Lunar Reconnaissance Orbiter

Lunar Reconnaissance Orbiter
Grafische Darstellung des Lunar Reconnaissance Orbiters in einer Mondumlaufbahn
NSSDC ID	2009-031A
Missionsziel	Erdmond
Auftraggeber	NASA
Aufbau
Trägerrakete	Atlas V
Startmasse	1.916 kg (davon 898 kg Treibstoff)
Instrumente	7
Verlauf der Mission
Startdatum	18. Juni 2009
Startrampe	Cape Canaveral AFS Launch Complex 41
18. Juni 2009 Start 23. Juni 2009 Erreichen des Mondes, Reduzierung der Orbithöhe und Beginn der Testphase 18. September 2009 Beginn der einjährigen Erkundungsmission 16. September 2010 Beginn der zweijährigen Wissenschaftsmission >2012 Aufschlag und Missionsende

Der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) ist eine Mondsonde der NASA, die am 18. Juni 2009 um 21:32 UTC^[1] von Cape Canaveral AFS Launch Complex 41 aus zusammen mit dem Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) zum Mond gestartet ist. Ziel der Mission ist die hochaufgelöste Kartierung der gesamten Mondoberfläche (Topographie, Fotografie, Indikatoren für Vorkommen von Wassereis) und die Messung der kosmischen Strahlenbelastung.

Mission

LRO soll den Mond für mindestens ein Jahr auf einem vergleichsweise niedrigen polaren Orbit in einer Höhe von 30 bis 50 Kilometer umkreisen. Als Startrakete der zunächst etwa 1.000 Kilogramm schweren Sonde sollte eine Delta II dienen. Im Dezember 2005 revidierte die NASA ihre ursprüngliche Wahl und entschied, die Sonde entweder mit einer Delta IV oder Atlas V zu starten, da Delta II über eine drallstabilisierte Oberstufe verfügt, welche die Anforderungen für den Start des LRO nicht erfüllt. Am 28. Juli 2006 gab die NASA bekannt, dass der Start auf einer Atlas-V(401)-Trägerrakete erfolgen würde.^[2]

Da die Atlas V weitaus stärker als die ursprünglich geplante Delta II ist, konnte die Sonde um zirka 1.000 Kilogramm schwerer ausgelegt werden. Es wurde so möglich, zusätzliche Nutzlast, zum Beispiel einen Impaktor, einen Lander oder einen separaten Kommunikationsmikrosatelliten, zum Mond mitzunehmen. Nachdem die NASA mehrere Vorschläge für zusätzliche Nutzlast erhalten hatte, wurde am 10. April 2006 die Impaktor-Variante in Form der LCROSS-Mission als der endgültige Sieger dieses Ausschreibens bekanntgegeben.^[3]

Das Goddard Space Flight Center in Greenbelt (Maryland) baute die Sonde, während die Instrumente von Privatfirmen gebaut wurden. Das Budget der Gesamtmission, inklusive LCROSS, beträgt 583 Millionen US-Dollar. ^[4]

Bis zum 31. Juli 2008 war es möglich, seinen eigenen Namen per Internet an die NASA zu übermitteln. Die Namen wurden auf einem Chip des Lunar Reconnaissance Orbiter gespeichert und befinden sich somit auf der Sonde, wenn diese 2009 den Mond umkreisen wird.

50 Ziele auf der Mondoberfläche werden mit besonderer Priorität aufgenommen. Dazu zählen auch die Landestellen verschiedener Missionen. Aufnahmen der Apollo-Landestellen sollen weitere Kenntnisse der geologischen Umgebung der Landestellen erbringen, um die Ergebnisse des Apollo-Programms genauer einordnen zu können. Auch die Landestelle von Lunochod 1 soll ein Ziel sein, da man nach der fast einjährigen Fahrt des Rovers seine Endposition nicht genau kennt. Auch die "Einschlagspunkte" von Fehlschlägen sollen erfasst werden. Rechtzeitig vor dem Jahrestag der Apollo-11-Landung am 20. Juli 2009 wurden bereits Bilder der Landestelle im Meer der Ruhe veröffentlicht ^[5]. Hochgenaue Aufnahmen der Landestellen wurden im September 2011 veröffentlicht. Die Aufnahmen der Landestelle von Apollo 17 lassen auch Fußwege der Astronauten, Fahrspuren des Mondfahrzeugs und die Aufstellungsorte wissenschaftlicher Instrumente erkennen.^[6]

Instrumentierung

Die Instrumente des Lunar Reconnaissance Orbiters

Mit sechs unterschiedlichen wissenschaftlichen Geräten untersucht LRO den Mond genauer als dieser jemals zuvor untersucht wurde. Außerdem ist eine Technologiedemonstrationsnutzlast verbaut, welches ein vom US-Verteidigungsministerium entwickeltes Synthetic Aperture Radar ist (vgl. auch Chandrayaan-1). Dafür stehen insgesamt 685 Watt elektrische Leistung der Solarzellen mit 4,3 mal 3,2 Meter Größe und Lithium-Ionen-Batterien mit 80 Ah Leistung zur Verfügung. Die Datenübertragung erfolgt im Ka-Band (Hochgeschwindigkeits Downlink mit 100 Mb/s) und S-Band (Zweiwege).

• LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter) ist ein Lidar mit dem eine sehr genaue topografische Karte des Mondes erstellt werden soll. Wegen der hohen Albedo von Wassereiskristallen besteht auch die Möglichkeit zur Detektion Oberflächeneises in den Polarregionen.

• LROC (Lunar Reconnaissance Orbiter Cameras) erstellt sowohl Weitwinkelaufnahmen (Wide Angle Camera, WAC) als auch detaillierte Aufnahmen (Narrow Angle Camerae, NAC) von möglichen zukünftigen Landeplätzen.^[7] Aus der vorgesehenen Orbithöhe von 50 Kilometern hat die LROC eine Auflösung von 0,5 Metern pro Pixel.^[8]

• LEND (Lunar Exploration Neutron Detector) zählt Neutronen, die von der Mondoberfläche abgegeben werden. Das dient der Suche nach Wasser, denn Wasser absorbiert Neutronen. Eine verminderte Strahlung in einem bestimmten Gebiet deutet also auf Wasser hin. LEND wird von Igor Mitrofanov, vom Institute for Space Research, Federal Space Agency, in Moskau entwickelt und basiert auf dem HEND-Instrument der Mars Odyssey Sonde.

• DLRE (Diviner Lunar Radiometer Experiment) kartografiert die Temperatur der Mondoberfläche. Auch dieses Instrument dient der Suche nach Wasser.

• LAMP (Lyman-Alpha Mapping Project) sucht nach Eisvorkommen in der Dunkelheit der permanent im Schatten liegenden Krater an den Polen. Es nutzt dabei die Reflexion des Sternenlichts im Bereich ultravioletter Strahlung.

• CRaTER (Cosmic Ray Telescope for the Effects of Radiation) misst den möglichen biologischen Effekt kosmischer Strahlung.

• Mini-RF ist eine Technologiedemonstration eines Single Aperture Radars (SAR), das im X-Band und S-Band arbeitet. Mini-RF dient zur Demonstration des neuen leichtgewichtigen SAR, von Kommunikationstechnologien und der Ortung möglicherweise vorhandenen Wassereises.^[9]

Missionsverlauf

Das erste LRO-Bild zeigt einen 1,4 mal 1,4 km großen Ausschnitt südlich des Mare Nubium

LRO startete zusammen mit LCROSS am 18. Juni 2009 um 21:32 UTC auf einer Atlas-V-Rakete. Diese brachte die Sonden in einen vorübergehenden Parkorbit um die Erde. Nach 24 Minuten erfolgte eine weitere Zündung der Triebwerke der Centaur-Oberstufe, die die Kombination in eine hochelliptische Bahn Richtung Mond brachte. Kurz danach wurde die Rakete um 180 Grad gedreht und LRO gelöst. Am 23. Juni um 09:47 UTC wurde das Triebwerk für 40 Minuten gezündet, um die Sonde abzubremsen, so dass sie in eine polare Mondumlaufbahn einschwenkte. Vier weitere Triebwerkszündungen im Verlauf der folgenden fünf Tage änderten die Umlaufbahn von anfänglich 220 Kilometer zu 3100 Kilometer auf 31 Kilometer (Südpol) zu 199 Kilometer.^[10] In diesem Orbit werden alle Instrumente in Betrieb genommen und kalibriert. Während dieser etwa 60-tägigen Phase soll auch die Höhe auf etwa 50 Kilometer reduziert werden. Die Sonde wird danach wenigstens ein Jahr lang den Mond kartieren und Daten über Ressourcen und die Strahlenbelastung auf dem Mond sammeln. Die Mission soll schließlich mit einem gezielten Aufschlag auf dem Mond enden.

Erste Bilder der LROC wurden am 2. Juli 2009 veröffentlicht.^[11] Am 17. Juli 2009 veröffentlichte die NASA Bilder von fünf der sechs Landestellen des Apollo-Programms, auf denen die auf dem Mond verbliebenen Unterstufen der Mondlandefähren zu sehen sind. Durch den niedrigen Sonnenstand sind auf den Bildern die Unterstufen der Lunar Module vor allem durch den langen Schatten zu erkennen.^[12]

• LRO-Bilder von Landestellen
• 

  Apollo 11

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  Apollo 12

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  Apollo 14

• 

  Apollo 15

• 

  Apollo 16

• 

  Apollo 17

• 

  Luna 21

Siehe auch

• Chronologie der Mond-Missionen
• Liste der künstlichen Objekte auf dem Mond
• Mondkarten, Selenodäsie
• Bemannter Mondflug nach Apollo
• Zond 3, sowjetisches bemanntes Mondprogramm

Weblinks

 Commons: Lunar Reconnaissance Orbiter – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Arizona State University: Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (englisch)
• NASA: Lunar Reconnaissance Orbiter (englisch)
• NSSDC: Lunar Reconnaissance Orbiter (englisch)
• Raumfahrer.net: LRO und LCROSS: Die NASA kehrt zum Mond zurück

Einzelnachweise

• NASA: Missions-Newsfeed

1. ↑ Nasa Missions Homepage, 15. Juni 2009
2. ↑ NASA: NASA Awards Launch Services for Lunar Mission 28. Juli 2006
3. ↑ NASA: New NASA Ames Spacecraft to Look for Ice at Lunar South Pole, 10. April 2006
4. ↑ http://news.cnet.com/8301-19514_3-10268241-239.html
5. ↑ NASA: Bilder von fünf der sechs Apollolandestellen , 19. Juli 2009
6. ↑ Süddeutsche Zeitung: [1], 9. September 2011
7. ↑ MSSS: Lunar Reconnaissance Orbiter Camera
8. ↑ ASU: Lunar Reconnaissance Orbiter Camera
9. ↑ Lunar Reconnaissance Orbiter: Spacecraft & Instruments
10. ↑ LRO Team: We are there!!! 23. Juni 2009
11. ↑ NASA/ASU: LRO's First Moon Images 2 Juli 2009
12. ↑ NASA/ASU: LRO Sees Apollo Landing Sites, 17. Juli 2009

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Kursiv geschriebene Missionen sind aktiv.

Gestrichene Missionen: LUNAR-A · LEO

Siehe auch: Chronologie der Mond-Missionen · Mondlandung · Apollo-Programm · Sowjetisches bemanntes Mondprogramm · Bemannter Mondflug nach Apollo