Monat: April 2022

Die Vorletzte – eine kleine Feier für Apollo 16


Meine lieben,
ich weiß, es ist jetzt etwas dicht, schon wieder einen Artikel nach dem längeren zum Mondhasen zu bringen, aber manchmal muss man Feste und Jubiläen eben feiern, wie sie fallen.
Passend zur Geschichte vom Hasen auf dem Mond, können wir heute eine andere Weltraummission würdigen.

Heute, am 20.04.2022, vor fünfzig Jahren landete Apollo16 auf dem Mond.
trotz einiger Pannen wurde sie zu vielleicht erfolgreichsten wissenschaftlichen Mond-Mission des ganzen Apollo-Programms.

Die Besatzung

Am 3. März 1971, kurz nach dem Flug von Apollo 14 gab die NASA die Besatzung für die Mission Apollo 16 bekannt. Als Kommandant wurde der Weltraumveteran John Young ausgewählt, der bereits zwei Geminiflüge und einen Mondflug mit Apollo 10 vorzuweisen hatte. Pilot der Kommandokapsel war Ken Mattingly, der bereits für Apollo 13 nominiert gewesen war, damals aber kurz vor dem Start aus medizinischen Gründen (mangelnde Immunität gegen Röteln) gegen Jack Swigert ausgetauscht worden war. Als Pilot der Mondlandefähre wurde Charles Duke nominiert.
Im Kinofilm zu Apollo 13, sehr sehenswert, wird dieser medizinische Befund und den Ausschluss von Mattingly,eindrucksvoll in Szene gesetzt. Er tut einem richtig Leid und hat später übrigens niemals Röteln bekommen.
Im All war er aber dann mit Apollo 16 und es blieb ihm das Unglück mit Apollo 13 erspart.

Einige Monate zuvor war das Apolloprogramm nochmals gekürzt worden. Der letzte Mondflug sollte nun mit Apollo 17 stattfinden. Aus diesem Grund nominierte die NASA für die Ersatzmannschaft nicht mehr junge Astronauten, die drei Flüge später zur Hauptmannschaft aufsteigen sollten, sondern teilte bereits erfahrene Raumfahrer ein. Für Apollo 16 bestand die Ersatzmannschaft aus dem Kommandanten Fred Haise, dem Piloten der Kommandokapsel Stuart Roosa und dem Mondfährenpiloten Edgar Mitchell. Alle drei hatten bereits einen Apolloflug hinter sich. Wäre Charles Duke ausgefallen, hätte Edgar Mitchell somit die Möglichkeit gehabt, der erste Astronaut zu werden, der zweimal auf dem Mond landete.
Die Unterstützungsmannschaft (Support-Crew) bestand aus Henry Hartsfield, Anthony England und Donald Peterson. England war Wissenschaftsastronaut aus der sechsten Auswahlgruppe, Hartsfield und Peterson gehörten zu den sieben Astronauten, die im August 1969 von der US Air Force zur NASA gekommen waren, nachdem die Air Force die Pläne für ein eigenes bemanntes Raumfahrtprogramm (MOL) beendet hatte.

Als Verbindungssprecher (Capcom) während des Fluges dienten die Ersatzleute Haise, Roosa und Mitchell, die Unterstützungsmannschaft Hartsfield, England und Peterson, der Apollo-15-Astronaut James Irwin, sowie Robert Overmyer und Gordon Fullerton, die ebenfalls ihre Astronautenausbildung bei der US-Luftwaffe bekommen hatten und zur NASA gewechselt waren, nachdem die Air Force die Pläne eines eigenen bemannten Raumfahrtprogramms aufgegeben hatte.

Im Gegensatz zu vorigen Mondmissionen erkannte man schon bald, dass gute Piloten der Luftwaffe zwar sehr geeignet waren, solch ein Raumschiff zu fliegen, aber um auf dem Mond das Gestein, was mitgenommen werden sollte auf seinen wissenschaftlichen Nutzen zu suchen und zu bestimmen, fehlten diesen Kamikazefliegern einfach die geologischen Kenntnisse. Aus diesem Grunde wurde von nun an großer Wert darauf gelegt, dass alle Astronauten auch in derlei ausgebildet wurden.
Hierzu wurde unter anderem auch der in Deutschland liegende Einschlagkrater im Nördlinger Ries studiert.

Vorbereitung

Aber schon bevor es los ging, gab es technische Probleme. Und so wurde bei Apollo 16 zum ersten und einzigen Mal im Apollo-Programm der Start um einige Wochen verschoben. Probleme gab es unter anderem mit John Youngs Raumanzug, der noch mal überarbeitet werden musste. Man stelle sich vor, wenn der nicht dicht gewesen wäre. So ein Raumanzug ist ein Mini-Raumschiff, der von Kühlung, Heizung, Luft bis Toilette alles enthält, was der Astronaut zum leben braucht.

Die einzelnen Stufen der Saturn-V-Rakete AS-511 wurden zwischen Juli und September 1970 im Kennedy Space Center angeliefert.
Auch damit war nicht alles zum besten. Sie mussten auf Lecks untersucht und diese geschlossen werden.
Man war seit Apollo 13 vorsichtiger geworden.

Namensgebung

Das Apollo-Raumschiff CSM-113 erhielt nach einer Comic-Figur den Namen Casper. Die Mondlandefähre LM-11 erhielt den Namen Orion, benannt nach dem Sternbild Orion.

Flugverlauf und Pannen

Der Start erfolgte am 16. April 1972, 17:54 Uhr UTC vom Kennedy Space Center in Florida. Drei Tage nach dem Start fiel das Navigationssystem aus. Die Positionsbestimmung konnte daher nur mit Hilfe eines Space Sextant erfolgen. Man kann sagen, dass quasi auf Sicht zu den Sternen navigiert werden musste. Normalerweise wird anhand von Radiowellen, deren durch den Doppler-Effekt verzerrte Wellenlänge und der Richtung, aus welcher verschiedene Antennen sie empfangen der Aufenthaltsort des Raumschiffes bestimmt und die Koordinaten von der Erde aus an den Computer im Schiff geschickt werden. Außerdem geben Kreiselkompasse Informationen über die Lage des Schiffes her.
Das fiel nun weg, und damit nicht genug.

Nun fiel auch noch kurz nachdem die Mondlandefähre „Orion“ sich von dem Kommandomodul „Casper“ in der Mondumlaufbahn getrennt hatte, der Schwenkantrieb des Haupttriebwerks der Apollo teilweise aus.

Ja, man muss im All die Antriebsdüsen beweglich haben, weil Seiten- Quer- und Höhenruder im Vakuum des Alls schlicht und einfach überhaupt nichts bewirken, was Einfluss auf die Richtung nehmen könnte. Fliegen im All ist somit etwas völlig anderes, als mit einem Flugzeug durch die Luft zu „schwimmen“.
Zum Glück war aus Sicherheitsgründen dieser Schwenkantrieb doppelt eingebaut worden.
Der Ersatz funktionierte noch, und so konnte die Mission zwar mit höherem Risiko, denn jetzt durfte ohne weiteren Ersatz, mit dem Antrieb wirklich nichts mehr schief gehen, fortgesetzt werden.

Bis zur Freigabe durch die Bodenkontrolle waren beide Raumschiffe nahe beieinander in der Umlaufbahn um den Mond verblieben, um für den Fall eines Missionsabbruchs sofort wieder docken und zurückfliegen zu können.

Auf dem Mond

Ziel der Landung war das Cayley-Hochland, in der Nähe des Descartes-Kraters, welches Young und Duke mit knapp sechs Stunden Verspätung erreichten. Dies war der südlichste Landeplatz des Programmes.

Und ja, da geschah bedauerlicherweise noch eine Panne
Der Ausstieg aus der Fähre und die ersten Schritte der Astronauten auf der Mondoberfläche konnten erstmals nicht im Fernsehen übertragen werden, da der Sender der Mondlandefähre ausgefallen war. Erst als die Anlage des Mondautos montiert war, konnte das Geschehen wieder verfolgt werden.
Das war schon großartig, dass man diesmal nicht nur Beutel oder eine Handkarre für das Mondgestein mit führte, sondern ein richtiges Batterie betriebenes Fahrzeug.

Gefährlicher Übermut

Als man schließlich gut gelandet und auf dem Mond ausgestiegen war, wurde Duke übermütig. Für eine „Mond- Olympiade“ hüpfte er auf und ab. Auf dem Mond war Duke 27 Kilogramm leicht und konnte richtig springen. Duke schnellte in die Höhe und überschlug sich rückwärts. Er hatte nicht bedacht, dass sein Rucksack auf dem Mond eben so schwer war, wie er selbst. Der zog ihn nach hinten und sorgte für den fast tötlich endenden Salto Mortale rückwärts.
Der Rucksack mit dem Lebenserhaltungssystem hatte keine richtig harte Schale. Wenn er kaputt gegangen wäre, bedeutete das den sicheren Tot für Duke. John Young half dem erschrockenen Kollegen wieder auf. Duke erzählte später, er sei am nächsten dran gewesen, sich selbst auf dem Mond umzubringen.
Aber die lebenserhaltenden Systeme des Raumanzuges hatten zum Glück keinen Schaden genommen und arbeiteten fehlerfrei weiter.

Wissenschaft

Das wissenschaftliche Programm der Mannschaft auf dem Mond umfasste im nuklear betriebenen ALSEP, einer Art Labor, (Apollo Lunar Surface Experiments Package):

  • ein passives und aktives seismisches Experiment
  • ein festes, wie auch ein tragbares Magnetometer
  • ein Wärmefluss-Experiment
  • ein Strahlungsdetektor für kosmische Strahlung
  • einige Sonnenwind-Kollektoren
  • und einen Transponder zur Schwerefeldmessung.

Es wurden erstmals auch astronomische Aufnahmen mittels einer Kamera im ultravioletten Licht ddurchgeführt (Spektrograf). Der Film wurde auf der Erde ausgewertet.

Was draußen geschah

Drei größere Außenbordeinsätze, Engl. EVA abgekürzt, wurden durchgeführt, bei denen das Mondauto wertvolle Dienste leistete.

  1. Die erste EVA war geprägt durch die Installation der wissenschaftlichen Experimente in der näheren Umgebung der Landestelle. Es wurde zudem noch eine kurze Ausfahrt zu den Kratern Flag und Ray durchgeführt. Die EVA dauerte 7 h 11 min und führte über eine Strecke von 4,2 km.
  2. Die zweite EVA führte zu den Kratern Cinco, Stubby und Wreck. Bei diesem Ausflug wurde ein Bohrer eingesetzt, der Kernproben aus drei Metern Tiefe lieferte. Die Tour hatte einen Umfang von 11 km und dauerte 7 h 23min.
  3. Die dritte EVA dauerte 5 h 40 min und hatte den North-Ray-Krater zum Ziel. Hierbei legte die Crew 11,4 km zurück. Ursprünglich hätte diese EVA ebenfalls etwa 7 h dauern sollen, musste aber wegen der Verspätung verkürzt werden; zwischenzeitlich war sogar der Verzicht erwogen worden.

Die NASA-Wissenschaftler hatten den Astronauten aufgetragen, zwei verschiedene Arten von Mondproben zu sammeln. Einerseits war man an Gestein interessiert, das aus Kratern in der Nähe des Landeplatzes durch Meteoritenaufschlag herausgeschleudert worden sein soll.
Außerdem erwartete man Bodenproben von dem den Landeplatz umgebenden hügeligen, grabendurchzogenen und zerfurchten Gebiet, das nach damaliger Vorstellung vulkanischen Ursprungs sein sollte.

Mithilfe des Mondautos konnten die Astronauten knapp 95 Kilogramm Mondgestein einsammeln und zur Erde mitbringen. Die Funde widerlegten die Theorie, Vulkane hätten die frühere Gestalt des Mondes geformt.

Der Rückflug

Nachdem die beiden Astronauten Young und Duke in die Kommandokapsel „Casper“ umgestiegen waren, sollte die Mondfähre wie üblich kontrolliert auf den Mond stürzen, woraus allerdings nichts wurde. Ihr könnt euch denken wieso nicht. Genau, eine weitere Panne.

Nach dem Abkoppeln begann die Fähre leider zu taumeln. Das geplante Zünden der Triebwerke wurde nicht durchgeführt, so dass die Aufstiegsstufe noch etwa ein Jahr in der Mondumlaufbahn blieb, bis sie an einem unbekannten Ort abstürzte.

Vor dem Verlassen der Umlaufbahn wurde noch ein kleiner Satellit des Apollo-Raumschiffs ausgesetzt. Dabei handelte es sich um das gleiche Modell, das auch schon Apollo 15 in eine Mondumlaufbahn gebracht hatte. Der Satellit untersuchte die Erscheinungen der Erdmagnetosphäre sowie den Sonnenwind in Mondnähe und dessen Einfluss auf das Magnetfeld, bis er auf dem Mond zerschellte.
Der Rückflug selbst ging ohne Probleme vonstatten. Ken Mattingly führte während des Rückfluges noch einen Außenbordeinsatz aus, um Filmmaterial aus dem Geräteteil zu bergen. Insgesamt befand er sich 1 h 24 min außerhalb der Kapsel.

Zu guterletzt noch ein schönes Geschichtchen

Während des Außenbordeinsatzes tauchte nach Angaben des Astronauten Charles Duke auf kuriose Art und Weise der Ehering wieder auf, den Ken Mattingly Tage zuvor in der Kommandokapsel verloren hatte: Er trieb durch die geöffnete Luke der Kommandokapsel nach draußen, prallte von Ken Mattingly selbst an der Außenseite der Kommandokapsel ab und flog zur Luke zurück, wo ihn der in der Luke stehende Charles Duke auffangen konnte.

Beim Wiedereintritt mussten die Astronauten eine Verzögerung von 7,19 g ertragen, der höchste Wert, der für eine Apollo-Mission gemessen wurde. Am 27. April 1972 um 19:45 Uhr wasserte Apollo 16 im Pazifik und wurde vom Flugzeugträger USS Ticonderoga geborgen. Die Mannschaft brachte bei dieser Mission 95,8 kg Mondgestein mit auf die Erde. Eine Probe dieses Gesteins kann im Nördlinger Rieskrater-Museum besichtigt werden.

Die Kommandokapsel „Casper“ befindet sich heute im U.S. Space & Rocket Center in Huntsville, Alabama.

Schlussbemerkungen

Also ich weiß nicht, wie es euch mit diesen Geschichten geht. Ich finde es unglaublich, dass dieses Programm zum Mond doch recht gut funktionierte. Der schwerste Unfall mit den meisten Opfern geschah nicht auf dem Mond, wie man es erwarten sollte. Nein, er geschah auf der Erde, als die Raumkapsel von Apollo 1 mit drei Astronauten im inneren plötzlich Feuer fing und alle drei tötete. Apollo 13 war natürlich sehr schlimm und tragisch, aber alle überlebten das Unglück, obwohl es im luftleeren All geschah.

Also ich sehe da stets Parallelen zur Seefahrt. Aber wenn die Chance auch gering sein mag, so kann man auf hoher See mit viel Glück überleben und von einem anderen Schiff aufgelesen werden. Im All geht das nicht so leicht.
Dennoch hoffe ich, dass wir Menschen zum Mond zurück kehren werden. Die Raumfahrt, insbesondere die internationale Raumstation sind ein Zeichen dafür, dass wir Menschen durchaus über Landesgrenzen und auch kulturelle Barrieren hinweg große Dinge zu leisten im Stande sind. Ich bin davon überzeugt, dass wenn wir das auch auf die globalben Probleme unserer Zeit anwenden, diese „noch“ in den Griff bekommen könnten. Solch eine Grundauffassung wird Grenzen überwinden und hoffentlich den Weltfrieden bringen.

Der Mondhase


So, meine lieben,
auch ich möchte euch natürlich zu Ostern ein kleines Ei in euer Osternest legen. Wobei es heute nicht um Eier gehen wird. Die haben wir vor zwei Jahren behandelt.
Heute geht es um das Tier, ohne welches Ostern nicht denkbar wäre, ein Symbol der Fruchtbarkeit, um den Hasen. Da das hier ein Astro-Blog ist, kann es sich natürlich nicht um irgend einen Hasen handeln, der lustig über Wiesen und Felder hoppelt. Es geht um den Hasen im Mond. Der kommt vor allem in asiatischen Mythen vor und ein chinesischer Rover auf dem Mond trägt seinen Namen. Somit werden wir heute wieder einen großen zeitlichen Bogen spannen, der vermutlich mehrere tausend Jahre abdeckt und in einem höchst modernen Forschungsinstrument auf dem Mond endet.

Die Hauptinhalte dieses Artikels habe ich aus Wikipedia.

Eine kaiserliche Stickerei aus dem 18. Jahrhundert zeigt einen weißen Hasen und noch mehr auf dem Mond. Er zerstampft dort in einem Mörser die Kräuter des Lebenselixiers. Vermutlich die Kräuter der Unsterblichkeit. Wir erinnern uns. Im ersten Band von Harry Potter wurde dieser Stein der Weisen, der Unsterblichkeit ermöglichen sollte, der Hauptgegenstand des ersten Abenteuers von Harry Potter.

Von diesem Hasen auf dem Mond hörte ich das erste mal, als ich mir eine lange Dokumentation der Mondlandung von Apollo 11 anhörte. Er war dort Gegenstand der Funkgespräche.

Die Mythen

Dann schauen wir uns mal diese Geschichten, Mythen und Märchen etwas genauer an:

In China

In der chinesischen Mythologie erscheint der „Mondhase“ (chinesisch 月兔, Pinyin yuètù) bzw. „Jadehase“ (玉兔, yùtù) häufig als Begleiter der Mondgöttin Chang’e, für die er mit seinem Gerät das Lebenselixier stampft. Die früheste Erwähnung eines Hasen auf dem Mond findet sich in den „Chuci“, einer Anthologie chinesischer Gedichte aus der Zeit der Streitenden Reiche der Han, der zufolge ein Hase (Mondhase Yuetu) gemeinsam mit einer Kröte (Fabelkröte Chanchu) (beide uralte Fruchtbarkeitssymbole) auf dem Mond unablässig damit beschäftigt ist, pfundweise Unsterblichkeit verleihende Kräuter zu stampfen. Diese Sichtweise taucht in späteren Texten wie der „Taiping yulan“, einer Enzyklopädie der Song-Dynastie, erneut auf. Dichter der Han-Dynastie nennen den Hasen auf dem Mond „Jadehase“ oder „Goldhase“ (金兔, jīntù); diese Wendungen werden oft stellvertretend für das Wort „Mond“ gebraucht. Im Gedicht „Der Alte Staub“ des bekannten Tang-Dichters Li Bai heißt es „Der Hase im Mond stößt die Kräuter umsonst“.
Die Chinesen verzierten während des Mondfestes die Kuchen mit dem Bild des Hasen. Sie räucherten vor seinen Bronzefiguren und befestigten bei Vollmond ein farbiges Plakat mit seinem Bild, das sie ehrfürchtig grüßten und daraufhin zeremoniell verbrannten.

In Japan

In der japanischen Mythologie wird der Mondhase als Tsuki no Usagi (月の兎) bezeichnet. Dort entspringt der Glaube an den „Mondhasen“ der Shintō-Religion und nimmt Bezug auf die Legenden „Vom Fuchs, dem Affen und dem Hasen“. Der Legende zufolge verband einen Fuchs, einen Affen und einen Hasen eine enge Freundschaft. Während sie am Tage in den Bergen miteinander spielten und gemeinsam jagten, verbrachten sie die Nacht gemeinsam im Wald. Der Herr des Himmels, Taishakuten (帝釈天), erfuhr davon und fand dies ungewöhnlich. Er suchte, als alter Wanderer verkleidet, die drei Freunde auf. Er fand sie des Abends am Lagerfeuer und bat sie um etwas zu essen. Der Affe brachte ihm sogleich Nüsse, der Fuchs gab ihm einen Fisch. Der Hase aber fand nichts, was er dem Wanderer geben konnte. Als der Affe und der Fuchs den Hasen deswegen mit Schmähungen überhäuften, sprang dieser verzweifelt ins Lagerfeuer und rief: „Iss mich!“. Der Herr des Himmels war so gerührt von dieser Geste, dass er den Körper des Hasen wieder herstellte und ihn mit zum Mond nahm. Der Rauch, den der Hase bei seiner Opferung erzeugt hatte, schlug sich auf der glänzenden Mondoberfläche nieder und ahmt noch heute seine Gestalt nach.
Eine Version dieser Geschichte findet sich in der japanischen Anthologie „Konjaku Monogatarishū“, wo ein Fuchs und ein Affe als Gefährten des Hasen fungieren.
Davon abweichend überliefert das Kojiki eine Erzählung vom Hasen, die in ihrem Inhalt mit der Erzählung „Der weiße Hase von Inaba“ (因幡の白兎, Inaba no shirousagi) übereinstimmt.

In Korea

In der koreanischen (dort als RR dal tokki, kor. 달토끼) Überlieferung rührt er lediglich die Zutaten für Reiskuchen (Mochi). Der Mörser symbolisiert dabei den Neumond, der die Mondsichel gebiert.

In Amerika

Ähnliche Legenden begegnen in der mexikanischen Folklore, wo die Muster auf der Mondoberfläche ebenfalls als Hase identifiziert werden. Nach einer aztekischen Legende lebte der Gott Quetzalcoatl eine Zeit lang als Mensch auf der Erde, wo er sich auf Reisen begab und allmählich ermüdete und ihn hungerte. Da weder Essen noch Trinken erreichbar waren, vermeinte er zu sterben. Ein Hase graste in der Nähe und bot sich ihm als Nahrung, um sein Leben zu retten. Quetzalcoatl, gerührt vom großzügigen Angebot des Hasen, erhob ihn auf den Mond, dann brachte er ihn auf die Erde zurück und sagte: „Du vermagst nur ein Hase zu sein, aber jeder wird deiner gedenken, siehe da, dein Bild im Licht, für alle Menschen und alle Zeiten.“

Eine weitere mittelamerikanische Legende schildert die Opfer Nanahuatzins während der Erschaffung der fünften Sonne. Demütig opferte er sich im Feuer, um die neue Sonne zu werden, aber der reiche Gott Tecciztecatl zögerte viermal, bevor er sich schließlich herabließ, ein Mond zu werden. Aufgrund der Feigheit Tecciztecatls beschlossen die Götter, dass der Mond weniger hell als die Sonne scheine, und einer der Götter warf einen Hasen auf dessen Oberfläche, um sein Licht zu dämpfen. Tecciztecatl soll bei seinem Selbstopfer die Gestalt eines Kaninchens angenommen haben, dessen Schatten sich noch heute dort befindet.

Im Buddhismus

In der buddhistischen Śaśajâtaka (Jataka-Erzählung Nr. 316), beschlossen ein Affe, ein Otter, ein Schakal und ein Hase am Tag des Vollmondes (Uposatha) ein Werk der Nächstenliebe zu vollbringen.
Als nun ein alter Mann um Nahrung bettelte, sammelten die Affen Früchte von den Bäumen, der Fischotter Fische, der Schakal stahl eine Eidechse und eine Kanne Milchquark. Aber der Hase, der allein Gras zu sammeln verstand, bot stattdessen seinen eigenen Leib und warf sich in das Feuer, das der Mann entzündet hatte. Jedoch der Hase verbrannte nicht. Der alte Mann offenbarte sich als heiliger Sakka und sprach überaus bewegt von der gezeigten Opferbereitschaft: „Wer sich selbst vergisst, wird, und sei er die niedrigste Kreatur, den Ozean des ewigen Friedens erlangen. Mögen alle Menschen aus diesem Beispiel lernen und sich zu Taten des Mitleids und Erbarmens bewegen lassen.“ Er verlegte, angerührt von der Tugend des Hasen, dessen Bild auf den Mond, dass es jedermann sähe. Es soll noch heute den Rauch zeigen, der aufstieg, als der Hase sich ins Feuer warf.

Wie schon gesagt, habe ich über die Mondlandung von diesem Hasen auf dem Mond gehört. In Europa ist ja eher vom Mondgesicht oder dem Mann im Mond die Rede. Es scheint, dass die Schattierungen, die durch die Mondkrater und Berge vom Mond auf die Erde geworfen werden, viel Raum zu Spekulation oder Interpretation bieten.
Immerhin hat die Kraft dieser alten Geschichten dazu gereicht, einen Rover nach dem Jadehasen zu benennen. Hier nun einiges zu dieser ganz hervorragenden chinesischen Leistung zu Raumfahrt und des neueren Besuch des Mondes.

Geschichte der Mission

Schon seit 1998, also vier Jahre nachdem die Projektgruppe Monderkundung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften die erste Machbarkeitsstudie für ein Monderkundungsprogramm vorgelegt hatte, arbeiteten rund ein Dutzend Forschungsinstitute an Prototypen für einen Mondrover. So besaß zum Beispiel das Modell der Fakultät für Informatik der Tsinghua-Universität in Peking sechs einzeln angetriebene Räder und konnte neben der Erhitzung von Bodenproben und spektrographischer Untersuchung derselben auch Proben von Helium-3 entnehmen. Als man 2008, also zwei Jahre vor dem Start von Chang’e 2, mit den Vorbereitungen für die Mission Chang’e 3 begann, erhielt jedoch das Konzept der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie den Zuschlag. Für die konkrete Entwicklung des Rovers war Jia Yang (贾阳, * 1970) zuständig, unter Ye Peijian stellvertretender Chefkonstrukteur der Sonde.
Eines der größten Probleme waren die Räder. Während irdische Sandkörner von Wind und Wetter rundgeschliffen werden, sind die Regolith-Partikel auf dem Mond messerscharf und würden reguläre Radreifen in kurzer Zeit zerstören. Um mit diesem Problem zurechtzukommen, experimentierte die Gruppe um Jia Yang über einen Zeitraum von mehr als drei Jahren mit diversen Bereifungen, selbst mit Kettenfahrwerken. Schließlich bespannte man die Felgen der sechs Räder ähnlich wie bei den sowjetischen Lunochod-Rovern mit einer Art Fliegengitter aus Draht, durch dessen Löcher sich die spitzen Regolithkörner hindurchdrücken konnten. Dies reduzierte außerdem das Gewicht der Räder und verlieh der Bereifung eine gewisse Elastizität. Darüber ordnete man in Querrichtung senkrecht stehende Streifen aus Metall an, die wie Klauen für eine bessere Traktion sorgten.
Als der erste Prototyp fertiggestellt war, musste er unter möglichst realistischen Bedingungen getestet werden. Nach einer eingehenden in-situ Inspektion der Wüsten Nordwestchinas entschied man sich für ein nordwestlich von Dunhuang, Provinz Gansu, gelegenes Gebiet in der Kumtag-Wüste, wo aus Baracken eine temporäre Prüfbasis errichtet wurde. Mit auf dem Wüstensand verteilten Steinen wurde das autonome Hindernisvermeidungssystem getestet und dabei das Fahrgestell des Rovers immer weiter verbessert.
Der Name des Rovers wurde in einer Onlineumfrage und anschließender Abstimmung von 3.445.248 Chinesen im In- und Ausland ausgewählt. Das Wort Jadehase (玉兔, yùtù) bezeichnet in der chinesischen Mythologie den Begleiter der Mondgöttin Chang’e (siehe oben.

Ziele der Mission

Wie bei den Raumfahrtprogrammen Chinas üblich, gab es bei der Mission Chang’e 3 sowohl technische Ziele, also die Erprobung von Technologien für die folgenden Missionen, als auch wissenschaftliche Ziele:

  • Technische Ziele waren eine weiche Landung sowie der Einsatz eines Rovers auf dem Mond.
  • Die wissenschaftlichen Ziele für den Rover waren die Erkundung der lunaren Oberflächentopografie und der Zusammensetzung des Oberflächenmaterials sowie Radarmessungen der Struktur des Mondregoliths bis zu einer Tiefe von 140 Metern. So nennt man den Sand, der auf dem Mond sich befindet.

Aufbau des Rovers

Die Maße des Rovers betragen ca. 1,5 × 1 × 1 Meter und das Gewicht 140 kg, davon 20 kg wissenschaftliche Instrumente. Damit ist er kleiner und wesentlich leichter als die russischen Lunochod-Rover. Jadehase erhielt seine Energie durch zwei Solarmodule, die ihm während der 14-tägigen Mondtage den Betrieb ermöglichten. Während der 14-tägigen Mondnächte ging der Rover in Bereitschaftsbetrieb. Dabei erhielt er Wärme durch Radionuklid-Heizelemente mit Plutonium 238 und Zweiphasen-Flüssigkeitsschleifen. Damit konnte die Temperatur im Inneren des Gehäuses zwischen +55 °C und −20 °C gehalten werden, während die Außentemperaturen zwischen +110 °C und −180 °C schwankten.
Die sechs Räder des Rovers wurden von jeweils einem bürstenlosen Gleichstrommotor einzeln angetrieben, die vorderen und die hinteren beiden Räder konnten um eine senkrechte Achse gedreht werden. Dadurch konnte der Rover nicht nur Kurven fahren, sondern sich auch an Ort und Stelle um sich selbst drehen, er konnte „zurückblicken“, um den freigelegten Regolith in seinen Fahrspuren zu spektrografieren.
Bei Tests auf der Erde konnte der Rover Steigungen von bis zu 20° bewältigen und über Hindernisse von bis zu 20 cm hinwegfahren. Die Unterseite des Gehäuses lag bei ebenem Untergrund 30 cm über dem Boden.

Durch die Signallaufzeit von 2,5 Sekunden vom Mond zur Erde und zurück ist eine direkte Fernsteuerung von Mondfahrzeugen schwierig. Die Techniker im Raumfahrtkontrollzentrum Peking gaben dem Rover zwar Zielpunkte vor, den Weg dorthin musste er sich jedoch selbst suchen. Hierfür war er mit zwei Navigationskameras im „Kopf“ an der Mastspitze sowie zwei Hindernisvermeidungskameras unten am Gehäuse ausgestattet, die jeweils Stereobilder lieferten, aus denen sich Jadehase mittels Delaunay-Triangulierung eine topografische Karte seiner Umgebung berechnete. Außerdem besitzt der Rover folgende Nutzlasten:

  • Panoramakamera im „Kopf“ mit zwei 20 cm voneinander entfernten Objektiven für Stereoaufnahmen im Bereich von 3 m – ∞, schwenkbar um 360° in der horizontalen und 90° in der vertikalen Richtung.
  • Auf zwei Frequenzen arbeitendes Bodenradar
  • Infrarotspektrometer
  • Alphapartikel-Röntgenspektrometer (APXS) an einem mechanischen Arm.

Ablauf der Mission

Jadehase wurde, befestigt auf der Oberseite des Landers der Sonde Chang’e 3, am 1. Dezember 2013 um 17:30 Uhr UTC gestartet und landete am 14. Dezember 2013 um 13:11 Uhr UTC, vier Tage nach dem örtlichen Sonnenaufgang, im Mare Imbrium auf der erdzugewandten Seite des Mondes. Dies war die erste weiche Landung auf dem Mond seit 1976 und der erste Einsatz eines Mondrovers, seit Lunochod 2 am 11. Mai 1973 außer Betrieb ging. Gut sieben Stunden nach der Landung, am 14. Dezember 2013 um 20:35 Uhr UTC, rollte der Rover über eine Rampe auf die Mondoberfläche.

Erster Mondtag

An dieser Stelle möchte ich nochmal ausdrücklich sagen, dass die Betonung in dieser Überschrift auf „dem ersten Mondtag“ liegt. Das hat durchaus nichts mit dem Tag auf unserer Erde zu tun. Ein Mondtag dauert ungefähr 14 Erdentage auf einer Mond-Seite. Tag ist es also auf dem Mond, wenn die Sonne die Seite bescheint, auf welcher wir uns befinden. Haben wir beispielsweise Neumond, dann ist die uns zugewandte Seite des Mondes im Erdschatten, also dunkel, also nacht. Vollen Mondtag haben wir nur bei Vollmond. Dazwischen ist Dämmerung etc.

Nachdem der Mondhase um den 17. Dezember 2013 einen kurzen Mittagsschlaf gehalten hatte, war die erste Aufgabe, die Jadehase bis zum 22. Dezember 2014 erfüllte, den Lander von verschiedenen Blickwinkeln aus zu fotografieren, während er selbst umgekehrt auch vom Lander aus gefilmt und fotografiert wurde. Eine Anzahl dieser Bilder wurde veröffentlicht. Anschließend, am 22. Dezember 2013 um 21:00 Uhr UTC, wurde erstmals der mechanische Arm an der Vorderseite des Gehäuses entfaltet und der Sensor des Alphapartikel-Röntgenspektrometers nahe an den Mondboden gebracht. Der Positionierungsvorgang dauerte etwa eine halbe Stunde, dann wurde die Funktionalität des Instruments an einer mitgeführten Kalibrierungsprobe überprüft. Danach wurde der Arm wieder in seine Ruheposition am Gehäuse gebracht. Die erste tatsächliche Messung der Bodenzusammensetzung mit Hilfe des Röntgenspektrometers fand am 25. Dezember 2013 statt.
Die erste Mondnacht verbrachte der Rover etwa 40 Meter südlich des Landers. Er drehte sich mit der Vorderseite nach Süden, sodass das unbewegliche, in Fahrtrichtung linke Solarmodul nach Osten zeigte. Dann klappte der Rover den Mast mit der Parabolantenne und den Kameras nach hinten in sein Gehäuse und klappt den beweglichen Solarzellenflügel darüber, um das Gehäuse zu verschließen und sich vor der nächtlichen Kälte zu schützen. Am 25. Dezember gingen der Lander und am 26. Dezember der Rover in den Schlafmodus über.

Zweiter Mondtag

Als die aufgehende Sonne nach dem Ende der Mondnacht auf das östliche Solarmodul schien, erwachte der Rover am 11. Januar 2014 aus seinem Standby und führte bis zur Mittagspause am 16. Januar eine weitere Inspektion des Mondbodens aus. Am 25. Januar 2014, sechs Wochen nach Beginn des Rover-Einsatzes und nahe dem Ende des zweiten Mondtages, stellten die Techniker im Raumfahrtkontrollzentrum Peking fest, dass sich eines der Räder des Rovers nicht mehr bewegte. Dadurch konnte sich Jadehase nicht nach Süden drehen und seine korrekte „Schlafposition“ einnehmen.

Dritter Mondtag

Als die Sonne am 10. Februar 2014 wieder über der Landestelle aufgegangen war, konnte das Raumfahrtkontrollzentrum zunächst keine Kommunikation mit dem Rover aufnehmen und erklärte ihn deshalb für dauerhaft inoperativ. Nach zweitägigen unermüdlichen „Weckrufen“ der Tiefraumstation Giyamusi konnte jedoch am späten Abend des 12. Februar der Kontakt wiederhergestellt werden. Zunächst wurde nur die Trägerwelle empfangen, später dann auch Telemetriesignale. Es gelang jedoch nicht, das Fahrwerk wieder in Gang zu setzen. Als am 22. Februar 2014 die dritte Mondnacht begann, war klar, dass der Rover zwar unbeweglich war, dass jedoch das Bodenradar, die Panoramakamera und das Infrarotspektrometer normal betriebsfähig waren.

Weiterer Verlauf

Am 18. April 2014 erläuterte Wang Jianyu (王建宇, * 1959) von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften,[29] dass gewisse Komponenten möglicherweise Frostschäden erlitten hätten. Dadurch, dass das rechte Solarmodul nicht in die „Schlafposition“ gefaltet werden konnte, konnte es nicht wie vorgesehen zur Wärmeisolierung der Elektronik während der Mondnacht dienen. Obwohl die wissenschaftlichen Instrumente noch funktionierten – sie waren an sich nur für eine Lebensdauer von drei Monaten ausgelegt – war ihr Nutzen deutlich begrenzt, da der Rover seine Position nicht mehr verändern konnte.
Am 1. August 2016, während der 33. Mondnacht, gab die Nationale Raumfahrtbehörde Chinas bekannt, dass Jadehase am 31. Juli 2016 nach 972 Tagen, also mehr als 31 Erdenmonaten seinen Betrieb endgültig eingestellt hatte. Während dieser Zeit hatte der Rover auf dem Mond insgesamt 114 Meter zurückgelegt.

Abspann

Und hiermit wünsche ich uns allen ein frohes Osterfest. Mögen sich die Zeiten bald wieder bessern.

Eine alte Kometen-Geschichte

Meine lieben,
Seit März 2015 glaube ich gibt es auf Facebook eine Astro-Gruppe, die zum 25 Jubiläum der Entdeckung des Kometen Hale-Bopp gegründet wurde. Obwohl er unseren Augen und den meisten Teleskopen längst schon wieder entschwunden ist, posten immer noch Astrobegeisterte alte Fotos o. Ä. dort hinein. So auch heute wieder. Da erinnerte ich mich eines alten Textes, mit welchem ich mich damals beteiligte. Damals war mein Blog noch nicht geboren. Ich versorgte lediglich meine „Schöngeister“ über eine Mailingliste. Bevor mir mein Text verloren geht, möchte ich ihn hier verewigen und einige Auszüge mit euch teilen.
Wir würdigen heute miteinander also den Kometen Namens Hale Bopp oder der Katalogbezeichnung )C/1995 O1).

Seine Entdeckung

Wie man an der Katalogbezeichnung sehen kann, wurde er am 23.07.1995 unabhängig von den beiden Astronomen Alan Hale in New Mexico und Thomas Bopp in Arizona, als sie einen Kugelsternhaufen im Sternbild Schütze beobachteten, entdeckt
Vor seiner Entdeckung des Kometen hatte Alan Hale schon mehrere hundert Beobachtungsstunden für eine systematische Suche nach Kometen aufgewandt, jedoch ohne einen neuen entdeckt zu haben. In New Mexico fiel ihm schließlich während seiner Beobachtung bekannter Kometen in der Nähe des Kugelsternhaufens M 70 im Sternbild Schütze der später als Hale-Bopp bekannte Komet auf, der damals eine scheinbare Helligkeit von elf Magnituden hatte.

Zunächst überzeugte sich Hale davon, kein anderes Deep-Sky-Objekt in der Nähe von M 70 zu beobachten und wurde auch in den Katalogen bekannter Kometen nicht fündig.
(Deep-Sky-Objekte sind solche, die definitiv nicht zu unserem Sonnensystem gehören, z. B. alle anderen Galaxien.
Als er schließlich noch eine Bewegung des Objekts relativ zu den Hintergrundsternen feststellte, schickte er eine E-Mail an das für astronomische Entdeckungen zuständige Central Bureau of Astronomical Telegrams der IAU (International Astronomical Union) am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, um seine mögliche Entdeckung eines neuen Kometen zu melden.

Thomas Bopp hingegen entdeckte den Kometen eher zufällig mit dem Teleskop eines Freundes, während er mit Freunden nahe Stanfield in Arizona unterwegs war, um Sternhaufen und Galaxien zu beobachten. Nachdem er das schwache Objekt entdeckt hatte, nahm er seine Sternatlanten zu Hilfe und stellte wie Alan Hale fest, dass es kein Deep-Sky-Objekt in der Nähe von M 70 gibt. Daraufhin kontaktierte er ebenfalls das Central Bureau of Astronomical Telegrams per Telegramm.

Am nächsten Morgen wurde bestätigt, dass es sich dabei um einen neuen Kometen handelt. Die Entdeckung wurde im Circular 6187 der Internationalen Astronomischen Union bekannt gegeben.
Es stellte sich schnell heraus, dass Hale-Bopp kein gewöhnlicher Komet ist. Als man seinen Orbit berechnete, erhielt man zur Entdeckungszeit eine Entfernung von 7,2 AE von der Sonne, also zwischen Jupiter und Saturn, was bei weitem die größte Entfernung ist, bei der ein Komet entdeckt wurde. Die meisten Kometen sind in dieser Entfernung extrem schwach und zeigen keine wahrnehmbare Aktivität,

Beobachtung

Man vermutete früh, dass er in der Nähe der Sonne sehr hell werden würde. Die Vorhersage bestätigte sich, als er seinen sonnennächsten Punkt, Perihel, am 1. April 1997 durchlief. Hale-Bopp wurde daher auch als Der Große Komet von 1997 bezeichnet. Er war wahrscheinlich der am meisten beobachtete Komet des 20. Jahrhunderts und einer der hellsten für mehrere Jahrzehnte. Der Komet konnte über einen Zeitraum von 18 Monaten mit bloßem Auge ohne Hilfsmittel gesehen werden – doppelt so lange wie der bisherige Rekordhalter Flaugergues (Der Große Komet von 1811).
Hale Bopp läuft auf einer sehr stark gestreckten Ellipse um die Sonne. Spannend ist hier, dass seine Bahn fast rechtwinklig zur Ekliptik steht.

Sein sonnennächster Punkt, Perihel, liegt knapp innerhalb der Erdbahn und sein Aphel ungefähr bei 371 Ae. (1 Ae ist der Abstand Erde-Sonne, ungefähr 149 Mio Kilometer) Der Saturn ist ungefähr 10 Ae entfernt.
Wir müssen uns aber keine Sorgen machen, dass er mit der Erde kolidieren könnte, weil das mit seiner zu uns senkrecht stehenden Bahn quasi unmöglich ist. Jedoch passierte er im März 1996 den Jupiter in einer Entfernung von 0,77 AE, was nah genug war, um die Bahn des Kometen durch Jupiters Gravitationseinfluss deutlich zu verändern. Dadurch verkürzte sich die Umlaufzeit des Kometen von etwa 4200 Jahren auf 2380 Jahre, so dass er um das Jahr 4419 wieder ins innere Sonnensystem gelangen wird. Vor der Begegnung mit Jupiter lag sein Aphel mit 525 AE dementsprechend weiter außen.

Im Februar 1997 erreichte der Komet eine scheinbare Helligkeit von 2m und zeigte zwei wachsende Schweife. Der blaue Gasschweif zeigte direkt von der Sonne weg, während der gelbe Staubschweif in Richtung seines Orbits wies.
Zu seinen hellsten Zeiten, war er selbst in Städten mit ihrer großen Lichtverschmutzung nicht mehr zu übersehen.
Am 9. März erlaubte es eine Sonnenfinsternis in der Mongolei und Ostsibirien, den Kometen auch am Tag zu sehen. Am 22. März 1997 war Hale-Bopp mit 1,315 AE der Erde am nächsten. Die meisten anderen Kometen wären in dieser Entfernung nicht mit bloßem Auge sichtbar. Als der Komet am 1. April 1997 sein Perihel passierte, hatte er sich mit einer scheinbaren Helligkeit von etwa −1m zu einem eindrucksvollen Schauspiel entwickelt.
Er schien heller als jeder Stern außer Sirius und seine zwei Schweife erstreckten sich über einen Winkel von 30 bis 40° über den Himmel. Er war bereits zu sehen, bevor es richtig dunkel wurde, und blieb auf der Nordhalbkugel die ganze Nacht über sichtbar.

Nachdem er sein Perihel erreicht hatte, bewegte sich der Komet hinter den südlichen Horizont und konnte somit von der Nordhalbkugel aus nicht mehr beobachtet werden, so dass dort das Interesse an ihm erlosch. Auf der Südhalbkugel war er wesentlich weniger beeindruckend als auf der Nordhalbkugel, jedoch konnte man von dort aus beobachten, wie er im Sommer und Herbst 1997 allmählich verblasste. Hale-Bopp war 569 Tage lang, vom 20. Mai 1996 bis zum 9. Dezember 1997, mit bloßem Auge sichtbar, also ungefähr 18,5 Monate, und damit mehr als doppelt so lange wie der vorherige Rekordhalter Komet Flaugergues (C/1811 F1) – der Große Komet von 1811 – der für 9 Monate mit bloßem Auge beobachtet wurde. Auch war Hale-Bopp für acht Wochen heller als irgendein anderer Komet der letzten tausend Jahren. Er erzeugte ein weit größeres Aufsehen als der Halleysche Komet 1986. Man kann davon ausgehen, dass kein anderer Komet jemals von so vielen Menschen gesehen wurde wie Hale-Bopp.
Im Januar 2005 befand er sich mit einer Entfernung von 21 AE weiter von der Sonne weg als der Uranus, konnte aber immer noch mit großen Teleskopen ausgemacht werden. Beobachtungen zeigten, dass er zu diesem Zeitpunkt immer noch einen kleinen Schweif besaß.
Astronomen erwarteten, dass er ungefähr bis zum Jahr 2020 beobachtbar ist, wenn er eine scheinbare Helligkeit von 30m erreicht haben wird. Danach wird es sehr schwer, ihn von den Hintergrundgalaxien zu unterscheiden, die eine ähnliche Helligkeit besitzen. Der Komet Hale-Bopp wird ungefähr im Jahr 4419 zurückkehren.

Hinzu kam, dass das sich um 1996 stark verbreitende Internet erheblich zum beispiellosen Interesse an Hale-Bopp beitrug. Auf zahlreichen Websites konnte man den Flug des Kometen mit täglich neuen Bildern verfolgen.

Ihre Herkunft

Kometen kommen von weit her, von jenseits der Pluto-Bahn aus der Oortschen Wolke, oder dem Kuiper-Gürtel.
Diese Wolke umgibt vermutlich kugelförmig das ganze Sonnensystem und beherbergt Milliarden von Kometen.
Sie ist nach dem Niederländischen Astronomen Jan Hendrik Oort benannt, der sie als Ursprungsort aller Kometen postulierte.
Bislang ist diese Wolke als solches noch nicht nachgewiesen worden, aber die Kometenbahnen lassen sich mit dieser Theorie sehr gut erklären und es spricht auch vieles andere für die Existenz dieser Wolke.

Der Kuiper-Gürtel liegt außerhalb der Neptun-Bahn. Der gute alte Pluto ist ein Teil von ihm.

Kometen haben derart gestreckte elliptische Bahnen, dass sogar noch Johannes Kepler vermutete, sie kämen von einem Punkt, durchqueren geradlinig unser Sonnensystem und verschwänden dann für immer.
Die alten Griechen hielten sie für atmosphärische erscheinungen und somit für sehr nahe Objekte. Erst Tycho Brahe räumte damit auf. Er verglich seine auf der Dänischen Insel Ven gesammelten Daten eines erschienenen Kometen mit denen eines Astronomiefreundes aus Prag. Da er keinen Unterschied in den Daten feststellen konnte, schloss Tycho folgerichtig, dass der Komet sehr weit von uns weg sein müsse. So weit, dass die unterschiedlichen Perspektiven und Betrachtungswinkel von Prag und Dänemark aus, mit den damaligen Instrumenten nicht aufgelöst werden konnten. Siehe auch meine Mail „Taugt ein Stern als Navi, um einen Stall zu finden“. Die Leistung Tychos ist nicht hoch genug einzuschätzen, denn er arbeitete noch völlig ohne Teleskop und Fernrohr.

Wissenschaftliche Ergebnisse

Eines der wichtigsten wissenschaftlichen Ergebnisse, das man beobachten konnte war, dass das Verhältnis von Schwerem- zu leichtem Wasser nicht dem, des irdischen Wassers entspricht. Somit sollte es stimmen, dass unser Wasser von Kometen stammt, dann muss es eine andere Sorte von kometen sein, die weniger schweres Wasser enthält. Schweres Wasser ist Wasser, das mit dem Wasserstoff-Isotop Deuterium gebildet ist. Im Gegensatz zu Wasserstoff, der nur ein Proton in seinem Kern besitzt, enthalten Deuteriumkerne noch ein Neutron und sind deshalb doppelt so schwer. Es ist somit nicht H2O, sondern D2O. Chemisch unterscheidet sich Deuterium von Wasserstoff, und damit auch deren Wässer, quasi nicht.

Auch organische Verbindungen konnten auf ihm nachgewiesen werden, die ebenfals Grundvoraussetzung für irdisches Leben sind.

Wieso kein Besuch

Ich persönlich kann mich noch gut an den Wirbel erinnern, der um den Kometen gemacht wurde. Nun kann man sich vielleicht fragen, wieso man nicht eine Sonde zu Hale Bopp geschickt hat, wie 1986 mit Giotto und Halley (Siehe „Blind zu den Sternen“).
Das liegt ganz einfach daran, dass dieser Komet vorher nicht bekannt war und man unter Umständen bis zu 20 Jahren benötigt, um eine Mission zu planen, das Instrument zu bauen und dann noch zu starten.
Nun haben wir aber noch viele hundert Jahre Zeit, um eine Mission vorzubereiten. Gehen wir es an…