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Ein revolutionärer Satellit, der Himmelsobjekte in einem neuen Licht erscheinen lässt, und der Mondlander „Moon Sniper“ sollen am Sonntagabend abheben.
Der Start der Japan Aerospace Exploration Agency, der wegen schlechten Wetters bereits zweimal verschoben wurde, wird an Bord einer H-IIA-Rakete vom Tanegashima Space Center am Sonntag um 20:26 Uhr ET bzw. am Montag um 9:26 Uhr japanischer Standardzeit stattfinden.
Die Veranstaltung wird live auf dem YouTube-Kanal von JAXA übertragen und sowohl auf Englisch als auch auf Japanisch übertragen. Der Livestream beginnt am Sonntag um 19:55 Uhr ET.
Der Satellit XRISM (ausgesprochen „crism“), auch X-Ray Imaging and Spectroscopy Mission genannt, ist eine gemeinsame Mission von JAXA und der NASA, an der auch die Europäische Weltraumorganisation und die Kanadische Weltraumorganisation beteiligt sind.
Mit dabei ist JAXAs SLIM oder Smart Lander für Investigating Moon. Dieser kleine Erkundungslander soll eine „punktgenaue“ Landung an einem bestimmten Ort innerhalb von 100 Metern (328 Fuß) anstelle der typischen Kilometerreichweite demonstrieren, indem er auf hochpräzise Landetechnologie setzt. Die Präzision führte zu dem Spitznamen der Mission: Moon Sniper.
Der Satellit und seine beiden Instrumente werden laut NASA die heißesten Regionen, größten Strukturen und Objekte mit der stärksten Schwerkraft im Universum beobachten. XRISM erkennt Röntgenlicht, eine für Menschen unsichtbare Wellenlänge.
Untersuchung von Sternexplosionen und Schwarzen Löchern
Röntgenstrahlen werden von einigen der energiereichsten Objekte und Ereignisse im Universum freigesetzt, weshalb Astronomen sie untersuchen möchten.
„Zu den Dingen, die wir mit XRISM untersuchen wollen, gehören unter anderem die Nachwirkungen von Sternexplosionen und Partikeljets mit nahezu Lichtgeschwindigkeit, die von supermassereichen Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien abgefeuert werden“, sagte Richard Kelley, XRISM-Hauptforscher am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, in einer Erklärung. „Aber natürlich sind wir am meisten gespannt auf all die unerwarteten Phänomene, die XRISM bei der Beobachtung unseres Kosmos entdecken wird.“
Verglichen mit anderen Lichtwellenlängen sind Röntgenstrahlen so kurz, dass sie die schalenförmigen Spiegel passieren, die sichtbares, infrarotes und ultraviolettes Licht beobachten und sammeln, wie etwa die Weltraumteleskope James Webb und Hubble.
Vor diesem Hintergrund verfügt XRISM über Tausende gebogener, individuell verschachtelter Spiegel, die besser auf die Erkennung von Röntgenstrahlen ausgelegt sind. Sobald der Satellit die Umlaufbahn erreicht, muss er sich einige Monate lang kalibrieren. Die Mission ist auf eine Laufzeit von drei Jahren ausgelegt.
Laut NASA kann der Satellit Röntgenstrahlen mit Energien im Bereich von 400 bis 12.000 Elektronenvolt erkennen, was weit über der Energie des sichtbaren Lichts mit 2 bis 3 Elektronenvolt liegt. Dieser Erfassungsbereich wird die Untersuchung kosmischer Extreme im gesamten Universum ermöglichen.
Der Satellit trägt zwei Instrumente namens Resolve und Xtend. Resolve verfolgt winzige Temperaturschwankungen, die dabei helfen, die Quelle, Zusammensetzung, Bewegung und den physikalischen Zustand von Röntgenstrahlen zu bestimmen. Resolve arbeitet bei minus 459,58 Grad Fahrenheit (minus 273,10 Grad Celsius), einer Temperatur, die dank eines kühlschrankgroßen Behälters mit flüssigem Helium etwa 50-mal kälter ist als die im Weltraum.
Dieses Instrument wird Astronomen dabei helfen, kosmische Geheimnisse zu entschlüsseln, beispielsweise die chemischen Details von glühend heißem Gas in Galaxienhaufen.
„Das Resolve-Instrument von XRISM wird es uns ermöglichen, in einem Maße in die Zusammensetzung kosmischer Röntgenquellen zu blicken, wie es bisher nicht möglich war“, sagte Kelley. „Wir erwarten viele neue Erkenntnisse über die heißesten Objekte im Universum, darunter explodierende Sterne, Schwarze Löcher und von ihnen angetriebene Galaxien sowie Galaxienhaufen.“
Unterdessen wird Xtend XRISM eines der größten Sichtfelder auf einem Röntgensatelliten bieten.
„Die von XRISM gesammelten Spektren werden für einige der Phänomene, die wir beobachten werden, die detailliertesten sein, die wir je gesehen haben“, sagte Brian Williams, XRISM-Projektwissenschaftler der NASA in Goddard, in einer Erklärung. „Die Mission wird uns Einblicke in einige der am schwierigsten zu untersuchenden Orte liefern, wie die inneren Strukturen von Neutronensternen und nahezu lichtschnelle Teilchenjets, die von Schwarzen Löchern in aktiven Galaxien angetrieben werden.“
In der Zwischenzeit wird SLIM mit einem eigenen Antriebssystem zum Mond fliegen. Die Raumsonde wird etwa drei bis vier Monate nach dem Start in der Mondumlaufbahn ankommen, einen Monat lang den Mond umkreisen und vier bis sechs Monate nach dem Start mit dem Abstieg beginnen und eine sanfte Landung versuchen. Wenn der Lander erfolgreich ist, wird die Technologiedemonstration auch kurzzeitig die Mondoberfläche untersuchen.
Im Gegensatz zu anderen aktuellen Landemissionen, die auf den Südpol des Mondes abzielen, zielt SLIM auf einen Ort in der Nähe eines kleinen Mondeinschlagskraters namens Shioli in der Nähe des Nektarmeeres, wo die Zusammensetzung der Gesteine untersucht werden soll, was Wissenschaftlern dabei helfen könnte, die Ursprünge aufzudecken des Mondes. Der Landeplatz liegt südlich des Meeres der Ruhe, wo Apollo 11 1969 in der Nähe des Mondäquators landete.
Nach den USA, der ehemaligen Sowjetunion und China war Indien das vierte Land, das eine kontrollierte Landung auf dem Mond durchführte, als seine Mission Chandrayaan-3 am Mittwoch in der Nähe des Mondsüdpols eintraf. Zuvor war der Mondlander Hakuto-R des japanischen Unternehmens Ispace bei einem Landeversuch im April 3 Meilen (4,8 Kilometer) in die Tiefe gestürzt, bevor er auf den Mond stürzte.
Die SLIM-Sonde verfügt über visionbasierte Navigationstechnologie. Präzise Landungen auf dem Mond zu erreichen, ist ein wichtiges Ziel von JAXA und anderen Raumfahrtagenturen.
Auch ressourcenreiche Gebiete wie der Mondsüdpol und seine dauerhaft schattigen, mit Wassereis gefüllten Regionen bergen eine Reihe von Gefahren durch Krater und Felsen. Zukünftige Missionen müssen in einem engen Bereich landen können, um diese Besonderheiten zu vermeiden.
SLIM verfügt außerdem über ein leichtes Design, das von Vorteil sein könnte, wenn Agenturen häufigere Missionen planen und Monde um andere Planeten wie den Mars erkunden. Wenn SLIM erfolgreich ist, so behauptet JAXA, wird es die Missionen von „landen, wo wir können, zu landen, wo wir wollen“ verändern.