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MONDSATELLIT LUNA 22

Wenn die Sowjets bisher auch keine bemannten Mondflug-Missionen durchgeführt haben, so sind sie doch mit automatischen Sonden sehr stark an der Erforschung des Mondes beteiligt. Rudolf Hofstätter berichtet über das erste Einsatzjahr von Luna 22.

Die UdSSR arbeitet in der bemannten Raumfahrt zur Zeit an mehreren Programmen bzw. Projekten. U. a. am Raumstationsprogramm Salut-Sojus, an gemeinsamen Projekten mit den USA, an der Entwicklung des Raumgleiters Kosmoljot und an der Vorbereitung bemannter Mondflüge. Dazu dient auch der gegenwärtig im Einsatz stehende Raumflugkörper Luna 22. Er umfliegt den erdnächsten Himmelskörper Mond in einer Satellitenbahn und ist bereits über ein Jahr lang aktiv. Ziel seines langfristigen Einsatzes sind neue Angaben über den Mond zur Vorbereitung künftiger unbemannter und bemannter Mondmissionen der UdSSR.

Eine wichtige Voraussetzung für künftige sowjetische Mondflüge sind genaue Angaben über folgende Dinge: Über die Strahlungssituation, Mikrometeoritengefahr und die Plasmakonzentration in Mondnähe, ferner präzise Karten der Mondoberfläche, Höhenwerte über das Relief, Daten über die chemische Zusammensetzung des Bodens sowie über das Magnet- und Gravitationsfeld des Himmelskörpers. Besonders letzteres beeinflußt stark die Flugbahn von Raumflugkörpern um den Mond und von Landefahrzeugen.

Luna 22 untersucht nun bereits über ein Jahr lang diese Aspekte. Der Start des unbemannten Raumflugkörpers erfolgte am 29. Mai 1974 von Baikonur. Am 2. Juni 1974 erreichte er eine Mondumlaufbahn mit den Anfangsdaten i - 19 Grad 35 min, Ps und As - 220 km und T - 130 min. Diese Bahn ist mittlerweile wiederholt korrigiert worden. So am 9. Juni 1974 auf 25 x 244 km, am 13. Juni 1974 auf 181 x 299 km und am 11. November 1974 auf 171 x 1437 km. Anfang April 1975 betrug die maximale Mondentfernung 1409 km bei insgesamt 2842 Umkreisungen. Nach wie vor besteht stabile Funkverbindung zu dem bisher aktivsten Mondsatelliten.

Die wissenschaftliche Bordinstrumentierung von Luna 22 umfaßt u.a.: Ein Radiometer für Strahlungsmessungen, Dedektoren zur Registrierung von Mikrometeor!ten, lonenfallen sowie zwei Funksender zur Plasmasondierung in Mondnähe. Für das Studium des Mondes selbst dient eine Foto-Fernseh-Anlage zum Fotografieren der Oberfläche, ein Höhenmeßgerät, ein Gammastrahlungs-Meßgerät sowie ein Magnetometer. Die ständigen Bahnveränderungen des Raumflugkörpers durch das inhomogene Gravitationsfeld des Mondes werden von der Erde aus funktechnisch vermessen. Daraus kann man Rückschlüsse ziehen auf die sog. Mascons im Mondinneren, diese ungleichförmig großen Massenkonzentrationen aus besonders dichtem Material: auf ihre Dimension, Form, Herkunft und ihren Mittelpunkt.

Ähnliche Angaben über das Mondinnere vermittelt auch das Magnetometer. Damit untersucht Luna 22 die Feldstärke der lokalen, schwachen Magnetfelder des Mondes, die sog. Magkons. Sie stammen vermutlich von großen Eisenmeteoriten im Inneren. Die zur Erde gefunkten Meßwerte liefern u. a. Daten über das Mondinnere bis in einige hundert km Tiefe: Welche Gesteine hier existieren und über ihre chemische Zusammensetzung. Alle diese Angaben - speziell jene über die Mascons - sind für die Vorbereitung künftiger sowjetischer Mondflüge von großer Bedeutung.

Ebenso verhält es sich mit den Luna 22-Studien der Mondoberfläche.Die sowjetischen Geodäten verfügen heute noch immer über keine genügend genaue Großformatkarte des Mondes mit einer genauen Beziehung der Gegenden auf die Mondkoordinaten. Derartige Karten aber sind für die projektierten Mondmissionen absolut notwendig. So z. B. zur Auswahl der geologisch interessantesten Mondformationen, zur Festlegung von Fahrtrouten für Mondmobile oder zur Auswahl von Bohrlöchern für Gesteinsprobenentnahmen.

Zu diesem Zweck fotografierte Luna 22 einige Gebiete am Äquator der Mondvorderseite aus nur 25 km Höhe. Die via TV zur Erde übertragenen Bilder sind von ausgezeichneter Qualität und haben ein hohes Auflösungsvermögen. Gleichzeitig mit dem Fotografieren der Mondoberfläche registrierte der Bordhöhenmesser die genaue Flughöhe von Luna 22 über dem Relief, und das Gammastrahlungs-Meßgerät die vom Boden ausgehende Gammastrahlung. Aus den Daten des Höhenmessers kann man die Höhe oder Tiefe von Gebirgen oder Kratern, den Neigungswinkel ihrer Abhänge u.a.m. beurteilen. Die Strahlungsmessungen geben darüber hinaus Aufschluß über die chemische Zusammensetzung des Mondbodens in den fotografierten Gebieten.

Von den für künftige Mondmissionen interessanten Bedingungen im mondnahen Raum untersucht Luna 22 vor allem das Mondplasma. Es stammt vermutlich von der Sonne (Sonnenwind) und sein Hauptanteil ist in einer Höhe von nur 10 km über der sonnenzugewandten Mondoberfläche konzentriert. Das Plasma bildet hier eine dünne, elektrisch geladene Hülle ähnlich der lonosphäre der Erde. Bisher hatte man angenommen,daß auf dem Mond eine Funkverbindung zwischen Raumfahrzeug und Raumpiloten nur über UKW im Bereich der direkten Sicht möglich ist. Das sind auf dem Mond nicht mehr als 2 km. Die Plasmahülle aber kann die Radiowellen ebenso reflektieren wie die lonosphäre der Erde, und deshalb dürfte auf dem Mond auch ein Funkverkehr mit KW oder LW über größere Entfernungen möglich sein.

Interessant für künftige Mondflüge der UdSSR sind weiters die Luna 22-Messungen der Mikrometeoriten in Mondnähe. Untersucht werden ihre Häufigkeit, Dichte und räumliche Verteilung. So muß z. B. vor dem Start eines Raumflugkörpers zum Erdtrabanten genau bekannt sein, wann dort viele oder wenige Meteoriten auftreten, welche Geschwindigkeit und Energie sie haben und ob sie den Raumflug gefährden können. Dementsprechend wird man dann den Starttermin festlegen sowie die sichersten Flugbahnen zum Mond und in Mondnähe auswählen. Forschungen der Intensität und Energie der Raumstrahlung ergänzen das Flugprogramm von Luna 22.