LRO & Slim: Tischtennislaser zwischen Mondorbiter und Landefähre
Wie die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa am 29. Juli 2024 berichtet(öffnet im neuen Fenster) , hat ihr Mondorbiter LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) mit der japanischen Mondlandefähre Slim (Smart Lander for Investigating Moon) eine Art Tischtennisspiel mit Laserstrahlen in diesem Frühling aufgeführt.
Die japanische Raumfahrtbehörde Jaxa hatte ihre Landefähre am 19. Januar 2024 erfolgreich auf der Mondoberfläche landen können. Jedoch ist Slim dabei umgekippt und zeigt seitdem mit seiner Nase in den Mondsand (Regolith).
Die Nasa hatte mit LRO versucht, den Retroreflektor von Slim anzusteuern - auch wenn die Raumsonde dafür eigentlich nicht konzipiert wurde, Reflektoren zu finden oder anzupingen. Sein Lasergerät ist ein Höhenmesser, mit dem topografische Details der Mondoberfläche erfasst und eine Karte der Krater und Ebenen des Mondes erstellt werden.
Beschuss der Retroreflektoren auf dem Mond
Der Reflektor der Slim-Landefähre ist eine kuppelförmige, kleinen Struktur, die auf der Rückseite des Landers direkt unter den Sonnenkollektoren angebracht ist. Im Wesentlichen besteht ein Reflektor aus einer Reihe von Spiegeln oder acht Quarz-Eckprismen. Sie sind in der Lage, ein Lasersignal zu empfangen und es direkt an die Quelle zurückzusenden. Das ermöglicht eine äußerst präzise Entfernungsmessung auf der Grundlage der Lichtgeschwindigkeit.
Bei den ersten acht Versuchen, bei denen der Mondorbiter seine Laser auf Slim abfeuerte, konnte der Retroreflektor nicht getroffen werden. Doch am 24. Mai 2024 gelang es LRO bei zwei aufeinanderfolgenden Mondumkreisungen den Reflektor von Slim zu treffen. Dabei befindet sich die Landefähre seit einigen Monaten deaktiviert auf der Mondoberfläche.
Auch mit Chandrayaan-3 wurde Pingpong gespielt
Erst im Dezember 2023 konnte LRO beweisen, dass die Sonde einen Retroreflektor ansteuern kann. Die Landefähre Vikram der indischen Raumfahrtbehörde Isro war wenige Monate zuvor, im August 2023, auf der Mondoberfläche gelandet.
Aus einer Höhe von 100 Kilometern richtete LRO Laserimpulse auf die Vikram-Landestelle und registrierte eine Antwort. Die gleiche Technik wurde für den Kontakt mit Slim verwendet, obwohl sich der Orbiter zu diesem Zeitpunkt nur 71 km über der Mondoberfläche befand.
Die Nasa geht davon aus, dass diese Retroreflektoren eines Tages die Erforschung des Mondes unterstützen könnten, indem sie vielleicht den Artemis-Missionen helfen, präzise auf der Mondoberfläche zu landen. Diese Fähigkeit kann zudem von der Erde aus getestet werden.
Das Apache Point Observatory Lunar Laser-ranging Operation (Apollo) in New Mexico sendet beispielsweise Laserpulse auf die koffergroßen Retroreflektoren, die von den Apollo-Mondmissionen zurückgelassen wurden. Auf diese Weise kann die Entfernung zwischen Mond und Erde bis auf wenige Millimeter genau bestimmt werden. Bei diesen Messungen kam heraus, dass sich der Mond jedes Jahr um etwa 3,8 Zentimeter von der Erde entfernt.