"Houston, wir haben ein Problem" wird man im Jahr 2024 vermutlich selten hören – zumindest nicht auf Englisch. Denn in diesem Jahr starten vor allem asiatische Länder neue Missionen zum Erdtrabanten. Einige Sonden sollen auch auf der Oberfläche landen. MDR WISSEN gibt einen Überblick über die wichtigsten Projekte.

Bereits seit dem 6. September 2023 befindet sich die Slim-Landefähre (Smart Lander for Investigating Moon; deutsch: intelligenter Lander zur Erforschung des Mondes) der japanischen Raumfahrtagentur JAXA nach einem erfolgreichen Raketenstart im Weltraum. Im Dezember ist die Landefähre in eine Umlaufbahn um den Mond eingeschwenkt. 

Eine Illustration der japanischen Mondmission Slim, die 2023 auf der Mondoberfläche landen soll. Bildrechte: MDR, Jaxa

Das Landemanöver soll am 19. Januar 2024 erfolgen. Wenn der japanischen Raumfahrtbehörde Jaxa eine sanfte und damit erfolgreiche Landung gelingt, wäre Japan das fünfte Land, das diesen Erfolg feiert. Geplant ist eine punktgenaue Landung. Dafür ist das Raumfahrzeug mit einer Technik zur präzisen Hinderniserkennung ausgestattet. Die Abweichung zum geplanten Landeziel soll maximal 100 Meter betragen. Bei der berühmten Landung der beiden US-Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin, lag der Toleranzbereich noch bei rund zwei Kilometern. 

Die Slim-Landefähre auf der Mondoberfläche (Illustration). Bildrechte: MDR, Jaxa

An Bord von Slim befindet sich ein kleiner Rover namens Sora-Q, der vom japanischen Spielzeughersteller Takara Tomy – dem Unternehmen, das für die Transformer-Spielzeuge bekannt ist – und der Privatuniversität Dōshisha in Kyōto gebaut wurde.

Im Januar wird eine weitere Raumsonde in eine neue Phase übertreten: das südkoreanische Mondprojekt Danuri. Die ehemals Korean Pathfinder Lunar Orbiter (KPLO) genannte Mission war im August 2022 zum Mond aufgebrochen. 

Seit Januar 2023 befindet sich die Raumsonde in ihrer primären Phase. Diese sollte ursprünglich im Dezember 2023 enden, wurde jedoch auf Dezember 2025 erweitert – denn die Raumsonde hat für die Operation noch genügend Treibstoff.

Eine Illustration der Raumsonde Korean Parthfinder Lunar Orbiter, bzw. Danuri (r.), wie sie den Mond abscannt. Links wird eine grafische Darstellung der abgescannten Mondoberfläche gezeigt. Bildrechte: KARI / KARI TV

In der verbleibenden Zeit soll die mitgeführte Satelliten-Internet-Technologie validiert werden, und es sollen weitere Aufnahmen von der Mondoberfläche entstehen. Die verbaute Shadow-Kamera kann insbesondere Regionen erfassen, die im Dauerschatten des Trabanten liegen. Mit einer anderen hochauflösenden Kamera könnte etwa der Landeplatz für Artemis III im Amundsen-Krater genauer untersucht werden. Erst kürzlich hat die amerikanische Raumfahrtbehörde Nasa den Start auf das Jahr 2026 verschoben.

Im Mai 2024 möchte die chinesische Raumfahrtbehörde CNSA ihr nächstes Raumfahrzeug zum Mond senden. Mit Chang’e 6 soll erneut eine Bodenprobe des Trabanten zur Erde gebracht werden. Diesmal sollen zwei Kilogramm von der erdabgewandten Seite des Mondes im südlichen Teil des Apollo-Kraters eingesammelt werden. Apollo ist einer der größten Mondkrater und entstand vor etwa vier Milliarden Jahren. 

Das aktuelle Raumfahrzeug ist etwa acht Meter hoch. Es wird neben einem Orbiter auch das Aufstiegsmodul für die Probenrückführung beinhalten. Für die Entnahme der Probe sind zwei Tage eingeplant. Danach soll die Probe in einen Orbit um den Mond geschossen werden, wo sie vom Orbiter der Vorgängermission Chang’e-5 eingesammelt und zurück zur Erde gebracht wird. Mit einer 300 Kilogramm schweren Wiedereintrittskapsel soll das versiegelte Mondgestein sicher auf unserem Heimatplaneten landen. 

Mondoberfläche kurz vor der Landung des chinesischen Mondlanders Bildrechte: CNSA

Die Chang’e-6-Mission ist jeweils mit einem Radon-Detektor und einem Detektor für negativ geladene Ionen ausgestattet. Radon ist ein radioaktives Element, das beim Zerfall von Uran und Thorium entsteht. Mit diesem Detektor soll der Gastransport in der äußerst dünnen Exosphäre (äußerste Schicht der Atmosphäre) des Mondes untersucht werden.

Mit dem zweiten Detektor soll herausgefunden werden, ob es neben Protonen und neutralen Wasserstoffatomen auch negativ geladene Ionen gibt. Diese sollen beim Auftreffen des Sonnenwindes auf die Mondoberfläche entstehen und von dort zurückgeworfen werden. 

Mit einem halbkugelförmigen Laser-Retroreflektor sollen zudem die Abläufe zwischen Erde und Mond über einen längeren Zeitraum dokumentiert werden. Dazu gehört beispielsweise die Taumelbewegung des Mondes (Libration) oder die periodische Deformation der Mondkruste durch die Gezeitenkräfte der Erde – auch Mondgezeiten genannt.

Im Dezember will auch das japanische Start-up ispace erneut zum Mond aufbrechen. Die erste Hakuto-R-Mission scheiterte im Frühjahr 2023 beim Landeanflug. Auch bei diesem Projekt wird sich ein Rover an Bord der Landefähre befinden. Diesmal stammt er von ispace selbst.

Eine grafische Darstellung des Hakuto-R Mondlandefahrzeugs auf dem Mond. Die zweite Mission soll dem ersten Projekt ähneln. Bildrechte: MDR, ispace

Nach der Landung auf der Mondoberfläche wird ein Demonstrationsexperiment durchgeführt, bei dem ein Elektrolyseur aus Wasser- und Sauerstoff erzeugt. Durch das Sammeln und Elektrolysieren des gebundenen Mondwassers können in Zukunft Treibstoff für Raketen und Sauerstoff für das menschliche Leben erzeugt werden. Wenn den Japanern dies gelingt, würden sie damit als Erste in die Geschichte der Monderkundung eingehen. Jedoch wird dieser Versuch nicht mit Mondwasser durchgeführt. Für die Demonstration soll mitgeführtes Wasser von der Erde dienen.