NASA-Instrumente bereit für den Flug auf der kommerziellen Mondlandefähre Peregrine

By | January 5, 2024

WASHINGTON – Während sich die NASA auf den ersten Start eines kommerziellen Mondlanders mit von der Agentur gesponserten Nutzlasten vorbereitet, versucht sie, die wissenschaftlichen Erkenntnisse, die sie erreichen kann, mit den Herausforderungen der Landung auf dem Mond und anderen aufkommenden Problemen in Einklang zu bringen.

Die United Launch Alliance gab am 4. Januar bekannt, dass sie die Überprüfung der Startbereitschaft für den Jungfernflug ihrer Vulcan Centaur-Rakete, einer Mission mit der Bezeichnung Cert-1, abgeschlossen hat. Diese Überprüfung bestätigte einen geplanten Start am 8. Januar um 2:18 Uhr Eastern Time mit einer 85-prozentigen Wahrscheinlichkeit eines akzeptablen Zeitpunkts.

Die Hauptnutzlast von Cert-1 ist Peregrine, ein kommerzieller Mondlander, der von Astrobotic aus Pittsburgh entwickelt wurde. Die Wäsche trägt 20 Nutzlasten, darunter fünf NASA-Instrumente im Rahmen des 2019 verliehenen Commercial Lunar Payload Services (CLPS)-Preises.

Drei der Instrumente – das Near-Infrared Volatile Spectrometer System (NIRVSS), das Neutron Spectrometer System (NSS) und das Peregrine Ion-Trap Mass Spectrometer (PITMS) – werden zusammenarbeiten, um flüchtige Stoffe wie Oberflächenwasser und Exosphäre zu untersuchen Mond.

„Wir erwarten an diesem Peregrine-Landeplatz kein natürliches Wasser“, sagte Richard Elphic, NSS-Hauptforscher am Ames Research Center der NASA, in einer Medienkonferenz am 4. Januar. Der Landeplatz in der Nähe der Gruithuisen-Kuppeln liegt außerhalb der Polarregionen, in denen sich vermutlich Wasser und anderes Eis befinden. „Aber der Lander wird die Oberfläche während seines Abstiegs mit Raketenabgasspray besprühen“, sagte er, darunter auch Wasser, das das NSS und die anderen beiden Instrumente erkennen konnten.

Die drei Instrumente, die zusammenarbeiten, sagte er, „können uns helfen, besser zu verstehen, wie Wassermoleküle wandern und möglicherweise an den kalten Mondpolen landen.“

Zu den weiteren flüchtigen Stoffen, die die Instrumente erkennen können, gehören Kohlendioxid, Ammoniak und Methan, sagte Tony Colaprete, NIRVSS-Hauptforscher bei NASA Ames. Es könnten auch schwefelhaltige Verbindungen nachgewiesen werden, die höhere Temperaturen überstehen können. „Es wird interessant sein zu sehen, ob es an diesem Landeplatz Schwefel gibt“, sagte er und verwies auf die Entdeckung von Schwefel durch die indische Mission Chandrayaan-3 im vergangenen Jahr auf einer Breite von etwa 70 Grad südlicher Breite.

„Wir sind sehr daran interessiert, den Zusammenbruch der Hydrazinwolke aus den Sinktriebwerken zu verstehen“, sagte Barbara Cohen, PITMS-Hauptforscherin am Goddard Space Flight Center der NASA. Dieses Instrument kann auch eine Vielzahl flüchtiger Stoffe sowie Edelgase in der Exosphäre erkennen.

Ein viertes Instrument, das Linear Energy Transfer Spectrometer, wird Strahlungsmessungen während der Reise der Sonde zum und im Orbit um den Mond sowie nach der Landung durchführen. Ein fünftes Instrument, das Laser Retroreflector Array, ist ein passives Instrument zur Unterstützung von Langstreckenmessungen des Landers und ähnelt Retroreflektoren, die auf anderen Landern verwendet werden, einschließlich denen anderer Raumfahrtbehörden.

Die NASA plante, bis zu zehn Instrumente auf Peregrine zu fliegen, doch letztes Jahr entfernte die NASA fünf davon. Beamte der Agentur sagten in einem Briefing am 29. November, dass sie diese Experimente aufgrund von Problemen mit der Leistung des Landers und den ihm zur Verfügung stehenden Sinktriebwerken eingestellt habe.

In diesem Briefing sagte Chris Culbert, CLPS-Programmmanager der NASA, dass die Agentur die Wissenschaft, die sie mit den ersten Landemissionen betreiben möchte, mit dem Nachweis abwäge, dass Lander die Oberfläche sicher erreichen können.

„Diese frühen Missionen bieten einige klare wissenschaftliche Möglichkeiten, aber wir haben uns nicht von spezifischen wissenschaftlichen Strategien leiten lassen, bis wir einigermaßen sicher waren, dass der Markt tatsächlich reibungslos liefern und auf dem Mond landen könnte“, sagte er. Spätere CLPS-Missionen würden komplexere wissenschaftliche Ziele verfolgen, fügte er hinzu.

Es besteht auch Unsicherheit über den Business Case für kommerzielle Mondsonden. „Ich glaube nicht, dass es ganz klar ist, zumindest nicht für uns bei der NASA“, welche Märkte die Nachfrage nach solchen Sonden ankurbeln werden, sagte er. „Ich denke, dass sich dies im Laufe der Zeit stark weiterentwickeln wird, aber der erste Schritt ist eine erfolgreiche Landung.“

Anliegen der Navajo-Nation

Zusätzlich zu den fünf Instrumenten der NASA transportiert Peregrine Nutzlasten von zahlreichen Unternehmen und Organisationen, darunter auch nationale Raumfahrtagenturen. Darunter sind Gegenstände von Celestis und Elysium Space, zwei Unternehmen, die anbieten, Proben eingeäscherter Überreste als Denkmal in den Weltraum zu bringen.

Diese Anschuldigungen haben scharfe Kritik seitens der Navajo-Nation hervorgerufen, die die Platzierung menschlicher Überreste auf dem Mond als einen Akt der Schändung ansieht. Buu Nygren, Präsident der Navajo-Nation, sagte letzten Monat, er habe die NASA gebeten, den Start wegen dieser Nutzlasten zu verschieben, und verwies auf eine Vereinbarung im Anschluss an die Lunar Prospector-Mission im Jahr 1998, bei der die Asche des Planetenforschers Eugene Shoemaker transportiert wurde. Die NASA reagierte auf die Kritik der Navajo-Nation und sagte, sie werde sich vor künftigen Missionen mit ihnen beraten.

Beim Briefing am 4. Januar sagte Joel Kearns, stellvertretender stellvertretender Administrator für Exploration im Science Mission Directorate der NASA, die Agentur habe einen Brief von der Navajo-Nation erhalten, in dem um eine „Stammeskonsultation“ zu diesen Nutzlasten gebeten wurde. Der Brief wurde auch an das Verkehrsministerium geschickt, zu dem auch die Federal Aviation Administration gehört, die Behörde, die kommerzielle Starts lizenziert.

„Ein zwischenstaatliches Team untersucht dies derzeit genauer“, sagte er und plante unter anderem ein Treffen mit Vertretern der Navajo-Nation. Er sagte, die Agentur könne keine weiteren Einzelheiten zu diesen Bemühungen bekannt geben, auch nicht, wann das Treffen stattfinden könnte.

Es ist unklar, ob die NASA etwas gegen diese Nutzlasten unternehmen könnte, da sie auf einem kommerziellen Lander und nicht auf einer von der NASA geleiteten Mission fliegen. „Das sind kommerzielle Missionen. Wir haben nicht die Struktur, um ihnen zu sagen, was sie fliegen können und was nicht“, sagte Culbert. Eine solche Genehmigung würde wahrscheinlich von der FAA im Rahmen der Nutzlastüberprüfung erfolgen, die Teil des Startlizenzierungsprozesses ist, sagte er.

Kommerzielle Mondlandefahrzeuge „sind eine ganz neue Branche und eine, aus der jeder lernt, während wir dies in den letzten Jahren etabliert haben“, fügte Kearns hinzu. „Wir nehmen Bedenken wie die der Navajo-Nation sehr, sehr ernst und denken, dass wir dieses Gespräch fortsetzen werden.“

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