LCROSS-Einschlag auf dem Mond

Am 9. Oktober 2009 um 13:31 MESZ wird die Oberstufe der Atlas-Rakete, mit der die US-Mondsonde LCROSS gestartet wurde, in den Krater Cabeus nahe am Mond-Südpol einschlagen. Gut vier Minuten später, um 13:35 MESZ, folgt LCROSS selbst.

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LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) wurde zusammen mit der größeren Monderkundungssonde LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) am 18.6.2009 gestartet. Während LRO in eine polare Bahn um den Trabanten eingeschossen wurde, die nach und nach auf 50 km Höhe abgesenkt wurde, ist LCROSS immer noch in einer hochexzentrischen Bahn um die Erde.

Darstellung von LCROSS im finalen Endanflug, Quelle: NASADer erste Vorbeiflug am Mond wurde zu einem gezielten Swingby genutzt. Dabei wurde die Neigung der Bahn stark erhöht. LCROSS kreuzt immer noch in regelmäßigen Abständen die Bahn des Mondes. Dank der starken Inklination ist an solchen Kreuzungspunkten ein Einschlag in den polaren Regionen des Mondes möglich.

Als LCROSS gestartet wurde, vermutete man Vorkommen von Wassereis allenfalls am Boden tiefer polnaher Krater, wo ewige Dunkelheit und Kälte herrscht. Hiervon soll etwas durch den Einschlag der Oberstufe und der Sonde freigesetzt werden. Die Signatur des Wassers und andere Bestandteile der Auswurfwolke soll von der sich nähernden Sonde und von Teleskopen auf der Erde analysiert werden.

Inzwischen weiß man zwar, dass es auf dem Mond ausgedehnte Vorkommen von Wasser gibt, die nicht auf die Pole und schon gar nicht auf wenige Kraterböden beschränkt sind. Dennoch sind die Ergebnisse von LCROSS immer noch wichtig: Die Bestätigung oder Widerlegung größerer Vorkommen  an Punkten ewiger Dunkelheit bestätigt oder widerlegt Theorien zu Transportmechanismen von Wasser auf atmosphärelosen Gesteinskörpern.

Geozentrische Bahn von LCROSS, Quelle: NASAWir wissen zwar, dass es auf dem Mond Wasser gibt, offenbar ausgedehnt und feinverteilt. Wir wissen aber nicht, woher dieses Wasser stammt und ob bzw. wie es sich an bestimmten Stellen in viel größeren Mengen anreichert. Dies ist aber von hohem wissenschaftlichen und über kurz oder lang auch praktischem Interesse. 

In weniger als zwei Tagen werden wir zu diesem Punkt hoffentlich schon mehr wissen –  natürlich wird die vertiefte Analyse der Messungen noch einige Zeit nach dem Einschlag in Anspruch nehmen.

LCROSS muss seine Messdaten in Echtzeit senden, denn eine zweite Chance zum Senden wird es nicht geben! Alles Neue wird es natürlich in Quasi-Echtzeit im NASA-TV geben.

Ich freue mich drauf. Es hat zwar in letzter Zeit schon einige Einschläge von Mondsonden gegeben, zuletzt den der japanischen SELENE/Kaguya. Aber so einen schönen wie den von LCROSS und seiner Oberstufe sieht man nicht alle Tage!

Weitere Information

LCROSS-Missions-Webseite der NASA

LCROSS-Projektwebseite des Ames-Research-Centre (ARC) der NASA

Pressemitteilung von NASA-ARC zur endgültigen Auswahl des Zielkraters (Cabeus anstatt Cabeus A)

Webseite von NASA-TV

„Where and How to Observe the LCROSS Impact“: NASA-Webseite mit Ereignissen rund um den LCROSS-Impakt und einem Verzeichnis von Beobachtungsmöglichkeiten

Start-Press-Kit von LRO und LCROSS

Kosmologs-Artikel vom 19. Oktober 2009 zu den ersten Ergebnissen

Michael Khan

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder. Neben meinem hauptberuflichen Engagement bin ich auch privat als Hobbyastronom aktiv, mein Interesse gilt hauptsächlich der Planetenbeobachtung. Zudem versuche ich, interessierten (insbesondere jungen) Laien die Faszination der Raumfahrt in öffentlichen Vorträgen, auch in Schulen, nahezubringen. Mein besonderes Anliegen ist es, in der Öffentlichkeit das Interesse an den Naturwissenschaften zu wecken. ---------------------------------------------------------------- Eines muss ich noch erwähnen. Eigentlich handelt es sich dabei um Selbstverständlichkeiten. Dennoch zeigt die Erfahrung, dass solche expliziten Hinweise notwendig sind. Grundsätzlich sind Kommentare zu allen meiner Artikel willkommen, von wem auch immer. Dennoch erwarte ich die Einhaltung gewisser, sicher nicht übermäßig restriktiver Regeln: Kommentare sollen sich auf das Thema des Artikels beziehen. Ist dies nicht der Fall, zerfasert die Diskussion in Privatgespäche einzelner Diskutanten. Ferner ist es nun einmal so, dass einige wenige Individuen dazu neigen, Blogs einfach für ihre eigenen Zwecke zu kapern und die Diskussion zu einem Thema umlenken, das sie selbst interessiert, aber beliebig weit vom Thema des aktuellen Artikels ist. Elementare Höflichkeit gebietet, das zur Kenntnis zu nehmen, was ein Blogautor geschrieben hat. Ich behalte mir vor, einzelne Artikel, bei denen ein solcher Sachverhalt erkennbar ist, aus der Kommentarliste zu entfernen. Es ist natürlich so, dass es hier eine gewisse Grauzone gibt. Im Zweifelsfall lasse ich mit mir reden. Beim folgenden Punkt bin ich nicht mehr diskussionsbereit: Kommentare, in denen vorwiegend oder ausschließlich über meine Person oder über Dritte spekuliert wird, insbesondere dann, wenn dabei beleidigende, abwertende oder verächtlich machende Äußerungen verwendet werden, werden gelöscht. Kommt es bei einem Kommentator wiederholt zu solchen Vorfällen, muss er damit rechnen, in meinem Blog gesperrt zu werden. Dies gilt auch dann, wenn ein Kommentator sein kritikwürdiges Verhalten in einem anderen Blog im scilogs-Umfeld, aber noch nicht in "Go for Launch" begangen hat.

14 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Wasser-Eis-Schicht

    Hoffentlich enthält die ausgebrannte Stufe der Atlas-Trägerrakete keine Spuren von Wasserstoff oder Wasserstoff-Verbindungen.

    Centaur ist die Bezeichnung einer mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff (LH2/LOX) angetriebenen Raketenstufe, die häufig mit der Atlas-Rakete (Atlas-Centaur) und der Titan-Rakete (Titan-Centaur) verwendet wurde.

    Nachdem LRO auf sicherem Abstand fliegt, wird der Rest der Treibstoff-Kombination Sauerstoff und Wasserstoff abgelassen.

    Denn genau deren Vorkommen direkt unterhalb der Mondoberfläche soll LCROSS untersuchen.

    Auf dem Tank und auf den Leitungen für den flüssigen Wasserstoff in der Centaur-Raketenstufe könnte eine dünne Wasser-Eis-Schicht festgefroren sein.

    Bei niedriger Temperatur dauert es lange bis das Wasser-Eis im Vakuum sublimiert ist.

    Das kenne ich vom Lyophilisator.

  2. Nachtrag:

    Warum es so lange dauert, bis das Wasser-Eis im Vakuum sublimiert:

    Sobald das Wasser-Eis im Vakuum sublimiert, verbraucht es die Summe aus der Schmelzwärme und der wesentlich grösseren Verdampfungswärme des Wassers.

    Das bedeutet, dass das Wasser-Eis durch die Sublimation ständig kälter wird.

    Dadurch sinkt auch die Geschwindigkeit der Sublimation.

    Letzten Endes wird die Menge des sublimierenden Wasser-Eises nur von der Menge an zugeführter Wärmeenergie bestimmt.

    Im Schatten, und im Hochvakuum wird nur sehr wenig Wärmeenergie in Form von Strahlung zugeführt.

    ———-

    Hoffentlich befindet sich im Inneren des Sauerstofftanks und des Wasserstofftanks kein Wasser-Eis, denn von dort kommt es niemals schnell genug heraus.

    Sobald man etwas von der Kryotechnik kennen gelernt hat:

    Das Wasser-Eis ist immer und überall.

  3. Eis an der Centaur

    Dass sich in den Tanks der Centaur-Oberstufe Eis gebildet haben sollte, erscheint mir extrem unwahrscheinlich.

    Die Möglichkeit besteht, dass sich das eine oder andere Stück Eis außen an der Stufe gehalten haben mag, aber da die Stufe mit ihrer Einschlaggeschwindigkeit von 2.5 km/s und ihrer Leermasse von 2 Tonnen einen Krater von fast 30 Meter Durchmesser und 5 Meter Tiefe reißen wird, sollte das freigesetzte Eis aus dem Boden wohl mengenmäßig Größenordnungen über dem bisschen liegen, was noch an der Stufe geklebt haben mag, sodass Letzteres im Rahmen dieses Experiments vernachlässigbar ist.

    Es war nicht möglich, eine Kupferkugel von vergleichbarer Masse wie der hier verwendeten ausgebrannten Stufe mitzuführen. Die Kupferkugel, die im Rahmen der Mission Deep Impact zum Kometen Tempel 1 mitgeführt hat, war viel kleiner. Im Übrigen war es auch bei Deep Impact keineswegs so, dass die Kollision mit dem Kometen nur durch die Kuperkugel erfolgte. Eine Kugel aus Kupfer kann nämlich nicht navigiert und deswegen auch nicht gezielt werden.

  4. Nobelpreis für Obama

    Das versteh mal einer: An dem Tag, an dem der amerikanische Präsident den Friedensnobelpreis zugesprochen bekommt, greifen die Amis mit schwerem Geschütz den Mond an. Das ist doch nicht gerecht, oder?

  5. Keine dummen Scherze

    Ich gebe es gerne zu, ich liebe dumme Scherze (z.B. Macross anstelle von LCROSS ).

    Als Chemotechniker bin ich geradezu pedantisch auf Verunreinigungen fixiert.

    Was ist denn nun bei LCROSS heraus gekommen?

  6. Was bei LCROSS „heraus kam“

    > Was ist denn nun bei LCROSS heraus gekommen?

    „The data is looking quite exciting – more next week!“ Hat jedenfalls ein an der Mission beteiligter Wissenschaftler heute getwittert – und auch beim Keck Observatory hat man für „Anfang nächster Woche“ eine Verlautbarung angekündigt. Detaillierte wissenschaftliche Auswertungen wird es wohl im Dezember auf dem AGU Fall Meeting in San Francisco geben.

    Den Impaktblitz und den frischen warmen Krater haben jedenfalls sowohl LCROSS wie der LRO klar nachgewiesen, wohingegen das, was (buchstäblich) aus letzterem heraus kam, wesentlich schwieriger zu erkennen ist. Aber dass es keine auffällige Staubfontäne gab, ist ja per se auch schon eine Erkenntnis.

  7. Weitere Beobachtungsdaten

    Ich verweise auf den Blog der wie immer gut informierten (in mindestens einem Fall anscheinend durch Daniel Fischer 🙂 ) Emily Lakdawalla auf planetary.org.

    http://www.planetary.org/blog/article/00002161/
    http://www.planetary.org/blog/article/00002160/
    http://www.planetary.org/blog/article/00002159/

    Die Pressekonferenz selbst muss man nicht unedingt erlebt haben, es sei denn, es interessiert einen, wie „tremendous“ und „awesome“ die Leute dort einander finden, aber die Mission selbst war offenbar ein Erfolg, wenn auch kein visuell spektakulaerer.

    Der Rest ist Datenauswertung, und die dauert.

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