Jadehase (Rover)

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Modell von Jadehase im Maßstab 1:1 auf einer Ausstellung in Qingdao, 2018

Jadehase oder Yutu (chinesisch 玉兔號月球車 / 玉兔号月球车, Pinyin Yùtùhào yuèqiúchē – „Jadehase-Mondfahrzeug“, kurz 玉兔號 / 玉兔号, Yùtùhào) ist ein sechsrädriger Mondrover, der bei der Mission Chang’e-3 der China National Space Administration (CNSA) im Rahmen des Mondprogramms der Volksrepublik China auf dem Mond abgesetzt wurde.[1][2]

Jadehase wurde am 1. Dezember 2013 um 17:30 Uhr UTC gestartet und erreichte die Mondoberfläche am 14. Dezember 2013.[3] Dies war die erste weiche Landung auf dem Mond seit 1976 und der erste Einsatz eines Mondrovers, seit Lunochod 2 am 11. Mai 1973 außer Betrieb ging.[4] Das Fahrzeug wurde vom Lander Chang’e-3 abgesetzt und erkundete die Mondoberfläche eigenständig.

Der Rover erlitt nach sechs Wochen Betriebsschwierigkeiten,[5] nachdem er die erste 14-tägige Mondnacht überstanden hatte.[6] Nach der zweiten Mondnacht war er bewegungsunfähig, konnte aber von seiner nun fixen Position aus weiterhin nützliche Daten sammeln.[7] Im Oktober 2015 überschritt er den bisherigen Rekord für die längste Betriebsdauer eines Mondrovers.[8] Am 31. Juli 2016 stellte Jadehase nach insgesamt 31 Monaten seinen Betrieb ein, was deutlich länger als seine erwartete Lebensdauer von drei Monaten war.

Im Januar 2019 kam der Nachfolger dieses Mondrovers, Jadehase 2, im Rahmen der Mission Chang’e-4 auf der Rückseite des Mondes zum Einsatz.

Geschichte der Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Schon seit 1998, also vier Jahre nachdem die Projektgruppe Monderkundung der Chinesischen Akademie der Wissenschaften die erste Machbarkeitsstudie für ein Monderkundungsprogramm vorgelegt hatte, arbeiteten rund ein Dutzend Forschungsinstitute an Prototypen für einen Mondrover. So besaß zum Beispiel das Modell der Fakultät für Informatik der Tsinghua-Universität in Peking sechs einzeln angetriebene Räder und konnte neben der Erhitzung von Bodenproben und spektrographischer Untersuchung derselben auch Proben von Helium-3 entnehmen.[9] Am Ende bekam aber der unter Federführung des 5. Forschungsinstituts der China Aerospace Science and Technology Corporation, heute bekannt als der „Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie“, entwickelte Rover den Zuschlag.[10]

Der Name des Rovers wurde in einer Onlineumfrage und anschließender Abstimmung von 3.445.248 Chinesen im In- und Ausland ausgewählt. Das Wort Jadehase (玉兔, yùtù) bezeichnet in der chinesischen Mythologie den Begleiter der Mondgöttin Chang’e (siehe Hase im Mond).[11]

Ziele der Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das offizielle Ziel der Mission war Chinas erste weiche Landung und Chinas erster Einsatz eines Rovers auf dem Mond, sowie dabei Schlüsseltechnologien für zukünftige Missionen zu entwickeln und zu erproben.[12]

Die wissenschaftlichen Ziele von Chang’e-3 beinhalteten hauptsächlich die Erkundung der lunaren Oberflächentopografie, der Zusammensetzung des Oberflächenmaterials, die Detektion der Raumumgebung (Sonne–Erde–Mond) sowie astronomische Beobachtungen von der Mondoberfläche aus.[12] Chang’e-3 führte die erste direkte Radarmessung der Struktur und Tiefe des Mondregoliths bis zu einer Tiefe von 30 Metern durch, und der Struktur der Mondkruste bis zu einer Tiefe von mehreren hundert Metern.[13]

Aufbau des Rovers[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Anders als die NASA und die ESA gibt die CNSA wenig von ihren Missionen an die Öffentlichkeit preis. Daher sind auch die Informationen über Jadehase begrenzt.

Der Rover ist etwa 1,5 Meter hoch, wiegt 140 Kilogramm und kann 20 Kilogramm Nutzlast tragen.[14][15][16] Er ist kleiner als die Mars Exploration Rover Spirit und Opportunity. Seine Instrumente umfassen zwei Navigationskameras, zwei Panoramakameras, zwei Kollisionsvermeidungskameras,[17] Bodenradar,[18][19] ein Infrarotspektrometer und ein Alphapartikel-Röntgenspektrometer (APXS).[4][20] Jadehase hat einen Roboterarm, um sein APXS nahe an eine Bodenprobe zu positionieren. Der Rover konnte außerdem Videobilder live-übertragen und wurde mit automatischen Sensoren ausgestattet, die Zusammenstöße mit anderen Objekten verhindern. Jedes der drei Kamerapaare konnte für stereoskopische Bilder eingesetzt werden[21] sowie für Entfernungsmessungen mittels Triangulation.

Jadehase wurde entworfen, um ein Gebiet von 3 Quadratkilometern während einer dreimonatigen Mission zu erkunden, mit einer maximalen Fahrdistanz von 10 Kilometern. Er erhielt seine Energie durch zwei Solarpaneele, die ihm während der 14-tägigen Mondtage den Betrieb ermöglichten. Während der 14-tägigen Mondnächte ging der Rover in Bereitschaftsbetrieb.[22] Dabei erhielt er Wärme durch Radionuklid-Heizelemente mit Plutonium 238Pu[23] und Zweiphasen-Flüssigkeitsschleifen.[12]

Ablauf der Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Galileo-Bild mit der Landeposition von Chang’e-3
LRO-Bild mit dem Landeort an der Grenze zwischen dunklerem und hellerem Basaltboden
LRO-Bild vom 25. Dezember 2013 mit dem Lander (großer Pfeil) und dem Rover (kleiner Pfeil)

Chang’e-3 landete am 14. Dezember 2013 im Norden des Mare Imbrium und setzte den Rover Yutu 7 Stunden und 24 Minuten später ab, um 20:35 Uhr UTC.[24]

Erster Mondtag[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die erste Aufgabe, die Jadehase bis zum 22. Dezember 2014 erfüllte, war, den Lander von verschiedenen Blickwinkeln aus zu fotografieren, während er selbst umgekehrt auch vom Lander aus gefilmt und fotografiert wurde. Eine Anzahl dieser Bilder wurde veröffentlicht.

Für die erste Mondnacht entfernte sich der Rover etwa 40 Meter südlich vom Lander. Am 25. Dezember gingen der Lander und am 26. Dezember der Rover in energiesparenden Bereitschaftsbetrieb.

Zweiter Mondtag[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Am 11. Januar 2014 erwachte der Rover aus seinem Standby und führte bis zum 16. Januar seine erste Inspektion des Mondbodens aus. Am 25. Januar 2014, sechs Wochen nach Beginn des Rover-Einsatzes und nahe dem Ende des zweiten Mondtages, verkündeten Chinas Staatsmedien, dass Jadehase eine „mechanische Steuerungsabnormalität“ habe, die durch die „komplizierte Mondoberflächenumgebung“ verursacht worden sei.[5] The Planetary Society berichtete, dass der Rover nicht korrekt auf Kommandos von der Erde reagiere, wodurch er auch nicht ordentlich für die kommende Mondnacht vorbereitet werden könne.[25][26][27][28] Später wurde klar, dass Jadehase eine Steuerschaltkreisstörung in seinem Fahrwerk erlitten hatte, wodurch er seine normale „Schlafposition“ (Faltung des Mastes und der Solarpaneele) nicht einnehmen konnte.[29][30]

Dritter Mondtag[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Am 12. Februar 2014 konnte das Kontrollzentrum zunächst keine Kommunikation mit Yutu aufnehmen und erklärte ihn deshalb für dauerhaft inoperativ.[31] Am 13. Februar nahm der Rover unerwartet Verbindung zum Kontrollzentrum auf.[32][33][34] Der Sprecher des Chinesischen Mondprogramms Pei Zhaoyu erklärte, dass Jadehase, obwohl er kommunizieren könne, dennoch durch seine „mechanische Steuerungsabnormalität“ unbeweglich sei.[7]

Am 22. Februar 2014 ging der Rover in seine dritte Bereitschaftsbetriebsphase.[35] Chinesische Weltraumwissenschaftler sagten schließlich, dass Yutu zwar unbeweglich sei, dass jedoch das Bodenradar, die Panoramakameras und das Infrarotspektrometer normal betriebsfähig seien.[35][36][37]

Weiterer Verlauf[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Am 18. April 2014 sagte Wang Jianyu von der Chinese Society of Space Research (CSSR), dass die Störung nicht mechanisch, sondern elektrisch sei, und man eine Umgehung versuche. Er erklärte auch, dass die Temperatur auf dem Mond deutlich niedriger als zuvor geschätzt sei und dass gewisse Komponenten möglicherweise Frostschäden erlitten hätten.[38] Dadurch, dass die Solarpaneele nicht in die „Schlafposition“ gefaltet werden konnten, konnten sie nicht wie vorgesehen zur Wärmeisolierung der Elektronik während der Mondnacht dienen.

Obwohl die wissenschaftlichen Instrumente noch funktionierten, war ihr Nutzen deutlich begrenzt, da der Rover seine Position nicht mehr verändern konnte.

Am 3. August 2016 wurde berichtet, dass Jadehase trotz wiederholter Versuche keine Kommunikation mehr mit Chang’e-3 aufnehmen konnte, was das praktische Ende der Mission bedeutete.[39][40]

Yutu hat auf dem Mond insgesamt 114 Meter zurückgelegt.[41]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Commons: Jadehase – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Leonard David: China Readying 1st Moon Rover for Launch This Year. space.com, 19. Juni 2013, abgerufen am 19. Juli 2013 (englisch).
  2. Raumfahrt: Chinesische Sonde soll noch 2013 auf dem Mond landen. spiegel.de, 29. August 2013, abgerufen am 29. August 2013.
  3. China lands Jade Rabbit robot rover on Moon, BBC. 14. Dezember 2013. 
  4. a b László Molnár: Chang'e-3 revealed – and its massive!. In: Pull Space Technologies, 24. Mai 2013. 
  5. a b China's first moon rover has experienced a "mechanical control abnormality", Australian Broadcasting Corporation. 26. Januar 2014. 
  6. Alan Boyle: Chinese moon lander and rover wake up after weeks of sleep, NBC News. 12. Januar 2014. 
  7. a b Euan McKirdy: Down but not out: Jade Rabbit comes back from the dead. In: CNN, 13. Februar 2014. 
  8. Jeff Foust: China’s Immobile Rover Passes a Purely Figurative Milestone, SpaceNews. 30. Oktober 2015. 
  9. 张晓娟、熊峰: 中国月球车在秘密研制中 权威人士透露有关详情. In: http://news.sina.com.cn. 20. Oktober 2002, abgerufen am 1. Mai 2019 (chinesisch).
  10. 李莎莎: 中国月球车制造完毕 2013年有望探月. In: http://news.163.com. 10. April 2010, abgerufen am 1. Mai 2019 (chinesisch).
  11. 嫦娥三号月球车命名“玉兔号” 经全球征名产生. In: http://www.chinanews.com. 26. November 2013, abgerufen am 1. Mai 2019 (chinesisch).
  12. a b c Sun Zezhou, Jia Yang und Zhang He: Technological advancements and promotion roles of Chang’e-3 lunar probe mission. In: link.springer.com. 28. September 2013, abgerufen am 12. Dezember 2019 (englisch).
  13. 欧阳自远:嫦娥三号明年发射将实现着陆器与月球车联合探测 (Chinesisch), Xinhua. 14. Juni 2012. 
  14. Srinivas Laxman: Chang'e-3: China To Launch First Moon Rover In 2013. In: Asian Scientist, 7. März 2012. 
  15. Zhao Lei: Most Chang'e-3 science tools activated. In: ChinaDaily. 18. Dezember 2013.
  16. China considering manned lunar landing in 2025–2030. 24. Mai 2009. 
  17. Chang'e 3. SPACEFLIGHT101. Abgerufen am 2. Dezember 2013.
  18. Su Yan, Fang Guangyou et al.: Data processing and initial results of Chang'e-3 lunar penetrating radar. In: iopscience.iop.org. 13. September 2014, abgerufen am 15. März 2020 (englisch).
  19. Fang Guangyou et al.: Lunar Penetrating Radar onboard the Chang'e-3 mission. In: iopscience.iop.org. 29. September 2014, abgerufen am 15. März 2020 (englisch).
  20. zh:"嫦娥三号"发射成功 将于5天后到达月球 (Chinesisch) Netease. paragraph "月兔"将巡天观地测月. 2. Dezember 2013.
  21. Emily Lakdawalla: Chang'e 3 update with lots of pictures: Yutu begins lunar journey. The Planetary Society. 23. Dezember 2013.
  22. Moon rover Yutu sleeps as night comes, ChinaDaily. 26. Dezember 2013. 
  23. Ralph L. McNutt Jr.: Radioisotope Power Systems: Pu-238 and ASRG status and the way forward. Johns Hopkins University. Januar 2014.
  24. Ian O'Neil: China's Rover Rolls! Yutu Begins Moon Mission. In: Discovery News, CCTV, 14. Dezember 2013. 
  25. Emily Lakdawalla: Bad news for Yutu rover. In: Planetary Society, 25. Januar 2014. 
  26. Wilfred Chan: China's imperiled Jade Rabbit moon rover: 'Goodnight, humanity', CNN. 28. Januar 2014. 
  27. Frances Perraudin: Beijing, we have a problem: China's first lunar rover, Jade Rabbit, signs off. In: The Guardian, 27. Januar 2014. 
  28. David Shukman: China Moon rover Jade Rabbit in trouble. In: BBC News, BBC, 27. Januar 2014. 
  29. Staff: China Exclusive: Control circuit malfunction troubles China's Yutu. In: Xinhua, 3. März 2014. Archiviert vom Original am 9. März 2014. 
  30. Emily Lakdawalla: Brief Yutu update: Slightly more detail on what's keeping rover from roving. In: The Planetary Society, 3. März 2014. 
  31. Jade Rabbit rover 'declared dead'. In: BBC News, 12. Februar 2014. 
  32. China's Jade Rabbit lunar rover 'could be saved'. In: BBC, 13. Februar 2014. 
  33. Katie Collins: It's alive! Welcome back, Jade Rabbit. In: Wired. 13. Februar 2014. Archiviert vom Original am 5. März 2016.
  34. Emily Lakdawalla: Possible hope for Yutu: "Situation is getting better," but no details [UPDATED]. The Planetary Society. 12. Februar 2014.
  35. a b Ken Kremer: Yutu Moon Rover Starts 3rd Night Time Hibernation But Technical Problems Persist. In: Universe Today, 23. Februar 2014. 
  36. Wang Cong: China Focus: Uneasy rest begins for China's troubled Yutu rover. In: Renmin Ribao, 23. Februar 2014. 
  37. Xinhua: Moon rover wakes up. In: Global Times, 14. März 2014. Archiviert vom Original am 15. März 2014. 
  38. Chen, Stephen, Last-ditch efforts to salvage mission of China's stricken Jade Rabbit lunar rover, South China Morning Post, 18. April 2014.
  39. Jacob Aron: China's Jade Rabbit moon rover dead after 31 months on surface, New Scientist. 3. August 2016. Abgerufen am 5. August 2016. 
  40. Stephen Clark: China's Yutu rover dies on the moon, Spaceflight Now. 4. August 2016. Abgerufen am 5. August 2016. 
  41. Mike Wall: The Moon’s History Is Surprisingly Complex, Chinese Rover Finds. Auf: space.com. 12. März 2015.
Jadehase (Alternativbezeichnungen des Lemmas)
Jadehase; Yutu; 玉兔, yùtù; Jade Rabbit, Chang'e-3-Rover; Jade-Kaninchen