Eine Mondlandung ist immer noch sehr schwierig – kann dieses japanische Unternehmen es schaffen?

Heute versucht ein japanisches Unternehmen ein Kunststück, das bisher nur wenigen gelungen ist: Im Rahmen seiner Hakuto-R-Mission 2 will es seine Landefähre Resilience sanft auf der Mondoberfläche aufsetzen. Angesichts der Tatsache, dass Menschen vor über 50 Jahren auf dem Mond gelandet sind, könnte man annehmen, Mondlandungen seien heute einfach. Doch damit liegen Sie falsch – wie die jüngere Geschichte zeigt.

Die vorherige Mission von ispace, Hakuto-R Mission 1, wurde im Dezember 2022 gestartet, scheiterte jedoch bei der Mondlandung im April 2023. Das Raumfahrzeug verlangsamte zwar seine Geschwindigkeit auf weniger als einen Meter pro Sekunde und erreichte eine Landeposition, stürzte jedoch aufgrund von Problemen mit der Höhenmessung des Raumfahrzeugs auf der Mondoberfläche ab.

Diesmal hofft das Unternehmen auf ein besseres Ergebnis.

„Vor etwas mehr als zwei Jahren, am 26. April 2023, war ispace mit der Hakuto-R Mission 1 das erste private Unternehmen weltweit, das eine Mondlandung versuchte. Obwohl die Mission bedeutende Ergebnisse erzielte, verloren wir kurz vor der Landung die Kommunikation mit dem Lander“, sagte Takeshi Hakamada, CEO von ispace. „Seitdem nutzen wir die Erfahrungen als Motivation, entschlossen voranzuschreiten. Wir stehen nun am Beginn unseres nächsten Versuchs, Geschichte zu schreiben.“

Wie Landungen schon einmal schiefgingen

Eine Mondlandung stellt viele Herausforderungen dar, und schon ein einziger Fehler genügt, um eine Landung zum Scheitern zu bringen. Genau das passierte ispace bei seinem letzten Landeversuch, der aufgrund der komplexen Topografie der Mondoberfläche scheiterte.

Die Mondoberfläche ist mit Kratern übersät, die durch Einschläge von Meteoren und anderen Körpern entstanden sind. Manche davon sind kilometerweit. Während die Erde ähnliche periodische Einschläge erlebt, bleiben diese Krater auf dem Mond viel länger erhalten, da es dort keine Atmosphäre und keinen Wind gibt, der sie erodieren könnte. Das bedeutet scharfe Kanten, gezackte Formen und steile Klippen.

Es war eine dieser Klippen am Rand des Kraters, der die vorherige Landung prägte. Beim Überqueren einer fast drei Kilometer tiefen Klippe zeigte die Höhenmessung des Landers einen dramatischen Sprung an. Die Software ging davon aus, dass diese Daten falsch sein mussten, und ignorierte sie daher. Die Folge war, dass der Lander dachte, er befinde sich auf der Oberfläche, obwohl er sich noch 4,8 Kilometer darüber befand. Er schaltete seine Triebwerke ab, stürzte senkrecht ab und stürzte ab.

Dies zeigt, wie knifflig der Mond aufgrund seiner Oberflächengeographie sein kann. Aber nicht nur Klippen können dort ein Problem darstellen.

Als Intuitive Machines 2024 seine Mondlandefähre Odysseus auf dem Mond landete, schrieb sie Geschichte als erste US-Raumsonde seit den Apollo-Missionen. Doch auch sie hatte Landeprobleme und blieb schräg auf der Mondoberfläche aufsetzen. Dies begrenzte ihre Lebensdauer, da sie über ihre Paneele nicht genügend Solarenergie sammeln konnte, um den Betrieb aufrechtzuerhalten. Das Problem entstand, weil die Landung nicht genau in der geplanten Landezone erfolgte, sondern an einem etwa eine Meile entfernten, höher gelegenen Ort. Aufgrund der falschen Höhendaten schlitterte die Mondlandefähre über die Oberfläche, beschädigte ihr Standbein und kippte sanft um, als sie zum Stillstand kam.

Der zweite Landeversuch von Intuitive Machines mit einer anderen Version der Raumsonde Anfang des Jahres war noch weniger erfolgreich, da die Landesonde komplett auf der Seite lag und keinerlei Solarenergie mehr sammeln konnte. Anschließend schien sich die Landesonde mit einem Bein am Rand eines Kraters oder an einem Felsbrocken verfangen zu haben, wodurch sie umkippte. Neben all den Kratern auf dem Mond gibt es auch viele lose Felsbrocken, von denen einige einen Durchmesser von über zehn Metern haben.

Es ist äußerst schwierig, solche topografischen Herausforderungen aus der Umlaufbahn zu erkennen, da die Lander ihren Abstieg weit über der Mondoberfläche beginnen müssen, um genügend Zeit zum Abbremsen und für eine sanfte Landung auf der Oberfläche zu haben. Kleinere Hindernisse wie Felsbrocken oder Kraterränder können sie erst erkennen, wenn sie sich der Oberfläche nähern. Zu diesem Zeitpunkt können sie ihnen möglicherweise nicht mehr ausweichen.

Und schließlich muss das Landeverfahren mit einer Genauigkeit von einer Sekunde durchgeführt werden. Das israelische Unternehmen SpaceIL hatte 2019 ein Problem mit seiner Landeeinheit Beresheet : Während der Landung verlor es für wenige Sekunden den Kontakt zur Raumsonde, damit ein Teil neu gestartet werden konnte. Diese wenigen Sekunden ohne Kontakt reichten aus, damit die Triebwerke während des Abstiegs ausfielen. Das bedeutete, dass die Sonde nicht schnell genug abbremsen konnte und hart auf der Mondoberfläche aufschlug.

Eine Erfolgsgeschichte

Trotz all dieser teilweisen oder vollständigen Misserfolge ist es bemerkenswert, dass es einen Erfolg bei der Landung eines privaten Unternehmens auf dem Mond gab. Die Blue Ghost-Mission von Firefly Aerospace landete Anfang des Jahres sicher auf der Mondoberfläche . Dies war ein großer Erfolg für den ersten Landeversuch des Unternehmens und ermöglichte dem Lander , eine zweiwöchige Mission erfolgreich abzuschließen .

Dieser Lander nutzte eine Technologie, die der der NASA bei ihren Marslandungen ähnelt: die sogenannte geländerelative Navigation . Dabei nehmen Kameras an der Unterseite des Raumfahrzeugs während des Abstiegs Bilder der Oberfläche auf. Ein Bordcomputer vergleicht diese Bilder dann mit den Karten an Bord, um einen sicheren Landeplatz auszuwählen, sodass das Raumfahrzeug selbstständig landen kann.

Es ist also möglich und wurde bereits umgesetzt. Da die schwierige Mondoberfläche jedoch jede Landung zu einer Herausforderung macht, müssen wir abwarten, ob ispace diesen Erfolg wiederholen kann. In ein paar Stunden können Sie den Livestream der ispace-Landung verfolgen.