Chang’e 5 (Mondlander und Probenrückführung) auf CZ-5

Die Mission ist noch nicht zu ende! ...

Ja, nach Hu Hao, Chef-Entwickler des Chinesischen Mond Erkundungs-Programms soll der Chang'e-5 Orbiter zum L1 Lagrange-Punkt manövriert werden.


Gruß, bleibt gesund und locker, aber genauso diszipliniert, HausD

In der Grafik umkreist die Sonde aber eher den L2 des Erde-Sonnen Systems.
Am L2 von Erde-Mond hat China ja schon seine Elsterbrücke sitzen

EDIT:
SpaceNews spekuliert wirklich über eine L1 (E-S) Stationierung zur Sonnenbeobachtung. Aber ihre Quelle hat nicht spezifiziert, welcher Lagrange-Punkt das Ziel werden soll.

Ist es bekannt ob tatsächlich Instrumente zur Sonnenbeobachtung mit eingeplant worden sind? Oder evtl. auch andere Instrumente für mögliche Analysen?

In der Grafik umkreist die Sonde aber eher den L2 des Erde-Sonnen Systems.
Am L2 von Erde-Mond hat China ja schon seine Elsterbrücke sitzen

Gut gemerkt, dass um  der Orbiter aber noch nicht dort am L1 ist und der Relaissatellit (Elsterbrücke) in der Grafik um L2 Kreise zieht, aber nicht dort sitzt...
... aber das hat ja  Hu Hao, Chef-Entwickler des Chinesischen Mond Erkundungs-Programms gesagt ... aber nicht spekuliert ...

Gruß, bleibt aber gesund und locker, aber genauso diszipliniert, HausD

Eine Stationierung am L1 (Sonne-Erde) macht nicht so furchtbar viel Sinn; der Abstand zur Sonne ist praktisch der gleiche wie von der Erde/Erdumlaufbahn aus (0,99 AU), also keine verbesserte Auflösung bei optischen Beobachtungen. Sonnenbeobachtungen vom L2 aus sind nicht so plausibel, da immer die Erde vor der Sonne ist ... Interessanter wären tatsächlich ein Aufenthalt am L4 bzw L5, wo man evtl. dort zu findende Trojaner aus der Nähe untersuchen könnte.

Aber ich kann mir nicht vorstellen, wie man aus der Entfernung noch irgendwelche Daten überrtragen kann. Die Sonde hat dafür keine große Antenne und die Sendeleistung dürfte sehr niedrig sein. Ich kann mir nur eine Stationierung in Erdnähe vorstellen, evtl. im L4/L5 des Erde-Mond-Systems, um mal zu schauen, ob sich dort Material ansammelt.

L1 ist etwa 4 mal so weit weg wie der Mond. Man verliert also etwa 12 dB an Nutzsignal. Das lässt sich z.B. durch niedrigere Übertragungsraten ohne weiteres ausgleichen, wenn es nicht schon von vorneherein im Linkbudget einkalkuliert war. Bei Galileo hat man es geschafft Nutzdaten von der Jupiter-Entfernung zu übertragen, obwohl die Hauptantenne ausgefallen war. Da reden wir über mehr als 30 dB Signalverlust.

Zur Frage, wo weniger Material entnommen wurde gibt es im folgenden Video einen Hinweis.



Zwischen 3.01 min und 3.13 min wird der Bohrschlauchaufwickelvorgang wechselseitig und vergleichend Erderprobung-Mondrealfilm dargestellt.
Bei der Erderprobung sind jeweils 4 Schlauchwindungen (mehrere Kamerasichten) dargestellt. Beim Mondrealfilm sind nur 2 Schlauchwindungen (3.09 min) zu erkennen.
Da könnte ca. 1 Meter „fehlen“.

Ansonsten viele Aufnahmen von den Bodenerprobungen der Grabvorrichtung mit Gravitationskompensationsballon und Vergleich mit der menschlichen Schulter, Arm, Hand Greifbewegung (daher fasst sich der Erklärende an die Schulter).
Zwischenabsetzung der Oberflächenproben und Ergreifung am Behälterbund mit dem Greiferschnabel.
Ab 2.39 min nochmal die Bohrprobenschlauchüberziehung etc.

Bei 3.53 min mal eine Gesamtsicht der Überwachungsbildschirme mit den jeweiligen Stationen und den Quadrattargets z.B. bei der Zwischenabsetzung, die als Positionierhilfe durch die Erfassung mit der Armkamera und die entsprechende
Kontrollmöglichkeit vom Boden dienen.

dksk

Der Orbiter der Chang'e-5 ist weiterhin auf dem Weg zum L1-Punkt im Erde-Sonne-System und soll dort im Mitte März diesen Jahres dort ankommen:
https://twitter.com/AJ_FI/status/1351493474772783105

Wie weiter oben bereits vorhergesagt wurde (#650) befindet sich der Transporter nach der Ablieferung der Mondproben auf dem Weg zum Lagrange-Punkt 1 des Sonne-Erde-Systems (also zwischen Erde und Sonne). Die Sonde hat keine Geräte an Bord für die Beobachtung der Sonne, das war ja auch vor der Primärmission nicht geplant. Der Hauptaspekt sind wahrscheinlich technische Vorgänge, z. B. die Navigation, die Funkverbindung vor dem Sonnenhintergrund, die Thermoregulierung.

http://www.chinadaily.com.cn/a/202101/20/WS60078986a31024ad0baa3c97.html

Es gibt erste Aufnahmen von den Proben die Chang'e-5 zur Erde gebracht hat:

Wie erwartet sieht es sehr nach schotterartigen Vulkangestein aus.



Aufgeschnittene Steine schön dekorativ zu einem Schriftzug positioniert:


Quelle: https://twitter.com/AJ_FI/status/1363888976243924996

Es gibt einen weiteren Film mit Darstellungen zur Entwicklung und Funktion des Probenentnahmesystems. Dargestellt ist auch die Umfüll- und Umsetzmechanik zwischen Roboterarm und finalem Probenbehälter.
Konstruktion, Herstellung und Vermessung der Einzelteile und Baugruppen, sowie stolze Berichte zum Geleisteten runden das Bild ab.



dksk

Die neueste "Raumfahrt Concret" (Heft 116, 1/2021) enthält einen umfassenden Artikel zur Mission Chang´e 5 von Jacqueline Myrrhe.
Darin geht es darum, warum anstelle der erwartenen 2 kg 1731 Gramm Mondgestein zur Erde gebracht wurden.
Die Erklärung ist ganz einfach: der Bohrer stieß bei 1 Meter auf harte Schichten. Die Daten des Bordradars zeigten, dass darunter weitere harte Schichten zu erwarten waren.
Man wollte kein Risiko eingehen und entschied daher, auf das geplante Bohren auf 2 Meter Tiefe zu verzichten.
Daher wurde nur zirka 200 Gramm tiefes Material gewonnen. 1500 Gramm Oberflächenmaterial wurden sehr leicht gewonnen.

Bei den Fotos sind einige "gelbe Steine" zu sehen. Bernstein und Gold dürften ausscheiden. Dann könnte es Pyrit sein? Gibt es schon genauere Analysen des Gesteins?

Chang'e-5 hat den L1-Lagrange-Punkt des Sonne-Erde-Systems erreicht

Dies wurde vom Beijing Space Flight Control Center gemeldet. Weiter heißt es, das Modul sei das erste chinesische Raumschiff, das am L1 Lagrange-Punkt in eine Umlaufbahn eintrat, es befindet sich das Orbitalmodul in einer Entfernung von 936.700  km von der Erde. Seine Position ist stabil und die Energiebilanz bleibt konstant. Die Umlaufzeit (Betriebszeit dort ?) beträgt etwa sechs Monate.
Das Chang'e-5-Orbitalmodul trennte am 17. Dezember 2020 vom Wiedereintrittsmodul und trat in die Langzeitkontrollphase am 21. Dezember 2020 ein.
Das Orbitalmodul benötigte ungefähr 88 Tage, um zum L1-Punkt des Sonne-Erde-Systems zu gelangen. Während dieser Zeit führte man zwei Orbitalmanöver und zwei Zwischenkorrekturen durch.

Am L1-Punkt des Sun-Earth-Systems gelegen, ist es für den Raumflugkörper einfacher, einen relativ stabilen Betrieb aufrechtzuerhalten und gleichzeitig Lageregelungstreibstoff zu sparen. Kontinuierliche Beobachtungen der Sonne und sonnenbeschienenen Seite der Erde sind hier von Vorteil.

Quellen: https://9ifly.spacety.com/thread-94317-10-1.html und https://novosti-kosmonavtiki.ru/news/79255/

... Die Umlaufzeit (Betriebszeit dort ?) beträgt etwa sechs Monate...

Das ist vermutlich die Periodendauer des Halo-Orbits um den L1. Zum Vergleich: bei SOHO, ebenfalls am L1, beträgt die 178 Tage  (und das schon seit über 20 Jahren), bei einem Halo-Radius von 600.000 km.
(seltsam: der L1 befindet sich in einer Entfernung von 1,5 Mio km von der Erde - woher kommt die Angabe "936 700 km"; sind das ggf. Meilen ??)

Update:   DF2MZ hat jetzt Chang'e 5 geortet: 9,2 Grad Ablage von der Sonnenmitte; dies entspricht einem Halo-Radius von 240.000 km um den L1
https://twitter.com/df2mz/status/1372145440561508354

@honk

Danke für die zusätzlichen Angaben. Ich habe diese Zahlen so in meiner angegebenen Literatur gefunden. Es ist schon eine Qual, die Chinesenquelltexte in unsere Sprache zu übersetzen. Mit 100 Prozent Wahrheitsgehalt haben die es leider nicht immer so genau... Aber es regt zum Nachdenken an.

Chang'e 5 hat jetzt seinen Halo-Orbit um den L1-Lagrangepunkt Sonne-Erde verlassen und steuert einen nahen Vorbeiflug am Mond (Swing-by) am 9. September 2021 an. Beobachter vermuten, dass dieses Swing-by-Manöver Chang'e 5 zum L2 (Sonne-Erde) befördern wird, also dem Lagrangepunkt auf der sonnenabgewandten Seite, "hinter" der Erde :

https://twitter.com/planet4589/status/1433674099394588693

edit: jetzt auch in SpaceNews:  https://spacenews.com/chinas-change-5-orbiter-is-heading-back-to-the-moon/

Chang'e 5 hat am 9.September sein Mond-Swing-By-Manöver absolviert. Mangels offizieller Angaben über den weiteren Kurs ist man auf Beobachtungen von Funkamateuren angewiesen: z.B.

"Edgar Kaiser    @df2mz    13.Sept. 2021
I see Chang'e-5 at RA = 18.00h, Dec = -26.52° at t = 15:20. That is 5° east and 3° south of the Moon. The signal is weaker than yesterday and the Doppler is flat right now with Moon compensation."
https://twitter.com/df2mz/status/1437438022405042176

Mondproben von Chang'e-5 im Alter von 1,96 Milliarden Jahren

Im ersten, online in der Zeitschrift Science Friday, veröffentlichten Forschungsartikel zu den Chang'e-5-Proben mit dem
Titel "Alter und Zusammensetzung junger Basalte auf dem Mond, gemessen an von Chang'e-5 zurückgegebenen Proben"
wurde geschrieben, dass Chinas Chang'e-5-Sonde auf der Mondregion Oceanus Procellarum gelandet ist, die hohe Konzentrationen von Elementen beherbergt, die durch langlebigen radioaktiven Zerfall Wärme erzeugen und möglicherweise eine längere magmatische Aktivität auf der (erd)nahen Seite des Mondes aufrechterhalten haben .
Orbitaldaten weisen darauf hin, dass die Basaltlaven in Oceanus Procellarum die jüngsten vulkanischen Gebiete auf dem Mond sind. Die Sonde Chang'e-5 sammelte Proben dieser lunaren Basaltlava und brachte sie zur Erde.
Die Forscher analysierten zwei Fragmente aus den Chang'e-5-Proben und fanden Mineralien, die in Mondbasalten üblich sind, wie chemisch zoniertes Klinopyroxen, Plagioklas, Olivin und Ilmenit mit kleinen Mengen an Quarz und Cristobalit.


Chang'e-5 beim Sammeln der Proben


Untersuchung der Proben am Institut für Geologie der Chin. Akademie der Wissenschaften            Quelle, Fotos: Sinhua/VK.cn

Gruß, HausD

Hallo HausD,

danke für den Hinweis auf die Chang'e-5-Ergebnisse, hier ist der entsprechende Artikel in "nature":

https://www.nature.com/articles/d41586-021-02744-8

1. Da die früheren Mondbeprobungen in Gebieten mit wesentlich älteren Oberflächen stattfanden, sind diese Chang'e-5-Ergebnisse zunächst mal wichtig für die Altersbestimmung ("Crater Counting") von anderen Mond- bzw. Planetenoberflächen. Bisher wurde die Relation zwischen der Kraterzahl und dem Alter für jüngere Oberflächen aus diesen älteren Daten extrapoliert. Jetzt kann man das Alter dieser geologischen Formationen wesentlich genauer einordnen.

2. Allerdings bleibt das Rätsel, warum es vor ca. 2 Mrd. Jahren noch soviel Magma gab, um einen etwa 2.000 cbkm großen Lavasee zu erzeugen. Gleichzeitig muss man auf der Basis dieser Daten das Alter der jüngsten Magmaeruptionen auf dem Mond nach unten korrigieren auf "einige zehn bis hundert Mio. Jahre". Der Mond war also noch in jüngeren Zeiten aktiver als bisher angenommen.

3. Das ist zurzeit noch unerklärlich, da es eigentlich keine auffällige Konzentrationen an radioaktiven Isotopen gibt und auch die Nähe des Mondes zur Erde (vor ca. 2 Mrd. Jahren lag der etwa bei der Hälfte des aktuellen Abstands) nicht ausreicht, um die Erzeugung dieser Menge an flüssigem Material durch Gezeitenkräfte zu erklären.

Aber man steht ja erst am Anfang der Probenanalyse aus diesem Bereich, da werden in den nächsten Jahren noch einige weitere interessante Ergebnisse geliefert werden.

Hier ist ein interessanter Bericht (leider nur in Englisch) zur Entdeckung von Wasser des Chang'e 5 Landers auf der Mondoberfläche.

https://scitechdaily.com/china-chang-e5-lander-makes-first-onsite-detection-of-water-on-the-moon/

Chang'e 5 kehrt zum Mond zurück.

Chang'e 5 hat den L1-Punkt zwischen Sonne und Erde verlassen, um in einen Distant Retrograde Orbit (DRO) um den Mond einzutreten, eine Premiere.

Mitte August 2021 wurde festgestellt, dass das Chang'e 5 Servicemodul ohne Vorankündigung nicht mehr in der Nähe des L1-Punktes Sonne-Erde stationiert war, wo es sich seit Mitte März 2021 befand. Beobachter konnten die X-Band-Bake des Raumfahrzeugs schnell wieder erfassen, und es dauerte nicht lange, bis aus den Daten hervorging, dass sich Chang'e 5 auf dem Rückweg zum Erde-Mond-System befand, wo es schließlich in eine entfernte retrograde Umlaufbahn um den Mond eintreten würde.

In dem Bericht sind dazu sehr viele, zeitlich abgestimmte, Grafiken zu sehen.
https://skyriddles.wordpress.com/2022/01/25/change-5-returns-to-the-moon/
 
Beste Grüße Gertrud

Chang'e 5 hat den L1-Punkt zwischen Sonne und Erde verlassen

Wahrscheinlich ja, weil die Chinesen das Spacecraft sich selbst überlassen haben, oder?

@terminus:
unwahrscheinlich - ein rein passives Wegdriften vom L1 (Sonne-Erde) würde eher in einer Umlaufbahn um die Sonne oder um die Erde resultieren - ein DRO um den Mond erfordert schon ein aktives Eingreifen