Die US-amerikanische Mondsonde LADEE wurde am 14. Dezember 2013 eingesetzt, um festzustellen, ob durch das Aufsetzen des chinesischen Mondlanders Chang`e 3 Veränderungen in der Atmosphäre des Mondes und seiner Umgebung verursacht werden. Die von LADEE übermittelten Messwerte lieferten keine entsprechenden Hinweise.
Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: NASA.
(Bild: NASA Ames / Dana Berry)
Als am 14. Dezember 2013 anlässlich der bevorstehenden Landung von Chang`e 3 viele Augen auf den Mond gerichtet waren, zielten auch eine Anzahl von Messinstrumenten auf den Mond. Unter ihnen befanden sich die Instrumente des Mondorbiters LADEE der US-amerikanischen Luft- und Raumfahrtagentur (NASA).
LADEE war rechtzeitig von der Erde aus mit einer Reihe von Kommandos versorgt worden, die die Instrumentennutzlast der Sonde in einen für die geplanten Beobachtungen geeigneten Modus versetzten. Außerdem wurde die Instrumentennutzlast so programmiert, dass sie vor und nach der Landung von Chang`e 3 Vergleichsmessungen der Atmosphärenzusammensetzung und von Staubvorkommen vornehmen konnte.
Das Neutral Mass Spectrometer (NMS), ein Massenspektrometer für ungeladene Partikel, wurde speziell so eingestellt, dass es Spuren von Substanzen in der Mondatmosphäre nachweisen kann, die vom Antriebssystem des chinesischen Landers hinterlassen werden. Zu Verbrennungsprodukten, mit denen man rechnete, gehören Moleküle von Stickstoff (N2), Wasser (H2O) und Wasserstoff (H2).
Die anderen beiden Hauptinstrumente von LADEE, das Lunar Dust Experiment (LDEX) zur Erfassung der Staubverteilung über der Mondoberfläche, und das Ultraviolet/Visible Spectrometer (UVS) zur Analyse der von der Exosphäre reflektierten Sonnenstrahlung verblieben in ihrem jeweiligen Standartbetriebsregime. Material, das bei der von Triebwerksschub gebremsten Landung von Chang`e 3 fort geschleudert werden kann, sollte so detektierbar sein, sofern es die Sonde bzw. ihr Messfeld erreicht.
Der Landeplatz von Chang`e 3 mit den Koordinaten 44,12° Nord, 19,51° West lag weit nördlich von LADEEs Flugbahn über die Mondoberfläche. Zum Zeitpunkt der Landung von Chang`e 3 gegen 14:12 Uhr MEZ überflog LADEE eine Position mit den Koordinaten 21,77° Süd, 82,17° Ost – über 3.400 km vom Landeplatz entfernt.
Gegen 14:41 Uhr MEZ, rund eine halbe Stunde nach der Landung, bewegte sich LADEE mit eingeschalteten Instrumenten über den Bereich bei 19,51° westlicher Länge, allerdings noch mehr als 1.300 km südlich vom Landeort. Das NMS beobachtete schon seit 14:22 Uhr MEZ die Exosphäre, das UVS hatte gegen 13:15 Uhr MEZ die Atmosphäre gescannt. LDEX lief, um Einschläge von Staubpartikeln aufzuzeichnen.
(Bild: CNTV)
Eine erste Analyse der bei der Messkampagne gewonnenen Daten zeigte nach Angaben der NASA zur Überraschung der beteiligten Wissenschaftler keinerlei Auffälligkeiten, die man mit dem Aufsetzen des chinesischen Mondlanders in Verbindung bringen könnte. LDEX maß keinen Anstieg von Staubpartikeln, das UVS ermittelte keine Veränderungen in der Atmosphäre, und das NMS fand keine Verbrennungsrückstände der Triebwerke von Chang`e 3.
Das NASA-Forschungszentrum Ames teilte mit, es sein ein nützlicher und wichtiger Befund, dass LADEE den Abstieg und die Landung von Chang`e 3 nicht festzustellen in der Lage war. Es gebe Anzeichen, dass die Triebwerksabgase großer automatischer Mondlander keine maßgeblichen Auswirkungen auf die Exosphäre des Mondes haben. Die Verbrennungsrückstände seien auch nicht in der Lage gewesen, größere Distanzen in für eine Messung ausreichender Dichte zu überwinden.
Videos von Abstieg und Aufsetzen des chinesischen Landers zeigen über einen nur kurzen Zeitraum von vielleicht 15 Sekunden Staub, der vom Triebwerk des Landers weggeblasen wurde. Möglicherweise war LADEE nicht zum richtigen Zeitpunkt an einer geeigneten Position über der Mondoberfläche, um solchen Staub zu detektieren.
Die Beobachtungsdaten zur Landung von Chang`e 3 will die NASA nun mit theoretischen Voraussagen zur Verteilung von Treibwerksabgasen und Verbrennungsrückständen vergleichen, und Modelle zur Wechselwirkung von Lander-Treibwerkssystemen mit der Mondoberfläche aktualisieren.
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