Japan startet Röntgenbeobachtungssatellit und Mondlandefähre

Welt – Japan startet Röntgenbeobachtungssatellit und Mondlander „Moon Sniper“ — Eine Illustration der Landung der Raumsonde „Moon Sniper“ auf der Mondoberfläche. Foto: JAXA.

Der von der japanischen Raumfahrtbehörde initiierte Weltraumstart, der aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen mehrmals verschoben werden musste, erfolgte am Dienstag um 8:42 Uhr japanischer Zeit vom Weltraumbahnhof Tanegashima aus.

Welt - Japan startet Röntgenbeobachtungssatellit und Mondlander — Der XRISM-Satellit und die Mondlandefähre starteten am Dienstagmorgen von Japan aus. Foto: JAXA/YouTube.

Die Veranstaltung wurde live auf dem YouTube-Kanal von JAXA in englischer und japanischer Sprache übertragen.

Der XRISM-Satellit (ausgesprochen „crism“), kurz für X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission, ist ein Gemeinschaftsprojekt von JAXA und NASA unter Beteiligung der Europäischen Weltraumorganisation und der Kanadischen Weltraumorganisation.

Im Rahmen der Veranstaltung wurde auch JAXAs SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) gestartet. Diese kleine Erkundungssonde wurde entwickelt, um mithilfe hochpräziser Landetechnologie die Fähigkeit zu demonstrieren, einen Standort mit einer Genauigkeit von 100 Metern anstatt der üblichen 1 Kilometer zu bestimmen. Diese hohe Genauigkeit brachte der Mission den Namen „Moon Sniper“ ein.

Der Satellit wird zusammen mit seinen beiden Instrumenten die heißesten Regionen, größten Strukturen und gravitationsstärksten Objekte im Universum beobachten. XRISM wird Röntgenstrahlen nachweisen können, eine für das menschliche Auge unsichtbare Wellenlänge.

Studium von Sternexplosionen und Schwarzen Löchern

Röntgenstrahlen werden von den energiereichsten Objekten und Ereignissen im Universum ausgesendet. Deshalb wollen Astronomen sie erforschen.

„Zu den Ereignissen, die wir mit XRISM untersuchen wollen, gehören explodierende Sterne und Strahlungsjets, die von supermassereichen Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien mit nahezu Lichtgeschwindigkeit ausgestoßen werden“, sagte Richard Kelley, leitender Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Am meisten freuen wir uns aber natürlich auf die unerwarteten Phänomene, die XRISM bei seinen Beobachtungen des Universums um uns herum entdecken könnte.“

Im Vergleich zu den Wellenlängen anderer Lichtarten sind Röntgenstrahlen so kurz, dass sie sogar durch schüsselförmige Spiegel hindurchdringen können, die zur Erfassung von sichtbarem Licht, Infrarotlicht und ultraviolettem Licht verwendet werden, wie beispielsweise die Teleskope James Webb und Hubble.

XRISM ist mit einer Reihe ineinandergreifender, gekrümmter Spiegel ausgestattet, was die Detektion von Röntgenstrahlen erleichtert. Der Satellit muss nach dem Erreichen der Umlaufbahn regelmäßig alle paar Monate kalibriert werden. Die Mission soll drei Jahre dauern.

Der Satellit kann Röntgenstrahlen mit Energien von 400 bis 12.000 Elektronenvolt detektieren, die deutlich energiereicher sind als sichtbares Licht mit 2 bis 3 Elektronenvolt. Diese Fähigkeit ermöglicht die Erforschung der größten Himmelskörper im Universum.

Der Satellit trägt zwei Instrumente namens Resolve und Xtend. Resolve kann selbst kleinste Temperaturänderungen erfassen und so Quelle, Zusammensetzung, Bewegungseigenschaften und physikalischen Zustand der Röntgenstrahlung bestimmen. Dank eines Blocks aus flüssigem Helium arbeitet Resolve bei -273,10 Grad Celsius, einer Temperatur, die 50-mal kälter ist als im Weltraum.

Das Gerät wird es Astronomen ermöglichen, Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln, wie zum Beispiel die chemischen Eigenschaften der glühend heißen Gasregionen in Galaxienhaufen.

„Resolve an Bord von XRISM wird es uns ermöglichen, die Zusammensetzung kosmischer Röntgenquellen auf einem bisher unmöglichen Niveau zu analysieren“, sagte Kelley. „Wir erwarten, neue Erkenntnisse über die heißesten Objekte im Universum zu gewinnen, darunter explodierende Sterne, Schwarze Löcher und die sie umgebenden Galaxien sowie Galaxienhaufen.“

Darüber hinaus wird Xtend XRISM einen der größten Sichtwinkel aller jemals eingesetzten Röntgenbeobachtungssatelliten bieten.

„Die von XRISM erfassten Spektren werden eine beispiellose Detailgenauigkeit für die beobachteten Phänomene aufweisen“, sagte Brian Williams, NASA- Projektwissenschaftler für XRISM am Goddard Space Flight Center. „Diese Mission wird uns Einblicke in die schwierigsten Bereiche der Astronomie ermöglichen, wie beispielsweise die innere Struktur von Neutronensternen und die Strahlungsjets, die von Schwarzen Löchern in aktiven Galaxien ausgestoßen werden.“

Mondscharfschütze zielt auf einen Mondkrater

SLIM wird unterdessen mit einem eigenen Antriebssystem zum Mond fliegen. Etwa drei bis vier Monate nach dem Start wird die Sonde in die Mondumlaufbahn eintreten, den Mond einen Monat lang umkreisen und vier bis sechs Monate nach dem Start eine sanfte Landung einleiten. Gelingt die Landung, wird die Technologiedemonstrationsmission auch die Mondoberfläche kurz untersuchen.

Anders als andere Mondlandemissionen, die den Südpol anvisierten, wird SLIM in der Nähe des Mondkraters Shioli nahe dem Nektarmeer landen. Dort wird die Sonde die Gesteinszusammensetzung analysieren, um Wissenschaftlern zu helfen, den Ursprung des Mondes zu entschlüsseln. Der Landeplatz liegt südlich des Mare Tranquillitatis, wo Apollo 11 1969 in der Nähe des Mondäquators landete.

Nach den USA, der Sowjetunion und China gelang Indien als viertem Land eine erfolgreiche Mondlandung, als die Raumsonde Chandrayaan-3 am 23. August am Südpol des Mondes landete. Zuvor war die japanische Mondsonde Hakuto-R des Unternehmens iSpace im April bei der Landung aus einer Höhe von 4,8 km abgestürzt und mit der Mondoberfläche kollidiert.

Die SLIM-Raumsonde ist mit bildbasierter Navigationstechnologie ausgestattet. Das Ziel einer präzisen Mondlandung ist ein zentrales Anliegen der JAXA und anderer Raumfahrtagenturen.

Ressourcenreiche Regionen wie der Südpol des Mondes und die schattigen Gebiete mit Wassereis bergen auch Gefahren auf den Mondkratern und der felsigen Oberfläche. Zukünftige Missionen müssen in der Lage sein, in engen Gebieten zu landen, um diese Gefahren zu vermeiden.

SLIM zeichnet sich zudem durch sein geringes Gewicht aus, ein Faktor, der angesichts der zunehmenden Missionsfrequenzen von Raumfahrtagenturen und der Erforschung von Monden anderer Planeten wie dem Mars wahrscheinlich eine wichtige Rolle spielen wird. JAXA ist überzeugt, dass die Erreichung der SLIM-Ziele die Landemissionen grundlegend verändern wird: „Von der Landung dort, wo wir landen können, hin zur Landung dort, wo wir landen wollen.“

Nguyen Quang Minh (laut CNN)

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