Lunochod 1

Lunochod 1 (russisch Луноход ‚Mondgänger‘) war ein sowjetischer Mond-Rover, und der erste Rover überhaupt, der einen fremden Himmelskörper erkundete.

Lunochod wurde von einem fünfköpfigen Team von der Erde aus gesteuert (Kommandant, Fahrer, Betriebsingenieur, Navigator, Funker). Zur Erleichterung der Fahrmanöver waren die Lunochods mit einem Kreiselsystem, einem Bodenfühler und einem Neigungsmesser ausgestattet. Beim Nachfolger Lunochod 2 kam eine dritte Frontkamera zur Verbesserung der Manövrierfähigkeit hinzu.

Missionsverlauf

Luna 17 wurde von einem Parkorbit um die Erde aus zum Mond gestartet, erreichte den Mondorbit am 15. November 1970 und landete am 17. November 1970 im Mare Imbrium. Danach verließ der unbemannte achträdrige Mondrover Lunochod 1 die Landeeinheit über eine Rampe und begann die Umgebung zu erkunden. Der Rover arbeitete über elf Monate (geplant waren drei Monate), bis zum offiziellen Missionsende am 4. Oktober 1971. Dies war der 14. Jahrestag des Starts von Sputnik 1. In dieser Zeit legte der Rover 10,54 km zurück, übertrug mehr als 20.000 Bilder, über 200 Panoramen und untersuchte über 500 Bodenproben. Die Batterien lud das Fahrzeug über Solarzellen auf, die in den aufklappbaren Deckel integriert waren. Die Sonde fiel aus, weil die Wärmeabgabe der Poloniumquellen (welche der Beheizung der Instrumente in der kalten Mondnacht dienten) nach fast drei Halbwertszeiten auf ein Siebtel gefallen war und Lunochod einfror.

Ausrüstung

In regelmäßigen Abständen wurden hochauflösende Panoramen der Umgebung gewonnen. Der Mondboden wurde durch Penetrometer und Röntgenfluoreszenzspektrometer untersucht. Die wissenschaftliche Ausrüstung enthielt ein Kamerasystem, bestehend aus zwei niedrig- und vier hochauflösenden Fernsehkameras, einem Röntgenfluoreszenzspektrometer, einem Penetrometer, einem Strahlendetektor für Protonen, Alpha- und Röntgenstrahlung, einem Strecken- und Geschwindigkeitsmesser, sowie in Frankreich gebaute Reflektoren auf dem Deckel, die das Vermessen der Erde-Mond-Distanz ermöglichten (Lunar Laser Ranging). Zentraler Teil war ein mit Stickstoff gefüllter Behälter, in dem sich die technische Ausrüstung befand. Energie lieferten die Solarzellen im Deckel. Vor dem Auskühlen während der Mondnacht schützte ein Radionuklid-Heizelement, eine kleine Menge Polonium-210, welches mit einer Halbwertszeit von 138 Tagen zerfällt und dabei Wärme abgibt.

Fortbewegung und Steuerung

Für das erste von Menschen gebaute Landfahrzeug in extraterrestrischer Umgebung mussten zum Teil neue Grundlagen im Fahrzeugbau geschaffen werden. Lunochod besaß 8 einzeln aufgehängte Räder aus Titan, die jeweils einzeln mit Elektromotoren in den Radnaben angetrieben wurden. Eine Herausforderung war die Kühlung der Elektromotoren, die allein durch Wärmeleitung auf andere Bauteile und durch Wärmestrahlung erfolgen musste, da auf dem Mond das Prinzip der Luftkühlung nicht funktioniert, und Flüssigkeitskühlung aufgrund der extremen Temperaturunterschiede nicht möglich war. Besonderen Entwicklungsaufwand erforderten auch Beschaffenheit und Schmierung gleitender Fahrzeugteile, da diese im Vakuum zum Verschweißen neigen. Deshalb musste das naheliegende Konzept eines Kettenfahrzeugs verworfen werden, die Anzahl bewegter Teile war hier zu groß. Zudem hätten sich Bestandteile des Mondbodens leicht angesammelt und den Antrieb blockiert. Auf eine Lenkvorrichtung wurde aus Gewichtsgründen verzichtet, die Lenkung erfolgte ähnlich wie bei Kettenfahrzeugen durch sich unterschiedlich schnell drehende Räder.^[1]

Lunochod wurde im Wesentlichen von der Erde aus ferngesteuert. Zur Navigation übertrugen Fernsehkameras Bilder der Umgebung. Herausfordernd war die große Latenz der Datenübertragung von etwa 1,3 Sekunden pro Richtung. Auf ein am Fernsehbild erkanntes Hindernis konnten die Elektromotoren erst nach 2,6 Sekunden reagieren, zuzüglich der Reaktionsträgheit des Menschen. Um einen Absturz oder Umkippen zu verhindern, war Lunochod mit Sensoren ausgestattet, die ein autonomes Erkennen und Reagieren auf Hindernisse wie steile Abhänge ermöglichten. Ein Ausweichen war durch Rückwärtsfahrt und Rundblick der Fernsehanlage möglich.^[1]

Verbleib des Mondmobils

Die letzte Position des Rovers innerhalb einer Umgebung von einigen Kilometern war jahrelang unbekannt, da seit den 1970ern keine Laserentfernungsmessung mehr ein Ergebnis lieferte.^[2]

Im März 2010 wurden Luna 17 und Lunochod 1 schließlich auf Aufnahmen der Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter entdeckt, wodurch eine Berechnung der Position möglich wurde: 38,2378° N, 35,0017° WMoon38.2378-35.0017 für Luna 17 und 38,3152° N, 35,008° WMoon38.3152-35.008 für Lunochod 1.^[3][4][5]

Weil die bisherigen Schätzungen um mehrere Kilometer neben der tatsächlichen Position gelegen hatten, waren Versuche, den Laserreflektor von Lunochod 1 anzuvisieren, seit den siebziger Jahren erfolglos geblieben. Nach der Neuberechnung der Parkposition konnte der Reflektor wieder benutzt werden:^[6][7] Am 22. April 2010 wurden vom Apache-Point-Observatorium erfolgreich Lasermessungen durchgeführt.^[8]

Technische Daten

Siehe auch

• Lunochod 2
• Lunochod 3
• Solarfahrzeug
• Liste von künstlichen Objekten auf dem Mond
• Liste der Raumsonden

Weblinks

Commons: Lunochod – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• ausführliche Luna-Missionsübersicht
• Lost Rover Found on Moon With Retroreflector Still Intact technologyreview.com
• Spiegel Online: 40 Jahre „Lunochod 1“

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Lunochod 1, das erste Fahrzeug auf dem Mond. In: Kraftfahrzeugtechnik 1/1971, S. 6–7.
2. ↑ space.com: lost & found
3. ↑ Lunokhod-1 traverse map (Landing site “Luna-17”). Moscow State University of Geodesy and cartography (MIIGAiK), German Aerospace Center (DLR), 2012, archiviert vom Original am 22. Februar 2013; abgerufen am 24. August 2014 (englisch). 
4. ↑ T. W. Murphy, E. G. Adelberger, J. B. R. Battat, C. D. Hoyle, N. H. Johnson, R. J. McMillan, E. L. Michelsen, C. W. Stubbs, H. E. Swanson: Laser ranging to the lost Lunokhod 1 reflector. In: Icarus. 211. Jahrgang, Nr. 2, 2011, S. 1103–1108, doi:10.1016/j.icarus.2010.11.010, arxiv:1009.5720, bibcode:2011Icar..211.1103M (englisch, physics.ucsd.edu (Memento des Originals vom 20. August 2014 im Internet Archive)). 
5. ↑ A. M. Abdrakhimov, A. T. Basilevsky: Lunokhod 1: The position of the first soviet rover. Laboratory for comparative planetology, 17. März 2010, abgerufen am 31. März 2010 (englisch). 
6. ↑ Decades-Old Soviet Reflector Spotted on the Moon
7. ↑ FAZ: Russischer Oldtimer wird „wiederbelebt“
8. ↑ UCSD Physicists Locate Long Lost Soviet Reflector on Moon lunarscience.arc.nasa.gov, (zugriff=29. April 2010)