Chandrayaan-1
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| Chandrayaan-1 | ||||||||||||||||
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 Chandrayaan-1: Schema des Aufbaus des Orbiters. | ||||||||||||||||
| NSSDC ID | 2008-052A | |||||||||||||||
| Missionsziel | Erdmond | |||||||||||||||
| Auftraggeber | ISRO | |||||||||||||||
| Trägerrakete | Polar Satellite Launch Vehicle | |||||||||||||||
| Aufbau | ||||||||||||||||
| Startmasse | 1.304 kg (beim Start) | |||||||||||||||
| Instrumente | ||||||||||||||||
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| Verlauf der Mission | ||||||||||||||||
| Startdatum | 22. Oktober 2008 | |||||||||||||||
| Startrampe | Satish Dhawan Space Centre | |||||||||||||||
| Enddatum | 29. August 2009 | |||||||||||||||
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Chandrayaan-1 ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:ISO15924:97: attempt to index field 'wikibase' (a nil value) ‚Mondfahrzeug‘, Hindi Chandra für Mond, yaan für Wagen, Fahrzeug) war eine Raumsonde der indischen Raumfahrtagentur ISRO, die am 22. Oktober 2008 zum Mond startete und ihn mindestens zwei Jahre lang umkreisen sollte, um unter anderem nach Wassereis zu suchen. Die Mission endete bereits im August 2009, nachdem technische Systeme versagt hatten und am 28. August 2009 um 20:00 Uhr UTC der Kontakt mit der Sonde abgerissen war. Sie gilt aber trotzdem als großer Erfolg. Chandrayaan-1 war bis dahin 312 Tage im All und hatte den Mond mehr als 3.400 Mal umrundet.[1]
Dies war die erste Mission Indiens, die über den Erdorbit hinausgegangen ist. Ihr Ziel war die Prüfung und Verbesserung der technologischen Kapazitäten Indiens im Weltraum sowie die Gewinnung wissenschaftlicher Informationen von der Mondoberfläche. Dazu kam auch eine hart aufschlagende Tochtersonde zum Einsatz, die während ihres Sturzes zur Mondoberfläche Messdaten aufnahm. Die Gesamtkosten der Mission wurden auf etwa 3,86 Milliarden Indische Rupien (57 Millionen US-Dollar) geschätzt; damit war Chandrayaan-1 die bislang billigste Mondmission.
Technik
Die Sonde hat eine kubische Form mit einer Kantenlänge von etwa 1,5 Metern und wog beim Start 1304 kg, wobei die Leermasse ca. 440 kg und die Masse nach dem Einschuss in die Mondumlaufbahn 590 kg betrug.[2] Die Konstruktion basiert auf dem flugerprobten IRS-Erdbeobachtungssatelliten.
Die Energie liefert ein 750 Watt Solarmodul, zur Speicherung hatte sie einen Lithium-Ionen-Akkumulator. Die Sonde hat ein Antriebssystem, das zwei Treibstoffe verbrennt und für das Einschwenken in den Mondorbit und zur Lageregelung verwendet wird. Der Raumflugkörper ist Drei-Achsen-stabilisiert und nutzt dazu Lagekontrolldüsen sowie Gyroskope. Zur Navigation werden Sternensensoren, Beschleunigungsmesser und eine inertiale Messeinheit eingesetzt. Die Kommunikation zur Fernsteuerung erfolgte im S-Band, die wissenschaftlichen Daten wurden im X-Band übertragen.
Moon Impact Probe
Zusätzlich war die 29 Kilogramm[3] schwere Landesonde Moon Impact Probe (MIP) an Bord, die sich am Anfang der Mission in 100 km Höhe vom Orbiter löste, um die Mondoberfläche zu erreichen. Sie verfügte über kein Landetriebwerk und schlug daher hart auf dem Mond auf. Als Nutzlast trug die Sonde ein Massenspektrometer, eine Videokamera und ein Radar-Höhenmesser.[4] Das Äußere der Einschlagsonde war an den Seiten mit den indischen Landesfarben bemalt.[5]
Siehe auch: Liste der künstlichen Objekte auf dem Mond
Instrumente
Die wissenschaftliche Nutzlast der Raumsonde hat eine Masse von 55 Kilogramm und beinhaltet sowohl fünf indische als auch von der NASA und der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) bereitgestellte Instrumente. Zudem ist ein bulgarisches Instrument mit an Bord.
- TMC (Indien)
- Die Terrain Mapping Camera ist eine Stereo-Kamera, die eine Auflösung von 5 Metern hat und einen 20 km breiten Streifen im panchromatischen 500-bis-850-nm-Band erfassen kann. Sie wird zur Erstellung einer hochauflösenden 3D-Karte des Mondes eingesetzt.[4]
- HySI (Indien)
- Das Hyper Spectral Imager wird eine mineralogische Kartierung im 400-bis-950-nm-Band mit einer spektralen Auflösung von 15 nm und räumlichen Auflösung von 80 m durchführen. Das Instrument kann einen 20 km breiten Streifen in 64 verschiedenen Spektralbändern erfassen.[4]
- LLRI (Indien)
- Das Lunar Laser Ranging Instrument wird mit Hilfe eines 10 mJ Nd:YAG-Lasers die genaue Flughöhe der Sonde über der Mondoberfläche ermitteln und somit eine topografische Karte des Mondes erstellen. LLRI wird dabei die Daten der TMC-Kamera ergänzen. Die vertikale Auflösung des Instruments beträgt ca. 5 m. Der Laser arbeitet mit einer Impulsfrequenz von 10 Hz und einer Impulsdauer von 5 ns.[4]
- HEX (Indien/ESA)
- Der High Energy X-ray Detector für Röntgenstrahlung mit Energien im Bereich von 20 bis 250 keV, mit dem das Vorkommen von schweren Elementen wie 210Pb (im 46,5-keV-Band), 222Rn, Uran und Thorium auf dem Mond untersucht werden soll. Die räumliche Auflösung des Instruments beträgt 40 km in niedrigen Energiebereichen (< 60 keV). HEX wurde von Indien mit Hardware-Unterstützung von der ESA gebaut.[4]
- CIXS (ESA – Großbritannien)
- Das Chandrayaan-1 Imaging X-Ray Spectrometer für Röntgenstrahlung mit Energien im Bereich von 0,5 bis 10 keV, mit dem das Vorkommen leichter Elemente wie Magnesium, Aluminium, Silizium, Calcium, Titan und Eisen auf dem Mond untersucht werden soll. Das Instrument enthält zusätzlich einen Solar X-ray Monitor (SXM), mit dem die Röntgenstrahlung der Sonne im Bereich von 2 bis 10 keV gemessen wird, um so CIXS zu kalibrieren und den Einfluss der Sonnenstrahlung auf die Messergebnisse zu minimieren. CIXS wurde vom Rutherford Appleton Laboratory gebaut und ist eine Kopie des D-CIXS/SXM-Instrumentes der Raumsonde SMART-1.[4]
- SARA (ESA – Schweden/Schweiz)
- Der Sub keV Atom Reflecting Analyser soll die Zusammensetzung der Teilchen, die vom Sonnenwind aus der Mondoberfläche herausgeschleudert werden, untersuchen. Außerdem soll das Magnetfeld untersucht werden. Das Instrument wurde vom schwedischen Institut für Weltraumphysik in Zusammenarbeit mit dem Physikalischen Institut der Universität Bern gebaut.
- SIR-2 (ESA – Deutschland)
- Das im nahen Infrarot mit Wellenlängen von 900 bis 2400 nm arbeitende Spektrometer dient der Ermittlung der mineralogischen Zusammensetzung des Mondes. Das Instrument wurde in Deutschland vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung gebaut und ist eine Weiterentwicklung des SIR-Instruments der Raumsonde SMART-1.
- M3 (NASA)
- Das Moon Mineralogy Mapper wird von der amerikanischen Weltraumagentur NASA bereitgestellt. Es ist ein abbildender Spektrometer, der zu einer mineralogischen Kartierung des Mondes eingesetzt wird. M3 arbeitet im 700-bis-3000-nm-Band (optional im 400-bis-3000-nm-Band) mit einer spektralen Auflösung von 10 nm und räumlichen Auflösung von 63 m im Targeted Mode sowie 125 m im Global Mode. Das Instrument kann einen 40 km breiten Streifen in 640 verschiedenen Spektralbändern erfassen (hyperspektral). Die Optik des Instruments ist aus Aluminium gefertigt, die Masse beträgt weniger als 10 kg und der Energiebedarf weniger als 13 Watt. Das Instrument wurde von der Brown University und dem JPL entwickelt.[6]
- RADOM (Bulgarien)
- Das Radiation Dose Monitor dient der Messung energiereicher Partikel im lunaren Umkreis. Das Instrument wurde von der Bulgarischen Akademie der Wissenschaften entwickelt.[4]
- Mini-SAR (NASA)
- Mitte 2005 fanden Gespräche über den Mitflug eines amerikanischen Synthetic Aperture Radars statt. Das Radar wurde von US-Verteidigungsministerium und dem Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University entwickelt und soll die Polarregionen des Mondes nach Wassereisvorkommen absuchen. Die US-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter verfügte über ein ähnliches Radar, sodass beide Geräte in einem Bistatic-Modus arbeiten könnten, wobei eines der Geräte als Sender und das andere als Empfänger fungiert. Dadurch ließe sich der Frage nach Wassereis auf dem Mond einem großen Schritt näher kommen.[7][4] Dieses wurde am 20. August 2009 versucht, schlug aber fehl da die Chandrayaan-1 zum Messzeitpunkt nicht auf den Mond ausgerichtet war. Ein weiterer Versuch konnte wegen des Verlusts der Chandrayaan-1 nicht mehr unternommen werden.[8]
Ablauf der Mission
Die Raumsonde wurde am 22. Oktober 2008 um 00:52 Uhr UTC mit einer modifizierten indischen PSLV-Trägerrakete vom Satish Dhawan Space Centre an der Südostküste Indiens gestartet. Die Trägerrakete setzte Chandrayaan-1 in einem 240 × 36.000 km Geotransferorbit ab. Nach einem 5,5 Tage dauernden Transfer zum Mond trat die Sonde in einen anfänglich 1000 km hohen, nahezu kreisförmigen Orbit um den Mond ein. Die Höhe der Umlaufbahn wurde dann zu Testzwecken der Sonde auf 200 km heruntergesetzt. Schließlich nahm Chandrayaan-1 am 12. November 2008 einen etwa 100 km hohen, kreisförmig polaren Arbeitsorbit ein. In ihm legt sie eine Mondumrundung in ungefähr zwei Stunden zurück.
Am 14. November 2008, dem Geburtstag des ehemaligen indischen Ministerpräsidenten Jawaharlal Nehru († 1964), unter dem Indiens Raumfahrtprogramm eingeleitet wurde, landete die Moon Impact Probe auf dem Mond. Um 14:36 Uhr UTC hatte sich die Landesonde von der Muttersonde getrennt und ihre Geschwindigkeit mit kleinen Retroraketen verringert. Um 15:01 Uhr UTC schlug sie nach dem kontrollierten Absturz in der Nähe des Mondsüdpols beim Krater Shackleton auf. Während des Absturzes maß sie den Höhenabfall, machte Nahaufnahmen von der Mondoberfläche und analysierte die äußerst dünne Atmosphäre. Die gewonnenen Daten wurden zur Zwischenspeicherung an den Orbiter gesendet und sollen bei der Vorbereitung einer späteren Mondlandung helfen.[5]
Vorbereitend für diese Mission wurde das Telemetry, Tracking and Command Network (ISTRAC) der ISRO um zusätzliche Deep-Space-Antennen verstärkt und bildet damit das Indian Deep Space Network (IDSN). In Byalalu, in der Nähe von Bangalore, befinden sich eine 32-Meter-, eine 18-Meter und eine 11-Meter-Parabolantenne. Dort befindet sich auch die Zentrale, von der aus das Netzwerk gesteuert wird, und das Missions-Kontrollzentrum. Das Netzwerk verfügt über S- sowie X-Band-Sender und -Empfänger. Es entspricht dem Consultative Committee for Space Data Systems und kann somit mit internationalen Netzwerken zusammenarbeiten. Die indische Raumfahrtagentur ISRO hatte somit vom Start bis zum Ende der Mission die alleinige Kontrolle und konnte alle Aufgaben selbst erfüllen.
Nachfolger
Für 2016 sowie 2017 wurde der Start der Nachfolgersonde Chandrayaan-2 geplant; sie wird aber wahrscheinlich erst 2018 auf den Weg gebracht werden. Sie ist ebenfalls als Mondorbiter vorgesehen, soll aber zusätzlich noch einen Rover mitführen.[9]
Siehe auch
- Raumfahrt Indiens
- Liste der unbemannten Raumfahrtmissionen
- Liste der künstlichen Objekte auf dem Mond
Weblinks
Einzelnachweise
- ↑ Indien verliert Kontakt zu Mondsonde (Focus Online)
- ↑ ISRO: Spacecraft description
- ↑ Gunter's Space Page: Chandrayaan 1
- ↑ 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 Lunar and Planetary Science 2006: Chandrayaan-1: Indian mission to Moon (PDF; 70 kB)
- ↑ 5,0 5,1 ISRO: Indian Tricolour Placed on the Moon on Pandit Jawaharlal Nehru’s Birthday 14. November 2008
- ↑ NASA: Moon Mineralogy Mapper Homepage (englisch)
- ↑ Leonard David: India Moon Probe May Tote Water-Scouting Radar. In: Space.com. 14. März 2005, abgerufen am 25. September 2012 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- ↑ Nancy Atkinson: Anticipated Joint Experiment with Chandrayaan-1 and LRO Failed. In: Universe Today. 10. September 2009, abgerufen am 25. September 2012 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
- ↑ The Hindu: ISRO plans moon rover, 4. Januar 2007 (englisch)