Japan startet Röntgenbeobachtungssatelliten und Mondlandegerät

Eine Illustration der Raumsonde „Moon Sniper“ bei der Landung auf der Mondoberfläche. Foto: JAXA.

Der Weltraumstart der japanischen Raumfahrtbehörde wurde nach mehreren Verzögerungen aufgrund ungünstiger Wetterbedingungen am Dienstag um 8:42 Uhr japanischer Zeit im Tanegashima Space Center durchgeführt.

Der XRISM-Satellit und die Mondlandefähre starteten am Dienstagmorgen von Japan aus. Foto: JAXA/YouTube.

Die Veranstaltung wurde auf Englisch und Japanisch live auf dem YouTube-Kanal von JAXA gestreamt.

Der Satellit XRISM (ausgesprochen „crism“), kurz für X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission, ist eine Zusammenarbeit zwischen JAXA und NASA unter Beteiligung der Europäischen Weltraumorganisation und der kanadischen Weltraumorganisation.

Abbildung des XRISM-Satelliten im Orbit. Foto: NASA Goddard Space Flight Center.

Während der Veranstaltung wurde auch SLIM (Smart Lander for Investigating Moon) von JAXA gestartet. Mit diesem kleinenErkundungslandegerät soll die Fähigkeit demonstriert werden, durch Nutzung hochpräziser Landetechnologie „präzise“ an einem Ort mit einer Abweichung von 100 Metern statt der üblichen 1-km-Fehlerquote zu landen. Aufgrund dieser hohen Präzision erhält diese Mission den Namen „Moon Sniper“.

Der Satellit wird zusammen mit zwei Instrumenten an Bord die heißesten Regionen, die größten Strukturen und die Himmelskörper mit der stärksten Anziehungskraft im Universum beobachten. XRISM wird in der Lage sein, Röntgenstrahlen zu erkennen, eine Wellenlänge, die für das menschliche Auge unsichtbar ist.

Untersuchung von Sternexplosionen und Schwarzen Löchern

Röntgenstrahlung wird von den energiereichsten Objekten und Ereignissen im Universum aussenden. Aus diesem Grund möchten Astronomen sie untersuchen.

„Zu den Ereignissen, die wir mit XRISM untersuchen möchten, gehören explodierende Sterne und Strahlungsstrahlen, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit von supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien ausgestoßen werden“, sagte Richard Kelley, leitender Forscher am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland). „Aber natürlich sind wir am meisten gespannt auf die unerwarteten Phänomene, die XRISM bei der Beobachtung des Universums um uns herum entdecken könnte.“

Im Vergleich zu den Wellenlängen anderer Lichtarten haben Röntgenstrahlen so kurze Wellenlängen, dass sie die schüsselförmigen Spiegel passieren können, die zum Nachweis von sichtbarem, infrarotem und ultraviolettem Licht verwendet werden, wie etwa die Teleskope von James Webb und Hubble.

Aus diesem Grund ist XRISM mit Reihen gekrümmter Spiegel ausgestattet, die miteinander verwoben sind, wodurch die Erkennung von Röntgenstrahlen erleichtert wird. Sobald der Satellit in der Umlaufbahn ist, muss er regelmäßig alle paar Monate kalibriert werden. Die Mission soll drei Jahre lang im Einsatz sein.

XRISM verfügt über zwei Spezialspiegel, die bei der Erkennung von Röntgenstrahlung helfen. Foto: Taylor Mickal/NASA.

Der Satellit kann Röntgenstrahlen mit Energien zwischen 400 und 12.000 Elektronenvolt erfassen, die viel energiereicher sind als sichtbares Licht mit 2 bis 3 Elektronenvolt. Diese Erkennungsfähigkeit ermöglicht die Untersuchung der größten Himmelskörper im Universum.

Der Satellit trägt zwei Nutzlasten namens Resolve und Xtend. Resolve ist in der Lage, selbst kleinste Temperaturänderungen zu verfolgen und so die Quelle, Zusammensetzung, Bewegungseigenschaften und den physikalischen Zustand der Röntgenstrahlen zu bestimmen. Dank eines Blocks aus flüssigem Helium arbeitet Resolve bei -273,10 Grad Celsius, also 50-mal kälter als im Weltraum.

Das Gerät wird es Astronomen ermöglichen, Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln, beispielsweise die chemischen Eigenschaften der glühend heißen Gasregionen in Galaxienhaufen.

„Die Lösung von XRISM wird es uns ermöglichen, die Zusammensetzung kosmischer Röntgenquellen auf einem Niveau zu analysieren, das bisher nicht möglich war“, sagte Kelley. „Wir erwarten, neue Erkenntnisse über die heißesten Objekte im Universum zu gewinnen, darunter explodierende Sterne, Schwarze Löcher und die sie umgebenden Galaxien sowie Galaxienhaufen.“

Darüber hinaus wird Xtend XRISM einen der größten Sichtwinkel aller Röntgenbeobachtungssatelliten aller Zeiten verleihen.

„Die von XRISM gesammelten Spektren werden für die Phänomene, die wir beobachten werden, eine beispiellose Detailliertheit aufweisen“, sagte Brian Williams, NASA-XRISM- Projektwissenschaftler bei Goddard. „Diese Mission wird uns Einblicke in Bereiche geben, die schwer zu untersuchen sind, wie etwa die innere Struktur von Neutronensternen und die Strahlungsstrahlen, die von Schwarzen Löchern in aktiven Galaxien ausgesandt werden.“

Moon Sniper zielt auf einen Mondkrater

In der Zwischenzeit wird SLIM sein ausgestattetes Antriebssystem nutzen, um zum Mond zu fliegen. Etwa drei bis vier Monate nach dem Start wird die Raumsonde in die Mondumlaufbahn eintreten, den Mond einen Monat lang umkreisen und vier bis sechs Monate nach dem Start eine sanfte Landung durchführen. Bei einer erfolgreichen Landung soll die Technologiedemonstrationsmission zudem für kurze Zeit die Mondoberfläche untersuchen.

SLIM-Raumschiffmodell im Tanegashima Space Center. Foto: JAXA.

Anders als andere Mondlandemissionen, die auf den Südpol abzielen, wird SLIM einen Ort in der Nähe eines Mondkraters namens Shioli in der Nähe des Nektarmeers ansteuern, wo es die Zusammensetzung des Gesteins analysieren und den Wissenschaftlern so dabei helfen soll, den Ursprung des Mondes zu erforschen. Dieser Landeplatz befindet sich im Südmeer der Ruhe, wo Apollo 11 1969 in der Nähe des Mondäquators landete.

Nach den USA, der Sowjetunion und China war Indien das vierte Land, dem eine erfolgreiche Landung auf der Mondoberfläche gelang, als seine Raumsonde Chandrayaan-3 am 23. August am Südpol des Mondes aufsetzte. Zuvor war im April die Mondlandefähre Hakuto-R des japanischen Unternehmens Ispace bei der Landung aus einer Höhe von 4,8 km abgestürzt und mit der Mondoberfläche kollidiert.

SLIM-Schiffe sind mit visueller Navigationstechnologie ausgestattet. Das Ziel einer Präzisionslandung auf dem Mond ist ein Kernziel der JAXA und anderer Raumfahrtagenturen.

Auch rohstoffreiche Gebiete wie der Südpol des Mondes und die schattigen Regionen mit Wassereis würden in den Mondkratern und auf der felsigen Oberfläche ein gefährliches Element bergen. Um diese Faktoren zu vermeiden, müssen zukünftige Missionen in begrenzten Gebieten landen können.

SLIM zeichnet sich außerdem durch ein leichtes Design aus, ein Faktor, der wahrscheinlich eine Überlegung wert sein wird, da Raumfahrtagenturen häufigere Missionen planen und Monde um andere Planeten wie den Mars erkunden. JAXA ist davon überzeugt, dass sich die Landemissionen durch das Erreichen des SLIM-Ziels verändern werden: „Von der Landung dort, wo wir landen können, zur Landung dort, wo wir landen wollen.“

Nguyen Quang Minh (laut CNN)

Quelle: https://www.nguoiduatin.vn/nhat-ban-phong-ve-tinh-quan-sat-buc-xa-x-tau-do-bo-mat-trang-a625305.html