Diskussion:Chang’e 6

Ausgelagert: Lunare Relais- und Navigationssatelliten-Konstellation

Mit Elsternbrücke-Konstellation gibt es zu dem Thema jetzt einen Artikel auf dem neuesten Stand. Um einzelne Details, die eines Tages noch wichtig werden könnten, nicht in der Versionsgeschichte versinken zu lassen, habe ich den (nun veralteten) Abschnitt hierher kopiert. --Regnart (Diskussion) 09:46, 23. Okt. 2023 (CEST)

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Bei der Mission Chang’e 5 hatten sich der Rückstart von der Mondoberfläche und das Koppelmanöver im Mondorbit durch den Mangel an Navigationssatelliten ausgesprochen schwierig gestaltet; die Techniker im Raumfahrtkontrollzentrum Peking mussten sich stark auf die künstliche Intelligenz der Raumflugkörper verlassen. Daher ist für Chang’e 6 und vor allem die bemannten Mondmissionen der Aufbau einer Lunaren Relais- und Navigationssatelliten-Konstellation (月球中继导航星座) ähnlich dem Beidou-System geplant. Die ersten Satelliten der Konstellation sollen um 2024 starten, zwei schwere Trägerraketen vom Typ Langer Marsch 5 befanden sich im Juni 2022 im Bau. Um mehrere Satelliten auf einmal befördern zu können, war auch eine längere Nutzlastverkleidung von 18,5 m in Entwicklung (die reguläre Nutzlastverkleidung der CZ-5 ist 12,27 m lang).

Am 24. April 2022 lud die Nationale Raumfahrtbehörde Chinas andere Staaten dazu ein, sich am Aufbau der Konstellation zu beteiligen und sie im Rahmen der Internationalen Mondforschungsstation zu nutzen, Anfang Juni 2023 wurde auch der militärische Relaissatellit Elsternbrücke für die Nutzung durch die NASA und andere Raumfahrtagenturen freigegeben. Hierbei geht es nicht nur um die Erleichterung der Navigation bei Koppelmanövern durch präzise Orts- und Zeitbestimmung, sondern auch um die Übermittlung der bei dieser und zukünftigen Mondmissionen generierten Daten über das nach dem IPv6-Standard arbeitende interplanetare Internet. Die Lunare Konstellation bildet hier die sogenannte „Vermittlungsschicht“ (Network Layer).

Bezüglich der Zahl und Verteilung der Satelliten in der Konstellation gibt es unterschiedliche Ansätze. Gao Zhaoyang und Hou Xiyun von der Fakultät für Astronomie und Weltraumwissenschaften der Universität Nanjing waren 2020 zu dem Ergebnis gekommen, dass selbst mit mehreren Satelliten in Halo-Orbits zwar eine vollständige Abdeckung der Polregion, aber nicht der gesamten Mondoberfläche möglich wäre, was zum Beispiel Koppelmanöver in einem äquatorialen Orbit um den Mond Beschränkungen unterwerfen würde. Als Abhilfe schlugen die beiden Wissenschaftler vor, Satelliten in Halo-Orbits mit solchen in entfernten rückläufigen Orbits zu kombinieren. Mit drei Satelliten in Halo-Orbits und zwei in entfernten rückläufigen Orbits wäre eine ununterbrochene Abdeckung der gesamten Mondoberfläche möglich. Li Shuanglin, Wang Wenbin und ihre Kollegen vom für bemannte Raumfahrt zuständigen Zentrum für Projekte und Technologien zur Nutzung des Weltalls gehen ebenfalls von zwei Satelliten in einem entfernten rückläufigen Orbit aus, deren Position sie von einem in einem erdnahen Orbit befindlichen Navigationssatelliten aus bestimmen wollen. Zhang Lihua von der Hangtian Dong Fang Hong Satelliten GmbH, der Herstellerfirma der Relaissatelliten, schlug im April 2021 eine Kombination von Satelliten in Halo-Orbits um die Lagrange-Punkte L₁ und L₂ und diversen Orbits um den Mond selbst vor. Entfernte rückläufige Orbits sind theoretisch über einen Zeitraum von mehreren hundert Jahren stabil. Real existierende Raumflugkörper besitzen jedoch nicht nur eine Masse, sondern auch ein Volumen und eine Oberfläche und sind daher zusätzlichen Kräften durch Ausgasen und Lichtdruck ausgesetzt. Das Raumfahrtkontrollzentrum Peking steuerte daher Ende 2021 den ausgedienten Orbiter von Chang’e 5 in einen entfernten rückläufigen Orbit von 70.000 × 100.000 km um den Mond, um die Auswirkungen dieser Faktoren zu testen.

Ab 2024 soll die Konstellation mit kleineren, mit der mittelschweren Trägerrakete Langer Marsch 8 gestarteten Satelliten zu einem Lunaren Kommunikations-, Navigations- und Fernerkundungssystem (月球通导遥系统) ausgebaut werden, um die auf der Mondoberfläche operierenden Roboter effizient zu den Ressourcen lenken zu können. Seit April 2023 wird hierfür in Anlehnung an die militärischen Elsternbrücke-Satelliten auch der Begriff „Umfassende Kommunikations-, Navigations- und Fernerkundungskonstellation Elsternbrücke“ (鹊桥通导遥综合星座) verwendet. Die ersten beiden Technologieerprobungssatelliten Tiandu 1 (天都一号, 61 kg schwer) und Tiandu 2 (天都二号, 15 kg schwer) sollen gemeinsam mit Elsternbrücke 2 gestartet werden. Nach der Abtrennung von der Oberstufe der Rakete sollen die beiden Testsatelliten als ein verbundener Raumflugkörper zum Mond fliegen und sich erst nach dem Einschwenken in eine Umlaufbahn um den Mond trennen. Für ihre Funktion als Navigationssatelliten muss ihre Position präzise bestimmt werden, was mittels Laserentfernungsmessung zwischen Satelliten und Erde sowie Mikrowellen-Entfernungsmessung zwischen den Satelliten untereinander bewerkstelligt wird.

Die Umfassende Kommunikations-, Navigations- und Fernerkundungskonstellation Elsternbrücke soll in mehreren Schritten zunächst bis zum Mars und zur Venus, bis 2040 dann auch bis zum Jupiter ausgebaut werden, um die Erkundung dieser Planeten zu erleichtern.

Einzelnachweise

--Regnart (Diskussion) 09:46, 23. Okt. 2023 (CEST)