Wie fliegt ein Raumschiff zum Mond und wie lange dauert das?

Am 23. August um 19:34 Uhr (Ortszeit Hanoi) landete die unbemannte indische Raumsonde Chandrayaan-3 nach einem 41-tägigen Flug erfolgreich am Südpol des Mondes. Mit dieser Mission wurde Indien das erste Land der Welt, dem die Landung einer Raumsonde am Südpol des Mondes gelang – einem Ort, den noch nie ein Mensch betreten hat.

Eine der wichtigsten Fragen, die sich stellen, ist, warum die indische Raumsonde Chandrayaan-3 41 Tage für die Landung auf dem Mond benötigte.

Zum Vergleich: Die russische Raumsonde Luna-25 benötigte nur 6 Tage, um in die Mondumlaufbahn einzutreten, die chinesische Raumsonde Chang'e 2 erreichte den Mond in nur 4 Tagen bei einer Mission im Jahr 2010. Auch die NASA-Raumsonde Apollo-11 benötigte dafür nur 4 Tage und erweckte den Eindruck, als würden 3 Astronauten auf dem Mond landen.

Sogar die sowjetische Raumsonde Luna-1 benötigte bei einer Mission im Jahr 1959 nur 36 Stunden, um die Mondumlaufbahn zu erreichen.

Der große Unterschied in der Missionsdauer ist darauf zurückzuführen, dass Chandrayaan-3 das Raketensystem Launch Vehicle Mark-III (LVM-3) verwendet, das eine wesentlich geringere Startkraft als die oben genannten Trägersysteme besitzt, um Kosten zu sparen.

Um die technologischen Einschränkungen auszugleichen, musste Chandrayaan-3 eine ausgeklügelte Methode anwenden, die auf der Gravitation von Mond und Erde basierte, um ihr Ziel zu erreichen. Das Raumschiff musste 4,5 Mal die Erde und viele Male den Mond umrunden, um die notwendige Geschwindigkeit zu stabilisieren, bevor es landen konnte. Deshalb wurde die Missionsdauer auf 40 Tage verlängert.

Astronaut Neil Armstrong neben der amerikanischen Flagge auf dem Mond während der Apollo-11-Mission. (Foto: NASA)

Wie fliegt man zum Mond?

Der Mond ist etwa 384.400 km von der Erde entfernt. Das ist eine enorme Entfernung. Würde man mit dem Auto 100 km/h zum Mond fahren, bräuchte man mehr als 4.000 Stunden oder etwa 166 Tage, um den Erdtrabanten zu erreichen – das entspricht fünf Monaten ununterbrochener Fahrt.

Natürlich können wir nicht mit Autos zum Mond fahren. Die Menschheit ist auf Raumschiffe angewiesen, um ins Weltall zu reisen, und das ist der einzige Weg, wie wir zum Mond gelangen können.

Diese Raumfahrzeuge sind speziell dafür konstruiert, im Vakuum des Weltraums zu reisen und den rauen Bedingungen dieser Reise standzuhalten.

Es gibt verschiedene Methoden, um mit einem Raumschiff zum Mond zu fliegen, darunter der Lunar Rendezvous Orbit, der Earth Rendezvous Orbit und der Direktflug.

Von den drei oben genannten Optionen ist die Lunar Rendezvous Orbit die beliebteste und wird von Russland, den USA und China bei ihren Mondmissionen genutzt.

Lunar Orbit Rendezvous (LOR) oder Lunar Orbit Approach war ein Konzept im US-amerikanischen Apollo-Programm, bei dem ein Hauptraumschiff und eine kleinere Landefähre in die Mondumlaufbahn geschickt wurden.

Die Landefähre trennt sich anschließend vom Mond und landet auf der Mondoberfläche, während das Hauptschiff im Mondorbit verbleibt. Nach Abschluss der Landemission kehrt die Landefähre in den Mondorbit zurück und dockt an das Hauptschiff an. Nachdem die Besatzung von der Landefähre auf das Hauptschiff umgestiegen ist, trennt sich die Landefähre wieder ab. Das Hauptschiff bringt die Astronauten dann zurück zur Erde.

LOR selbst ist ebenfalls in viele verschiedene Flugmodi unterteilt, abhängig vom Raketensystem, bemannten oder unbemannten Raumfahrzeug.

Die Flugbahn der indischen Raumsonde Chandrayaan-3 während ihrer 41-tägigen Reise zum Mond. (Foto: ISRO)

Der Direktflug wird als eine Mischung aus den LOR-Flugmodi betrachtet; im Wesentlichen wird eine Rakete gebaut, die direkt von der Erde zum Mond fliegen und dann mit derselben Rakete zurückfliegen kann.

Der letzte Versuch eines Menschen, zum Mond zu fliegen, war das Earth Orbital Rendezvous (EORR), eine Methode, die von der NASA vor dem Apollo-Programm angewendet wurde.

Der Clou des EOR-Ansatzes ist der Start mehrerer verschiedener Raumfahrzeugkomponenten in die Erdumlaufbahn, wo sie zu einem größeren Raumfahrzeug zusammengebaut werden. Dieses größere Raumfahrzeug würde dann zum Mond fliegen, dort landen und anschließend wieder zur Erde zurückkehren.

Wie lange dauert ein Flug zum Mond?

Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Mondsonde beträgt etwa 38.000 km/h (das Zehnfache der Schallgeschwindigkeit).

Die Reisezeit eines Raumschiffs zum Mond hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Raumschifftyp, seiner Geschwindigkeit und der Umlaufbahn. Im Durchschnitt benötigt ein Raumschiff bei einer Geschwindigkeit von etwa 5.300 km/h etwa drei bis vier Tage für die Reise von der Erde zum Mond. Diese Zeitspanne umfasst das Überwinden der Erdanziehungskraft, den Flug durch den Weltraum und das Erreichen des Gravitationsfeldes der Mondumlaufbahn.

Je nach Mission variiert die Flugzeit eines Raumschiffs zum Mond, im Durchschnitt beträgt sie jedoch 3 bis 4 Tage.

Die Flugbahn eines Raumfahrzeugs beeinflusst auch die Zeit, die es benötigt, um den Mond zu erreichen. Raumfahrzeuge folgen oft einer gekrümmten Bahn, der sogenannten Transferflugbahn, um den Mond zu erreichen. Dadurch können sie die Schwerkraft von Erde und Mond nutzen, um Treibstoff zu sparen und effizienter zu reisen. Die genaue Flugbahn hängt von den Missionsanforderungen und den spezifischen Zielen der Weltraummission ab.

In den letzten Jahren ist das Interesse an der Erforschung des Mondes wieder gestiegen, und es gibt Pläne für zukünftige Missionen, um Menschen zum Mond zurückzubringen und sogar eine permanente menschliche Präsenz auf der Mondoberfläche zu etablieren.

Diese Missionen werden voraussichtlich hochentwickelte Raumfahrzeuge und Technologien erfordern, und Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten ständig daran, neue Wege zu entwickeln, um die Reise zum Mond schneller und effizienter zu gestalten.

Mit dem fortschreitenden technologischen Fortschritt könnten wir in Zukunft noch schnellere Zeitreisen erleben, was neue Möglichkeiten für die Erforschung des Mondes und darüber hinaus eröffnen würde.

Quelle: https://vtc.vn/tau-vu-tru-bay-len-mat-trang-the-nao-mat-bao-lau-ar815650.html