US-Forscher entwickeln Navigationssystem für den Mond

GPS-artiges System soll Astronauten die Orientierung auf dem Mond ermöglichen. US-Forscher entwickeln ein Navigationssystem für den Mond, das es Astronauten ermöglichen soll, sich auf dem Erdtrabanten wie zu Hause mit einem GPS-Gerät zurechtzufinden. Das System beruht auf einem Netz von Satelliten, Funkstationen und Sensoren auf dem Mond.

23. Juli 2008 um 17:47 Uhr / Werner Pluta

Lange war es ruhig auf unserem direkten Nachbarn im Weltraum. Doch bald wird er wieder menschlichen Besuch bekommen: Bis zum Jahr 2020 wollen die Amerikaner wieder auf dem Mond landen, und auch die Chinesen haben angekündigt, dass Taikonauten aus dem Reich der Mitte den Mond besuchen sollen. Dafür, dass sie sich dort gut zurechtfinden können, soll Ron Li sorgen, Direktor des Mapping and GIS Laboratory der Ohio State University in Columbus.

Wegen der fehlenden Satelliten können die Astronauten nicht das auf der Erde bewährte Navigationssystem GPS nutzen. Eigene GPS-Satelliten in die Mondumlaufbahn zu schicken, ist jedoch zu teuer. Dennoch wünscht sich die US-Weltraumbehörde Nasa für den Mond ein System, das sich wie GPS nutzen lässt.

Li hat deshalb das " Lunar Astronaut Spatial Orientation and Information System " (LASOIS) vorgeschlagen. Einen Teil des Systems bilden Navigations-, Aufklärungs- und Kommunikationssatelliten in der Mondumlaufbahn. Dazu kommen Funkstationen, die im Vorfeld einer bemannten Mondmission auf der Mondoberfläche installiert werden sollen. Daneben werden mobile Bewegungssensoren und Kameras auf bemannten oder unbemannten Fahrzeugen sowie auf den Helmen der Astronauten in das Netz integriert.

Zunächst wollen die Wissenschaftler aus den Bildern, die die Satelliten aus dem Orbit aus aufgenommen haben, sowie aus Bildern, die auf der Mondoberfläche entstanden sind, Landkarten des Mondes erstellen. Aus den Daten, die die Bewegungssensoren von Astronauten und Fahrzeugen liefern, berechnen Computer deren Positionen. Die auf dem Mond installierten Funkstationen dienen dabei als Referenzpunkte auf der Mondoberfläche.

Jeder Astronaut bekommt dann ein Mondnavigationsgerät, auf dem er sich wie auf einem GPS-Navigationsgerät seine Position und seinen Weg anzeigen lassen kann. Die Geräte könnten nach der Vorstellung von Li in den Ärmel der Raumanzüge integriert werden.

Eine solches System sei notwendig, weil die Orientierung auf dem fremden Himmelskörper sehr schwierig ist, erklärt Li, der bereits an den Navigationssystemen der Marsfahrzeuge Spirit und Opportunity mitgearbeitet hat.

Die Mondoberfläche besteht weitgehend aus grauem Gestein. Wegen fehlender Landmarken wie Pflanzen oder Gebäuden ist das Abschätzen von Entfernungen kaum möglich. Hinzu kommt, dass die Krümmung der Mondoberfläche stärker ist als die der Erde, schließlich ist der Mond deutlich kleiner. Das bedeutet, dass der Horizont viel näher ist. Orientierungspunkte wie die Landefähre verschwinden deshalb schneller hinter dem Horizont. Fehleinschätzungen über die eigene Position können auf dem Erdtrabanten jedoch fatale Folgen haben.

Als Beispiel führt Li die Apollo 14-Mission an: Die beiden Astronauten Alan Shepard und Edgar Mitchell sollten den Cone Krater erkunden. Obwohl der nur gut einen Kilometer von der Landefähre entfernt war, konnten die Astronauten ihn nicht finden. Sie mussten die Mission abbrechen, weil der Sauerstoff knapp wurde. Später stellte man fest, dass sie nur wenige Meter vom Rand des Kraters entfernt umgekehrt waren.

Derzeit arbeitet die Nasa an mehreren Projekten, die eine Rückkehr der Menschen zum Mond vorbereiten sollen. Eines davon ist das Projekt MoonLITE , das die britische Raumfahrtbehörde British National Space Centre (BNSC) und die Nasa vor einige Monaten angekündigt haben: Ein Netz aus einem Satelliten sowie mehreren Sonden, die in den Mondboden eindringen und von dort wissenschaftliche Daten über den Satelliten zur Erde funken sollen. Zudem soll das System als Weltraum-Kommunikationsnetzwerk genutzt werden können.