Die Oberstufe einer SpaceX-Falcon-9-Rakete steht kurz davor, in einem Monat von heute (4. Februar) auf den Mond zu schlagen.
Im Februar 2015 wurde die Falke 9 startete das Deep Space Climate Observatory (DSCOVR), eine gemeinsame Mission der US-amerikanischen National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) und der NASA.
Die Rakete beförderte DSCOVR zum Erde-Sonne-Lagrange-Punkt 1 (L1), einem gravitationsstabilen Punkt etwa 930.000 Meilen (1,5 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt. Nachdem wir dort angekommen waren, zeigte die Oberstufe schließlich von unserem Heimatplaneten weg.
„Dies machte eine Deorbit-Verbrennung, um es in der Atmosphäre unseres Planeten zu entsorgen, unpraktisch, während die obere Stufe auch nicht genügend Geschwindigkeit hatte, um dem Erde-Mond-System zu entkommen. Stattdessen wurde sie in einer chaotischen Umlaufbahn um die Sonne in der Nähe der beiden Körper zurückgelassen“, sagte European Beamte der Weltraumorganisation (ESA). schrieb am Mittwoch in einer Erklärung (2. Februar).
Die Zeit der Oberstufe im Weltraum ist jetzt fast abgelaufen: Das wird sie den Mond am 4. März getroffen, haben Beobachter ausgerechnet.
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Regulierungsregime
Bereits in den 1950er Jahren wurden von Menschenhand geschaffene Objekte absichtlich in den Mond gelenkt. Die Praxis war während der üblich Apollo-Programm, mit oberen Raketenstufen, die sogar verwendet werden, um “Mondbeben” zu induzieren, damit Oberflächenseismometer sie aufnehmen können.
Aber das Kommen SpaceX Der Mondabsturz ist ganz anders und markiert „das erste Mal, dass ein von Menschenhand geschaffener Trümmergegenstand unbeabsichtigt unseren natürlichen Satelliten erreicht“, schrieben ESA-Beamte. („Trümmergegenstand“ umfasst keine Raumfahrzeuge, die beim Versuch, auf dem Mond zu landen, abgestürzt sind, wie etwa Israels Beresheet-Sonde im Jahr 2019.)
„Der bevorstehende Mondeinschlag von Falcon 9 veranschaulicht deutlich die Notwendigkeit eines umfassenden Regulierungssystems im Weltraum, nicht nur für die wirtschaftlich entscheidenden Umlaufbahnen um die Erde, sondern auch für die Anwendung der Mond“, sagte Holger Krag, Leiter des Weltraumsicherheitsprogramms der ESA, in derselben Erklärung.
„Für internationale Raumfahrer gibt es derzeit keine klaren Richtlinien, um die Entsorgung von Raumfahrzeugen oder verbrauchten Oberstufen, die an Lagrange-Punkte geschickt werden, am Ende ihrer Lebensdauer zu regeln“, schrieben ESA-Beamte in der Erklärung. „Möglicherweise in den Mond stürzen oder zurückkehren und darin verbrennen Erdatmosphäre waren bisher die einfachsten Standardoptionen.”
Glaubwürdige Prognosen
Die Oberstufe der Falcon 9 wird den Berechnungen von Beobachtern zufolge am 4. März um 7:25 Uhr EST (12:25 GMT) auf der mondabgewandten Seite nahe dem Äquator auf den Mond treffen. Das ist nur eine Schätzung, wenn auch eine genaue; Folgebeobachtungen sollen die Genauigkeit der Prognosen schärfen.
Eine solche Berechnung stammt vom Astrodynamik-Ingenieur Michael Thompson von Advanced Space in Westminster, Colorado. Er hat eine Handlung und ein Bild erstellt, um zu zeigen, wo die Oberstufe abstürzen könnte.
Thompson baute auf der Arbeit von Bill Gray vom Projekt Pluto auf, der Beobachtungen erdnaher Objekte sammelt und analysiert. Es war Gray, der den Absturzkurs der SpaceX-Oberstufe entdeckte.
Project Pluto veröffentlicht eine Teilmenge von Rohbeobachtungen, die von Benutzern auf der ganzen Welt gemacht wurden. Unter Verwendung dieser Beobachtungen führte Thompson zusätzlich zu den von Gray ausgeführten Prozessen seinen eigenen Umlaufbahnbestimmungsprozess durch.
Advanced Space generierte Vorhersagen, die derzeit einen Einschlag westlich des Meeres der Ruhe zeigen, sehr ähnlich der von Gray generierten Vorhersage.
Diesen Berechnungen zufolge wird der Aufprall von der Erde aus gesehen in der Nähe des Mondrandes stattfinden. Der größte Teil der Verteilung liegt leicht auf der anderen Seite des Mondes. Basierend auf aktuellen Daten wird nicht erwartet, dass die Auswirkungen in der Nähe von NASA Apollo oder chinesischen Monderkundungsstätten liegen.
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Noch ungewiss
Der Aufprall kann von der Erde aus sichtbar sein oder auch nicht, bemerkte Thompson.
Die vorhergesagte Aufprallzone ist weit entfernt von der aktuellen Position Chinas Chang’e 4 Lander-Rover-Duo; es ist viel näher am Mondrand als ganz drüben auf der anderen Seite.
Selbst angesichts der großen Ungewissheiten in der Lage des Raketenkörpers und den daraus resultierenden Ungewissheiten in den Auswirkungen des Sonnenstrahlungsdrucks darauf, sei ein Aufprall viel näher an Chang’e 4 unwahrscheinlich, fügte Thompson hinzu.
Die Unsicherheit wird noch ein gutes Stück weiter sinken, wenn in diesem Monat weitere Beobachtungen gemacht werden.
Beobachtungen auswerten
„Der Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA wird nicht in der Lage sein, den Einschlag während des Geschehens zu beobachten“, erklärte eine NASA-Erklärung, die an Inside Outer Space gesendet wurde.
„Das Missionsteam prüft jedoch, ob Beobachtungen zu Veränderungen der Mondumgebung im Zusammenhang mit dem Einschlag gemacht und später der durch den Einschlag entstandene Krater identifiziert werden können. Dieses einzigartige Ereignis bietet eine aufregende Forschungsmöglichkeit“, fügte die NASA-Erklärung hinzu.
“Nach dem Aufprall, der [LRO] Mission kann mit seinen Kameras die Aufprallstelle identifizieren und ältere Bilder mit Bildern vergleichen, die nach dem Aufprall aufgenommen wurden. Die Suche nach dem Einschlagskrater wird eine Herausforderung und kann Wochen bis Monate dauern.”
Leonard David ist Autor von „Moon Rush: The New Space Race“ (National Geographic, 2019). Als langjähriger Autor für Space.com berichtet David seit mehr als fünf Jahrzehnten über die Raumfahrtindustrie. Folge uns auf Twitter @Spacedotcom oder an Facebook.