaan-2 einen in Russland hergestellten Lander und Rover transportieren, da ISRO damals nicht über die Technologie verfügte, um diese zu entwickeln. Der Typ von Lander und Rover, den Russland für Chandrayaan-2 baute, entwickelte jedoch bei einer anderen Mission Probleme, die ihn zu Konstruktionskorrekturen zwangen. Aber dann wäre das vorgeschlagene neue Design nicht mit Chandrayaan-2 kompatibel gewesen. Russland zog sich schließlich zurück und ISRO begann mit der Entwicklung eigener Lander und Rover, eine Aufgabe, die die Mission um einige Jahre verzögerte.
Wie wurde die Landung geplant?
Der Lander und der Rover sollten am 6. September absteigen, mehr als 50 Tage nach dem Start am frühen Montag (15. Juli). Der Start verzögerte sich jedoch aufgrund technischer Probleme. Die meisten anderen Landermissionen brauchten deutlich weniger Zeit, um den Mond zu erreichen. Die menschlichen Missionen landeten tatsächlich alle innerhalb von drei bis vier Tagen. Chandrayaan-1 hatte 12 Tage gebraucht, um in die Umlaufbahn des Mondes einzutreten. Die Zeit, die benötigt wird, um den Mond zu erreichen, wird von vielen Faktoren bestimmt, wie der Stärke der Rakete, die das Raumfahrzeug trägt, der Art der durchzuführenden Experimente und der Position des Mondes auf seiner Umlaufbahn.
Chandrayaan Orbiter: Kann mit dem Indian Deep Satellite Network in der Nähe von Bengaluru und mit dem Lander kommunizieren. Die Missionsdauer beträgt 1 Jahr; es wird auf einer Polarumlaufbahn von 100 × 100 km platziert. Die Trägerrakete von Chandrayaan-2, GSLV-Mk-III, ist die stärkste Rakete, die ISRO gebaut hat – sie ist jedoch immer noch nicht stark genug, um die Umlaufbahn des Mondes mit einem Schuss zu erreichen. Daher umkreist die Raumsonde die Erde mehrmals, wobei sie nacheinander ihre Umlaufbahnhöhe erhöht, bevor sie sich in die Mondumlaufbahn begibt. Dort wird es mehrere Tage lang den Mond umkreisen, bevor es den Lander und den Rover ausstößt. Das Datum, der 6. September, wurde gewählt, weil der Landeplatz während des nächsten Monats gut vom Sonnenlicht beleuchtet bleiben wird, während Lander und Rover arbeiten und Daten sammeln. Außerdem gibt es in dieser Zeit keine Mondfinsternis.
Wie wird eine weiche Landung erreicht?
Technisch gesehen ist die Landung der komplizierteste Teil der Mission. Bei einer Geschwindigkeit von fast 6.000 km/h zum Zeitpunkt ihres Abwurfs aus dem Orbiter müssten Lander und Rover auf etwa 3 km/h verlangsamen. Diese 15-minütige Übung wird die schrecklichsten Momente für die Mission markieren, wie es ISRO-Vorsitzender K Sivan ausdrückte. Der Mond hat keine Atmosphäre, die für Widerstand sorgt, daher kann der Einsatz von fallschirmähnlichen Technologien zum Verlangsamen des Landers nicht verwendet werden. Stattdessen werden Triebwerke in die entgegengesetzte Richtung gezündet, um es zu verlangsamen. Währenddessen wird der Lander auch die Mondoberfläche abbilden, um nach einem sicheren Landeplatz zu suchen.
Nach welchen neuen Informationen sucht die Mission?
Südpol: Chandrayaan-2 versucht, dorthin zu gelangen, wo noch kein Raumfahrzeug zuvor gewesen ist – zum Südpol des Mondes. Bisher gab es 28 Landungen auf dem Mond, darunter sechs menschliche Landungen. Alle diese Landungen haben in der äquatorialen Region stattgefunden. Studien haben jedoch gezeigt, dass die unerforschten Polarregionen ein viel größeres wissenschaftliches Potenzial bergen könnten.
Chandrayaan Rover: Ein 6-Rad-Roboterfahrzeug namens Pragyan (Weisheit). Es kann bis zu 500 m weit fahren und nutzt Sonnenenergie für seine Funktion. Es kann nur mit den Ländern kommunizieren. Die Polarregionen des Mondes sind mit kleinen und großen Kratern gefüllt, die von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Tausend Kilometern reichen. Diese Krater machen es für ein Raumfahrzeug extrem gefährlich, zu landen. Auch diese Region ist extrem kalt, mit Temperaturen im Bereich von –200 °C. Im Gegensatz zur Erde hat der Mond keine Neigung um seine Achse. Es ist fast aufrecht, weshalb einige Gebiete in der Polarregion nie Sonnenlicht erhalten. Alles hier ist für die Ewigkeit eingefroren. Wissenschaftler glauben, dass Gesteine, die in diesen Kratern gefunden wurden, fossile Aufzeichnungen enthalten könnten, die Informationen über das frühe Sonnensystem liefern können.
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Chandrayaan-2 wird umfangreiche dreidimensionale Kartierungen der Topographie der Region durchführen und auch ihre elementare Zusammensetzung und seismische Aktivität bestimmen.
Suche nach Wasser: Zwei Instrumente an Bord von Chandrayaan-1 lieferten unwiderlegbare Beweise für Wasser auf dem Mond, etwas, das seit mehr als vier Jahrzehnten schwer fassbar war. Chandrayaan-2 wird die Suche fortsetzen und versuchen, die Fülle und Verteilung von Wasser an der Oberfläche zu beurteilen. Es wird angenommen, dass die großen Krater in der Südpolarregion große Mengen an Eis enthalten – einer Schätzung zufolge in Millionen oder Milliarden Tonnen.
Ebenso wichtig wäre der Versuch, die Herkunft des Wassers auf dem Mond zu bestimmen – ob es auf dem Mond produziert oder von einer externen Quelle geliefert wurde. Dies würde auch einen Hinweis darauf geben, wie zuverlässig die Wasserressourcen sein könnten.
Studien zeigen, dass das auf dem Mond entdeckte Wasser auf verschiedene Weise entstanden sein könnte. Es ist bekannt, dass die Mondoberfläche voller Oxide mehrerer Elemente ist. Diese Oxide könnten mit Wasserstoffionen im Sonnenwind reagieren, um Hydroxylmoleküle zu bilden, die sich mit Wasserstoff zu Wasser verbinden könnten.
Das Wasser könnte auch aus externen Quellen stammen. Kometen und Asteroiden, die Wasserdampf enthalten, sind bekanntermaßen in der Vergangenheit mit dem Mond kollidiert und könnten Spuren dieses Wassers auf den Mond übertragen haben, die in den extrem kalten Regionen gefangen sein könnten.
Es ist die Entdeckung von Wasser auf dem Mond durch Chandrayaan-1 und ein Jahr später durch eine NASA-Mission, die das Interesse am Mond neu entfacht und Hoffnungen aufkommen lässt, dass er endlich für eine dauerhafte wissenschaftliche Mission genutzt werden könnte. und auch als mögliche Startrampe, um tiefer in den Weltraum vorzudringen. Ausreichend Wasser zu finden und wirtschaftlich gewinnen zu können, ist für diesen Traum entscheidend.
Zeitleiste: Indien im Weltraum, im Laufe der Jahre
16. Februar 1962: Das Indische Nationalkomitee für Weltraumforschung wird unter der Leitung von Vikram A Sarabhai und dem Physiker Kalpathi Ramakrishna Ramanathan gebildet.
21. November 1963: Indiens Raumfahrtprogramm startet mit dem Start einer Höhenforschungsrakete von der Thumba Equatorial Rocket Launching Station in Kerala. Es diente der Sondierung der oberen Atmosphärenregionen und der Weltraumforschung.
15. August 1969: ISRO wird gegründet.
Teile des Aryabhata-Satelliten 19. April 1975: Aryabhata, Indiens erster Satellit, wird von einer sowjetischen Kosmos-3M-Rakete von Kapustin Yar in der damaligen Sowjetunion aus gestartet. Es wurde in Indien entworfen und gebaut.
7. Juni 1979: Bhaskara-I, der erste in Indien gebaute experimentelle Fernerkundungssatellit, wird gestartet. Bilder seiner Kamera wurden in der Hydrologie, Forstwirtschaft und Ozeanographie verwendet.
18. Juli 1980: Satellite Launch Vehicle-3, Indiens erste experimentelle Satelliten-Trägerrakete, hebt mit dem Rohini Satellite RS-D2 ab. Die Kamera war in der Lage, Daten zur Klassifizierung von Bodenmerkmalen wie Wasser, Vegetation, kahles Land, Wolken und Schnee zu verwenden.
10. April 1982: Insat-1A wird gestartet. Wurde im September 1983 aufgegeben, als sein Treibmittel zur Lageregelung erschöpft war.
Rakesh Sharma 2. April 1984: Rakesh Sharma (links), ehemaliger IAF-Pilot, wird der erste Inder im All. In einer gemeinsamen Mission zwischen Indien und der Sowjetunion betritt Sharma die Raumsonde Sojus T-11 zur Orbitalstation Saljut 7.
22. Oktober 2008: Start von Chandrayaan-1. Es umkreist den Mond, landet aber nicht. Es führt hochauflösende Fernerkundung durch, um neben verschiedenen Missionen einen 3D-Atlas sowohl der nahen als auch der fernen Seite des Mondes zu erstellen.
5. November 2013: Start von Mangalyaan, der Mars Orbiter Mission. Er kreist und studiert den Mars seit dem 24. September 2014.
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