Am 23. August um 19:34 Uhr (Hanoi-Zeit) landete Indiens unbemannte Raumsonde Chandrayaan-3 nach einem 41-tägigen Flug erfolgreich am Südpol des Mondes. Mit dieser Mission ist Indien das erste Land der Welt, das ein Raumschiff am Südpol des Mondes landet, einem Ort, den noch nie ein Mensch betreten hat.
Eine der großen Fragen ist, warum die indische Raumsonde Chandrayaan-3 41 Tage brauchte, um auf dem Mond zu landen.
Zum Vergleich: Die russische Raumsonde Luna-25 benötigte nur sechs Tage, um in die Mondumlaufbahn zu gelangen, und die chinesische Raumsonde Chang'e 2 brauchte bei einer Mission im Jahr 2010 nur vier Tage, um den Mond zu erreichen. Auch die Raumsonde Apollo-11 der NASA benötigte für die gleiche Mission nur vier Tage und erweckte den Eindruck, als würden drei 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 Grund für den großen Unterschied in der Missionsdauer liegt darin, dass Chandrayaan-3 zur Einsparung des Missionsbudgets das Raketensystem Launch Vehicle Mark-III (LVM-3) verwendet, das über eine viel schwächere Startkraft als die oben genannten Fahrzeuge verfügt.
Um die technologischen Einschränkungen auszugleichen, musste die Raumsonde Chandrayaan-3 eine ausgeklügelte Methode anwenden, die sich die Schwerkraft von Mond und Erde zunutze machte, um ihr Ziel zu erreichen. Um die erforderliche Geschwindigkeit zu stabilisieren, muss die Raumsonde vor der Landephase 4,5-mal die Erde und mehrere Male den Mond umrunden. Aus diesem Grund 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: Wenn Sie mit einem Auto mit 100 km/h zum Mond fahren könnten, würden Sie mehr als 4.000 Stunden oder etwa 166 Tage brauchen, um den Erdtrabanten zu erreichen – das entspricht einer ununterbrochenen Fahrt von 5 Monaten.
Natürlich können wir nicht mit Autos zum Mond fahren. Für Reisen in den Weltraum ist die Menschheit auf Raumschiffe angewiesen und auch für Reisen zum Mond ist dies die einzige Möglichkeit.
Diese Raumfahrzeuge sind speziell dafür konstruiert, im Vakuum des Weltraums zu reisen und den harten Bedingungen der Reise standzuhalten.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, mit einem Raumschiff zum Mond zu fliegen, darunter den Lunar Rendezvous Orbit, den Earth Rendezvous Orbit und den Direktflug.
Von den drei oben genannten Optionen ist der Lunar Rendezvous Orbit die beliebteste und wird von Russland, den USA und China bei ihren Mondmissionen verwendet.
Lunar Orbit Rendezvous (LOR) oder Annäherung an die Mondumlaufbahn war ein Konzept des amerikanischen Apollo-Programms. Dementsprechend wird das Hauptraumschiff zusammen mit einem kleineren Lander in die Mondumlaufbahn gebracht.
Anschließend würde sich die Landesonde ablösen und auf der Mondoberfläche landen, während die Hauptsonde im Mondorbit verbleiben würde. Nach Abschluss der Landemission kehrt der Lander in die Mondumlaufbahn zurück und dockt am Hauptschiff an. Nachdem die Besatzung vom Lander zum Hauptschiff gewechselt ist, wird sich der Lander abtrennen. Das Hauptschiff wird die Astronauten anschließend zur Erde zurückbringen.
LOR selbst ist je nach Raketensystem (bemanntes oder unbemanntes Raumfahrzeug) ebenfalls in viele verschiedene Flugmodi unterteilt.
Flugbahn der indischen Raumsonde Chandrayaan-3 auf ihrer 41-tägigen Reise zum Mond. (Foto: ISRO)
Der Direktflug gilt als eine Kreuzung zwischen den LOR-Flugmodi. Im Wesentlichen wird dabei eine Rakete gebaut, die direkt von der Erde zum Mond fliegen und dann mit derselben Rakete wieder zurückfliegen kann.
Die letzte von Menschen ausprobierte Möglichkeit, zum Mond zu fliegen, war das Earth Orbital Rendezvous (EORR), eine Methode, die die NASA vor dem Apollo-Programm verwendet hatte.
Der Höhepunkt des EOR-Ansatzes besteht darin, mehrere Starts unterschiedlicher Raumfahrzeugkomponenten in die Erdumlaufbahn durchzuführen, wo der Zusammenbau zu einem größeren Raumfahrzeug erfolgen kann. Dieses größere Raumschiff würde dann zum Mond fliegen und dort landen, danach abheben und zur Erde zurückkehren.
Wie lange dauert der Flug zum Mond?
Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Monderkundungssonde beträgt etwa 38.000 km/h (10-fache Schallgeschwindigkeit).
Die Reisezeit eines Raumschiffs zum Mond hängt von verschiedenen Faktoren ab, etwa vom Typ des Raumschiffs, seiner Geschwindigkeit und der Flugbahn, der es folgt. Im Durchschnitt benötigt ein Raumschiff etwa drei bis vier Tage, um bei einer Geschwindigkeit von etwa 5.300 km/h von der Erde zum Mond zu reisen. Darin ist auch die Zeit enthalten, die das Raumschiff benötigt, um der Schwerkraft der Erde zu entkommen, durch den Weltraum zu reisen und in die Anziehungskraft der Mondumlaufbahn einzutreten.
Die Flugzeit einer Raumsonde zum Mond variiert je nach Mission, beträgt im Durchschnitt jedoch drei bis vier Tage.
Auch die Umlaufbahn oder Flugbahn eines Raumschiffs beeinflusst die Zeit, die es braucht, um den Mond zu erreichen. Um den Mond zu erreichen, folgen Raumfahrzeuge normalerweise einer gekrümmten Bahn, einer sogenannten Flugbahnänderung. Dadurch können sie die Schwerkraft der Erde und des Mondes nutzen, um Treibstoff zu sparen und effizienter zu reisen. Die genaue Umlaufbahn hängt von den Missionsanforderungen und den spezifischen Zielen der Weltraummission ab.
In den letzten Jahren hat das Interesse an der Erforschung des Mondes wieder zugenommen. Für künftige Missionen ist die Rückkehr von Menschen zum Mond oder sogar die Etablierung einer dauerhaften menschlichen Präsenz auf der Mondoberfläche geplant.
Bei diesen Missionen werden höchstwahrscheinlich hochmoderne Raumfahrzeuge und Technologien zum Einsatz kommen, und Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten ständig an der Entwicklung neuer Methoden, um die Reise zum Mond schneller und effizienter zu gestalten.
Mit dem fortschreitenden technologischen Fortschritt könnten wir in Zukunft sogar noch schnellere Zeitreisen erleben, die neue Möglichkeiten für die Erforschung des Mondes und darüber hinaus eröffnen.
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