Elf Jahre nach seiner Mission, die Mondaufklärer (LRO) beginnt, in die Jahre zu kommen, aber ein aktuelles Software-Update verspricht, der Raumsonde ein neues Leben einzuhauchen. Als Auge der NASA am Himmel über dem Mond ist das LRO seit den Tagen von Apollo für einige der besten Mondbeobachtungen verantwortlich. Dieses neue Upgrade wird es ermöglichen, dieses Erbe fortzusetzen.
Im Juni 2009 gestartet, gelang es dem LRO schnell, über 98% der Mondoberfläche mit einer Auflösung von 100 Metern pro Pixel zu kartieren. Der Orbiter ist auch dafür bekannt, unglaublich hochauflösende Bilder der Apollo-Landeplätze aufzunehmen, auf denen Lander, Rover, Reifenspuren und Astronauten-Fußabdrücke deutlich zu sehen sind.
LRO-Aufnahme des Landeplatzes von Apollo 16. Bildnachweis: NASA/GSFC/Arizona State University.
Im Jahr 2016 fand die LRO Beweise dafür, dass der Mond geologisch aktiv als Folge der Gezeitenkräfte der Erde und auch weil der Mond schrumpft, wenn sein Kern abkühlt. In jüngerer Zeit konnte das LRO die Einschlagstellen der beiden indischen Weltraumforschungsorganisationen Vikram Lander und SpaceILs Beresheet Lander (sowohl beeindruckende als auch rekordverdächtige Missionen, trotz ihres „explosiven“ Endes).
Die monumentale Erfolgsbilanz des LRO hat es jedoch nicht vor Problemen gefeit. Seine Probleme begannen im Jahr 2018, als die alternde Miniature Inertial Measurement Unit (MIMU) des LRO, ein Instrument zur Messung der Rotation des Raumfahrzeugs, abgeschaltet werden musste. Ohne die MIMU muss sich der LRO ausschließlich auf Startracker verlassen, um sich zu orientieren. Die Sternverfolgung ist eine durchaus praktikable Alternative zur MIMU, bei der Sternpositionen wie eine Karte verwendet werden, um dem Raumschiff zu sagen, in welche Richtung es blickt.
Ohne neue Software verhinderte die Sternverfolgungsmethode jedoch, dass das LRO schnelle, komplizierte Manöver durchführte, die für die Aufnahme von Seitenwinkelbildern des Mondes erforderlich waren. Diese Seitenwinkelaufnahmen sind aus zwei Gründen wichtig. Der erste ist, dass sie Photometrie ermöglichten oder die Fähigkeit, zu untersuchen, wie sich die Oberflächenhelligkeit aus verschiedenen Perspektiven ändert. Zweitens bieten sie die Möglichkeit, spektakuläre 3D-Bilder zu erstellen, die den geografischen Merkmalen des Mondes ein Gefühl von Tiefe und Realismus verleihen, das manchmal bei den kartenähnlichen Bildern fehlt, die durch direkte Aufnahmen erstellt werden.
Vergleichen Sie diese beiden Bilder des Aristarchus-Kraters, die vom LRO aufgenommen wurden: das erste aus einem seitlichen Winkel, das zweite aus der direkten Perspektive. Credit (beide Bilder): NASA/GSFC/Arizona State University.
Um die Fähigkeit des LRO wiederherzustellen, sich schnell für Seitenwinkelaufnahmen neu zu orientieren, musste das LRO-Team einen neuen Algorithmus schreiben, den sie nannten 'Schneller Mann,' Abkürzung für „Schnelles Manövrieren“. Es wurde 2020 erstmals online gestellt und hat sich bisher als großer Erfolg erwiesen.
Eine der Herausforderungen, die FastMan überwinden musste, bestand darin, dass die Startracker, wenn sie versehentlich auf ein helles Objekt wie die Sonne, den Mond oder die Erde gerichtet würden, ihre Fähigkeit verlieren würden, das Raumfahrzeug auszurichten. FastMan stellt sicher, dass dies nicht passiert.
Anfangs benötigte FastMan eine Eingabe vom Boden, um mit der Flugsoftware zusammenzuarbeiten, aber es wurde jetzt integriert, damit FastMan autonom Seitensichtmanöver durchführen kann.
Der zentrale Gipfel des Tycho-Kraters, vom LRO aus schrägem Winkel gesehen. Bildnachweis: NASA/GSFC/Arizona State University.
Wenn das Upgrade installiert ist, wird das LRO auch im nächsten Jahrzehnt weiterhin wissenschaftliche Arbeit leisten. In Bezug auf die zukünftige Lebensdauer des LRO sagte Noah Petro, Projektwissenschaftler für LRO bei NASA Goddard, dass „Treibstoff unser geschwindigkeitsbegrenzender Faktor sein könnte. Aktuelle Schätzungen gehen davon aus, dass wir mindestens fünf weitere Jahre Treibstoff an Bord haben, wenn nicht mehr.“
Obwohl die LRO ihre ursprünglichen Missionsziele übertroffen hat, wird das anhaltende Wohlergehen der Raumsonde in den kommenden Jahren immer noch von Vorteil sein, nicht zuletzt, weil sie das Artemis-Programm unterstützen kann, das zur Erzielung der nächsten menschlichen Mondlandung hochgefahren wird irgendwann in diesem Jahrzehnt. Es lebe der LRO!
Mehr erfahren: Bill Steigerwald, „Einem alten Raumschiff neue Tricks beibringen, um den Mond weiter zu erforschen“ GSFC.
