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Erste kommerzielle Mondlandung Nova-C schickt Fotos vom Mond – aber die Aussichten sind düster

Update | Update · Die kommerzielle Sonde „Odysseus“ des US-Unternehmens „Intuitive Machines“ hat den Mond zwar erreicht, doch die Sonde ist umgekippt – womit das Betreiberunternehmen als nächstes rechnet.

Odysseus & Nova-C: Erste kommerzielle Mondsonde sendet Bilder​
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Erste kommerzielle Mondsonde sendet Bilder

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Foto: AFP/HANDOUT

Das bei seiner Landung auf dem Mond umgekippte private US-Landefahrzeug „Odysseus“ hat weitere Bilder zur Erde gefunkt. Das Betreiberunternehmen Intuitive Machines veröffentlichte am Dienstag Fotos von der unerforschten Südpolregion des Mondes. Sie waren den Angaben zufolge bereits kurz nach der Landung am Donnerstag aufgenommen worden.

Intuitive Machines hatte mit „Odysseus“ als erstes Privatunternehmen ein unbemanntes Raumschiff auf dem Mond gelandet. Die Sonde hat sechs Experimente der Raumfahrtbehörde Nasa an Bord und sollte bis Donnerstag arbeiten, wenn die Mondnacht beginnt. Allerdings liegt sie auf der Seite. Das erschwert die Kommunikation mit der Erde und beeinträchtigt die Energiegewinnung. Wenn die Sonne nicht mehr auf die Solarpaneele von „Odysseus“ scheint, stellt das Mondlandefahrzeug die Arbeit ein. Intuitive Machines rechnet damit, dass dies spätestens am Mittwoch passiert.

Odysseus startet erfolgreich seinen Weg zum Mond​
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Kommerzielle Sonde Odysseus startet erfolgreich

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Foto: AFP/GREGG NEWTON

Updates zum Verlauf der Mission finden Sie am Ende des Artikels.

Das ist die „Odysseus“

Die Mondsonde wurde von dem 2013 gegründeten US-Unternehmen „Intuitive Machines“ aus Houston, Texas, gebaut. Und neben ihrem Eigennamen wird sie dort auch als „Lunar Lander“ der Nova-C-Klasse geführt. Schließlich soll sie die erste einer Reihe von Mond-Lande-Gefährten sein. Und sie ist die erste kommerzielle Sonde, die es geschafft hat, auf dem Mond zu landen. Drei vorherige Versuche privater Initiativen sind indes gescheitert wie jüngst „Peregrine-1“ von Astrobotic. Und so wie das US-Unternehmen aus Pittsburgh hat „Odysseus“ Geld aus dem „Commercial Lunar Payload Services“-Programm der US-Weltraumbehörde Nasa erhalten, um die Mond-Aktivitäten privater Firmen zu fördern. Im Fall von „Intuitive Machines“ mit 77 Millionen US-Dollar.

Das Ergebnis ist eine beim Start mehr als 1.900 Kilogramm schwere Sonde (Leergewicht: 675 Kilogramm), die eine Nutzlast von etwa 100 Kilogramm trägt und aus Titan sowie Carbonfasern gebaut worden ist. Die „Falcon 9“ soll sie zunächst auf eine elliptische Umlaufbahn bringen. Und die führt die Sonde 185 Kilometer nahe an die Erde heran, aber auch 60.000 Kilometer weit weg.

Odysseus selbst wird über einen Federmechanismus von der Rakete entkoppelt und soll sich anschließend selbstständig neu orientieren, bevor sie ein Signal zur Erde sendet – und bereit ist, ihre Bahn zu verändern. Um innerhalb von acht Tagen den zum Startzeitpunkt etwa 360.000 Kilometer entfernten Mond zu erreichen. Angetrieben wird die sechseckige Sonde dabei von flüssigem Methan und Sauerstoff. Zusätzlich ist hochkomprimiertes Helium an Bord, um Druck für das Triebwerk zu erzeugen.

Das ist die Mission

Nasa-Visualisierung des Mond-Südpols und der wichtigsten Regionen.

Nasa-Visualisierung des Mond-Südpols und der wichtigsten Regionen.

Foto: NASA's Scientific Visualization Studio, Ernie Wright, Alex Kekesi, Noah Petro, David Ladd, Ian Jones, Laurence Schuler

Das erste Ziel wird dabei ein nahezu kreisförmiger Orbit um den Mond mit einer Höhe von 100 Kilometern sein. Intuitive Machines geht von mindestens zwölf Umläufen aus, die jeweils 120 Minuten dauern. In der Zeit werden alle Instrumente geprüft. Ebenso wie die Einsatzbereitschaft der Kameras, die für die Landung notwendig sind und kalibriert werden müssen. Schließlich müssen sie mit den Lichtverhältnissen auf dem Mond zurechtkommen. Allerdings wird man in den 120 Minuten eines Umlaufs den Kontakt immer wieder für jeweils 45 Minuten verlieren. Dann, wenn Odysseus sich auf der erdabgewandten Seite des Mondes, oft als „Dunkle Seite“ bezeichnet, befindet. Es ist indes in einem dieser Zeitfenster, wenn die Sonde das Landemanöver selbstständig einleiten wird.

So landete die Mini-Raumschiff „Slim“ auf dem Mond​
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So lief die Landung von Mini-Raumschiff „Slim“ auf dem Mond

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Foto: AFP/HANDOUT

Und die muss in der niedrigen Umlaufbahn auch noch anderen Problemen trotzen. Auf der „Tagseite“ wird die Sonde durch die Sonnenstrahlung ebenso aufgeheizt wie durch deren Reflexion von der Mondoberfläche. Auf der „Dunklen Seite“ dagegen wird es kühl und muss Odysseus durch eine Heizung warmgehalten werden. Die wiederum bezieht ihre Energie aus den Batterien, die über die Solarmodule aufgeladen wurden.

Die heikle Landung

Wenn die Sonde die Landung schließlich einleitet, wird die Umlaufbahn erneut verändert. Nahe der Landezone am Südpol wird eine Höhe von nur noch zehn Kilometern erreicht. Die Kamerasysteme und Laser zur Abstands- und Geschwindigkeitsmessung versorgen das Navigationssystem dabei mit weiteren Daten. Gleichzeitig muss die Sonde abbremsen. Nicht durch gezielte Bremsstöße. Vielmehr wird das Triebwerk kontinuierlich „brennen“, um die Geschwindigkeit um 1.800 Meter pro Sekunde zu reduzieren. Bis man nur noch zwei Kilometer von der Landezone entfernt ist.

Die Sonde muss ihre Orientierung ändern, um senkrecht landen zu können. Gleichzeitig werden die Kamerasysteme nach einer geeigneten Landestelle suchen. Möglichst eben und frei von Geröll. 30 Meter über der Oberfläche sinkt Odysseus mit etwa 3 Metern pro Sekunde und bremst weiter ab. Zehn Meter über der Oberfläche sind es nur 1 Meter pro Sekunde. Die Kameras und Laser werden dann abgeschaltet. Der aufgewirbelte Staub macht ihren Einsatz nutzlos. Vielmehr muss sich die Sonde auf die eingebauten Beschleunigungssensoren verlassen, um auf ihren sechs Teleskopbeinen aus Aluminium zu landen. Die bilden einen 4,6 Meter durchmessenden „Landekreis“ in „Malapert A“. Die Region gehört zu einem zerfurchten Kratergebiet, das nach dem belgischen Astronomen Charles Malapert (1581 bis 1630) benannt worden ist. Vor allem aber ist die Stelle nur 300 Kilometer vom Mond-Südpol entfernt und nahe einem möglichen Missionsziel für die bemannte Artemis-III-Mission im Jahr 2026.

Nach der Landung

Mit der Landung aber beginnt die siebentägige wissenschaftliche Arbeit, die enden wird, wenn die Mondnacht beginnt und kein Sonnenlicht mehr die Solarmodule erreicht. An Bord befinden sich sowohl Gerätschaften der Nasa als auch kommerzielle Nutzlasten. Die Instrumente der US-Weltraumbehörde sollen unter anderem die Radiostrahlung an der Oberfläche des Mondes erfassen. Weil der indes, anders als die Erde, von keinem Magnetfeld geschützt wird, kann der Sonnenwind (ein Strom geladener Teilchen von der Sonne) und kosmische Strahlung die Oberfläche ungehindert erreichen. Das wiederum kann den Staub aufladen, der dadurch etwas schwebt. Das erzeugt auch Radiowellen. Diese Daten sind nicht nur aus wissenschaftlicher Sicht interessant. Sie sind auch wichtig für bemannte Missionen, weil so Rückschlüsse über die Art der Staubbelastung während der Einsätze an der Oberfläche möglich sind. Das wiederum hat Auswirkungen auf das Design von Raumanzügen und Rovern. Gleichzeitig erlaubt es Rückschlüsse auf die Strahlenbelastung. Und es hilft dabei, die Beeinträchtigung eines möglichen Radioteleskops auf dem Mond einzuschätzen.

Zukünftige Funktionen: Landmarke, Andenken, Tests

Daneben ist eine Konstellation kleiner Laser-Reflektoren an Bord. Die Sonde soll so in Zukunft als „Landmarke“ für zukünftige Missionen dienen. Ein spezielles Kamerasystem soll zudem aufnehmen, wie Staub bei der Landung aufgewirbelt wird und sich wieder setzt. Zudem wird damit der von dem Triebwerk geschaffene Krater untersucht. Das wird helfen, zukünftige Landungen besser vorzubereiten. Zudem ist ein neuartiges Radio-System an Bord, mit dem die Füllmenge in den Tanks möglichst exakt erfasst werden soll. Das könnte dann in Zukunft zum Standard werden.

Zur kommerziellen Nutzlast zählt das Isoliermaterial „Omni-Heat Infinity“ des Sportbekleidungsunternehmens Columbia. Das möchte damit nicht nur die Grenzen seines Produkts austesten. Es soll auch die Tanks der Sonde vor den extremen Temperaturen zwischen -133 und +121 Grad Celsius während der Mission schützen.

Die Embry-Riddle-Universität in Florida hat eine spezielle Kamera, die „Eaglecam“, entwickelt. Die wird von der Sonde in einer Höhe von 30 Metern über der Mondoberfläche ausgestoßen und soll die Landung beobachten. Dabei wird auch ein neues elektrostatisches System getestet, um die Linse von Staub zu befreien. Das könnte dann in zukünftigen Raumanzügen verwendet werden.

Der US-Künstler Jeff Koons hat zudem eine Installation entworfen, die aus 125 Miniatur-Stahlkugeln besteht. Sie stellen die Mondphasen dar und sind in einem Würfel fixiert. Zudem ist jede Miniatur einer Persönlichkeit gewidmet, die in der Geschichte der Menschheit Großes geleistet hat, so wie Leonardo da Vinci. Zu der Installation gibt es noch ein ähnliches Gegenstück auf der Erde.

Und im Vorgriff auf das geplante Mond-Observatorium ILOA ist ein Kamera-System an Bord, das ILO-X, das unter anderem die ersten Aufnahmen des Zentrums unserer Milchstraße vom Mond machen wird.

Etwas pathetischer scheint da ein weiteres Ziel der Mission: Um das Andenken der Menschheit zu bewahren, trägt die Sonde unter anderem eine Kopie der englischsprachigen Wikipedia-Datenbank und des Gutenberg-Projekts. Das sind rechtefreie Werke der Weltliteratur. Dahinter steht das Unternehmen Lunaprise. Und die „Arch Mission Foundation“. Das ist eine gemeinnützige Organisation, die mehrere Datenspeicher mit dem menschlichen Wissen, Literatur- und Musikwerken im gesamten Sonnensystem schaffen möchte. Als Erbe und Archiv der Menschheit für den Fall einer globalen Katastrophe. An Bord von Odysseus sind die Daten auf einem Nickel-Nano-Mikrofilm gespeichert, der Jahrtausende Bestand haben soll.

Das Unternehmen Lonestar dagegen transportiert mit Odysseus recht profan eine Festplatte. Man will so einen Backup-Speicher schaffen. Auf dem Mond und fernab von jeglichen irdischen Katastrophen oder menschlichen Zugriffen. Das soll ihn zu einem extrem sicheren Speicher machen. Zu Demonstrationszwecken sollen auch die ersten Dokumente zum Mond und wieder zurückgesendet werden.

Updates zur Mission

Update 24. Februar: Bei der ersten erfolgreichen privaten Mondlandung ist das Landegerät anscheinend umgekippt und liegt auf der Seite. Eines der Standbeine habe sich vermutlich beim Landemanöver verhakt - und „Nova-C“ sei dann umgefallen, sagte der Chef des verantwortlichen US-Unternehmens Intuitive Machines, Steve Altemus, in der Nacht auf Samstag bei einer Pressekonferenz. Er zeigte sich dennoch optimistisch: Die Batterien würden via Solarpanele geladen, und die meisten Geräte seien auf der bodenabgewandten Seite des Landers. „Wir sammeln Daten“, sagte Altemus. Das Gefährt sei in der Nähe des geplanten Landeorts aufgekommen und stabil.

Lediglich eine Nutzlast mit einem Kunstobjekt sei auf der bodenzugewandten Seite angebracht, sagte Altemus. Der US-Künstler Jeff Koons hatte 125 Miniaturskulpturen aus rostfreiem Stahl - „Moon Phases“ genannt - mit zum Mond geschickt.

„Nova-C“, auch „Odysseus“ oder „Ody“ genannt, hatte in der Nacht auf Freitag sein Ziel in der südlichen Region des Erdtrabanten erreicht. Zunächst hatte es geheißen, der Lander habe aufrecht auf der Mondoberfläche aufgesetzt. Diese vermutlich falsche Annahme rühre von Sensoren in den Treibstofftanks her, sagte Altemus nun.

Man hoffe, dass die Nasa-Sonde „Lunar Reconnaissance Orbiter“ noch am Wochenende ein Bild des Landers mache, sagte Altemus. Dann könne man die genaue Position und Ausrichtung des Geräts ermitteln. (dpa)

Update 23. Februar, 23 Uhr Bei einer Pressekonferenz hat Intuitive Machines seine Angaben korrigiert. Nach den bislang übermittelten Daten steht Odysseus doch nicht aufrecht. Vielmehr scheint er zuerst mit nur einem Bein die Oberfläche berührt zu haben, ist dann umgekippt und wird vermutlich von einem Stein abgestützt. Die Landung lief nicht so, wie man es angestrebt hatte. Dennoch funktionieren viele Instrumente und senden Daten. Am Wochenende sollen erste Bilder veröffentlicht werden. Das Unternehmen ging zunächst davon aus, dass die Sonde aufrecht stand, weil man veraltete Daten empfangen hatte. Die kamen von dem experimentellen Radio-Messgerät, mit dem die Füllstände in den Tanks bestimmt werden. Die neuen Daten des Systems dagegen sorgten für Klarheit. Odysseus ist umgekippt.

Update 23. Februar, 10 Uhr Das US-Unternehmen Intuitive Machines hat die Kommunikationsprobleme in den Griff bekommen. Die Sonde stehe aufrecht. Die Datenübertragung sei gestartet. Man hoffe bald auf erste Bilder.

Update 23. Februar, 0.40 Uhr Die Sonde Odysseus ist um 0.23 Uhr gelandet. Es hat aber einige Minuten gedauert, bis das bestätigt werden konnte. Zunächst empfing man kein Signal. Später dann kam die Meldung: Es ist zwar nur ein unerwartet schwaches Signal, aber die Sonde hat es geschafft. Jetzt beginnt die Analyse, was das Problem sein könnte. Eventuell ist Odysseus umgekippt oder steht nicht auf eine Ebene, sondern schief. Vor der Landung waren Laser des Navigationssystems ausgefallen. Das machte einen zusätzlichen Mondumlauf (ca. 120 Minuten) erforderlich. Intuitive Machines fand eine Lösung. Man funktionierte Laser eines Nasa-Testsystems um. Möglicherweise ist das aber auch die Ursache für die Probleme: Die Sonde ist nicht so gelandet, wie es vorgesehen war.

„Wir können ohne Zweifel bestätigen, dass unsere Ausrüstung auf der Oberfläche des Mondes ist und dass wir senden“, hieß es rund 20 Minuten nach dem Landzeitpunkt um 00.23 Uhr deutscher Zeit in einem Livestream aus dem Kontrollzentrum von Intuitive Machines. „Houston, „Odysseus“ hat ein neues Zuhause gefunden.“ „Odysseus“ - oder abgekürzt „Ody“ - ist der Spitzname des Landers." "Die sechseckige Sonde landete in einem Krater nahe dem Südpol des Mondes. Dort soll sie nach Angaben der US-Raumfahrbehörde unter anderem Temperatur- und Strahlungsmessungen sowie Bodenuntersuchungen vornehmen.

Update 22. Februar, 21.10 Uhr Intuitive Machines hat entschieden, dass man noch einen Mondumlauf abwarten möchte. Die Landung ist jetzt für 0.24 Uhr angesetzt.

Update 22. Februar 18 Uhr Intuitive Machines hat den Zeitplan verändert. Die Landung soll bereits um 22.24 Uhr stattfinden.

Update 21. Februar Odysseus hat eine Mond-Umlaufbahn in 92 Kilometer Höhe erreicht. Die Landung ist nun für 23.30 Uhr unserer Zeit vorgesehen.

 So soll „Odysseus“ in einer Animation von „Intuitive Machines“ auf dem Mond aussehen.

So soll „Odysseus“ in einer Animation von „Intuitive Machines“ auf dem Mond aussehen.

Foto: Intuitive Machines

Update 19. Februar Odysseus soll am 21. Februar in eine Mondumlaufbahn einschwenken und am 22. Februar, 23.49 Uhr, landen. Bislang gab es bei der Mission keine größeren Probleme. Das Navigationssystem arbeitete nicht so wie erwartet. Die Software konnte aber aktualisiert werden. Auch beim Triebwerk gab es ein kleineres Problem. Der flüssige Sauerstoff benötigte im Vakuum des Alls länger als auf der Erde, um die Leitungen zu kühlen. Die Triebwerkssteuerung wurde angepasst.

(mit AFP und dpa)
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