Herausforderungen beim Bau des Raumfahrzeugs, beim Landevorgang und die Unerfahrenheit privater Unternehmen haben dazu geführt, dass viele neuere Mondlandefähren versagten.
Die Vulcan Centaur-Rakete mit der Mondlandefähre Peregrine hebt von der Startrampe ab. Foto: William Harwood/CBS News
Am 8. Januar um 13:18 Uhr ( Hanoi -Zeit) startete die Vulcan Centaur-Rakete mit der Mondlandefähre Peregrine von Florida, USA, ins All. Das amerikanische Unternehmen Astrobotic Technology entwickelte die Mondlandefähre im Auftrag der NASA. Der Start weckte daher die Hoffnung, dass die erste amerikanische Mondlandefähre seit über einem halben Jahrhundert wieder auf der Mondoberfläche landen würde.
Kurz nach dem Start stellte Astrobotic Technology jedoch fest, dass Peregrine Treibstoff verlor. Der Treibstoffmangel verringerte die Chancen der Raumsonde auf eine sanfte Landung auf dem Mond rasch auf Null.
Peregrine ist nicht der einzige Ausfall in jüngster Zeit. Russlands Raumfahrzeug Luna 25 hatte eine Fehlfunktion und stürzte 2023 auf dem Mond ab, fast 60 Jahre nach der ersten weichen Landung der sowjetischen Luna 9. Bis heute haben von privaten Unternehmen gebaute Mondlandefähren eine Ausfallrate von 100 %. Neben Peregrine stürzte 2019 auch Israels Landegerät Beresheet ab, während das Landegerät des japanischen Unternehmens ispace im vergangenen Jahr abstürzte.
Herausforderungen mit der Mondlandefähre
Eine der grundlegenden Herausforderungen sei das Gewicht, so Jan Wörner, ehemaliger Direktor der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). „Man steht immer am Rande des Scheiterns, denn das Raumfahrzeug muss leicht genug sein, sonst fliegt es nicht“, sagte er.
Zudem handelt es sich bei den meisten Raumfahrzeugen um Prototypen. Mit wenigen Ausnahmen handelt es sich bei Raumfahrzeugen um Spezialmaschinen. Sie werden nicht in Massenproduktion mit denselben bewährten Systemen und Designs hergestellt. Sobald sie im Weltraum sind, müssen sie zudem selbstständig funktionieren. „Wenn Sie ein Problem mit Ihrem Auto haben, können Sie es zur Reparatur bringen, aber im Weltraum haben Sie diese Möglichkeit nicht“, sagt Worner.
Der Mond selbst stellt Raumfahrzeuge vor Herausforderungen. Er besitzt zwar eine Schwerkraft – nur ein Sechstel so stark wie die Erde –, aber keine Atmosphäre. Anders als auf dem Mars, wo Raumfahrzeuge zu einem Landeplatz fliegen und mit Fallschirmen abbremsen können, ist die Landung auf dem Mond ausschließlich auf Triebwerke angewiesen. Besitzt die Mondsonde nur ein Triebwerk, wie die meisten kleinen Sonden, muss sie lenkbar sein, da es keine andere Möglichkeit gibt, ihren Abstieg zu kontrollieren. Das Triebwerk muss außerdem über eine Drosselklappe verfügen, um den Schub anzupassen.
Astronaut Buzz Aldrin steht mit der amerikanischen Flagge auf dem Mond während der Apollo-11-Mission im Juli 1969. Foto: NASA
Warum ist eine Landung auf dem Mond heute noch so schwierig?
Seit den 1960er Jahren landen Raumfahrzeuge erfolgreich auf dem Mond. Daher ist es vielleicht rätselhaft, dass der Mond auch nach Jahrzehnten noch ein so anspruchsvolles Ziel ist.
Die Erfolgsbilanz der Mondmissionen liefert einen Grund: Mondlandefähren gerieten kurz nach dem Apollo-Programm in Ungnade. Als Chinas Raumschiff Chang’e 3 2013 landete, war dies die erste erfolgreiche Landung auf dem Himmelskörper seit Luna 24 der Sowjetunion im Jahr 1976.
„Seit Jahrzehnten wurde kein Lander mehr entwickelt. Die Technologie ist nicht so weit verbreitet, dass man leicht von anderen lernen könnte“, sagte Nico Dettmann, Leiter des Mondforschungsteams der ESA.
Tests sind wichtig. Während Raketen an Ort und Stelle gehalten und schrittweise getestet werden können, sind die Möglichkeiten für Raumfahrzeuge eingeschränkter. Tests können die Funktionsfähigkeit von Elektrik, Antrieb, Navigation, Kommunikation und Instrumenten überprüfen. Raumfahrzeuge können außerdem Rütteltests unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie den starken Erschütterungen beim Start standhalten. Es gibt jedoch keine effektive Methode, eine Mondlandung zu simulieren.
Während des Wettlaufs ins All vor Jahrzehnten investierte die NASA 25 Milliarden Dollar in das Apollo-Programm, das mehrfach scheiterte, bevor es den Mond erreichte. Die Agentur verfügt heute über rund 70 Jahre Erfahrung und Erfahrung in der Entwicklung, dem Bau und der Erprobung von Raumfahrzeugen.
Im Rahmen eines neuen Programms mit dem Namen „Commercial Lunar Payload Services“ (CLPS) möchte die NASA jedoch Kosten senken und die US-Raumfahrtindustrie ankurbeln, indem sie private Unternehmen wie Astrobotic Technology und Intuitive Machines dafür bezahlt, ihre Ausrüstung zum Mond zu schicken.
Dieser Kompromiss birgt ein höheres Ausfallrisiko, sodass mehr Schiffe untergehen werden. „Diese Unternehmen sind alle relativ neu. Außerdem führen sie diese Missionen mit relativ kleinen Budgets durch“, sagt Dr. Joshua Rasera vom Imperial College London.
Doch Rasera ist überzeugt, dass sich die Strategie auszahlen wird, da Unternehmen aus Fehlern lernen. „Selbst wenn die ersten Missionen scheitern, wird es am Ende immer noch günstiger sein“, sagt er.
Thu Thao (laut Guardian )
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