Sondenpaar auf langer Reise zur Mondvermessung

Mit zwei Tagen Verspätung ist das ‚Gravity Recovery and Interior Laboratory‘ (GRAIL) der NASA am 10. September um 15:08 MESZ mit der 110. und letzten Delta II, die vom Cape aus startete, in Richtung Mond aufgebrochen: Die Mission besteht aus zwei nahezu identischen Sonden, die nun getrennt auf langwierigen aber treibstoffsparenden Wegen in einen gemeinsamen niedrigen Mondorbit gelangen sollen. Zuerst geht es zum Lagrangepunkt 2 des Erde-Sonne-Systems, dann zum Mond, den beide in 55 km Höhe und 60 bis 225 km Abstand – der mit enormer Präzision vermessen wird – voneinander umkreisen werden: Je nach der Massenverteilung im Mondinneren kommen sie sich dabei zuweilen näher. Dasselbe Prinzip benutzt bereits seit 2002 die GRACE-Mission im Erdorbit (siehe Artikel 447, 713 und C54), und die Schwerekarte des Mondes soll sogar noch genauer als die irdische werden: Weil es keinen Luftwiderstand gibt, können die Satelliten wesentlich dichter über der Oberfläche fliegen.

Dafür müssen subtile Effekte wie der Strahlungsdruck der Sonne auf die Satelliten berücksichtigt werden, und die lange Reise zum Mond hilft dabei, dass sie gut ausgegast mit der Arbeit beginnen: Austretendes Restgas könnte sonst mit kleinen Düseneffekten die Bahnen stören. Die Verwendung der GRACE-Erfahrungen und die energiesparende Reise, die wiederum den Start mit der kleinen Delta ermöglichte, haben die Gesamtkosten der Mission mit 496 Mio.$ recht gering ausfallen lassen, und es ist auch – neben ein paar Mondkameras auf beiden Satelliten, die US-Schüler steuern werden und die keinen missionsrelevanten Zweck erfüllen – nur eine einzige wissenschaftliche Nutzlast an Bord: das Radiosystem, das den Abstand zwischen den beiden Satelliten mit Mikrometern Genauigkeit bestimmt, im Zusammenspiel mit ihrer Bahnvermessung von der Erde aus.

Am Mond eintreffen werden die beiden Satelliten am 31.12.2011 und 1.1.2012, und die 82-tägige Mondvermessungen beginnt nach der Einrichtung der Orbits am 8. März und endet am 29. Mai. Bis zu einer Mondfinsternis am 4. Juni muss alles erledigt sein: Die wird wahrscheinlich zum Aus der Batterien führen. Und noch im selben Monat dürften die Satelliten auf den Mond aufschlagen – was zugleich den Anfang vom Ende der aktuellen Mondforschung der NASA markiert, denn konkret finanziert ist nur noch der Start des Staubforschers LADEE und eine Verlängerung für den Lunar Reconnaissance Orbiter. Da auf absehbare Zeit keine bemannten Mondmissionen geplant sind, müssen unbemannte Projekte künftiger wieder gegen das gesamte Sonnensystem antreten … Nature News 30.8., Spaceflight Now 5., Science@NASA 7., JPL Release, Spaceflight Now 10.9.2011 – weitere Bilderserien auch hier, hier und hier und Startvideos hier.

Chinas Chang’e-2 ist im Lagrangepunkt 2 angekommen, nachdem die Sonde den Mondorbit verlassen („Chinas zweiter …“) hatte. Von „exploration activities“ in dieser Region 1.5 Mio. km von der Erde entfernt – die bisher nur NASA- und ESA-Missionen erreichten – ist nun die Rede und dass China Ende 2012 „measure and control stations“ in den erdfernen Raum schicken will, mit denen Chang’e-2 dann zusammen arbeiten soll. Ansonsten wird noch einmal versichert, dass die erste Mondlandung samt Rover für 2012 geplant bleibt und die erste Proben-Rückholmission für „um 2017“, während es für bemannte Flüge keinen Zeitplan gäbe. (Xinhua 30.8.2011)

Die schärfsten Bilder der Landestellen dreier Apollo-Missionen hat der Lunar Reconaissance Orbiter im August gemacht, als sein Orbit 28 Tage lang bis auf 21 (statt der sonst üblichen 50) km an die Oberfläche heran geführt wurde: Bei rund 25 cm pro Pixel sind darauf beispielsweise die Spuren der Mondfahrzeuge – hier von Apollo 17 – deutlich von Fußspuren und anderen Tätigkeiten zu unterscheiden. (ASU, NASA Releases, Spaceflight Now, Universe Today 6., WissensLogs 7.9.2011)

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