Beresheet Lunar
Organisation | RaumIL |
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Baumeister | Israelische Luft- und Raumfahrtindustrie |
Feld | Mondforschung |
Art der Mission | Lander |
Status | Fail (bei der Landung zerstört) |
Starten | 22. Februar 2019 |
Startprogramm | Falcon 9 Block 5 |
Ende der Mission | 11. April 2019 |
Lebensdauer | Ein paar Tage auf Mondboden (geplant) |
COSPAR-Kennung | 2019-09B |
Seite? ˅ | http://www.visit.spaceil.com/ |
Masse beim Start | 585 kg |
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Antrieb | LEROS (in) 2b |
Ergols | MMH / Stickstoffperoxid |
Treibmittelmasse | 400 kg |
Energiequelle | Solarplatten |
Landung | 11. April 2019 (Fehler) |
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Ort | Meer der Gelassenheit ( Mond ) |
1 | Magnetometer |
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2 | Kamera |
3 | Retroreflektor |
Beresheet , oder Bereshit auf Englisch ( בְּרֵאשִׁית auf Hebräisch , bedeutet Am Anfang und das erste Wort der Bibel ) ist eine kleine Raumsonde, die von einem Team israelischer Ingenieure und Techniker entwickelt wurde, diesich innerhalb der israelischen Firma SpaceIL versammelt haben, um zu versuchen, das Google zu gewinnen Lunar X-Preis . Dieser Preis in Höhe von 20 Millionen US-Dollar, der private Initiativen in der Weltraumforschung fördern soll, sollte Teams belohnen, denen es gelungen ist, einen Roboter zur Mondlandung zu schicken, mindestens 500 Meter weit zu reisen und Videos, Bilder und andere Daten zur Erde zu übertragen . Hat kein Kandidat das Ziel bis zum vom Wettbewerb festgelegten Datum erreicht, wird es abgesagt. Aber das israelische Team beschließt, sein Projekt fortzusetzen.
Beresheet ist ein kleiner Lander, dessen Masse 585 kg erreicht und der eine Nutzlast einschließlich Kameras und Magnetometer trägt . Das22. Februar 2019, wird die Raumsonde von einer Falcon-9- Rakete in eine elliptische Erdumlaufbahn gebracht . Es gelang ihm, sich in die Mondumlaufbahn einzufügen4. April. In den folgenden Tagen Beresheet modifiziert seine Umlaufbahn seinen senken Perigäum , dann ist die11. April 2019, beginnt den Abstieg zum Mondboden und nutzt seinen Antrieb, um seine Geschwindigkeit zu reduzieren. Die Raumsonde hatte Probleme mit ihrem Antrieb, der unterbrochen wurde, bevor sie wieder aufgenommen wurde, als die Höhe bereits zu niedrig war. Die Bodenmannschaft verlor den Kontakt zu Beresheet, als sich das Fahrzeug etwa hundert Meter von der Mondoberfläche entfernt befand und seine Geschwindigkeit noch mehrere hundert km/h betrug. Die ungenügend abgebremste Sonde stürzt auf dem Mondboden ab.
Beresheet ist die erste Raumsonde, die ohne die Unterstützung einer Raumfahrtbehörde und mit reduziertem Budget über die Erdumlaufbahn geschickt wird und gleichzeitig ein ehrgeiziges Ziel verfolgt: Nur drei Raumfahrtagenturen ist es bisher gelungen, ein Raumfahrzeug auf der Mondoberfläche zu landen. Der Erfolg dieses mit begrenzten Mitteln (rund 90 Mio. €) durchgeführten Projekts wäre ein wichtiges Ereignis im Bereich der Weltraumforschung gewesen.
Der Google Lunar X Prize Wettbewerb , der 2007 auf Initiative des Unternehmens Google ins Leben gerufen wurde , sah vor, 20 Millionen US-Dollar an das erste Team zu zahlen , das bis zu einem bestimmten Datum (zunächst 2015 dannMärz 2018) einen Roboter auf der Mondoberfläche, sofern er sich mindestens 500 Meter auf dem Mondboden bewegt und hochauflösende Videos und Bilder überträgt. Dieses sehr ehrgeizige Ziel wurde bisher nur von den Weltraumorganisationen von drei Ländern der Welt ( USA , Sowjetunion und China ) erreicht. Dieser Wettbewerb, der nach dem Vorbild des Ansari-X-Preises ins Leben gerufen wurde , zielte darauf ab, die Entwicklung der Weltraumaktivität zu fördern, indem er Lösungen zur Senkung der Kosten für die Erforschung des Sonnensystems durch Roboter anregte.
Das israelische Projekt Beresheet begann 2011, als 32 Teams gegeneinander antraten . Yariv Bash, Mitbegründer eines Drohnenherstellers , und zwei seiner Freunde beschließen, sich auf das Abenteuer einzulassen. Für die Entwicklung der Raumsonde wird die gemeinnützige Firma SpaceIL gegründet . Es gelingt ihr nach und nach, rund 90 Millionen Euro von einzelnen Gebern, aber auch von institutionellen Partnern zu sammeln. Hauptspender ist der israelische Millionär Morris Kahn (in) . Der eigentliche Bau des Raumfahrzeugs begann 2013. Für die Realisierung der Raumsonde zeichnet die Firma Israel Aerospace Industries verantwortlich , national führend im Bereich der Luft- und Raumfahrt. Kein Team hat die Ziele in . erreichtMärz 2018, gibt Google offiziell bekannt, dass der Google Lunar X Prize Wettbewerb ohne Gewinner endete. Fünf Teams, darunter SpaceIL, beschließen jedoch, ihre Arbeit trotz des Wegfalls der finanziellen Belohnung fortzusetzen. SpaceIL ist das erste Team, das seinen Lander zum Mond startet .
Der gewählte Landeplatz befindet sich im Sea of Serenity auf der Nordhalbkugel des Mondes. Magnetische Anomalien wurden in dieser Region von der sowjetischen Sonde Luna 2 identifiziert , was sie zu einem relevanten Ziel für das Magnetometer macht , das einzige wissenschaftliche Instrument an Bord. Um die Ziele des Google-X-Prize-Wettbewerbs zu erreichen , musste Beresheet mit seinen Motoren kurzzeitig vom Mondboden abheben. Angesichts des mit diesem Manöver verbundenen Risikos zogen es die Projektleiter vor, dieses Manöver aufzugeben, da damit kein Thema mehr verbunden war. Die Sonde muss zu Beginn des Mondtages landen (Dauer 14 Erdtage). Die Lebensdauer des Fahrzeugs an der Oberfläche ist auf wenige terrestrische Tage begrenzt, da es nicht dafür ausgelegt ist, der hohen thermischen Amplitude des Mondbodens ( 100 ° C, wenn die Sonne im Zenit steht, und bis zu −190 ° C während der lange Nacht, die folgt). Insbesondere kann die Kamera während des Betriebs nicht bei einer Temperatur von mehr als 85 °C betrieben werden .
Um einen entwickeln Mondlander mit einem sehr reduzierten Budget, hatten israelische Ingenieure architektonische Entscheidungen zu treffen , die zur Steigerung des Risikos für einige von ihnen beigetragen:
Das Beresheet Fahrwerk hat eine Gesamtmasse von 585 kg mit 400 kg von Treibmittel . Das Raumfahrzeug hat einen Durchmesser von zwei Metern und eine Höhe von 1,5 Metern. Änderungen in der Umlaufbahn und die Landung wird durch einen unterstützten Raketenmotor einzige LEROS (en) 2b , hergestellt in England, das Brennen eine Mischung aus MMH und Stickstoffperoxid und einen Schubs von 407 Newton ( Puls spezifischen 318 Sekunden). Dieses Triebwerk mit einer Masse von 5 Kilogramm rüstet normalerweise Satelliten und Raumsonden aus. Die Treibflüssigkeiten werden durch das Helium unter Druck gesetzt . Acht kleine Raketenmotoren sind verantwortlich für die Steuerung der Ausrichtung des Raumsonde, unter Verwendung verschiedene Sensoren , wie beispielsweise Trägheitseinheiten , usw. seine Orientierung zu bestimmen . Für die Landephase verfügt die Raumsonde über ein Lidar, das den Abstand misst, der sie vom Boden trennt. Um die Kosten des Fahrwerks zu begrenzen, ist keine Redundanz vorgesehen, um einen möglichen Ausfall einer der Komponenten zu überwinden. Das kurz vor der Landung ausgefahrene Fahrwerk umfasst vier Fuß. Jedes beinhaltet zwei Mechanismen zur Dämpfung der Restgeschwindigkeit bei der Landung: eine auf Crash ausgelegte Wabenstruktur und an Teleskopstreben befestigte Federblätter.
Die Raumsonde trägt drei Instrumente:
Die Raumsonde trägt auch ein digitales Archiv der Arch Mission Foundation mit 30 Millionen digitalisierten Seiten, eine Sammlung von Illustrationen und Texten (einschließlich Wikipedia auf Englisch ), die einen Überblick über unsere Zivilisation geben. Das Medium sieht aus wie eine Disc von der Größe einer DVD, die in Milliarden von Jahren lesbar ist, tatsächlich ist es ein Stapel von 25 Nickel- Discs mit einer Dicke von jeweils 40 Mikrometern.
Der Verlauf der Mission wird vom Kontrollraum der Israel Aerospace Industries in den Räumlichkeiten des Unternehmens in Yehud in Israel überwacht und gesteuert . Um den Zustand der Raumsonde zu überwachen, Befehle zu senden und die von den Bordinstrumenten gesammelten Daten zu empfangen, mobilisiert das Projekt im ersten Teil des Fluges mehrere Parabolantennen ( Santiago , Kiruna usw.) in der Nähe des Mondes oder auf seiner Oberfläche, das Netzwerk Deep Space Network für die NASA .
Beresheet wird gestartet am22. Februar 2019bis 1 h 45 UTC durch eine Trägerrakete Falcon 9 , die vom komplexen Start 40 der Cape Canaveral abhebt . Die Raumsonde ist neben der S5 aus dem Air Force Research Laboratory eine von zwei sekundären Nutzlasten . Die Hauptnutzlast der Rakete ist der indonesische Telekommunikationssatellit Nusantara Satu (in) . Beresheet wurde 33 Minuten nach dem Start von der Rakete befreit . Es befindet sich in einer geostationären Transferbahn (elliptische Bahn mit einem Apogäum von 68.850 km und einem Perigäum von 242 km mit einer Bahnneigung von 27,6 °).
Die Transitphase zum Mond dauert 40 Tage, was viel länger ist als bei den meisten Missionen zum Mond, denn um die Treibstoffmenge zu minimieren, nimmt Beresheet nicht den direkten Weg zum Mond, sondern nutzt seinen Antrieb sechsmal.
Das 24. FebruarWährend die Raumsonde auf ihrer Umlaufbahn um die Erde das Perigäum durchquert, wird der Motor gezündet und die Umlaufbahn auf 670 × 69.000 km erhöht . Das25. Februarder Bordcomputer erlitt einen Ausfall, der das erste Bahnwechselmanöver verzögerte. Das28. Februar und 7. Märzzwei weitere Brände bringen diese auf 470 × 271.500 km . Das19. Märzein neues Manöver, bei dem der Motor eine Minute lang läuft, hebt das Apogäum auf 405.000 km über die Mondumlaufbahn hinaus (350.000 km ). Das Manöver zum Einführen in die Mondumlaufbahn findet am4. April 2019bis 14 Uhr 18 TU mit einer Abweichung von nur 9 Minuten gegenüber der vor dem Start definierten geschätzten Sequenz. Für dieses Manöver, das während des Fluges über die Mondrückseite stattfindet, nutzt die Raumsonde 9 Minuten lang ihr Haupttriebwerk und reduziert dabei ihre Geschwindigkeit relativ zum Mond um etwa 280 Meter pro Sekunde . Die Raumsonde kreist nun auf einer Mondumlaufbahn von 10.400 × 500 km, die sie in etwa 14 Stunden zurücklegt.
Das 6. Aprilein neues Manöver reduziert das Apogäum von 10.400 auf 750 km . Zwei neue Orbitalkorrekturen an 8 und10. AprilPlatziere Beresheet in einer Mondumlaufbahn von 200 × 450 Kilometern mit einer Periodizität von 2 Stunden. Einen Tag später nutzt die Raumsonde ihren Antrieb erneut, um ihre Umlaufbahn um den Mond auf 16 × 197 km zu reduzieren .
Wenn die Raumsonde das Perigäum ihrer Umlaufbahn erreicht, 11. Aprilgegen 19 Uhr 11 UT startet er seinen Vortrieb wieder, um seine Geschwindigkeit zu reduzieren und die Landephase zu beginnen. Seine Anfangsgeschwindigkeit beträgt 1,7 km/s . Zu Beginn ihrer Vortriebsphase nimmt die Raumsonde ein Foto der Mondoberfläche auf und sendet es. Bei 19 h 21, einer der Inertial aufhört zu arbeiten und muss zurückgesetzt werden. Für kurze Zeit überträgt Beresheet keine Telemetrie mehr . Unmittelbar nachdem der Motor aufhört zu arbeiten. Das Team auf der Erde sendet Befehle zum Neustart des Triebwerks, aber wenn dies geschieht, ist das Raumfahrzeug bereits zu nahe an der Oberfläche. Die vertikale Geschwindigkeit der Raumsonde überschreitet den erwarteten Wert deutlich. Die neuesten Daten übermittelten zeigen an, dass die Höhe nur 149 Meter , während die vertikale Geschwindigkeit von Beresheet ist 134 m / s und seine horizontale Geschwindigkeit von 947 m / s . Das Signal geht sofort verloren, nachdem das Raumfahrzeug diese Maßnahmen bis 19 Uhr 23 TU übermittelt hat . Das Wrack des Landers ist auf einem Foto des Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA zu erkennen . Seine Koordinaten sind 32,5956 ° N 19,3496 ° E.
Wenn die Landung erfolgreich gewesen wäre, wäre sie wie folgt verlaufen. Nachdem sich der Lander in fünf Metern Höhe über dem Boden stabilisiert hatte, musste er seinen Antrieb abstellen und absinken. Die Stoßdämpfer integriert in die vier Füße des Fahrwerks waren , die relativ geringe Restgeschwindigkeit angesichts der geringen Dichte des Mondes (dämpfen 1/6 th derjenigen der Erde). Das von der Bordkamera gefilmte Video vom Abstieg zum Mondboden sollte wenige Stunden später zur Erde übertragen werden.
Die Entwicklung eines Nachfolgers namens Beresheet 2 wurde Ende 2020 von SpaceIL angekündigt . Das Projekt würde zwei Lander und einen Orbiter umfassen. Es hätte ein Budget von 100 Millionen US-Dollar und würde um 2024 auf den Markt kommen.
Die amerikanische Raumfahrtbehörde , NASA , im Jahr 2018 beschlossen , die Entfernung von Robotermissionen auf der Mondoberfläche an privaten Unternehmen als Teil eines Programms zu betrauen genannt Gewerbe Lunar Payload Dienste, genau wie das, was für die Versorgung und Entlastung der Besatzungen der Geographie Internationale Raumstation ( COTS und CCDeV Programme ). Ziel des Programms ist es, die Kosten der Mondexploration zu senken und die Probenrückgabe- und Ressourcensuche-Missionen zu beschleunigen sowie die Innovation und das Wachstum kommerzieller Unternehmen in diesem Sektor zu fördern.
Um die Ausschreibung der NASA zu erfüllen, beschließt Firefly Aerospace , im Juli 2019 mit dem israelischen Unternehmen IAI zusammenzuarbeiten und das bei der Entwicklung des Landers Beresheet erworbene Know-how zu nutzen. Die Firefly-Maschine, die ursprünglich Genesis (Übersetzung ins Englische von Beresheet) getauft wurde, nimmt schließlich den Namen Blue Ghost (eine seltene Schmetterlingsart) an. Ursprünglich sollte es von der Firefly Alpha- Rakete in die Umlaufbahn gebracht werden, die vom Unternehmen entwickelt wurde, aber die Leistung dieser Rakete erwies sich als unzureichend, um die Nutzlast der NASA zu tragen. Firefly Aerospace beschloss im März 2021, den Start des Mondlanders der Rakete Falcon 9 an SpaceX zu übertragen . Das spart die Blue Ghost-Treibstoffe, deren Tragfähigkeit von 100 bis 150 kg reicht. Die Überkapazität muss vermarktet werden.