In etwa einem Tag wird Chinas Chang'e 3 völlig autonom auf dem Mond landen, was ziemlich aufregend ist, und ich finde besonders das autonome Gefahrenvermeidungssystem einfach erstaunlich. Ich habe jedoch bemerkt, dass Chinas offizielle Medien heute den Oberbefehlshaber der Mondmission mit den Worten zitieren:
„Die Landung wird 750 Sekunden lang schwarz sein und die Bodenverfolgung / -kontrolle wird nutzlos sein, da keine Zeit bleibt, um ein Urteil zu fällen, der Lander muss durch voreingestellte Befehle alleine landen.“
Bei Marsmissionen ist dies aufgrund der erheblichen Signalverzögerung sicherlich der Fall. Der Mond sollte jedoch kein so großes Problem darstellen, da die Verzögerung akzeptabel erscheint. Ich verstehe, dass diese vollständig autonome Landung eine großartige Errungenschaft und eine gute Möglichkeit sein wird, Chinas Fähigkeiten zu demonstrieren, und vielleicht dazu verwendet wird, Informationen für eine zukünftige Planetenmission zu sammeln.
Aber ich frage mich, ob es wahr ist, wie die Medien berichteten, dass es keine Möglichkeit gibt, das Einstellungsmanöver für eine Mondlandefähre während ihrer Abstiegs- und Landephase zu kontrollieren? Wie landeten die frühen unbemannten Surveyor-Missionen auf dem Mond?
Die Lander des Surveyor-Programms (1-7) führten eine Roboter-Softlandung auf der Mondoberfläche durch. Der Hauptunterschied zwischen Surveyor-Landern und Chang'e 3 besteht darin, dass sie nicht den Mond umkreisten, sondern auf eine ballistische Flugbahn gebracht wurden und der Autopilot-Computer den Rest erledigte. Auf der NASA-Seite zu Surveyor 1 wird das Soft-Landing-Verfahren wie folgt beschrieben:
Für die Landesequenz leitete ein Höhenmarkierungsradar das Abfeuern der Hauptretrorakete zum primären Bremsen ein. Nachdem das Schießen abgeschlossen war, wurden die Retrorakete und das Radar abgeworfen und die Doppler- und Höhenmesserradare aktiviert. Diese lieferten Informationen an den Autopiloten, der das Nonius-Antriebssystem zum Aufsetzen steuerte.
Meines Wissens nach verwendeten alle anderen Surveyor-Lander dasselbe Landeverfahren. Chang'e wird jedoch versuchen, von einer elliptischen Mondumlaufbahn mit geringer Neigung und einem Perilun (Mondperigäum) in nur 15 Kilometern Entfernung zu landen. Emily Lakdawalla beschreibt die Landephase von Chang'e 3 im Blogbeitrag der Planetary Society wie folgt:
Der Abstiegsmotor wird bei 15 Kilometern gezündet, um zu verlangsamen, oberhalb von 2 Kilometern hat er seinen Hauptmotor nach unten gerichtet, unterhalb von 2 Kilometern wird er langsam absteigen. Bei 100 Metern wird die Nutzlast schweben, ohne die Kontrolle von Peking zu erhalten. Es verwendet seine Kamera und seinen Computer, um die Oberfläche zu identifizieren, und wählt automatisch eine Ebene aus, auf der es landen kann. Bei 4 Metern schaltet sich der Abstiegsmotor aus und die Nutzlast landet im freien Fall.
Der Roboter-Landecomputer der Surveyor-Lander wurde so programmiert, dass er eine weiche Landung im freien Fall aus etwa 3,4 Metern (11 Fuß) anstrebt, also ist dies auch ziemlich ähnlich zu dem, was Chang'e 3 mit dem Yutu-Mondrover versuchen wird. Der Hauptunterschied besteht im Winkel des Anflugvektors, der es dem Lander ermöglicht, autonom den am besten geeigneten Landeplatz auszuwählen. Surveyor-Lander nutzten so etwas nicht (Technologie in den 60er Jahren war nicht wirklich in der Lage, solche autonomen Entscheidungen zu treffen, und da sie von einer ballistischen Flugbahn aus landeten, gab es sowieso keinen großen Spielraum zum Manövrieren).
Was die Kommunikationsverzögerung betrifft, glaube ich nicht, dass die Entfernung zum Mond der Grund ist, warum sie sich nicht für eine ferngesteuerte Landung entschieden haben. Der Großteil der Verzögerung würde vom Kommunikationsnetz ( CDSN) Weiterleitung von Kommunikationen von einer Station zur anderen und auch von den Lotsen selbst, um schnell genug auf sich schnell ändernde Situationen zu reagieren, während ihre Aktion mit jeder möglichen Kommunikationsverzögerung synchronisiert bleibt. Das wäre ähnlich schwer wie ein Orchester zu dirigieren, ohne vorher Erfahrung mit einem seiner Musiker zu haben. Und da auch Menschen nicht unfehlbar sind, müssen sie entschieden haben, dass es einfach einfacher ist, es dem Bordcomputer zu überlassen. Eine weitere Sache daran ist, dass, wenn sie einen ferngesteuerten Abstieg versuchen würden, dies die Sache ohnehin verkomplizieren würde, da das Fahrzeug seine Kommunikationsantenne jederzeit auf die Erde gerichtet halten müsste, während es die Ausrichtung ändert. Dadurch würde sich auch der Schwerpunkt des Fahrzeugs ständig verschieben. Also unter Berücksichtigung all dieser Komplikationen,
Da Sie außerdem nach ferngesteuerter Hardware in einer Entfernung zum Mond gefragt haben, ist dies nicht unmöglich und wurde bereits früher durchgeführt. Einige Apollo-Missionen (die mit Mondrovern) ließen Fernsehkameras auf der Oberfläche zurück, um Live-Bilder der Starts des Aufstiegsmoduls zu übertragen, und Kameras einiger dieser Apollo-Missionen wurden von der Erde aus ferngesteuert, um eine bessere Sicht auf den Aufstieg zu bieten. Dies erforderte vom Kameramann großes Geschick, da er der Kamera im Voraus und unter Berücksichtigung der Kommunikationsverzögerung Befehle erteilen und gleichzeitig den Zeitpunkt antizipieren musste, an dem das Aufstiegsmodul seine Aufstiegsmotoren tatsächlich zünden wird. Bei der Mission Apollo 17 ist das perfekt gelungen, wie in diesem Video auf YouTube zu sehen ist(Beachten Sie zuerst das Herauszoomen und dann das langsame Neigen der Kamera, um das Modul im Rahmen der Kamera zu halten).