Es mag schwer zu glauben klingen, aber Dutzende von Raumfahrzeugen sind auf die Oberfläche des Mondes abgestürzt. Der Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) der NASA wird 2008 zusammen mit dem Lunar Reconnaissance Orbiter gestartet. Die Booster-Rakete wird zuerst in den Mond einschlagen und einen großen Krater herausschneiden. Dann wird das kleinere Raumschiff Shepherding an derselben Stelle einschlagen und die Trümmerwolke analysieren, bevor sie ebenfalls zerstört wird.
1959 fiel ein Raumschiff vom Mondhimmel und landete in der Nähe des Meeres der Gelassenheit auf dem Boden. Das Schiff selbst war zerschmettert, aber seine Mission war ein Erfolg. Luna 2 aus der Sowjetunion war das erste künstliche Objekt, das auf dem Mond „landete“.
Das mag schwer zu glauben sein, aber Luna 2 hat einen Trend ausgelöst: Absichtlich auf dem Mond landen. Dutzende von Raumschiffen haben es geschafft.
Die ersten Kamikazes der NASA waren die Rangers, die Anfang der 1960er Jahre gebaut und gestartet wurden. Fünfmal stürzten diese Raumschiffe in Wagengröße in den Mond, und die Kameras klickten ganz nach unten. Sie nahmen die ersten detaillierten Bilder von Mondkratern auf, dann von Felsen und Erde, dann von Vergessenheit. Daten, die über die Mondoberfläche zur Erde zurückgestrahlt wurden, waren entscheidend für den Erfolg späterer Apollo-Missionen.
Selbst nachdem die NASA weiche Landungen gemeistert hatte, ging der Absturz weiter. In den späten 1960er und frühen 70er Jahren führten Missionsleiter routinemäßig massive Saturn-Raketen-Booster in den Mond, um den Boden für Apollo-Seismometer zu erschüttern. Das Abstürzen war viel einfacher als das Umkreisen, stellten sie fest. Das ungleichmäßige Schwerefeld des Mondes zieht auf seltsame Weise an Satelliten, und ohne häufige Kurskorrekturen neigen Orbiter dazu, in den Boden einzudringen. So wurde der Mond zu einem bequemen Friedhof für alte Raumschiffe: Alle fünf Mondorbiter der NASA (1966-1972), vier sowjetische Luna-Sonden (1959-1965), zwei Apollo-Untersatelliten (1970-1971), Japans Hiten-Raumschiff (1993) und der Lunar Prospector (1999) der NASA landete in Kratern, die sie selbst hergestellt hatten.
All diese Erfahrungen werden sich als nützlich erweisen. NASA-Forscher haben einen gewagten Plan, um Wasser auf dem Mond zu finden, und sie werden es durch eine Bruchlandung tun - Sie haben es erraten. Der Name der Mission lautet LCROSS, kurz für Lunar CRater Observation and Sensing Satellite. Teamleiter Tony Colaprete von der NASA Ames erklärt, wie es funktionieren wird:
"Wir glauben, dass sich gefrorenes Wasser in einigen der permanent beschatteten Krater des Mondes versteckt. Also werden wir einen dieser Krater treffen, Trümmer aufwirbeln und die Aufprallfahnen auf Anzeichen von Wasser untersuchen. "
Das Experiment könnte nicht wichtiger sein. Die NASA kehrt zum Mond zurück und wenn Entdecker dort ankommen, brauchen sie Wasser. Wasser kann für Raketentreibstoff in Wasserstoff und zum Atmen in Sauerstoff gespalten werden. Es kann mit Mondstaub gemischt werden, um Beton, ein Baumaterial, herzustellen. Wasser ist ein ausgezeichneter Strahlenschutz, und wenn Sie durstig werden, können Sie es trinken. Eine Möglichkeit besteht darin, Wasser direkt von der Erde zu versenden, aber das ist teuer. Eine bessere Idee wäre, Wasser direkt aus dem Mondboden abzubauen.
Aber ist es da? Das will LCROSS herausfinden.
Die Suche beginnt Ende 2008, als LCROSS die Erde in derselben Rakete wie Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), einem größeren Raumschiff auf einer eigenen Erkundungsmission, versteckt verlässt. Nach dem Start werden sich die beiden Schiffe trennen und zum Mond fahren, LRO in die Umlaufbahn, LCROSS zum Absturz.
Laut Colaprete "werden wir zweimal abstürzen." LCROSS ist ein doppeltes Raumschiff: ein kleines, intelligentes Mutterschiff und ein großer, nicht so intelligenter Raketenverstärker. Das Mutterschiff heißt "Shepherding Spacecraft", weil es den Booster zum Mond führt. Sie werden zusammen zum Mond reisen, aber separat treffen.
Der Booster schlägt zuerst zu, ein wilder Schlag, der 2 Tonnen Masse und 10 Milliarden Joule kinetische Energie in einen blendenden Blitz aus Wärme und Licht verwandelt. Die Forscher erwarten, dass der Aufprall einen Krater mit einer Breite von ~ 20 Metern aushöhlt und eine Trümmerwolke von bis zu 40 km Höhe aufwirft.
Gleich dahinter fotografiert das Shepherding-Raumschiff den Aufprall und fliegt dann direkt durch die Trümmerfahne. Onboard-Spektrometer können die sonnenbeschienene Wolke auf Anzeichen von Wasser (H2O), Wasserfragmenten (OH), Salzen, Tonen, hydratisierten Mineralien und verschiedenen organischen Molekülen untersuchen. "Wenn dort Wasser ist oder etwas anderes Interessantes, werden wir es finden", sagt Colaprete.
Der Hirte beginnt dann seinen eigenen Todesturz. Wie die alten Rangers wird es mit klickenden Kameras in Richtung Mondoberfläche tauchen. Zurück auf der Erde werden Missionskontrolleure sehen, wie der glühende Krater des Boosters anschwillt, um das Sichtfeld zu füllen - ein aufregender Ansturm.
Bis zum Ende schnüffeln die Spektrometer des Hirten weiter nach Wasser. "Wir können den Datenstrom bis zu 10 Sekunden vor dem Aufprall überwachen", sagt Colaprete. "Und wir sollten genug Kontrolle haben, um innerhalb von 100 Metern um die Absturzstelle des Boosters zu landen."
Der Hirte ist 1/3 leichter als der Booster, daher ist seine Wirkung proportional geringer. Trotzdem wird der Hirte seinen eigenen Krater und seine eigene Feder herstellen und diese zu denen des Boosters hinzufügen. Die Astronomen hoffen, dass die kombinierten Federn von der Erde aus sichtbar sind, sodass die Beobachtungen auch nach der Zerstörung des Hirten fortgesetzt werden können.
Viele Leser werden sich an den Absturz von Lunar Prospector im Jahr 1999 erinnern. Missionskontrolleure führten das Schiff in den Shoemaker-Krater in der Nähe des Südpols des Mondes in der Hoffnung, Wasser aufwirbeln zu können - genau wie LCROSS. Es wurde jedoch kein Wasser gefunden.
"LCROSS hat bessere Erfolgschancen", sagt Colaprete. Zum einen liefert LCROSS mehr als das 200-fache der Aufprallenergie von Lunar Prospector, gräbt einen tieferen Krater aus und wirft Trümmer höher, wo sie deutlich zu sehen sind. Während die Wolke von Lunar Prospector nur von Teleskopen auf der Erde in einer Entfernung von einer Viertelmillion Meilen beobachtet wurde, wird die Wolke von LCROSS vom Shepherding Spacecraft aus nächster Nähe mit speziell für diesen Zweck entwickelten Instrumenten analysiert.
Es bleibt nur eine Frage: Wo wird LCROSS zuschlagen?
"Wir haben uns noch nicht entschieden", sagt er. Die besten Orte sind wahrscheinlich Polarkrater mit schattigem Boden, an denen das von Kometen vor langer Zeit abgelagerte Wasser gefroren sein und bis heute überlebt haben könnte. Weniger orthodoxe Möglichkeiten sind Canyons, Rilles und Lavaröhren. „Es gibt viele Kandidaten. Wir berufen ein Forschertreffen ein, um die Vorzüge verschiedener Standorte zu erörtern und schließlich einen auszuwählen. "
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