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Artist Rendering von Firefly’s Blue Ghost Lander auf der Mondoberfläche (Bildnachweis: Firefly Aerospace)

Die erste Mission von Firefly Aerospace zum Mond steht kurz vor dem Start.

Die Blue Ghost-Mondlandefähre des Unternehmens traf am Montag (16. Dezember) im Kennedy Space Center (KSC) der NASA in Florida ein, um mit der SpaceX Falcon 9-Rakete zusammengeführt zu werden, die die Robotersonde – wie auch die private japanische Mondlandefähre Resilience – ins All bringen wird.

Blue Ghost Mission 1 mit dem Namen Ghost Riders in the Sky soll irgendwann innerhalb eines sechstägigen Zeitfensters starten, das frühestens Mitte Januar beginnt. Firefly wurde für die Mission im Rahmen des CLPS-Programms (Commercial Lunar Payload Services) der NASA ausgewählt, in dessen Rahmen Unternehmen beauftragt werden, der NASA Wissenschafts- und Nutzlasten auf die Mondoberfläche zu bringen.

„Im Rahmen von Artemis erforschen wir die Oberfläche des Mondes mit Robotern, nutzen aber Dienstleistungen amerikanischer Unternehmen, anstatt die Missionen selbst innerhalb der NASA durchzuführen. Dies ist Teil der Bemühungen der NASA, kommerzielle Dienstleistungen und öffentlich-private Partnerschaften zu nutzen“, erklärte Joel Kearns, stellvertretender Verwalter des Science Mission Directorate der NASA, während einer Missionsbesprechung am Dienstag (17. Dez.). „Wir tun dies, um die technische Innovation und den Unternehmergeist der amerikanischen Privatwirtschaft zu nutzen, um öffentliche Ziele zu erreichen.“

Ghost Riders in the Sky trägt 10 NASA-Nutzlasten und Technologiedemonstrationen, um die Bedingungen zwischen Erde und Mond sowie auf der Mondoberfläche zu testen. Die NASA wird die bei dieser Mission und bei künftigen Roboterlandungen gesammelten Daten nutzen, um unser Verständnis des Mondes zu verbessern. Diese Bemühungen werden der Behörde wiederum dabei helfen, im Rahmen ihres Artemis-Programms eine dauerhafte menschliche Präsenz auf dem Mond und in seiner Umgebung aufzubauen.

Zu den wissenschaftlichen Nutzlasten von Blue Ghost gehören Untersuchungen der Wechselwirkungen von Sonnenwindteilchen mit dem Magnetfeld der Erde und Analysen der Mondgeologie und der Zusammensetzung des Regoliths (Mondstaub) sowie erstmalige Technologiedemonstrationen wie strahlenresistente Computerhardware, ein elektrostatisches System zur Abweisung schädlicher Staubablagerungen auf Komponentenoberflächen und die Erprobung der Fähigkeiten eines GPS-ähnlichen Navigationssystems für die Mondregion.

„Die NASA-Nutzlasten in dieser Lieferung sind die größten, was die Anzahl der Nutzlasten in einem CLPS-Auftrag angeht“, sagte Ryan Watkins, NASA-Programmwissenschaftler für das Exploration Science Strategy and Integration Office, während des Briefings am Dienstag gegenüber Reportern.

Hier ist ein kurzer Überblick über jede der Nutzlasten:

• NGLR: Der Next Generation Lunar Retroreflector (NGLR) ist ein Gerät, das als reflektierendes Ziel für Impulse dienen wird, die von erdgebundenen Lunar Laser Ranging Observatories zur Messung der Entfernung zwischen Erde und Mond im Submillimeterbereich ausgesendet werden. NGLR wird auch Daten sammeln, die für das Innere des Mondes und Theorien über dunkle Materie relevant sind.
• RAC: Das Regolith Adherence Characterization (RAC)-Experiment bietet 30 verschiedene Probenoberflächen, die nach der Landung der Mondumgebung ausgesetzt werden. Die Beobachtung des Materialabriebs im Laufe der Zeit wird den Forschern helfen, besser zu verstehen, wie die Mondumgebung Dinge wie das Äußere von Raumfahrzeugen und Habitaten, Raumanzüge, Infrastruktur und andere Komponenten beeinflusst.
• LEXI: Der Lunar Environment Heliospheric X-ray Imager (LEXI) wird die Wechselwirkung des Sonnenwindes mit der Magnetosphäre der Erde überwachen und feststellen, wie die Energie in dieser Umgebung geomagnetische Stürme und Weltraumwetter erzeugt.
• LISTER: Das Lunar Instrumentation for Subsurface Thermal Exploration with Rapidity (LISTER)-Experiment wird zwischen 2 und 3 Meter tief bohren, um den Wärmefluss in verschiedenen Tiefen unter der Mondoberfläche zu messen.
• EDS: Das elektrodynamische Staubschutzschild (Electrodynamic Dust Shield, EDS) ist eine Technologiedemonstration, die elektrische Felder nutzt, um Staub auf einer bestimmten Oberfläche zu manipulieren. Die Fähigkeit des EDS, Staubpartikel anzuheben und zu bewegen, könnte dazu genutzt werden, Regolith von der Oberfläche von Sonnenkollektoren, Fenstern, Heizkörpern und anderen Geräten, die empfindlich auf Partikelansammlungen reagieren, zu reinigen.
• RadPC: Das strahlungstolerante Computersystem (RadPC) ist eine weitere Technologiedemonstration, die darauf abzielt, eine Reihe von Strategien zur Fehlerbegrenzung auszuführen, um die Komponenten eines Computers vor Schäden durch ionisierende Strahlung im Weltraum und auf dem Mond zu schützen.
• LMS: Der Lunar Magnetotelluric Sounder (LMS) wird die Wechselwirkung von Sonnenwind und Erdmagnetfeld nutzen, um das elektrische Leitfähigkeitsprofil im Inneren des Mondes zu berechnen.
• LPV: Der Lunar PlanetVac (LPV) wird zur Entnahme von Mondregolith-Proben mittels eines neuartigen pneumatischen Verfahrens eingesetzt, das mit Druckgas betrieben wird. Mit dieser Technik werden Oberflächenproben auf dem Mond gesammelt, die von anderen Instrumenten an Bord analysiert werden.
• SCALPSS: Stereokameras für Mondoberflächenstudien (SCALPSS) werden Bilddaten des Mondes während des Abstiegs von Blue Ghost auf die Oberfläche sammeln. SCALPSS wird die Wechselwirkung des Landetriebwerks der Sonde mit dem Oberflächenstaub untersuchen und die Größe und das Volumen des aus dem Ausstoßkrater verdrängten Regoliths messen.
• LuGRE: Die Demonstration des Lunar GNSS Receiver Experiment (LuGRE) wird das globale Satellitennavigationssystem (GNSS) der Erde für die Navigation von Raumfahrzeugen und die Positionsverfolgung um den Mond herum nutzen.

Firefly Aerospace’s Blue Ghost Mission 1 Mondlandefähre. (Bildnachweis: Firefly Aerospace)

Die gesamte Mission wird voraussichtlich 60 Erdtage dauern, vom Start bis zu dem Moment, in dem der Blue Ghost Lander seine Energie verliert.

„Wir werden während der gesamten Mission wichtige wissenschaftliche Nutzlastdaten sammeln“, sagte Jason Kim, CEO von Firefly, am Dienstag.

Die Raumsonde wird 25 Tage in der Erdumlaufbahn verbringen, bevor sie eine Translunar-Injektionszündung durchführt, um einen viertägigen Transit in die Umlaufbahn des Mondes zu beginnen.

Blue Ghost wird weitere 16 Tage in der Mondumlaufbahn verbringen und dann auf eine Abstiegsflugbahn einschwenken, um in den verbleibenden zwei Wochen der Mission auf der Mondoberfläche zu landen. Die Landefähre wird autonom aufsetzen, wobei die Software für die Bildnavigation den Abstieg steuert. Wenn alle Systeme einwandfrei funktionieren, erwarten die Wissenschaftler des Programms, dass sie innerhalb von 30 Minuten nach der Landung die ersten hochauflösenden Bilder von der Mondoberfläche erhalten.

Die 14 Erdtage der Sonde auf dem Mond werden einen vollen Mondtag ausmachen. Die untergehende Sonne wird Blue Ghost ohne Energiequelle zurücklassen, und seine Batterien werden sich langsam entladen, während die dunkle Nacht immer tiefer wird. Nach Einbruch der Dunkelheit werden die Batterien des Landers voraussichtlich noch etwa fünf Stunden halten – doch bevor die Lichter von Blue Ghost vollständig erlöschen, hat sie die letzte Aufgabe, die Abenddämmerung einzufangen.

Die Ghost Riders in the Sky-Mission wird 60 Tage zwischen dem Start und dem Energieverlust nach Sonnenuntergang auf der Mondoberfläche dauern. (Bildnachweis: Firefly Aerospace)

Bevor die Sonne untergeht, wird die 360-Grad-Kamera von Blue Ghost eine Sonnenfinsternis beobachten, bei der die Erde zwischen unserem natürlichen Satelliten und dem Licht der Sonne vorbeizieht. Wenn alles nach Plan verläuft, wird dies ein Ereignis sein, das seit der letzten Mondbegehung im Jahr 1972 nicht mehr beobachtet wurde: „Wir erwarten, ein Phänomen einzufangen, das Eugene Cernan bei seinen letzten Schritten auf Apollo 17 gesehen und dokumentiert hat, als er ein Glühen am Horizont beobachtete, während der Mondstaub auf der Oberfläche schwebte“, sagte Kim am Dienstag.

„Zu wissen, dass die Blue-Ghost-Mission von Firefly ein Höhepunkt dessen ist, was der letzte Apollo-Astronaut, der den Mond betrat, beobachtet hat, ist eine passende Hommage an ihr Vermächtnis“, sagte Kim. „Wir sind stolz darauf, dass unsere Mission die kritischen wissenschaftlichen und technologischen Operationen der NASA unterstützen wird, die den Weg für eine dauerhafte Präsenz für unsere Nation, unsere Partner und die Welt ebnen werden.“