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Aug 14, 2023

CU Boulder NASA-Instrumente sind „entscheidend“ für den Erfolg des Artemis-Programms

Die University of Colorado Boulder baut drei Instrumente, die bei den Artemis-Missionen der NASA zum Einsatz kommen und dabei helfen, Astronauten auf die Landung auf dem Mond vorzubereiten, zum ersten Mal seit den Apollo-Missionen.

Die University of Colorado Boulder baut drei Instrumente, die bei den Artemis-Missionen der NASA zum Einsatz kommen und dabei helfen, Astronauten auf die Landung auf dem Mond vorzubereiten, zum ersten Mal seit den Apollo-Missionen.

Alle drei Instrumente werden vor dem voraussichtlichen Start von Artemis 3 im Jahr 2026 fliegen, der die Menschen zurück zum Mond bringen und sich auf die Erforschung der Südpolregion des Mondes konzentrieren wird.

Paul Hayne, Assistenzprofessor an der CU Boulder, sagte, das Ziel der Missionen vor Artemis 3 sei es, „Wissenslücken“ über den Mond zu schließen. Er und sein Team an der CU Boulder arbeiten an zwei Instrumenten, die wichtige Fragen zum Mond beantworten sollen, bevor Menschen wieder landen.

„Diese Robotermissionen sind entscheidend für den Erfolg des Artemis-Programms, insbesondere der Artemis-3-Mission“, sagte Hayne.

Eines der Instrumente, die Hayne zusammen mit Kollegen und Doktoranden an der CU Boulder entwickelt hat, heißt Lunar Compact Infrared Imaging System oder L-CIRiS und ist eine Infrarot-Wärmesensorkamera. L-CIRiS wird am unerforschten Südpol des Mondes in der Nähe der Landestelle von Artemis 3 stationiert.

Hayne sagte, Wissenschaftler glauben, dass es Eisablagerungen auf dem Mond gibt, daher werde dieses Instrument dabei helfen, Eisablagerungen zu finden. Eisvorkommen könnten im nächsten Schritt der Monderkundung von entscheidender Bedeutung sein, nämlich dem Aufbau einer Infrastruktur auf dem Mond für eine dauerhafte Präsenz von Astronauten, sagte Hayne.

Jack Burns, Professor für Astrophysik an der CU Boulder, sagte, das Ziel nach Artemis bestehe darin, eine wissenschaftliche Basis auf dem Mond zu errichten, ähnlich der McMurdo-Station in der Antarktis, damit Menschen den Mond weiter erforschen und die Basis als Wegpunkt für die weitere Erforschung des Sonnensystems nutzen könnten.

Der Transport von Wasser sei teuer, sagte Hayne. Wissenschaftler müssten daher lernen, bis zu einem gewissen Grad vom Land zu leben, bevor sie dort präsent bleiben könnten. Hayne sagte, Wissenschaftler glauben, dass Eisablagerungen bei zukünftigen Missionen für Raketentreibstoff und Trinkwasser nützlich sein könnten.

„Ich finde es wirklich faszinierend, dass wir in eine andere Welt, einen anderen Planetenkörper reisen und diese erkunden können“, sagte Hayne. „Es ist wirklich die Küste des kosmischen Ozeans und die nächste Grenze im Weltraum.“

L-CIRiS wird auch die Oberflächenzusammensetzung des Mondes messen, um herauszufinden, wie er entstanden ist und wie sich seine Krustengesteine ​​im Laufe der Zeit entwickelt haben. Die Veränderung der Mondoberfläche über Millionen von Jahren habe Auswirkungen auf das Leben auf der Erde, sagte Hayne.

Das Instrument wird auch die Eigenschaften der Mondoberflächenmaterialien am Südpol des Mondes messen. Hayne sagte, die Konsistenz und Beschaffenheit der Mondoberfläche habe Einfluss darauf, wie Astronauten gehen, Rover fahren und Proben sammeln können.

Das zweite Instrument, das Hayne mit seinem Team an der CU Boulder entwickelt, heißt L-VCIRiS. Es wird ein Instrument auf einem Rover sein, der herausfinden soll, wie sich vulkanische Kuppeln – wie die Gruithuisen-Kuppeln – auf dem Mond ohne Plattentektonik wie auf der Erde bilden.

Die Instrumente L-CIRiS und L-VCIRis werden in Zusammenarbeit mit Ball Aerospace in Boulder gebaut. Beide sollten im Herbst 2023 starten, aber Verzögerungen beim Bau des Landers durch das Unternehmen führten dazu, dass der voraussichtliche Starttermin auf Ende 2026 oder Anfang 2027 verschoben wurde.

Burns ist Mitforscher am ROLSES-Instrument oder der Radiowellenbeobachtung an der Mondoberfläche der Photoelektronenhülle. Es wird das erste Radioteleskop sein, das auf dem Mond landet, und sein Start ist für November geplant.

Burns und seine Studenten haben mehr als fünf Jahre damit verbracht, Software zu entwickeln, die zur Kalibrierung und Analyse der Teleskopdaten verwendet werden soll.

Sobald ROLES am Südpol des Mondes gelandet ist, wird es mithilfe niedriger Radiofrequenzen Daten über die Mondumgebung, die Sonne und den Himmel sammeln. Burns sagte, die gesammelten Daten würden der NASA dabei helfen, sich darauf vorzubereiten, dass Astronauten während Artemis 3 im Jahr 2026 sicher auf dem Mond landen.

Das Teleskop wird beispielsweise Informationen über Stoßwellen und energiereiche Teilchen sammeln, die von der Sonne ausgesendet werden und für Astronauten, die auf der Mondoberfläche reisen oder gehen, schädlich sein und die Elektronik stören können. Darüber hinaus wird die gleiche Navigationssoftware, die für die Landung des Landers verwendet wurde, auch für die Landung von Artemis 3 verwendet.

„Dadurch werden wir Erfahrung in der präzisen Landung in wirklich rauem Gelände sammeln“, sagte Burns. „Wir waren noch nie mit Astronauten am Südpol.“

Am 23. August war Indien das erste Land, dem eine unbemannte Raumsonde erfolgreich auf dem Südpol des Mondes landete, und das vierte Land, dem eine erfolgreiche Mondlandung gelang. Das von Burns entwickelte Teleskop wird auch auf dem Südpol des Mondes landen und Teil des ersten kommerziell hergestellten Landegeräts sein, das zum Mond fliegt.

„Es ist großartig, dass es so viele Nationen und einzelne Unternehmen gibt, die daran arbeiten, zum Mond fliegen zu können, und zwar aus anderen Gründen als nur, um ein politisches Rennen zu gewinnen“, sagte Burns und bezog sich dabei auf das Weltraumrennen in den 1960er Jahren und 1970er Jahre zwischen den Vereinigten Staaten und Russland. „Stattdessen tun sie es für die Technik, für die Wissenschaft und für das Verständnis des Mondes und seiner Erforschung.“

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