Warum ist eine Reise zum Mond heute „schwieriger“ als vor 50 Jahren?

Schwierigkeiten beim Bau des Raumfahrzeugs, beim Landevorgang und die Unerfahrenheit privater Unternehmen haben dazu geführt, dass viele der jüngsten Mondlandeversuche gescheitert sind.

Die Vulcan Centaur-Rakete mit der Mondlandefähre Peregrine hebt von der Startrampe ab. Foto: William Harwood/CBS News

Am 8. Januar um 13:18 Uhr (Ortszeit Hanoi ) startete die Vulcan Centaur-Rakete von Florida, USA, mit der Mondlandefähre Peregrine an Bord. Die amerikanische Firma Astrobotic Technology hatte Peregrine im Auftrag der NASA entwickelt. Der Start weckte daher die Hoffnung, dass die erste amerikanische Landefähre seit über einem halben Jahrhundert wieder auf dem Mond landen würde.

Kurz nach dem Start stellte Astrobotic Technology jedoch fest, dass Peregrine Treibstoff verlor. Der Treibstoffmangel reduzierte die Chancen der Raumsonde auf eine sanfte Landung auf dem Mond rasch auf null.

Peregrine ist nicht der einzige Fehlschlag der jüngeren Vergangenheit. Die russische Raumsonde Luna 25 stürzte 2023 ab, fast 60 Jahre nachdem die sowjetische Luna 9 die erste sanfte Landung auf dem Mond geschafft hatte. Bisher weisen privat entwickelte Mondlandefähren eine hundertprozentige Ausfallquote auf. Neben Peregrine stürzte 2019 die israelische Sonde Beresheet ab, während die Sonde des japanischen Unternehmens iSpace im vergangenen Jahr verunglückte.

Herausforderungen bei Mondlandern

Eine der größten Herausforderungen ist das Gewicht, so Jan Wörner, ehemaliger Direktor der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). „Man steht immer kurz vor dem Scheitern, denn das Raumschiff muss leicht genug sein, sonst kann es nicht fliegen“, sagte er.

Hinzu kommt, dass die meisten Raumfahrzeuge Prototypen sind. Raumfahrzeuge sind, abgesehen von wenigen Ausnahmen, Spezialmaschinen. Sie werden nicht in Serie gefertigt und verwenden nicht dieselben bewährten Systeme und Konstruktionen. Außerdem müssen sie im Weltraum selbstständig funktionieren. „Wenn Sie ein Problem mit Ihrem Auto haben, können Sie es reparieren lassen, aber im Weltraum haben Sie diese Möglichkeit nicht“, sagt Worner.

Der Mond selbst stellt Raumfahrzeuge vor Herausforderungen. Er besitzt zwar Schwerkraft – nur ein Sechstel der Erdschwerkraft –, aber keine Atmosphäre. Anders als auf dem Mars, wo Raumfahrzeuge zu einem Landepunkt fliegen und mithilfe von Fallschirmen abbremsen können, hängt die Landung auf dem Mond vollständig von den Triebwerken ab. Verfügt die Sonde, wie die meisten kleinen Raumsonden, nur über ein einziges Triebwerk, muss dieses steuerbar sein, da es keine andere Möglichkeit gibt, den Abstieg zu kontrollieren. Das Triebwerk muss außerdem über einen Schubregler verfügen, um den Schub anpassen zu können.

Astronaut Buzz Aldrin steht im Juli 1969 während der Apollo-11-Mission mit der amerikanischen Flagge auf dem Mond. Foto: NASA

Warum ist die Mondlandung auch heute noch so schwierig?

Seit den 1960er Jahren landen Raumfahrzeuge erfolgreich auf dem Mond. Daher mag es etwas rätselhaft erscheinen, dass der Mond nach Jahrzehnten immer noch ein so schwieriges Ziel darstellt.

Die bisherigen Erfolge von Mondmissionen liefern einen Grund: Mondlandefähren gerieten kurz nach dem Apollo-Programm in Vergessenheit. Als Chinas Raumsonde Chang’e 3 im Jahr 2013 landete, war dies die erste erfolgreiche Landung auf dem Mond seit der sowjetischen Luna 24 im Jahr 1976.

„Seit Jahrzehnten wurde keine Mondlandefähre mehr entwickelt. Die Technologie ist noch nicht so weit verbreitet, dass man einfach von anderen lernen könnte“, sagte Nico Dettmann, Leiter des Mondforschungsteams der ESA.

Tests sind wichtig. Während Raketen fixiert und Schritt für Schritt getestet werden können, sind die Möglichkeiten für Raumfahrzeuge deutlich eingeschränkter. Tests können die Funktionsfähigkeit von Elektrik, Antrieb, Navigation, Kommunikation und Instrumenten überprüfen. Raumfahrzeuge können auch Rütteltests unterzogen werden, um sicherzustellen, dass sie den starken Erschütterungen beim Start standhalten. Eine Mondlandung lässt sich jedoch nicht effektiv simulieren.

Im Wettlauf ins All vor Jahrzehnten investierte die NASA 25 Milliarden Dollar in das Apollo-Programm, das mehrfach scheiterte, bevor es den Mond erreichte. Die Behörde verfügt heute über rund 70 Jahre Erfahrung und Expertise in der Entwicklung, dem Bau und der Erprobung von Raumfahrzeugen.

Im Rahmen eines neuen Programms namens Commercial Lunar Payload Services (CLPS) will die NASA jedoch die Kosten senken und die US-Raumfahrtindustrie ankurbeln, indem sie private Unternehmen wie Astrobotic Technology und Intuitive Machines dafür bezahlt, ihre Ausrüstung zum Mond zu schicken.

Dieser Kompromiss birgt ein höheres Risiko des Scheiterns, weshalb mehr Schiffe sinken werden. „Diese Unternehmen sind alle relativ neu. Sie führen diese Missionen auch mit vergleichsweise geringen Budgets durch“, sagt Dr. Joshua Rasera vom Imperial College London.

Rasera argumentiert jedoch, dass sich die Strategie auszahlt, da Unternehmen aus Fehlern lernen. „Selbst wenn die ersten Missionen scheitern, ist es letztendlich immer noch günstiger, wenn man die Gesamtzahl der Missionen betrachtet“, sagt er.

Thu Thao (Laut Guardian )

Quellenlink: https://vnexpress.net/tai-sao-len-mat-trang-ngay-nay-kho-hon-50-nam-truoc-4700463.html