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Nov 24, 2023

Die NASA legt einen Kurs für einen Mondrover fest, der auf der Mondoberfläche nach Wasser suchen soll

NASA-Wissenschaftler wollen einen Erkundungsrover zum Südpol starten

NASA-Wissenschaftler werden Ende nächsten Jahres einen Erkundungsrover zum Südpol des Mondes starten, mit dem Ziel, Wassertaschen zu finden, die für zukünftige bemannte Missionen zur Mondoberfläche im Jahr 2024 und darüber hinaus genutzt werden können.

Der Plan, der am Montag auf einer Pressekonferenz bekannt gegeben wurde, besteht darin, den Golfwagen-großen Roboter am westlichen Rand des Nobile-Kraters zu landen, einem großen Einschlagskrater mit einer Ausdehnung von etwa 72 Kilometern, der größtenteils in Dunkelheit gehüllt ist. Wissenschaftler der NASA Ames in Mountain View leiten die Mission und müssen den Roboter während seiner 100-tägigen Wanderung über die Konturen des Kraters durch anspruchsvolles und kaltes Gelände navigieren.

Die Mission des Rovers besteht darin, eine einzigartige, detaillierte Ressourcenkarte auf dem Südpol des Mondes zu erstellen, mit dem Ziel, Wasser und andere wertvolle Substanzen auf oder direkt unter der Mondoberfläche zu finden. Das als Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) bezeichnete Fahrzeug ist mit einem ein Meter langen Bohrer ausgestattet, der auf der Suche nach Wasser in die Oberfläche bohren kann.

Bisher hat die NASA die Mondoberfläche und das Potenzial für wertvolle Ressourcen aus der Ferne nur mithilfe von Orbitern und Satelliten untersucht, was VIPER zur ersten Chance macht, diese Theorien zu testen und zu sehen, was wirklich da ist, sagte Lori Glaze, Direktorin der Planetary Science Division der NASA.

„All das wird sich ändern, sobald VIPER landet“, sagte Glaze. „Der Rover wird dem Boden ganz nah kommen.“

Der Rover ist seit langem Teil des Artemis-Programms der NASA, einer bemannten Raumfahrtmission mit dem Schwerpunkt auf der Suche nach Möglichkeiten, die menschliche Präsenz auf dem Mond aufrechtzuerhalten, sobald sie dort angekommen sind. Die Entdeckungen von VIPER werden dazu beitragen, herauszufinden, wo Astronauten während längerer Missionen landen und Ressourcen ernten können. Gefrorenes Wasser – mit seinem Potenzial, in Sauerstoff und Treibstoff umgewandelt zu werden – gehört zu den Funden mit höchster Priorität.

Im Juni letzten Jahres erteilte die NASA dem Privatunternehmen Astrobotic einen Auftrag über 200 Millionen US-Dollar, um VIPER mit einem Lander, der von der Erde aus gestartet werden soll, zum Südpol zu transportieren.

Es wird eine ständige Herausforderung sein, den Rover aufrecht und angetrieben zu halten, da der 1.000 Pfund schwere, vierrädrige Roboter einige der schwierigsten Bedingungen durchquert. Obwohl der Nobile-Krater die beste von vielen in Betracht gezogenen Optionen ist, ist er immer noch kalt, dunkel, hügelig und kraterartig, sagte Daniel Andrews, VIPER-Projektmanager bei NASA Ames. Der Rover ist solarbetrieben und benötigt Licht, um auf seine Solarpaneele zu treffen. Die Sonne steht jedoch so nah am Horizont, dass sie lange Schatten wirft, die es dem Fahrer erschweren, an hellen Stellen zu bleiben.

Der Rover muss außerdem robust genug gebaut sein, um den großen Temperaturschwankungen standzuhalten. Die dauerhaft beschatteten Krater in der Region haben eine Temperatur von nahezu 50 Grad Kelvin oder etwa minus 370 Grad Fahrenheit, während die sonnenverwöhnten Gebiete von Nobile minus 10 Grad Fahrenheit erreichen können.

„Im Dunkeln ist es extrem kalt, aber auch tagsüber ziemlich warm, und unser kleiner Rover muss in der Lage sein, in beiden Extremen und überall dazwischen zu funktionieren“, sagte Andrews.

Im Gegensatz zum Mars-Rover mit seinem klassischen sechsrädrigen „Rocker-Bogie“-Aufhängungsdesign verfügt VIPER über mehr Bewegungsfähigkeiten, mit vier unabhängig voneinander beweglichen Rädern, die sich wie eine Krabbe von einer Seite zur anderen bewegen können. Das alternative Design, das durch seine relativ hohe Geschwindigkeit unterstützt wird, ist wichtig, da der Mondrover darum kämpft, seine Sonnenkollektoren inmitten wechselnder Schatten im Sonnenlicht zu halten.

Ein weiterer Vorteil des Systems besteht darin, dass VIPER Daten nahezu in Echtzeit zurücksendet, im Gegensatz zu anderen Erkundungsmissionen, bei denen Wissenschaftler Tage oder sogar Wochen warten müssen. Das bedeutet, dass das Team von Ames in der Lage sein wird, Daten schnell zu analysieren und Anpassungen vorzunehmen, um die Forschungsarbeit zu maximieren, bevor der Rover außer Betrieb ist – was sowohl ein Segen als auch eine Herausforderung ist. Wissenschaftler müssen schnelle Entscheidungen treffen und sich auf der Grundlage der eingehenden Ergebnisse schnell anpassen.

Der Rover wird Ende 2023 auf der Mondoberfläche landen und nicht nur mit einem Bohrer, sondern auch mit Spektrometern ausgestattet sein, die genau aufzeichnen können, was passiert, sagte Tony Colaprete, leitender Projektwissenschaftler für VIPER bei NASA Ames. Es wird in der Lage sein, die Menge an Wasserstoff im Boden und die Tiefe, in der er vergraben ist, zu verfolgen und alle Gase zu erkennen, die aus einem kürzlich gebohrten Loch in der Oberfläche austreten. Die Ausrüstung liefert genügend Informationen, um den Wissenschaftlern zu sagen, wie viel Eis vorhanden ist und in welcher Form.

Obwohl die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass der Mondrover auf seinem Weg Eis findet, handelt es sich nicht um einen Slam Dunk. Die bisher gesammelten Daten haben Eis auf der Mondoberfläche aus einer größeren orbitalen Perspektive entdeckt, aber es wird einen Rover direkt auf der Oberfläche brauchen, um Eis im menschlichen Maßstab zu finden und schließlich Beobachtungen und Theorien auf die Probe zu stellen.

„Genau deshalb gehen wir“, sagte Colaprete. „Wir wissen, dass es dort Wassereis gibt, wir wissen, dass sich ein Teil davon an der Oberfläche und ein anderer Teil unter der Oberfläche befindet. Wo genau und wie viel und wie es zwischen Oberfläche und Untergrund verteilt ist, ist eine große Unbekannte.“