[ziesell]

Mondlandung: Verwirrung um japanischen Mondlander Slim

Slim ist wohl in einem Stück auf dem Mond gelandet und sendet Signale zur Erde. Aber Die Solarpanele erzeugen keinen Strom.



Der im September 2023 gestartete Mondlander Slim hat wie geplant die Mondoberfläche in einem Stück erreicht und sendet Signale. Soviel steht inzwischen fest. Über den genauen Zustand des Landers hat die japanische Raumfahrtagentur Jaxa im Livestream hingegen noch nichts gesagt. Es besteht deshalb die Vermutung, dass das komplexe Landemanöver nicht wie geplant funktioniert haben könnte. Ein kleiner Rover, der in zwei Meter Höhe vor der Landung ausgesetzt wurde, scheint ebenfalls mit der Erde zu kommunizieren. Eine Pressekonferenz soll später Klarheit bringen.

Obwohl in Japan bislang noch nie ein Mondlander entwickelt wurde, sollte Slim etwas Besonderes sein. Das Ziel der Entwicklung von Slim war die Entwicklung eines Mondlanders, der "dort landen kann, wo wir wollen und nicht nur da, wo wir können", wie im Jaxa-Livestream mehrfach betont wurde. Er sollte mit einer Abweichung von nicht mehr als 100 Meter vom geplanten Ort landen und dabei auch auf stark geneigten Oberflächen sicher aufsetzen können.

Um die zweite Bedingung zu erfüllen, wurde ein komplexes Landemanöver entwickelt. Dabei bremst der Lander zunächst vertikal ab, wird aber zwei Meter über der Oberfläche um 90 Grad zur Seite gekippt und gelangt dann im freien Fall zur Mondoberfläche. Die Endgeschwindigkeit entspricht dabei etwa einem Fall von 35 Zentimetern auf der Erde.

Die Landung auf der Seite vermeidet die Gefahr, anschließend weiter umzukippen – vorausgesetzt, dass das geplante Kippmanöver wie geplant vonstattengeht. So kann auch auf Landebeine verzichtet werden. Stattdessen kommen 3D-gedruckte Aluminiumkugeln zum Einsatz, die beim Aufprall als Stoßdämpfer eingedrückt werden.

Slim wurde für kleine Raketen entwickelt

Erschwerend kam hinzu, dass der Mondlander ursprünglich für einen Start mit der kleinen japanischen Epsilon-Rakete entwickelt wurde. Deshalb war die Startmasse auf 710 kg begrenzt, wovon der Treibstoff 520 kg ausmachte, wofür weitgehender Leichtbau unerlässlich war. Das Entwicklungsbudget betrug umgerechnet etwas mehr als 100 Millionen Euro. Letztlich wurde der Lander aber als Sekundärnutzlast mit der viel leistungsstärkeren H-IIA-Rakete gestartet.

Von den 520 kg Treibstoff verblieben vor Einleitung des Landemanövers der Landung noch 403 kg und 236 kg nach dem ersten Bremsmanöver, das in 25 km Höhe endete und 111 kg nach dem zweiten Bremsmanöver in 15 km Höhe über dem Mond. Das vertikale Landemanöver startete in 6 km Höhe, mit 83 kg verbleibendem Treibstoff.

Dabei schwebte der Lander kurzfristig in 500 Meter Höhe, mit 65 kg verbliebenem Treibstoff, um nach Hindernissen auf der Landestelle zu suchen und sie gegebenenfalls zu vermeiden. In 50 Meter Höhe wurde das mit 52 kg Treibstoff wiederholt, um die endgültige Landestelle zu finden. In 2 Meter Höhe wurde der Mondrover LEV-1 ausgesetzt und die Sonde gekippt. Am Ende landete Slim laut eingeblendeten Telemetriedaten mit 43,7 kg verbliebenem Treibstoff. Eingeplant war nur eine Reserve von 10 kg.

Der Zustand nach der Landung ist unklar

Jedoch konnte die japanische Raumfahrtbehörde Jaxa den Zustand der Sonde nach der Landung nicht bestätigen und verwies auf eine anschließende Pressekonferenz. Zur gleichen Zeit empfingen Radioamateure der Sternwarte Bochum allerdings noch klar das Trägersignal der Raumsonde und Daten des Deep Space Network der Nasa zeigen, dass auch Kommunikation mit dem Mondrover LEV-1 besteht.

Ein kurzfristiger Signalabriss vor der Landung deutet darauf hin, dass sich der Lander in einer ungeplanten Lage befindet und möglicherweise beschädigt ist. Die große Menge an Resttreibstoff könnte etwa zu einem ungeplant hohem Trägheitsmoment der Raumsonde geführt haben, sodass der Lander vor der Landung keine ausreichende Drehgeschwindigkeit erreichte, um die voll 90 Grad Drehung zu vollführen. Was genau passiert ist, wird hoffentlich die Pressekonferenz klären.

Nachtrag vom 19. Januar 2024, 18:51 Uhr

Auf der Pressekonferenz konnte die Landung um 16:22 Uhr Mitteleuropäischer Zeit bestätigt werden. Zur Genauigkeit der Landung gibt es noch keine klare Aussage. Die Bestätigung kann bis zu einen Monat dauern. Es besteht Kommunikation mit dem Lander, aber die Solarpanele erzeugen keinen Strom, so dass alle Operationen mit Strom von der Batterie laufen. Heizelemente in der Sonde wurden abgeschaltet um Strom zu sparen. Die Batterien werden noch einige Stunden funktionieren.

Es ist nach Aussagen der Jaxa-Vertreter möglich, dass das an einer verkehrten Lage der Raumsonde liegen könnte. Es wird nun versucht, die Daten aus der Forschung zu maximieren. Die kleinen Landerover LEV-1 und LEV-2 wurden erfolgreich ausgesetzt und Daten, inklusive Bilddaten, heruntergeladen.

Der größte Teil der Instrumente soll funktionieren. Zur Zeit wird der Download der Navigationsdaten priorisiert. Anschließend soll versucht werden, Bilder mit der Infrarot-Kamera zu gewinnen. Es gibt die Hoffnung, dass doch noch die Sonne im Lauf des Mondtages doch noch auf die Solarpanele scheinen wird, falls die Sonde nur schlecht ausgerichtet ist.

Die meisten Aussagen der Jaxa zur Landung bezogen sich auf die Präzision der Landestelle. Aber auf die Frage, ob denn das kompliziert Landemanöver erfolgreich war, verwiesen die Jaxa-Vertreter darauf, dass die vorher festgelegten Erfolgskriterien nur das erreichen der Mondoberfläche und die Präzission des Landeorts beinhalteten. Ein Extra-Erfolgskriterium wäre die Funktion des Landers bis zum Sonnenuntergang an der Landestelle gewesen. Eine korrekte Lage des Landers nach der Landung, falls er etwa auf die falsche Seite gekippt ist, scheint nach diesen Aussagen kein Teil der Erfolgskriterien gewesen zu sein.

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