Quelltext der Seite Smart Lander for Investigating Moon

{{Infobox Sonde
| Bild = SLIM half scale model (close cropped).png
| Bildunterschrift = Vereinfachtes Modell von SLIM (2022)
| nssdc_id = 2023-137D
| Missionsziel = [[Erdmond]]
| Auftraggeber = {{JPN|#}} [[Japan Aerospace Exploration Agency|JAXA]]
| Betreiber = 
| Hersteller = 
| Traegerrakete = [[H-II|H-IIA-202]]
| Startmasse = 700–730 kg<ref name="Presskit" />
| Landemasse = 210 kg<ref>''[https://www.isas.jaxa.jp/home/slim/SLIM/index.html 小型月着陸実証機].'' JAXA, abgerufen am 9. September 2023 (japanisch).</ref>
| Abmessungen = 2,4 × 2,7 × 1,7 m<ref name="Presskit" />
| Instrumente = [[Multispektralkamera]], [[Retroreflektor]]en, zwei&nbsp;[[Rover (Raumfahrt)|Rover]]
| Startdatum = 6. September 2023, 23:42 [[UTC]]
| Startrampe = [[Tanegashima Space Center#Raketenstartplätze und Nutzung|YLP-1, Tanegashima Space Center]]
| Landestelle = {{Coordinate |NS=-13.31549 |EW=25.24889 |type=landmark |globe=moon |name=SLIM-Landeplatz |text=DMS}}
| Enddatum = 
| Verlauf = {{ZL|Typ=Start|Datum=6. September 2023|Text=Start}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=5. Oktober 2023|Text=Vorbeiflug am Mond<ref>Andrew Jones: ''[https://spacenews.com/japans-slim-moon-lander-makes-lunar-flyby/ Japan’s SLIM moon lander makes lunar flyby ].'' Spacenews, 5. Oktober 2023.</ref>}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=25. Dezember 2023|Text=Eintritt in einen Mondorbit}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=19. Januar 2024|Text=Landung auf dem Mond, Stromausfall}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=28. Januar 2024|Text=Wiederinbetriebnahme}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=31. Januar 2024|Text=Ende der [[Primärmission]]}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=26. Februar 2024|Text=Wiederinbetriebnahme}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=29. Februar 2024|Text=Wiederabschaltung}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=27. März 2024|Text=kurze Wiederinbetriebnahme}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=23. April 2024|Text=Wiederinbetriebnahme}}
{{ZL|Typ=Ende|Datum=28. April 2024|Text=Wiederabschaltung}}
}}

Der '''Smart Lander for Investigating Moon''' ('''SLIM''') ist eine unbemannte [[Mondsonde]] der [[Japan Aerospace Exploration Agency|Raumfahrtbehörde Japans]] (JAXA). Die Sonde wurde im September 2023 mit einer [[H-II|H-IIA]]-Rakete gestartet. Nach viereinhalb Monaten Flug landete sie am 19. Januar 2024 am [[Shioli]]-[[Mondkrater]] in der Nähe der Ebene [[Mare Nectaris]], womit Japan als fünftem Land eine weiche Mondlandung gelang. Infolge eines Triebwerksdefekts landete SLIM in falscher Position und ging wenige Stunden später außer Betrieb, weil seine [[Solarzelle]]n im Schatten lagen und keinen Strom mehr erzeugten. Als am 28.&nbsp;Januar wieder genügend Sonnenlicht auf die Solarzellen fiel, schaltete sich die Sonde wieder ein. Mit ihrer [[Multispektralkamera]] untersuchte sie nun die Mondoberfläche, bis sie vor Sonnenuntergang am 31.&nbsp;Januar planmäßig außer Betrieb genommen wurde. Am 26.&nbsp;Februar, am 27.&nbsp;März und letztmals am 23.&nbsp;April gelang jeweils eine weitere Inbetriebnahme.

== Nutzlasten ==
Die folgenden Nutzlasten werden auf dem [[Lander]] mitgeführt:<ref name="Presskit">{{Internetquelle |url=https://global.jaxa.jp/countdown/slim/SLIM-mediakit-EN_2308.pdf |titel=SLIM Project Press Kit |hrsg=JAXA |format=PDF, 13&nbsp;MB |sprache=en |abruf=2023-08-27}}</ref>

* '''MBC''' (''Multi-Band Spectral Camera''): Eine [[Multispektralkamera]], welche die Zusammensetzung des umliegenden [[Mondgestein]]s untersuchen soll.

* '''LRA''' (''Laser Retro-Reflector Array'') vom [[Goddard Space Flight Center]] der [[NASA]]: Acht auf einem [[Kugelsegment]] angeordnete [[Retroreflektor]]en, mit deren Hilfe aus einem Mondorbit die exakte Position des Landers optisch vermessen werden kann.<ref name="im nutzlasten">[https://www.intuitivemachines.com/_files/ugd/7c27f7_149bfeccc38c4e409dd6634a345969ab.pdf Broschüre der IM-1-Nutzlasten] (PDF, 12 MB, englisch). Intuitive Machines, abgerufen am 5. Oktober 2023.</ref>

* '''LEV-1''' (''Lunar Excursion Vehicle 1''): Ein springender Mondrover, welcher mit einem [[Thermometer]], einem Strahlungsmessgerät, einem [[Neigungssensor]] und einem [[Amateurfunk]]<nowiki />sender ausgestattet ist. Der Rover sollte für mindestens 40 Minuten nach der Landung Messungen vornehmen.<ref name=":12">{{Internetquelle |url=https://www.jaxa.jp/projects/files/youtube/sas/20220315_slim_lev_document03.pdf |titel=小型プローブ LEV (Lunar Excursion Vehicle) |hrsg=JAXA |sprache=ja |abruf=2023-08-27}}</ref>

* '''LEV-2/Sora-Q''': Ein kugelförmiger, zweirädriger Mondrover mit einem Durchmesser von 8&nbsp;cm. Sora-Q ist mit zwei Kameras ausgestattet und sollte für etwa 2 Stunden nach der Landung Bilder aufnehmen. Der Rover wurde durch eine Kooperation zwischen der JAXA, [[Takara Tomy]], [[Sony]] und der [[Dōshisha-Universität]] entwickelt.<ref>{{Internetquelle |url=https://global.jaxa.jp/activity/pr/jaxas/no088/03.html |titel=Palm-Sized Lunar Excursion Vehicle 2 (LEV-2) |hrsg=JAXA |abruf=2023-10-16}}</ref> Ein baugleicher Mondrover war bereits auf der fehlgeschlagenen Mondmission [[Hakuto-R M1]] mitgeführt worden.<ref>{{Internetquelle |autor=Matt Alt |url=https://www.newyorker.com/science/elements/a-mini-moon-rover-from-the-toy-company-that-created-transformers |titel=A Mini Moon Rover from the Toy Company That Created Transformers |datum=2022-12-21 |sprache=en |abruf=2023-09-06}}</ref> Anders als LEV-1 war LEV-2 nicht darauf ausgelegt, gesammelte Daten eigenständig zur Erde zu senden, sondern musste sie von LEV-1 weiterleiten lassen.<ref name=":12" />

== Missionsverlauf ==
[[Datei:Animation of SLIM around Earth.gif|mini|Flugbahn des Mondlanders (grün = Mond)]]
Der Start erfolgte am 6. September 2023 ([[UTC]]) mit einer [[H-II|H-IIA-202]]-Rakete von [[Mitsubishi Heavy Industries]] vom [[Tanegashima Space Center|Weltraumbahnhof Tanegashima]] aus.
Nach dem Start in eine elliptische Erdumlaufbahn erreichte SLIM am 25.&nbsp;Dezember 2023 mit eigenem Antrieb eine Mondumlaufbahn von 600 × 4000&nbsp;km Höhe (d.&nbsp;h. [[Periselenum]] 600&nbsp;km, Aposelenum 4000&nbsp;km). Es war eine treibstoffsparende Flugbahn gewählt worden, sodass der Lander erst dreieinhalb Monate nach dem Start in den Mondorbit eintrat. In den nachfolgenden drei Wochen wurde die Bahn schrittweise auf 600 × 600&nbsp;km zirkularisiert.<ref>''[https://global.jaxa.jp/press/2023/12/20231225-1_e.html Smart Lander for Investigating Moon (SLIM) lunar orbit insertion].'' JAXA-Pressemeldung vom 25. Dezember 2023.</ref> Am 19.&nbsp;Januar ([[UTC+9|JST]]) wurde das Periselenum auf 15&nbsp;km abgesenkt und der Landeanflug eingeleitet;<ref name="pk" /> nach 15:10&nbsp;Uhr (UTC) näherte sich SLIM wie geplant der Mondoberfläche beim Shioli-Krater in der Nähe der Ebene [[Mare Nectaris]].<ref>{{Internetquelle |autor=Andrew Jones |url=https://spacenews.com/japan-launches-moon-lander-and-x-ray-observatory/ |titel=Japan launches moon lander and X-ray observatory |werk=spacenews.com |datum=2023-09-06 |abruf=2023-09-07 |sprache=en}}</ref><ref name="pk">[https://www.youtube.com/live/nvXLt3ET9mE JAXA-Pressekonferenz] zur Landung auf [[YouTube]], 19. Januar 2024 (englisch).</ref> In 4000, 500 und 50&nbsp;Metern Höhe hielt er jeweils kurz inne, um mit seiner Landekamera die Zielposition anzuvisieren. In 50&nbsp;Metern Höhe wählte er außerdem eine Landestelle, die frei von Hindernissen war.<ref name="sn-landung">Andrew Jones: ''[https://spacenews.com/japans-slim-achieved-pinpoint-moon-landing-with-just-one-working-engine/ Japan’s SLIM achieved pinpoint moon landing with just one working engine].'' Spacenews, 25. Januar 2024.</ref>

Wegen der Neigung des Terrains am Kraterrand von circa 15° nutzte der Lander eine Zwei-Schritt-Landemethode, bei welcher zuerst das Hauptlandegestell die Oberfläche berühren sollte und der Lander sich dann nach dem gezielten Zünden eines Triebwerks so drehen sollte, dass er sich nach vorne neigt und auch der Rest des Landegestells auf der Oberfläche ankommt. Um Beschädigungen an oder im Inneren der Mondsonde zu verhindern, sollte die mechanische Energie beim Aufsetzen durch speziell für die Mission entwickelte [[Selektives Lasersintern|additiv]] gefertigte Füße, bestehend aus einem offenen, halbkugelförmigen Metallgerüst, durch [[Verformung#Irreversible plastische Verformung|irreversible Verformung]] [[Knautschzone|absorbiert]] werden.<ref name="ISAS_191226">{{Internetquelle |autor=Taro Kono |url=https://www.isas.jaxa.jp/feature/forefront/191226.html |titel=Landemechanismus des kleinen Mondlande-Demonstrators SLIM |werk=ISAS News No. 465 |hrsg=Institute of Space and Astronautical Science |datum=2019-12 |sprache=ja |abruf=2024-01-19}}</ref>

[[Datei:SLIM landing site.jpg|mini|links|hochkant=1.2|Die Landestelle {{Coordinate |NS=-13.31549 |EW=25.24889 |type=landmark |globe=moon |name=SLIM-Landeplatz |text=ICON0}}, der Shioli-Krater (innerhalb der roten Kreise) am Rand des [[Theophilus (Mondkrater)|Theophilus-Kraters]] (im Vordergrund) und des Mare Nectaris (links)]]
Während des Schwebeflugs in 50 Metern Höhe entstand jedoch ein Schaden an einem der beiden Haupttriebwerke, die Triebwerksdüse löste sich und fiel zu Boden. Der verbleibende [[Schub]] war zwar groß genug, um sicher die Oberfläche zu erreichen, aber auch asymmetrisch. Dadurch geriet der Lander in eine zu starke Horizontalbewegung. Nachdem er in fünf Metern Höhe wie geplant die beiden Rover (LEV) abgeworfen hatte, setzte er um 15:20&nbsp;Uhr auf und rollte um 180&nbsp;Grad, sodass er auf seiner Oberseite statt auf einer Seitenfläche zu liegen kam.<ref name="sn-landung" /><ref name="PK2" /> Die Solarzellen des Landers zeigen seitdem nach Westen statt – wie geplant – nach oben. Da die Landung am Morgen eines Mondtags stattfand und die Sonne auf dem Mond wie auf der Erde im Osten aufgeht, lagen die Solarzellen zunächst im Schatten und erzeugten keinen Strom mehr. Während die Rover in Betrieb gingen und Daten zur Erde sendeten, schaltete die JAXA den Lander in einen Stromsparmodus; zudem ließ sie die soweit gespeicherten Daten – Fotos und Messwerte der Instrumente – schnellstens zum [[Missionskontrollzentrum]] übertragen.<ref name="PK2" />

Nach zweieinhalb Stunden auf der Mondoberfläche schaltete SLIM sich bei einem Batteriestand von 12 % ab, um eine Komplettleerung der Batterie zu verhindern. Es bestand die Chance, dass der Lander spätestens am Abend des laufenden Mondtages wieder aktiv werden würde, wenn volles Sonnenlicht auf die Solarzellen fällt.<ref name="sn-landung" /> Die JAXA begann daher um die Mondmittagszeit am 24.&nbsp;Januar mit Versuchen, den Kontakt zu SLIM wiederherzustellen.<ref>[https://twitter.com/coastal8049/status/1750057737231446495 Twitter-Nachrichten] von Scott Tilley, 24. Januar 2024.</ref> Am 28.&nbsp;Januar war man damit erfolgreich, der Mondlander ging gegen 19:30&nbsp;Uhr (UTC) wieder in Betrieb.<ref name="orf">[https://orf.at/stories/3347049/ Japanische Mondsonde erwacht zu neuem Leben] orf.at, 29. Januar 2024, abgerufen am 29. Januar 2024.</ref><ref>[https://twitter.com/amsatdl/status/1751693553674162250 Twitter-Nachricht] von [[AMSAT-DL]], 28. Januar 2024.</ref> Am 30.&nbsp;Januar holte er ab 13&nbsp;Uhr die geplante Untersuchung der Mondoberfläche mit der [[Multispektralkamera]] nach. Um 00:06&nbsp;Uhr – kurz vor Sonnenuntergang an der Landestelle – schaltete die JAXA den Lander wieder ab.<ref name="jaxa0131">[https://twitter.com/SLIM_JAXA/status/1752520549962822122 Twitter-Nachricht] der JAXA, 31. Januar 2024.</ref><ref>[https://twitter.com/amsatdl/status/1752237737581670537 Twitter-Nachricht] von AMSAT-DL, 31. Januar 2024.</ref><ref name="sn-landung" />

Alle vier Wochen scheint die Sonne wieder am Mondabend auf die Solarzellen, sodass theoretisch die Möglichkeit besteht, den Lander jeweils wieder für einige Tage in Betrieb zu nehmen. Obwohl SLIM nicht dafür ausgelegt war, die Temperaturen einer Mondnacht von bis zu unter −130&nbsp;°C zu überstehen, gelang der JAXA am 26.&nbsp;Februar 2024 eine Wiederinbetriebnahme.<ref>''[https://spacenews.com/japans-slim-moon-lander-stages-unexpected-revival-after-lunar-night/ Japan’s SLIM moon lander stages unexpected revival after lunar night].'' Spacenews, 26. Februar 2024.</ref> Drei Tage darauf wurde die Sonde bei Sonnenuntergang wieder abgeschaltet.<ref>[https://twitter.com/SLIM_JAXA/status/1763516934333849705 Twitter-Nachricht] der JAXA, 1. März 2024.</ref> Am 27.&nbsp;März gelang eine dritte Reaktivierung, wobei Schäden an einigen [[Temperatursensor]]en und Batteriezellen festgestellt wurden.<ref>[https://twitter.com/SLIM_JAXA/status/17731904317a58508138 Twitter-Nachrichten] der JAXA, 28. März 2024.</ref> Am nächsten Mondtag war der Lander nochmals einige Tage lang in Betrieb.<ref>[https://twitter.com/SLIM_JAXA/status/1782956426752848056 Twitter-Nachricht] der JAXA, 24. April 2024.</ref><ref>[https://twitter.com/SLIM_JAXA/status/1784896327270232091 Twitter-Nachricht] der JAXA, 29. April 2024.</ref>

[[Datei:Shioli crater M1378641884LC.jpg|mini|hochkant=0.95|Der Shioli-Krater, umgeben von (weiß erscheinendem) Auswurfmaterial]]

== Missionsziele und -resultate ==
Mit SLIM wurde ein besonders präzises Landeverfahren mit einer Genauigkeit von 100&nbsp;Metern erprobt. Auf der Mondoberfläche sollte die Gesteinszusammensetzung des [[Mond#Geologie des Mondes| Mondmantels]] analysiert werden.<ref>{{Internetquelle |titel=Japan schickt Sonde Richtung Mond |werk=Der Spiegel |datum=2023-09-07 |url=https://www.spiegel.de/wissenschaft/japan-schickt-sonde-richtung-mond-a-63132643-6fb9-4de9-bdb7-3ecfa6715b59 |abruf=2023-09-07}}</ref> Die Landestelle neben dem Shioli-Krater wurde gewählt, weil man dort Gestein vermutet, das aus dem Mondmantel, also von unterhalb der Oberfläche stammt.<ref name="Presskit" />

Die Landung gelang trotz des Triebwerksschadens mit 55 Metern Abweichung vom Zielpunkt, womit die Landenavigation erfolgreich funktionierte. Da die JAXA als Mindestanforderung eine weiche Landung und einen Betrieb auf der Mondoberfläche vorgegeben hatte, betrachtet sie die Mission auch insgesamt als Erfolg.<ref name="sn-landung" /><ref name="PK2" /> Nach der erfolgreichen Reaktivierung der Sonde wurden die geplanten Untersuchungen des Mondgesteins mit der Multispektralkamera nachgeholt,<ref name="jaxa0131" /> sodass auch dieses zusätzliche Missionsziel erreicht wurde. In der kurzen Zeit bis zum Stromausfall war die Kamera nur im Testbetrieb gewesen.<ref name="sn-landung" />

Beide Rover sollen wie geplant funktioniert haben. LEV-2 machte mindestens ein Foto des auf dem Kopf (auf einem herausragenden Treibstofftank und zwei der seitlichen Landefüße) liegenden Landers und sandte es über LEV-1 zur Bodenstation. LEV-1 unternahm mehrere Sprünge<ref name="sn-landung" /><ref name="PK2" /> und sandte über den Amateurfunksender Morsesignale zur Erde.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.arrl.org/news/view/the-first-amateur-radio-station-on-the-moon-js1ymg-is-now-transmitting |titel=The First Amateur Radio Station on the Moon, JS1YMG, is Now Transmitting |hrsg=ARRL |sprache=en |abruf=2024-02-04}}</ref>

== Weblinks ==
* ''[https://www.youtube.com/watch?v=nvXLt3ET9mE SLIM Moon Landing Live & Press Conference]'' auf Youtube. JAXA, 19. Januar 2024 (englisch, japanisch).

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="PK2">[https://www.isas.jaxa.jp/home/slim/SLIM/assets/img/landing/press_20240125.pdf JAXA-Presseinformation] zur SLIM-Landung, 25. Januar 2024 (japanisch).</ref>
</references>

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[[Kategorie:Japanische Raumfahrt]]
[[Kategorie:Raumfahrtmission 2023]]