Peregrine (Mondlander)

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Modell von Peregrine

Peregrine (auch: Peregrine Lander), englisch für Wanderfalke, ist ein Mondlandegerätetyp des US-amerikanischen Raumfahrtunternehmens Astrobotic Technology. Peregrine soll als erstes Raumfahrzeug dieses Unternehmens zum praktischen Einsatz kommen. Der erste Start eines Peregrine-Landers ist für Mitte 2021 mit dem Erstflug der Trägerrakete Vulcan geplant. Astrobotic strebt damit die erste amerikanische Mondlandung seit Apollo 17 (1972) an.[1]

Peregrine ist ein reiner Lander, er kann nach der Landung auf dem Mond also nicht wieder starten oder gar zur Erde zurückkehren. Sein Zweck ist, Nutzlasten weich auf die Mondoberfläche zu bringen. Nach Erfüllung dieser Aufgabe verbleibt er am Landeplatz.

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Peregrine ist eine kleinere Version des älteren Astrobotic-Entwurfs Griffin (englisch für Greif) und wurde am 2. Juni 2016 angekündigt.[2] Im Dezember 2016 verschob Astrobotic sein ursprünglich angekündigtes Startdatum auf 2019 und verabschiedete sich damit vom Google Lunar X-Prize, der 2018 endete.[3]

Im November 2018 qualifizierte sich Astrobotic als eines von neun Unternehmen, die der NASA im Rahmen der Commercial Lunar Payload Services Angebote für den Transport von Nutzlasten auf den Mond unterbreiten können.[4] Im Mai 2019 erhielt Astrobotic einen ersten Auftrag der NASA im Wert von 80 Millionen Dollar zur Lieferung von 14 Nutzlasten in die Tiefebene Lacus Mortis.[5] Insgesamt sollen im Juni 2019 Aufträge für den Transport von 28 Nutzlasten aus acht verschiedenen Ländern mit Peregrine vorgelegen haben.[6]

Einsatz[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mission One
Missions­ziel Weiche Landung auf dem Mond mit 14 Nutzlasten, darunter mehrere Rover
Hersteller Astrobotic Technology
Träger­rakete Vulcan[7]
Aufbau
Startmasse 1313 kg inklusive Treibstoff und Nutzlast[8][7]
Verlauf der Mission
Startdatum Mitte 2021 (geplant)[7]

Der erste Einsatz für die NASA ist unter dem Namen Mission One (M1[9]) für Juni 2021 geplant.[10] Dabei sollen unter anderem mehrere Mondrover verschiedener Hersteller transportiert werden. Insgesamt sind maximal 90 kg Nutzlast vorgesehen.[8]

Zu den Rovern an Bord der Mission One soll auch der erste „Cuberover“ zählen, der in Zusammenarbeit mit der Carnegie Mellon University entwickelt wird. Dabei handelt es sich um ein Konzept für ein standardisiertes modulares Format zur Kostensenkung, ähnlich dem Cubesat-Konzept für Satelliten. Der erste Cuberover soll eine Masse von 33 kg und eine Höhe von 103 cm haben. Er besitzt vier Räder und zwei hochauflösende Kameras; seine Maximalgeschwindigkeit ist 18 cm/s.[11][12]

Ebenfalls soll eine Bibliothek, die in winziger Mikroschrift auf Scheiben aus einer Nickellegierung geätzt wird, an Bord der Mission One sein. Sie enthält Wikipedia-Inhalte sowie das Rosetta-Projekt der Stiftung The Long Now Foundation.[13][14] Außerdem ist eine Weltraumbestattung im Auftrag des Unternehmens Elysium Space geplant, das heißt, es werden Kapseln mit Teilen der Asche von kremierten Verstorbenen an Bord sein.[15]

Die geplante Landeellipse ist 24 km × 6 km groß. Nach der Landung soll Peregrine auf der Mondoberfläche für acht Tage (192 Stunden) in Betrieb sein, bevor er seine Systeme herunterfährt.[8]

Der deutsche Versanddienstleister DHL bietet seit 2017 den Dienst MoonBox an, über den man kleine Gegenstände in Kapseln mit sechseckiger Grundfläche – es gibt verschiedene Kapselgrößen, die größte hat einen Durchmesser von 2,54 cm und eine Höhe von 5,08 cm und kostet 25.800 US-Dollar – zum Mond schicken kann. Die Kapseln werden als Sammelpaket in ein Moon Pod („Mondbehälter“) gepackt, und dieses soll dann mit einem Peregrine zum Mond gebracht werden.[16][17] Der erste Transport war ursprünglich für 2019 geplant.[18]

Technik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Peregrine hat einen Durchmesser von etwa 2,5 m und ist etwa 1,9 m hoch. Er soll in späteren Missionen bis zu 265 kg Nutzlast zum Mond bringen können.[8] Zum Vergleich: Das größere Modell Griffin soll 4,5 m breit werden und bis 400 kg zur Mondoberfläche transportieren können.[19]

Die Busstruktur von Peregrine besteht hauptsächlich aus einer Aluminiumlegierung und kann für einzelne Missionen angepasst werden. Sein Antriebssystem ist ein Verband von fünf Raketentriebwerken vom Typ ISE-100 des Herstellers Aerojet Rocketdyne. Diese basieren auf Lageregelungs-Schubdüsen von Raketenabwehrsystemen.[20] Das Antriebssystem dient dazu, die Sonde aus Erdnähe in die Richtung des Mondes zu bringen (trans-lunar injection), zur Kurskorrektur während des Fluges zum Mond, zum Einschwenken in eine Mondumlaufbahn (lunar orbit insertion) und zur weichen Landung auf dem Mond. Als Treibstoff wird MON-25/Monomethylhydrazin verwendet, ein hypergolischer, aus zwei Komponenten bestehender Treibstoff. Zur Lageregelung werden zwölf Schubdüsen zu je 45 Newton verwendet, die ebenfalls mit MON-25/MMH betrieben werden.

Die Avionik an Bord der Raumsonde führt die komplette Navigation bis zur Landung auf dem Mond durch. Ein Doppler-Lidarsystem hilft der Sonde bei der Landung auf ihren vier Beinen. Die elektrischen Systeme werden von einem Lithium-Ionen-Akkumulator betrieben, der von Solarzellen aus GaInP/GaAs/Ge aufgeladen wird. Der Lander besitzt Kühlrippen, um Abwärme abzuleiten, sowie Wärmeisolatoren, er führt jedoch keine Heizelemente mit. Deshalb werden die ersten Peregrine-Lander die kalte 14-tägige Mondnacht wahrscheinlich nicht überleben. Zukünftige Missionen könnten das jedoch mit entsprechenden Anpassungen leisten.[8]

Zur Kommunikation mit der Erde verwendet Peregrine unterschiedliche Frequenzen im X-Band in beiden Richtungen der Kommunikation.[8] Nach der Landung ermöglicht ein WLAN-Modem mit 2,4 GHz die drahtlose Kommunikation zwischen dem Lander und Rovern, die der Lander auf der Mondoberfläche absetzt.[8]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Astrobotic Selects United Launch Alliance Vulcan Centaur Rocket to Launch its First Mission to the Moon. United Launch Alliance, 19. August 2019, abgerufen am 29. August 2019.
  2. Astrobotic unveils Peregrine lunar lander. Jeff Foust, Space News. 3. Juni 2016.
  3. John Thornton: Graduating from the Google Lunar X Prize. Abgerufen am 20. Dezember 2016.
  4. NASA Announces New Partnerships for Commercial Lunar Payload Delivery Services. NASA. Abgerufen am 29. November 2018.
  5. Astrobotic Awarded $79.5 Million Contract to Deliver 14 NASA Payloads to the Moon. Astrobotic-Pressemeldung, 31. Mai 2019.
  6. Marcia Smith: NASA Signs Three Commercial Contracts for Lunar Payload Delivery Services. In: Spacepolicyonline.com. 1. Juni 2019, abgerufen am 24. August 2019.
  7. a b c Stephen Clark: Astrobotic lunar lander to launch on ULA’s first Vulcan rocket. In: Spaceflight Now. 20. August 2019, abgerufen am 21. August 2019.
  8. a b c d e f g Astrobotic Payload User Guide 2019 (PDF). Astrobotic Technologies, August 2019, abgerufen am 27. August 2019.
  9. Peregrine Lunar Lander Payload User’s Guide Version 3.3. Astrobotic, August 2019 (PDF; 5 MB).
  10. Astrobotic Awarded $79.5 Million Contract to Deliver 14 NASA Payloads to the Moon. Astrobotic-Pressemeldung, 31. Mai 2019.
  11. Cuberover-Projektwebsite, abgerufen am 20. Dezember 2018.
  12. Astrobotic wins NASA award to produce small lunar rover. Spaceflight Insider, 18. März 2018.
  13. Mike Wall: 'Lunar Library' Aims to Preserve Humanity's History On the Moon (Wikipedia, Too). In: Space.com, 16. Mai 2018. 
  14. Loren Grush: This nonprofit plans to send millions of Wikipedia pages to the Moon — printed on tiny metal sheets. In: The Verge, 15. Mai 2018. 
  15. Astrobotic’s Peregrine Lunar Lander will be onboard a ULA launch vehicle. Elysium Space, 26. Juli 2017, abgerufen am 12. September 2019.
  16. Post will Pakete auf den Mond schicken - ingenieur.de. In: ingenieur.de. ingenieur.de - Jobbörse und Nachrichtenportal für Ingenieure, 2017, abgerufen am 14. August 2019 (deutsch).
  17. Immortalize your keepsake on the Moon. In: astrobotic.com. Abgerufen am 14. August 2019.
  18. MoonBox: Ab 2019 schickt DHL eure Pakete auch auf den Mond! In: mobilegeeks.de. 2017, abgerufen am 14. August 2019 (deutsch).
  19. Griffin lander. Astrobotic Technology. Abgerufen am 27. August 2019.
  20. Astrobotic unveils Peregrine lunar lander - SpaceNews.com (en-US). In: SpaceNews.com, 3. Juni 2016.