Chang'e 7

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Offline rok

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Chang'e 7
« am: 17. Februar 2021, 15:02:04 »
Nachdem die chinesischen Mondmissionen  "Chang'e 1 - 5" überaus erfolgreich waren, wird die nächste Mondsonde "Chang'e 7" heißen. Die Sonde "Chang'e 6", die auch als Reserve vorgesehen war falls der Probensammler "Chang'e 5"gescheitert wäre, soll erst nach der Vorerkundungdurch "Chang'e 7" eingesetzt werden, um an interessanten Stellen im Südpol-Aitken-Becken auf der Rückseite des Mondes u. a. nach Wassereis zu suchen.

Die Mission "Chang'e 7" ins Südpol-Aitken-Becken ist extrem komplex, sie besteht aus 6 Bestandteilen:

1. Der Orbiter bringt das gesamte Equipment in einen Mondorbit. Er ist ausgestattet mit einer Stereokamera, Radar, div. Spektrometern, einem Magnetometer und soll eine Laserverbindung mit einer hohen Datenrate zur Erde testen.

2. Der Relaissatellit auf dem Lagrange-Punkt 2 dient der Kommunikation zur Mondrückseite (ersetzt also die bisherige "Elsternbrücke"), soll aber auch den Magnetosphären-Schweif der Erde untersuchen und zusätzlich als Bestandteil des chinesischen Tiefraumnetzwerkes bei interplanetaren Missionen fungieren.

3. Der Lander soll die dünne Mondatmosphäre analysieren, die UV-, Strahlen- und Staubbelastung untersuchen und ein Seismometer auf der Oberfläche absetzen, das durchaus dem aktuellen InSight-Gerät entspricht.

4. Der Rover besitzt ein Bodenradar, Spektrometer und Magnetometer zur Untersuchung der Oberflächenmineralogie.

5. Mehrere Schürfsonnden die vom Rover abgesetzt werden und die Sprengungen ausführen um das ausgeworfene Material anschließend zu untersuchen, außerdem erzeugt man darmit gute seismische Signale für das Landerseismometer.

6. Eine fliegende Kleinsonde, die vom Lander gestartet wird, um in mehreren Regionen mit permanenter Beschattung zusätzliche Untersuchungen durchzuführen.

Die Komponenten 1 - 4 sind mit einer Lebensdauer von min. 8 Jahren (!) ausgelegt.

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Offline alepu

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Re: Chang'e 7
« Antwort #1 am: 17. Februar 2021, 16:53:45 »
Soll allerdings erst 2023/24 mit einer Long March 5 starten. Dazu ein Artikel vom Oktober 2020:

https://space.com/china-planning-future-moon-missions-change-7

Chang'e 8 ist übrigens für ende der 20er (2027?) geplant und soll testen inwieweit aus Mondbodenmaterial mit hilfe eines 3D-Druckers Infrastruktur hergestellt werden kann.
Das Chang'e-Programm ist zur vorbereitung des baus einer geplanten permanenten Station gedacht.

Offline rok

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Re: Chang'e 7
« Antwort #2 am: 17. Februar 2021, 17:46:07 »

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #3 am: 23. Januar 2023, 11:11:02 »
Ich sehe gerade, dass im Internet schon wieder veraltete Informationen zum Mondprogramm der Volksrepublik China verbreitet werden. Da das Forum manche chinesischen Links nicht mag, hier der aktuelle Stand zur Mondsonde Chang’e 7:
https://de.wikipedia.org/wiki/Chang%E2%80%99e_7

Im Abschnitt "Komponenten" ist ganz am Ende des Punkts "Rover" (momentan Fußnote 16) eine Abbildung der derzeitigen Version (2026) verlinkt (auf das Bild kann man bedenkenlos klicken, dann wird es größer), mit Anfang 2024 separat startendem Relaissatelliten, senkrechtem Sonnensegel am chinesischen Rover, emiratischem Kleinrover und der größeren Version der Hüpfsonde, die nun, wenn es gut geht, auch zwei Krater inspizieren kann.

Mehr Informationen zum emiratischen Rover finden sich hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Muhammad-bin-Raschid-Raumfahrtzentrum#Raschid_2

Offline rok

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Re: Chang'e 7
« Antwort #4 am: 23. Januar 2023, 22:17:07 »
Und hier ist das Video zur Mission (4:35, chinesisch betextet) mit den Teilen

Start und Anflug zum Mond
Aussetzen des Orbiters
Landung auf dem Mond
Aussetzen des Rovers
Einsatz des Tochterlanders/Transport-Fluggerätes

https://www.bilibili.com/video/BV1rK411N7RS/

Offline rok

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Re: Chang'e 7
« Antwort #5 am: 23. Januar 2023, 23:23:40 »
Da ich mit einem Anhang mehrfach mit "403 forbidden" gescheitert bin, hier nur der kurze Hinweis, dass das Video aus dem Kerbal Space Program stammt. Daher auch die "Ungenauigkeiten".

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #6 am: 24. Januar 2023, 07:08:58 »
Das habe ich mit den veralteten Informationen gemeint. Das einizige, was in dem Video stimmt, ist, dass nicht in einem Krater, sondern auf einem Hochplateau gelandet wird. Ansonsten ist das Missionsprofil jetzt sehr viel anders. Das "Aussetzen des Orbiters" wird nicht stattfinden, weil besagter Orbiter, der mittlerweile offiziell den Namen "Elsternbrücke 2" trägt, bereits Anfang 2024 gestartet wird, um die Probenrückholmission Chang’e 6 zu unterstützen, die im darauf folgenden Polarsommer (November 2024 bis März 2025) auf der erdabgewandten Seite der Südpolregion landen soll:
https://de.wikipedia.org/wiki/Chang%E2%80%99e_6


https://de.wikipedia.org/wiki/Elsternbr%C3%BCcke_2

Bei der im Video gezeigten Hüpfsonde handelt es sich um HexaMRL, von der ich jetzt absichtlich kein Bild verlinke (ein Bild lügt mehr als tausend Worte), sondern nur den diesbezüglichen Artikel bei Wikipedia:
https://de.wikipedia.org/wiki/HexaMRL

HexaMRL war ein Prototyp, bei dem vor allem die Stoßdämpfung über die federnden Knie erprobt wurde. Die Sonde macht im Prinzip das Gleiche wie ein Fallschirmspringer, nur dass sie sich nicht abrollt, sondern den Impuls nach Möglichkeit mit allen sechs Beinen abfängt. Dadurch, dass man den Relaissatelliten jetzt nicht mehr bei Chang’e 7 mitnimmt, wurde auf der Oberseite des Landers Platz und Nutzlastgewicht frei, und man baut die Hüpfsonde jetzt deutlich größer. Abgesehen von den zusätzlichen Tanks geht es dabei vor allem um die Breite: je weiter die Beine auseinander sind, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Sonde auf unebenem Boden umkippt. Im Mai wird man bei der japanischen Mission Hakuto-R M1 sehen, was das Verhältnis von Höhe zu Breite mit den Erfolgsaussichten für eine Mondlandung zu tun hat.


Falls ein Administrator dies lesen sollte:
Es wäre hilfreich, wenn man das Forum so programmieren könnte, dass das chinesische Twitter-Äquivalent, dessen Namen nicht genannt werden darf, als seriöse Website akzeptiert wird. Alternativ könnte man auch HausD die Berechtigung zum Hochladen von Bildern wiedergeben. Der könnte dann auf seinem eigenen Computer aus der oben über Umwege verlinkten Grafik Chang’e 7 herausschneiden und so hochladen, dass sie hier verwendet werden kann.

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Offline Slayer

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Re: Chang'e 7
« Antwort #7 am: 24. Januar 2023, 12:21:39 »
Würde ich auch sehr begrüssen.
Währe sehr schade wen deswegen Ständig falschinformatione hierher verlinkt werden weil die richtigen Quellen verboten sind.

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Online Nitro

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Re: Chang'e 7
« Antwort #8 am: 24. Januar 2023, 13:30:50 »
Falls ein Administrator dies lesen sollte:
Es wäre hilfreich, wenn man das Forum so programmieren könnte, dass das chinesische Twitter-Äquivalent, dessen Namen nicht genannt werden darf, als seriöse Website akzeptiert wird. Alternativ könnte man auch HausD die Berechtigung zum Hochladen von Bildern wiedergeben. Der könnte dann auf seinem eigenen Computer aus der oben über Umwege verlinkten Grafik Chang’e 7 herausschneiden und so hochladen, dass sie hier verwendet werden kann.

Würde ich auch sehr begrüssen.
Währe sehr schade wen deswegen Ständig falschinformatione hierher verlinkt werden weil die richtigen Quellen verboten sind.

Ich wuesste nicht, dass wir hier ideolgisch bestimmte chinesische Quellen verbieten wuerden und bin mir sicher, dass es sich um ein rein technisches Problem handelt. Der Name der Seite darf natuerlich genannt werden, das hat hier niemand verboten! Regnart, du hast gleich eine PN von mir.
Bevor man einen Beitrag letztendlich abschickt sollte man ihn sich noch ein letztes Mal durchlesen und sich dabei überlegen ob man ihn genau in diesem Wortlaut auch Abends seinem Partner und/oder Kindern ohne Bedenken vorlesen würde.

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #9 am: 24. Januar 2023, 14:30:59 »
Ich habe Dir gerade zwei der zensierten Links geschickt (auch die Vereinigten Arabischen Emirate mag das Forum nicht). Ich konnte sie in der PN abschicken. Hoffe Du hast sie erhalten :)

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #10 am: 24. Januar 2023, 17:46:27 »
Um hier keine Verschwörungstheorien aufkommen zu lassen: Nitro meinte, dass das Problem nicht am Forum, sondern an meinem Firefox-Browser liegen könnte. Ich habe nun versucht, ein zensiertes Link über den Internet Explorer zu posten, und das konnte ich schon in der Vorschau nicht öffnen. Da ich an meinen Browser-Einstellungen lieber nichts ändere - ich bin Sinologe und kein Informatiker - werde ich halt in Zukunft auf die Wikipedia-Artikel verlinken. Von dort aus kann dann jeder von seinem Browser aus die Quellen studieren. Auch ohne Übersetzungsprogramm sprechen die Abbildungen oft für sich.

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #11 am: 26. Januar 2023, 10:14:59 »
Dank Hilfe von HausD hier die Abbildung mit der aktuellen Version von Chang'e 7:


Bild: CNSA/ed. Regnart

Wer will, kann das Bild gerne noch weiter bearbeiten. Als Rechteinhaber ist nur immer "CNSA" anzugeben.

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Offline HausD

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Re: Chang'e 7
« Antwort #12 am: 26. Januar 2023, 14:24:03 »
Gern geschehen! Gruß, HausD

Offline failsafe

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Re: Chang'e 7
« Antwort #13 am: 25. März 2023, 08:29:42 »
Update:
der geplante Mond-Rover der UAE (Rashid 2) wird auf Chang'e 7 nicht dabei sein - ITAR-Vorschriften der USA verhindern das.
https://spacenews.com/china-loses-uae-as-partner-for-change-7-lunar-south-pole-mission/
Hier eine Darstellung möglicher Landeorte in der Südpolregion des Mondes: gelb = Chang'e 7; blaue Quadrate = Artemis 3

   Bild: Dan Moriarty

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #14 am: 25. März 2023, 10:02:56 »
Nach der Beschreibung in dem Angebot für die Mitnahme von Nutzlasten vom September 2022 ("der Lander wird auf einer Hochebene am Rand eines Kraters bei >85° südlicher Breite landen"/着陆器将在南纬85°以上撞击坑边缘的高地着陆), und dem angestrebten Ziel, mit der mitgeführten, nun größeren Kleinsonde möglichst zwei beschattete Krater näher zu inspizieren dürften die wahrscheinlichsten Landeorte wohl rechts oben bei 85° südlicher Breite und 40° östlicher Länge bzw. 87° südlicher Breite und 50° östlicher Länge liegen.

Das mit den ITAR-Vorschriften ist sehr zu begrüßen. Damit wird jetzt endlich der Fiktion von den "emiratischen Rovern" die Luft herausgelassen. Sämtliche Komponenten bei Raschid und Raschid 2 sind aus dem Ausland importiert. Die spannende Frage ist nun, ob das Muhammad-bin-Raschid-Raumfahrtzentrum Raschid 2 auf einen Lander aus der freien Welt umbucht, oder sich von der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie einen Bausatz mit rein chinesischen Komponenten schicken lässt, oder ob die emiratischen Ingenieure den Rover zusammen mit chinesischen Kollegen gleich in Peking bauen.

Letzteres hätte für Muhammad bin Raschid Al Maktum weniger propagandistischen Wert, würde aber den Emiratis bei der langfristigen Zusammenarbeit mit China helfen. Wenn sie eines Tages mit Raumfahrern auf den Mond wollen, müssen sie sowieso Chinesisch lernen. Ein Musterbeispiel für eine unauffällige aber produktive Zusammenarbeit wäre das pakistanische Institute of Space Technology, das jetzt den Cubesat für Chang’e 6 baut.

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Offline alepu

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Re: Chang'e 7
« Antwort #15 am: 31. Januar 2024, 13:11:32 »
Die Landung soll 2026 auf dem Rand vom Shackletonkrater stattfinden. (Auch ein Artemis-Landungsziel)
Die Mission besteht aus Insgesamt 5 Teilen (Relaissat, Orbiter, Lander, Rover, Flieger) mit insgesamt 18 Kameras und Instrumenten.
Der Relais-Sat Quequiao-2 (1.200 kg, 4,2 m Parabolantenne, 8 jährige Lebensdauer) wird bereits Anfang 2024 gestartet und soll auch Chang'e 4, Chang'e 6 und Chang'e 8 unterstützen.

https://spacenews.com/chinas-change-7-moon-mission-to-target-shackleton-crater

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #16 am: 31. Januar 2024, 15:16:55 »
Um das Ganze etwas näher auszuführen, der nun ins Auge gefasste Primärlandeort heißt Shackleton-de-Gerlache-Kamm, er liegt bei 89,7° südlicher Breite und 196,7° östlicher Länge. Es sind die drei dicht nebeneinander liegenden gelben Punkte auf dem 150. Grad westlicher Länge links unterhalb des Südpols hier:


Bild: Dan Moriarty

Auf diesem Bild kann  man die relative Höhe sehen. 极点 ist der Südpol, der Landeort ist der Bergkamm, der nach links unten weggeht.


Bild: CAST

Am Südpol selbst steht die Sonne selbst im Polarsommer maximal 1,54° über dem Horizont, auf dem Shackleton-de-Gerlache-Kamm teilweise fast 3°:


Bild: CAST

Wie auf der Grafik zu sehen ist, beginnt der Polarsommer dort etwa am 1. November. Das ist der angestrebte Landezeitpunkt. Durch den flachen Einstrahlwinkel der Sonne werfen 1 m hohe Erhebungen, Felsbrocken etc. abhängig von der Tageszeit einen Schatten von mehreren Metern bis zu mehreren dutzend Metern Länge. Da die Sonne den Landeort in Polnähe innerhalb eines siderischen Monats (27,3 Tage) einmal um 360° umkreist, wandern diese Schatten relativ schnell. Der Rover und die kleine Flugsonde müssen daher ständig und vorausschauend dem Licht hinterherjagen. Beide besitzen zur Stromversorgung nur Solarmodule und können, wenn sie von einem Schatten eingeholt werden, nur in den Schlafmodus übergehen und warten, bis der Schatten weitergewandert ist.

Da das Gelände sehr uneben ist (die durchschnittliche Neigung beträgt 9,9°) und außerdem mit Felsbrocken übersät ist, kann insbesondere der Rover nicht einfach in gerader Richtung davonfahren. Sorgfältige Routenplanung ist nötig - Rover und Flugsonde müssen zu ganz bestimmten Zeiten an ganz bestimmten Orten sein. Daher wird der Landeort vor der Landung vom Orbiter zwei Monate lang mit einer hochauflösenden Kamera genauestens dokumentiert. Zur Einordnung: der zivile Erdbeobachtungssatellit Gaofen 11 besitzt - aus einer Höhe von 500 km quer durch die Atmosphäre fotografierend - eine Auflösung von 10 cm. Die zwei Monate sind nötig, weil sich die Besonnungssituation ständig ändert und daher dieselben Stellen immer wieder, aber zu verschiedenen Tageszeiten fotografiert werden müssen.

Bei einer angestrebten Landung am 1. November ergibt das einen Start Mitte August 2026. Der Orbiter trennt sich gleich nach dem Einschwenken in den Mondorbit vom Lander mit Rover und Flugsonde, die zunächst weiterhin den Mond umkreisen, während der Orbiter seinen Dokumentationspflichten nachgeht. Erst wenn man die finale Landestelle, die mit einer Präzision von unter 100 m (wie bei SLIM) angeflogen werden muss, endgültig bestimmt hat, findet die Landung und das Aussetzen des Rovers, später auch der Flugsonde statt. Während Rover und Flugsonde auf dem Mond unterwegs sind, werden sie ständig vom Orbiter fotografiert und ihre Position über vorher dokumentierte besondere Steinen etc. exakt bestimmt. Rover und Flugsonde navigieren anhand der ihnen übermittelten Landkarte autonom; der Rover besitzt Autoscheinwerfer und eine Zweiaugen-Stereokamera, um in beschattete Gebiete sehen zu können, die Flugsonde einen dreidimensional abbildenden Laserscanner und ein Mikrowellen-Radar.

Quelle:
http://jdse.bit.edu.cn/sktcxb/en/article/doi/10.15982/j.issn.2096-9287.2023.20230119

Offline Regnart

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Re: Chang'e 7
« Antwort #17 am: 31. Januar 2024, 16:53:39 »
Interessant ist auch die kleine Flugsonde, die man hier rechts unten sieht:


Bild: CNSA/ed. Regnart

Die kann dank Stoßdämpfung mittels aktiver Impedanzregelung in den Gelenken ihrer sechs Beine nicht nur wiederholt landen und starten, sondern auch wie eine Ameise krabbeln. Nachdem der Lander auf dem Mond aufgesetzt hat, soll die kleine Flugsonde zunächst in der Nähe der Landestelle in vollem Sonnenlicht herumkrabbeln, um die Systeme zu erproben. Danach soll sie in den ständig beschatteten Bereich des Shackleton-Kraters hineinfliegen. Der Rüssel an der Vorderseite ist ein Spiralbohrer mit tiefer Kerbe. Damit soll bis in eine Tiefe von 1 m gebohrt werden, wo laut Fernerkundungsdaten diverser Sonden der Regolith bis zu 3 % Wassereis enthalten könnte:


Bild: CAST

Für den Fall, dass sich der zur Vermeidung einer Erwärmung des Bodens und des Materials sehr langsam laufende Bohrer festfrisst, kann in den Schlagbohrmodus umgeschaltet werden (ansonsten hätte sich die Sonde selbst auf dem Boden festgeschraubt). Die entnommene Bodenprobe wird dann gleich an Bord der Flugsonde auf ihren Wassergehalt analysiert.

Eines der Probleme bei der Flugsonde sind die Temperaturdifferenzen. Auf dem Shackleton-de-Gerlache-Kamm steigen die Temperaturen in der Sonne auf bis zu 290 K, im Shackleton-Krater liegt die HöchstTemperatur zwischen 110 K und 70 K:


Bild: CAST

Die Temperatur an den ständig beschatteten Flecken liegt dort bei 40 K, also nur knapp über dem absoluten Nullpunkt. Das stellt beträchtliche Anforderungen an das Material der Sonde, aber bei der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie ist man zuversichtlich, das im Griff zu haben.
« Letzte Änderung: 31. Januar 2024, 18:56:58 von Regnart »

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Offline alepu

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Re: Chang'e 7
« Antwort #18 am: 31. Januar 2024, 18:21:23 »
Danke Regnart für die überaus interessanten Einzelheiten!
Also noch gut 2 1/2 Jahre bis zum Start!
Bin schon richtig gespannt wie das Alles funktionieren wird und was man dabei finden wird!