Hier der Grund, warum zusätzlich zu Elsternbrücke 3 noch die äquatorialen Relaissatelliten benötigt werden - die Zahl der datenliefernden Einheiten auf der Mondoberfläche nimmt unablässig zu.
Bild:
CNSAChang’e 8 ist abgesehen von der 17 t schweren
Lanyue-Fähre der bislang größte chinesische Mondlander, nicht nur von der Masse her (mit mehr als 8 t doppelt so schwer wie die Lander von Chang’e 5 und 6), sondern auch von den Ausmaßen. Die
Chinesische Akademie für Trägerraketentechnologie entwickelt für Chang’e 8 eine auskragende Nutzlastverkleidung von
6,4 m Durchmesser, während Chang’e 5 und 6 in die reguläre 5,2-m-Nutzlastverkleidung der
Changzheng 5 passten. Nichtsdestotrotz gilt Chang’e 8 noch als "Wegbereiter-Mission" (
先导任务). Der hochklappbare Solarzellenflügel erzeugt eine Leistung von 1,4 kW (wie der Lander von Chang’e 5 und 6), davon 713 W für die Nutzlasten (das meiste davon die Ziegelei mit 200 W) und 500 W für die Aufladung des Bauroboters, der Rest ist für den Betrieb der Plattform:
https://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758839/c10472022/content.htmlIn einem nächsten Schritt soll dann unweit der Landestelle von Chang’e 8 die eigentliche Mondforschungsstation errichtet werden. Das auf die Planung von ganzen Systemen spezialisierte Forschungsinstitut 805 der
Shanghaier Akademie für Raumfahrttechnologie geht davon aus, dass Anfang der 2030er Jahre zunächst die Steuerzentrale der Station mit einem abnehmbaren "Kernkraftwerk" und einem weiteren Bauroboter gestartet werden soll, anschließend nacheinander vier weitere Einheiten für spezielle Aufgaben wie die Beobachtung der irdischen Magnetosphäre, die Gewinnung von Metallen aus Mondgestein etc., die sternförmig um die Steuerzentrale gruppiert sind, Hier eine Darstellung mit aus dem Internet heruntergeladenen Symbolbildern (die Einheiten sehen in Wirklichkeit anders aus):
Bild:
SASTDie sternförmige Anordnung ergibt sich aus der chinesischen Landemethode. Während der Lander zwischen 3 km und 100 m Höhe seine Geschwindigkeit reduziert, macht eine Kamera in 400 m Höhe verzerrungsfreie
Orthofotos. In 100 m Höhe bleibt der Lander 10 Sekunden in der Schwebe und scannt mit 16 Laserstrahlen eine Fläche von 50 x 50 m mit einer Auflösung von 10 cm, woraus der Bordrechner ein
digitales Höhenmodell erstellt. Auf der Basis dieses Modells sucht sich der Lander selbstständig eine sichere Stelle zum Aufsetzen. Anders gesagt, die Landegenauigkeit der chinesischen Sonden beträgt bei einem von den Missionsplanern vorgegebenen Zielpunkt 50 m. Ab 34:10 in diesem Video wird das genauer erläutert:
https://www.youtube.com/watch?v=Q0OlvuKKgDMSowohl die Orthofotos als auch das Höhenmodell werden an das Raumfahrtkontrollzentrum Peking gefunkt und dort für spätere Verwendung gespeichert. Wenn es dem Bauroboter von Chang’e 8 gelingt, gepflasterte Landestellen anzulegen, lässt sich die Landegenauigkeit bis in den Zentimeterbereich steigern, wie bei einem Koppelmanöver an der Raumstation. Die Shanghaier Ingenieure gehen aber davon aus, dass zunächst in unerschlossenem Terrain gelandet werden muss, was einen Abstand von bis zu 100 m zwischen den einzelnen Einheiten bedingt (wenn die Einheiten an entgegengesetzten Enden zweier nebeneinanderliegenden 50-m-Flächen landen).
Bei dem geplanten 100-V-Gleichstromnetz der Mondstation (das gleiche wie auf der Raumstation) wird bei einer Leitungslänge von 100 m mit einem Übertragungsverlust von 10 % gerechnet. Die sternförmige Leitungsführung von der Steuerzentrale in der Mitte zu den auf einem Kreis von 200 m Durchmesser verteilten Einheiten hat jedoch den Vorteil, dass einzelne Einheiten bei einer Fehlfunktion oder Überalterung problemlos abgetrennt werden können, ähnlich wie die Module der Chinesischen Raumstation. Mit gepflasterten Landestellen können zwischen den ersten Einheiten später weitere dazugestellt werden, auch die zentrale Schaltstelle kann durch ein leistungsfähigeres Nachfolgemodell ersetzt werden (anders als die Raumstationmodule können die tonnenschweren Einheiten der Mondstation nach der Landung aber nicht mehr weggeräumt werden - irgendwann ist alles zugepflastert).
Der Trick bei der Mondstation ist, dass sich die einzelnen Einheiten gegenseitig Strom liefern. Um während des Anflugs von der Erde die Tanks, Ventile etc. warm zu halten, ist eine beträchtliche Leistung nötig, die nach der Landung nicht mehr gebraucht wird. Man geht davon aus, dass die Solarmodule der zentralen Schaltstelle 2250 W liefern, diejenigen der anderen Einheiten 1850 W, dazu noch 700 W von dem mit Radionuklid-Heizelementen betriebenen "Kernkraftwerk", um die Betriebssysteme und eventuelle Biosphärenexperimente während der Mondnacht am Laufen zu halten. Durch einen geschickten Zeitplan mit abwechselnd durchgeführten Experimenten kann man mit den real zur Verfügung stehenden 10 kW ein gutes Aufwand-Nutzen-Verhältnis beim Stationsbetrieb erzielen.
