Lunar Orbiter

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Lunar Orbiter

Lunar Orbiter ist der Name von fünf US-amerikanischen Raumsonden, die zwischen 1966 und 1968 als Orbiter den Mond aus einer Umlaufbahn analysierten. Sie wurde von der NASA durchgeführt.

Inhaltsverzeichnis

1 Mission
- 1.1 Technische Ausrüstung
- 1.2 Verlauf der 5 Missionen
2 Ergebnisse
3 Siehe auch:
4 Weblinks

[Bearbeiten] Mission

Die Hauptaufgabe der "Lunar Orbiter" war, die Oberfläche des Mondes auf fotografischem Wege genau zu kartieren. Anhand der Bilder sollten dann Landeplätze für die bemannten Mondlandungen der Apollo-Missionen ausgewählt werden.

Die Lunar-Orbiter-Missionen 1 bis 5 waren die Fortsetzung der Ranger-Erkundungen und fanden etwa gleichzeitig mit den Surveyor-Missionen 1 bis 7 und deren "sanften Landungen" statt.

Als weiteres Ziel waren erste Versuche zur "Selenodäsie" geplant, – der Vermessung des Mondes (griech. Selene) und seines Schwerefeldes.

Die Sonden wurden mit einer zweistufigen Atlas-Agena-D-Rakete gestartet und schwenkten in eine stark elliptische Umlaufbahn um den Mond ein, deren Periselen (mondnächster Punkt) ca. 200 km über der Oberfläche lag. Für Lunar Orbiter 1 bis 3 wurden Umlaufbahnen mit niedriger Bahnneigung gewählt, die ausschließlich über Gebiete in der Nähe des Äquators führten. Lunar Orbiter 4 und 5 wurden dagegen auf polare Umlaufbahnen gebracht, die eine Kartierung der kompletten Mondoberfläche erlaubten.

[Bearbeiten] Technische Ausrüstung

Die Sonden hatten eine Höhe von 1,68 Metern und eine Breite von 5,65 Metern, gemessen über die ausgebreiteten Antennen. Die Startmasse schwankte je nach Orbiter zwischen 386 kg und 391 kg. Das mehrfach wiederzündbare Bahnkorrekturtriebwerk arbeitete mit Aerozin 50 und Stickstofftetroxid und lieferte einen Schub von etwa 450 N.

Es wurden zwei Kameras, mit einem Weitwinkel- und einem Teleobjektiv verwendet. Aufnahmen wurden jeweils paarweise nebeneinander angefertigt, wobei der Bildauschnitt des Teleobkjektivs immer im Zentrum der Weitwinkelaufnahme lag. Als Film wurde unperforierter 70 mm-Film vom Typ Kodak Special High Definition Aerial Film (SO-368) benutzt, von dem 79 Meter mitgeführt wurden. Dieser Film wurde automatisch durch Kontakt mit einem sogenanntem Kodak-"Bimat"-Film entwickelt und fixiert. Nach Abschluss der fotografischen Aufnahmen konnte der Negativfilm dann vom Ende zum Anfang elektronisch abgetastet und zur Erde gefunkt werden. Dazu scannte ein 0,005 mm messender Lichtstrahl den Film in Querstreifen ("framelets") von 2,68 mm Breite mit 17.000 Zeilen ab. Danach wurde der Film um 2,54 mm weitertransportiert und das nächste framelet gescannt. Der Scan eines kompletten Bildpaares nahm 43 Minuten in Anspruch. Auf der Erde wurden die empfangenen Bildsignale jedes framelets von einer Kathodenstrahlröhre auf 35 mm-Film belichtet, aus dem man durch Aneinanderfügen Repliken der ursprünglichen Aufnahmen anfertigte. Dadurch erklären sich die Streifen, die jede Lunar Orbiter-Fotografie durchziehen.

[Bearbeiten] Verlauf der 5 Missionen

Start von Lunar Orbiter 4

Lunar Orbiter 1 startete am 10. August 1966, kam nach vier Tagen in einen Mondorbit. Ab dem 26. Mondumlauf am 18. August begann er mit den Aufnahmen und übermittelte bis zum Absturz am 29. Oktober 1966 insgesamt 229 Bilder. (Startmasse: 386 kg, Bahnneigung: 12,14°)
Lunar Orbiter 2 startete am 6. November 1966, erreichte vier Tage später eine Mondumlaufbahn und übertrug bis zum Aufschlag am 11. Oktober 1967 817 Bilder. (Startmasse: 391 kg, Bahnneigung: 11,97°)
Lunar Orbiter 3 startete am 5. Februar 1967, kam drei Tage später in den Mondorbit und übermittelte bis zum Absturz am 10. Oktober 1967 626 Bilder. Wegen einiger Fehlfunktionen gilt "Lunar Orbiter 3" als nicht ganz so erfolgreich. (Startmasse: 386 kg, Bahnneigung: 21,00°)
Lunar Orbiter 4 startete am 4. Mai 1967 und erreichte vier Tage später den Mond. Die Umlaufbahn war im Gegensatz zu den früheren Missionen wesentlich höher und fast polar. Die Sonde machte 546 Bilder bis zum Absturz am 31. Oktober 1967. Dadurch wurde die Mondvorderseite fast vollständig und die Rückseite zu etwa 3/4 erfasst. (Startmasse: 390 kg, Bahnneigung: 88,80°)
Lunar Orbiter 5 startete am 1. August 1967 und schwenkte am 4. August ebenfalls in eine polare, jedoch stärke elliptische Mondumlaufbahn, die dichter an die Oberfläche führte. Ab dem 6. August 1967 wurden 844 Bilder übertragen, u. a. von der noch nicht ganz erfassten Mondrückseite. "Lunar Orbiter 5" stürzte am 31. Januar 1968 auf den Mond. (Startmasse: 390 kg, Bahnneigung: 85,00°)

[Bearbeiten] Ergebnisse

Die "Lunar Orbiter"-Sonden kartierten den Mond mit einer Genauigkeit von 60 m. Der daraus entstandene Mondatlas gehört bis heute zum Standard der Mondforschung. Die potentiellen "Apollo"-Landeplätze wurden ganz besonders gut fotografiert, – mit Auflösungen bis zu 2 m. "Lunar Orbiter" war auch das erste US-Sondenprogramm, bei dem es keinen gravierenden Fehlschlag gab.

Im "Nebenprogramm" war auch die Gewinnung präziser Bahndaten zur Analyse des lunaren Gravitationsfeldes erfolgreich. Aus diesen Daten konnte man erstmals sog. "Mascons" nachweisen, – starke Massenkonzentrationen im Untergrund des Mondes.

Ähnlich wurde auch die Tatsache des exzentrischen Mondmittelpunktes – die Ursache seiner "gebundenen Rotation" – aus Bahnstörungen von Mondsatelliten abgeleitet. Mit einigem Erfolg versuchte die NASA ferner eine Art Triangulation um die Mondrückseite. Die Fotos der Raumsonden von der Mondoberfläche wurden verwendet, um ihre Bahnen über der – von der Erde unsichtbaren – Rückseite nach Art eines fotografischen Rückwärtsschnittes zu berechnen.