Wie fliegt ein Raumschiff zum Mond und wie lange dauert es?

Am 23. August um 19:34 Uhr (Hanoi-Zeit) landete Indiens unbemannte Raumsonde Chandrayaan-3 nach 41-tägigem Flug erfolgreich am Südpol des Mondes. Mit dieser Mission ist Indien das erste Land der Welt , das eine Raumsonde am Südpol des Mondes landete – einem Ort, den noch nie ein Mensch betreten hat.

Eine der großen Fragen ist, warum die indische Raumsonde Chandrayaan-3 41 Tage brauchte, um auf dem Mond zu landen.

Zum Vergleich: Die russische Raumsonde Luna-25 benötigte nur sechs Tage, um in die Mondumlaufbahn einzutreten, und die chinesische Raumsonde Chang'e 2 erreichte den Mond bei einer Mission im Jahr 2010 in nur vier Tagen. Auch die Raumsonde Apollo-11 der NASA benötigte für die gleiche Mission nur vier Tage und erweckte den Eindruck, als würden drei Astronauten auf dem Mond landen.

Sogar die sowjetische Raumsonde Luna-1 benötigte bei einer Mission im Jahr 1959 nur 36 Stunden, um die Mondumlaufbahn zu erreichen.

Der Grund für den großen Unterschied in der Missionszeit liegt darin, dass Chandrayaan-3 das Raketensystem Launch Vehicle Mark-III (LVM-3) verwendet, das eine viel schwächere Startkraft als die oben genannten Fahrzeuge hat, um das Missionsbudget zu senken.

Um die technologischen Einschränkungen auszugleichen, musste Chandrayaan-3 eine ausgeklügelte Methode anwenden, die sich die Schwerkraft von Mond und Erde zunutze machte, um sein Ziel zu erreichen. Die Raumsonde musste 4,5-mal die Erde und mehrere Male den Mond umrunden, um die erforderliche Geschwindigkeit zu stabilisieren, bevor sie die Landephase durchführen konnte. Deshalb wurde die Missionsdauer auf 40 Tage verlängert.

Astronaut Neil Armstrong neben der amerikanischen Flagge auf dem Mond während der Apollo-11-Mission. (Foto: NASA)

Wie fliegt man zum Mond?

Der Mond ist etwa 384.400 km von der Erde entfernt. Das ist eine enorme Entfernung. Wenn man mit einem Auto mit 100 km/h zum Mond fahren könnte, bräuchte man mehr als 4.000 Stunden oder etwa 166 Tage, um den Erdtrabanten zu erreichen – das entspricht fünf Monaten ununterbrochener Fahrt.

Natürlich können wir nicht mit dem Auto zum Mond fahren. Menschen sind auf Raumschiffe angewiesen, um ins All zu reisen, und das ist die einzige Möglichkeit, zum Mond zu gelangen.

Diese Raumfahrzeuge sind speziell für Reisen im Vakuum des Weltraums und für die harten Bedingungen der Reise konzipiert.

Es gibt verschiedene Methoden, mit einem Raumschiff zum Mond zu fliegen, darunter den Lunar Rendezvous Orbit, den Earth Rendezvous Orbit und den Direktflug.

Von den drei oben genannten Optionen ist der Lunar Rendezvous Orbit die beliebteste und wird von Russland, den USA und China bei ihren Mondmissionen verwendet.

Lunar Orbital Rendezvous (LOR) oder Lunar Orbital Approach war ein Konzept im US-amerikanischen Apollo-Programm, bei dem ein Hauptraumfahrzeug und ein kleineres Landegerät in die Mondumlaufbahn geschickt wurden.

Anschließend wird sich die Landesonde abtrennen und auf der Mondoberfläche landen, während das Hauptschiff in der Mondumlaufbahn verbleibt. Nach Abschluss der Landemission kehrt die Landesonde in die Mondumlaufbahn zurück und dockt an das Hauptschiff an. Nachdem die Besatzung von der Landesonde zur Hauptsonde gewechselt ist, wird sich die Landesonde abtrennen. Das Hauptschiff bringt die Astronauten dann zur Erde zurück.

Auch LOR selbst ist je nach Raketensystem, bemanntem oder unbemanntem Raumfahrzeug in viele verschiedene Flugmodi unterteilt.

Die Flugbahn der indischen Raumsonde Chandrayaan-3 während ihrer 41-tägigen Reise zum Mond. (Foto: ISRO)

Der Direktflug wird als eine Kreuzung zwischen den LOR-Flugmodi angesehen. Im Wesentlichen wird dabei eine Rakete gebaut, die direkt von der Erde zum Mond fliegen und dann mit derselben Rakete wieder zurückfliegen kann.

Die letzte Möglichkeit, zum Mond zu fliegen, die jemals von Menschen versucht wurde, war das Earth Orbital Rendezvous (EORR), eine Methode, die von der NASA vor dem Apollo-Programm verwendet wurde.

Der Clou des EOR-Ansatzes besteht darin, mehrere verschiedene Raumfahrzeugkomponenten in die Erdumlaufbahn zu bringen, wo sie zu einem größeren Raumfahrzeug zusammengebaut werden. Dieses größere Raumfahrzeug würde dann zum Mond fliegen und dort landen, anschließend abheben und zur Erde zurückkehren.

Wie lange dauert ein Flug zum Mond?

Die Durchschnittsgeschwindigkeit der Monderkundungssonde beträgt etwa 38.000 km/h (10-fache Schallgeschwindigkeit).

Die Reisezeit einer Raumsonde zum Mond hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie etwa dem Typ der Raumsonde, ihrer Geschwindigkeit und der Umlaufbahn, der sie folgt. Durchschnittlich benötigt eine Raumsonde bei einer Geschwindigkeit von etwa 5.300 km/h etwa drei bis vier Tage für die Reise von der Erde zum Mond. Darin enthalten ist die Zeit, die die Raumsonde benötigt, um der Erdanziehungskraft zu entkommen, durch den Weltraum zu reisen und in die Anziehungskraft der Mondumlaufbahn einzutreten.

Die Flugzeit eines Raumfahrzeugs zum Mond variiert je nach Mission, beträgt im Durchschnitt jedoch drei bis vier Tage.

Auch die Flugbahn eines Raumfahrzeugs beeinflusst die Zeit, die es braucht, um den Mond zu erreichen. Raumfahrzeuge folgen oft einer gekrümmten Flugbahn, der sogenannten Transferflugbahn, um den Mond zu erreichen. Dadurch können sie die Schwerkraft der Erde und des Mondes nutzen, um Treibstoff zu sparen und effizienter zu reisen. Die genaue Flugbahn hängt von den Missionsanforderungen und den spezifischen Zielen der Weltraummission ab.

In den letzten Jahren hat das Interesse an der Erforschung des Mondes wieder zugenommen. Für künftige Missionen sind Pläne zur Rückkehr von Menschen zum Mond und sogar zur Etablierung einer dauerhaften menschlichen Präsenz auf der Mondoberfläche geplant.

Bei diesen Missionen werden voraussichtlich hochentwickelte Raumfahrzeuge und Technologien zum Einsatz kommen und Wissenschaftler und Ingenieure arbeiten ständig daran, neue Wege zu entwickeln, um die Reise zum Mond schneller und effizienter zu gestalten.

Mit dem fortschreitenden technologischen Fortschritt könnten wir in Zukunft noch schnellere Zeitreisen erleben, die neue Möglichkeiten für die Erforschung des Mondes und darüber hinaus eröffnen.

Quelle: https://vtc.vn/tau-vu-tru-bay-len-mat-trang-the-nao-mat-bao-lau-ar815650.html