Peregrine (Mondlander)

(c) NASA/Goddard/Rebecca Roth, CC BY 2.0

Peregrine (auch: Peregrine Lander), englisch für Wanderfalke, ist ein Mondlandegerätetyp des US-amerikanischen Raumfahrtunternehmens Astrobotic Technology. Peregrine soll als erstes Raumfahrzeug dieses Unternehmens zum praktischen Einsatz kommen. Der erste Start eines Peregrine-Landers mit dem Erstflug der Trägerrakete Vulcan wurde mehrfach nach hinten verschoben. Derzeit ist er für Ende 2023 geplant.^[1] Astrobotic strebt damit die erste amerikanische Mondlandung seit Apollo 17 (1972) an.^[2]

Peregrine ist ein reiner Lander, er kann nach der Landung auf dem Mond also nicht wieder starten oder gar zur Erde zurückkehren. Sein Zweck ist, Nutzlasten weich auf die Mondoberfläche zu bringen. Nach Erfüllung dieser Aufgabe verbleibt er am Landeplatz.

Geschichte

Peregrine ist eine kleinere Version des älteren Astrobotic-Entwurfs Griffin (englisch für Greif) und wurde am 2. Juni 2016 angekündigt.^[3] Im Dezember 2016 verschob Astrobotic sein ursprünglich angekündigtes Startdatum auf 2019 und verabschiedete sich damit vom Google Lunar X-Prize, der 2018 endete.^[4]

Im November 2018 qualifizierte sich Astrobotic als eines von neun Unternehmen, die der NASA im Rahmen der Commercial Lunar Payload Services Angebote für den Transport von Nutzlasten auf den Mond unterbreiten können.^[5] Im Mai 2019 erhielt Astrobotic einen ersten Auftrag der NASA im Wert von 80 Millionen Dollar zur Lieferung von 14 Nutzlasten in die Tiefebene Lacus Mortis.^[6] Insgesamt sollen im Juni 2019 Aufträge für den Transport von 28 Nutzlasten aus acht verschiedenen Ländern mit Peregrine vorgelegen haben.^[7] Der Start dieser Mission wurde zunächst für das Jahr 2020 geplant, dann mehrfach verschoben und ist derzeit für Ende 2023 geplant.

Einsatz

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Der erste Einsatz für die NASA ist unter dem Namen Mission One (M1^[10]) geplant. Dabei sollen unter anderem mehrere Mondrover verschiedener Hersteller transportiert werden. Insgesamt sind maximal 90 kg Nutzlast vorgesehen.^[9]

Zu den Rovern an Bord der Mission One soll auch der erste „Cuberover“ zählen, der in Zusammenarbeit mit der Carnegie Mellon University entwickelt wird. Dabei handelt es sich um ein Konzept für ein standardisiertes modulares Format zur Kostensenkung, ähnlich dem Cubesat-Konzept für Satelliten. Der erste Cuberover soll eine Masse von 33 kg und eine Höhe von 103 cm haben. Er besitzt vier Räder und zwei hochauflösende Kameras; seine Maximalgeschwindigkeit ist 18 cm/s.^[11][12]

Ebenfalls soll eine Bibliothek, die in winziger Mikroschrift auf Scheiben aus einer Nickellegierung geätzt wird, an Bord der Mission One sein. Sie enthält Wikipedia-Inhalte sowie das Rosetta-Projekt der Stiftung The Long Now Foundation.^[13][14] Außerdem ist eine Weltraumbestattung im Auftrag des Unternehmens Elysium Space geplant, das heißt, es werden Kapseln mit Teilen der Asche von kremierten Verstorbenen an Bord sein.^[15]

Die geplante Landeellipse ist 24 km × 6 km groß. Nach der Landung soll Peregrine auf der Mondoberfläche für acht Tage (192 Stunden) in Betrieb sein, bevor er seine Systeme herunterfährt.^[9]

Der deutsche Versanddienstleister DHL bot 2017 bis 2021 den Dienst MoonBox an, über den man kleine Gegenstände in Kapseln mit sechseckiger Grundfläche – es gibt verschiedene Kapselgrößen, die größte hat einen Durchmesser von 2,54 cm und eine Höhe von 5,08 cm und kostet 25.800 US-Dollar – zum Mond schicken kann. Die Kapseln werden als Sammelpaket in ein Moon Pod („Mondbehälter“) gepackt, und dieses soll dann mit einem Peregrine zum Mond gebracht werden.^[16][17] Der Transport, ursprünglich für 2019 geplant, soll im Juli 2023 stattfinden.

Technik

Peregrine hat einen Durchmesser von etwa 2,5 m und ist etwa 1,9 m hoch. Er soll in späteren Missionen bis zu 265 kg Nutzlast zum Mond bringen können.^[9] Zum Vergleich: Das größere Modell Griffin soll 4,5 m breit werden und bis 400 kg zur Mondoberfläche transportieren können.^[18]

Die Busstruktur von Peregrine besteht hauptsächlich aus einer Aluminiumlegierung und kann für einzelne Missionen angepasst werden. Sein Antriebssystem ist ein Verband von fünf Raketentriebwerken vom Typ ISE-100 des Herstellers Aerojet Rocketdyne. Diese basieren auf Lageregelungs-Schubdüsen von Raketenabwehrsystemen.^[19] Das Antriebssystem dient dazu, die Sonde aus Erdnähe in die Richtung des Mondes zu bringen (Trans Lunar Injection), zur Kurskorrektur während des Fluges zum Mond, zum Einschwenken in eine Mondumlaufbahn (lunar orbit insertion) und zur weichen Landung auf dem Mond. Als Treibstoff wird MON-25/Monomethylhydrazin verwendet, ein hypergolischer, aus zwei Komponenten bestehender Treibstoff. Zur Lageregelung werden zwölf Schubdüsen zu je 45 Newton verwendet, die ebenfalls mit MON-25/MMH betrieben werden.

Die Avionik an Bord der Raumsonde führt die komplette Navigation bis zur Landung auf dem Mond durch. Ein Doppler-Lidarsystem hilft der Sonde bei der Landung auf ihren vier Beinen. Die elektrischen Systeme werden von einem Lithium-Ionen-Akkumulator betrieben, der von Solarzellen aus GaInP/GaAs/Ge aufgeladen wird. Der Lander besitzt Kühlrippen, um Abwärme abzuleiten, sowie Wärmeisolatoren, er führt jedoch keine Heizelemente mit. Deshalb werden die ersten Peregrine-Lander die kalte 14-tägige Mondnacht wahrscheinlich nicht überleben. Zukünftige Missionen könnten das jedoch mit entsprechenden Anpassungen leisten.^[9]

Zur Kommunikation mit der Erde verwendet Peregrine unterschiedliche Frequenzen im X-Band in beiden Richtungen der Kommunikation.^[9] Nach der Landung ermöglicht ein WLAN-Modem mit 2,4 GHz die drahtlose Kommunikation zwischen dem Lander und Rovern, die der Lander auf der Mondoberfläche absetzt.^[9]

Weblinks

• Cuberover – Projektwebsite
• Peregrine Lander auf der Website von Astrobotic Technology

Einzelnachweise