Hätten wir die Aufstiegsstufe des Adlers von Apollo 11 entdeckt, wenn er sich immer noch im Orbit um den Mond befunden hätte?

Dieses Video: Ist die Mondlandefähre von Apollo 11 52 Jahre später immer noch im Orbit um den Mond? behauptet, basierend auf Orbital-Simulationen, dass es eine Chance gibt, dass die Mondlandefähre von Apollo 11 immer noch den Mond umkreist.

Ist diese Behauptung aus astronomischer Sicht plausibel? Dh gibt es Teleskope auf der Erde, die dieses wahrscheinlich glänzende Objekt auf der Mondumlaufbahn entdeckt hätten? Schließlich gibt es Weltraumfelsen, von denen wir wissen, dass sie kleiner sind als dieses Raumschiff .

Eine verwandte, aber andere Frage in Space SE: Könnte die Aufstiegsstufe des Adlers von Apollo 11 immer noch den Mond umkreisen?

Antworten (3)

Hintergrund/Video

Ab etwa Minute 6 des Videos werden eingefrorene Umlaufbahnen diskutiert und einige beispielhafte GMAT-Simulationen durchgeführt, um zu erklären, wie Mondumlaufbahnen simuliert werden können, einschließlich bis zur Ordnung 160 in den gravitativen sphärischen Harmonischen des Mondes, die von der GRAIL-Mission sehr genau kartiert wurden .

Das Video verlinkt dann auf die Studie selbst:

Die Aufstiegsstufe der Apollo-11-Mondlandefähre „Eagle“ wurde nach der historischen Landung im Jahr 1969 in der Mondumlaufbahn aufgegeben. Ihr Schicksal ist unbekannt. Die hier beschriebene numerische Analyse liefert Hinweise darauf, dass dieses Objekt möglicherweise bis heute in der Mondumlaufbahn verblieben ist. Die Simulationen zeigen eine periodische Variation der Exzentrizität der Umlaufbahn, korreliert mit der selenographischen Länge der Apsidenlinie. Die Rate der Apsidenpräzession korreliert mit der Exzentrizität. Diese beiden Faktoren scheinen zusammenzuwirken, um die Umlaufbahn langfristig zu stabilisieren.

„Hätten wir die Aufstiegsstufe des Adlers von Apollo 11 entdeckt, wenn er sich immer noch im Orbit um den Mond befunden hätte?“

Es ist unklar; Vielleicht.

So könnte es entdeckt worden sein.

Siehe auch Snoopys Schwanz jagen; Meine Suche nach der Abstiegsstufe der Apollo-10-Mondlandefähre.

Die Frage von Space SE Warum wurde die 100-m-Green-Bank-Schüssel zusammen mit der 70-m-Goldstone-Schüssel von DSN benötigt, um Chandrayaan-1 in der Mondumlaufbahn zu entdecken? und seine Antworten erklären, dass das Verzögerungs-Doppler-Radar des Radarsenders mit sehr großem Durchmesser (= schmaler Strahl) in Arecibo und der Empfänger mit sehr großem Durchmesser (= schmaler Strahl + empfindlich) in Green Bank die winzige Reflexion von Chandrayaan- 1 in seiner Umlaufbahn 200 km von der Mondoberfläche entfernt.

Dies wurde erreicht, indem die Reflexion des Raumfahrzeugs von der des 10 12 mal größeren Mondes sowohl räumlich getrennt wurde (unter Verwendung dieser großen λ / D Gerichte) und im Frequenzraum, da die Dopplerverschiebung einer 200 km kreisförmigen Mondumlaufbahn mit einer Geschwindigkeit von etwa 1600 m/s bei 2380 MHz etwa 25 kHz beträgt.

Hinweis: Ich weiß noch nicht, ob sie tatsächlich die höchste verfügbare Frequenz in Arecibo verwendet haben; Es gibt auch niedrigere ERPs bei 430 und 47 MHz, Green Bank kann bis hinunter zu 290 MHz empfangen.

Auf diese Weise fanden sie Chandrayaan-1, und es ist unklar, ob diese Daten auch den viel größeren Adler erfasst hätten oder nicht. 1.22 λ / D für Aredibos Radar beträgt nur 1,7 Bogenminuten, wenn sie also nicht wirklich nach dem Adler gesucht hätten, hätten sie ihn leicht übersehen können.

Aus der verknüpften Frage in Space SE:

„Radarbilder, die von der Raumsonde Chandrayaan-1 aufgenommen wurden, als sie am 3. Juli 2016 über den Südpol des Mondes flog. Die Bilder wurden mit der 70-Meter-Antenne der NASA im Goldstone Deep Space Communications Complex in Kalifornien aufgenommen. Dies ist einer von vier Funden von Chandrayaan-1 an diesem Tag."

oben: „Radarbilder, die von der Raumsonde Chandrayaan-1 aufgenommen wurden, als sie am 3. Juli 2016 über den Südpol des Mondes flog. Die Bilder wurden mit der 70-Meter-Antenne der NASA im Goldstone Deep Space Communications Complex in Kalifornien aufgenommen . Dies ist einer von vier Funden von Chandrayaan-1 an diesem Tag.“ Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech. Von hier

Ausgeschnittener Abschnitt der vorherigen Abbildung, um die Aufmerksamkeit auf "Das weiße Feld in der oberen rechten Ecke der Animation zeigt die Stärke des Echos" zu lenken.

oben: Ausgeschnittener Abschnitt der vorherigen Abbildung, um die Aufmerksamkeit auf "Das weiße Kästchen in der oberen rechten Ecke der Animation zeigt die Stärke des Echos" zu lenken. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech. Von hier

Es gibt ein paar Ungereimtheiten mit der im Video vorgestellten Theorie und dem Papier, auf dem sie basiert. Anscheinend schlagen der/die Autor(en) vor, dass Eagle nicht abgestürzt ist, da es sich in einer „eingefrorenen“ Umlaufbahn befand/befindet. Es wird jedoch angenommen, dass eingefrorene Umlaufbahnen nur für Umlaufbahnen mit höheren Neigungen auftreten (tatsächlich nur für 4 spezifische Neigungen: 27, 50, 76 und 86 Grad) (siehe https://science.nasa.gov/science-news/science- at-nasa/2006/06nov_loworbit/). Aber das Apollo 11-Modul hatte eine nahezu äquatoriale Umlaufbahn, und ein kleiner Satellit namens PFS-2, der von einer späteren Apollo-Mission freigesetzt wurde und ebenfalls eine geringe Neigung hatte, stürzte nach nur etwa einem Monat ab. Das Argument geht also nicht ganz auf, da beide Objekte eine sehr ähnliche Umlaufbahn haben. Die Autoren sollten ihre Berechnungen auch für PFS-2 durchführen, von dem wir wissen, dass es abgestürzt ist, und sehen, ob sie dies in ihren Berechnungen replizieren können. Andernfalls würde dies zeigen, dass ihre Berechnungen fehlerhaft und ihre Schlussfolgerung daher unbegründet sind.

Die Helligkeit des Eagle-Aufstiegsmoduls sollte es im Prinzip in Teilen der Umlaufbahn nachweisbar machen, wo es sich nicht vor dem Mond befindet. Aus seiner Entfernung und Größe kann man abschätzen, dass es etwa eine Million Mal weniger hell wäre als das Hubble-Weltraumteleskop (das ungefähr wie ein Stern der Größe 1 erscheint), also sollte es wie ein Stern der Größe 16 sein. Mit einem Teleskop von 20 Zoll Durchmesser oder mehr, sollte dies theoretisch erkennbar sein, wenn eine ausreichende Vergrößerung verwendet wird (die Oberflächenhelligkeit des Hintergrunds wird mit dem Kehrwert der Vergrößerung im Quadrat verringert, während das Objekt, das im Wesentlichen eine Punktquelle ist, gleich bleibt Helligkeit). Ich habe von einigen Amateurastronomen gehört, dass sie mit ihrem Teleskop Sterne der Stärke 3 am helllichten Tag sehen können, wenn sie wissen, wo sie hinschauen müssen.

Und mit Radar wurden zwar andere Satelliten entdeckt, die den Mond umkreisen (siehe https://moon.nasa.gov/news/12/new-radar-technique-finds-lost-lunar-spacecraft/ ), aber nicht das Eagle-Modul.

(Hinweis: Ich habe meine Antwort erheblich bearbeitet, sodass einige der folgenden Kommentare möglicherweise nicht mehr zutreffen.)

Über den ersten Absatz dieser Antwort: Der Link besagt, dass "Einschlagstelle unbekannt". Störeffekte werden in einem im OP verlinkten Video behandelt. Zum zweiten Absatz: Danke, das ist nützlich! Wenn Sie einige Quellen hinzufügen, wäre es sehr zu schätzen :)
@zabop Die Landemodule wurden als seismisches Experiment absichtlich abgestürzt, aber im Falle von Apollo 11 fiel das Seismometer nach 3 Wochen aus, weshalb es den Absturz möglicherweise verpasst hat (siehe Referenzen in meiner bearbeiteten Antwort). Die Abschätzung bezüglich der optischen Sichtbarkeit ist meine eigene Berechnung. In jedem Fall können und wurden Satelliten dieser Größe (oder sogar kleiner), die den Mond umkreisen, vom Radar erkannt (siehe bearbeitete Antwort).
@JohnHoltz Es mag für die Betrachtung durch die Atmosphäre grenzwertig sein, aber 60 Meilen über dem Mond wären ungefähr eine Bogenminute, also ist es ein gutes Stück von der Mondscheibe entfernt, wenn Sie eine ausreichende Vergrößerung haben und vielleicht mit etwas Nachbearbeitung, die Sie machen könnten besser sichtbar (ich stelle hier nur eine fundierte Vermutung an; ich bin nicht in der Lage, dies aus praktischer Erfahrung zu bestätigen (meine letzten Teleskop-Beobachtungssitzungen liegen viele Jahre zurück)). Von außerhalb der Erdatmosphäre sollte es definitiv kein Problem sein. Und mit Radar sollten Sie es auch erkennen können (siehe meine bearbeitete Antwort)
„Alle Mondlandefähren wurden absichtlich auf den Mond gestürzt“ – Sind Sie sich da sicher? Eine schnelle Untersuchung scheint darauf hinzudeuten, dass Apollo 4, 5, 6, 7 und 9 die Erdumlaufbahn nie verlassen haben, der LM-Simulator von Apollo 8 ist noch heute an der S-IVB in einer Sonnenumlaufbahn befestigt, auf Apollo 10 war der LM in eine heliozentrische Umlaufbahn geschickt, bei Apollo 11 in der Mondumlaufbahn belassen und bei Apollo 13 als Rettungsboot bei der Rückkehr zur Erde eingesetzt.
@JörgWMittag Ich bezog mich auf diejenigen, die tatsächlich auf dem Mond gelandet sind. Der Absturz der Aufstiegsmodule zurück zum Mond war Teil der Experimente für all diese Flüge, aber im Fall von Apollo 11 fiel der zurückgelassene seismische Detektor nach ein paar Wochen aus, sodass der Absturz nicht aufgezeichnet werden konnte.
Zumindest laut Wikipedia wurden die Aufstiegsstufen der LMs für Apollo 12 und 14–17 in die Mondoberfläche gestürzt, während die Aufstiegsstufe des LM von Apollo 11 in der Mondumlaufbahn gelassen wurde, also bedeutet dies, dass selbst wenn wir uns einschränken zu den Apollo-Missionen, die tatsächlich auf dem Mond gelandet sind, ist es immer noch nicht richtig, dass alle LMs auf dem Mond abgestürzt sind. Eagles Aufstiegsstufe mag in den letzten 50 Jahren ebenfalls in den Mond gestürzt sein, aber es war keine Absicht, und es gibt tatsächlich Papiere, die zeigen, dass es möglicherweise überhaupt nicht abgestürzt ist.
@Thomas, du hättest dir das Video des OP ansehen sollen, bevor du das gepostet hast. Es ist gut begründet und informativ, insbesondere über die Verschlechterung der Mondumlaufbahn.
@TonyK Ich habe keine Lust, mir ein 10-minütiges Video anzusehen, besonders angesichts meines alten Windows XP-Laptops und der Werbung, die YouTube dort einfügt. Das OP hätte eine detailliertere Zusammenfassung der Behauptungen im Video und der Papiere geben sollen, auf denen dies wiederum basiert.
@JörgWMittag Ja, im Falle von Apollo 11 wurde nicht so gezielt abgestürzt wie bei den späteren Missionen, aber man hat sicherlich damit gerechnet, dass es später von alleine abstürzen würde. Das Seismometer, das es entdeckt hätte, fiel jedoch nach ein paar Wochen aus.
Ah, deshalb wirkt Ihre Antwort schlecht informiert und eigensinnig!
Was Sie also sagen, ist, wenn Sie in Ihrer Antwort sagen, dass "alle Mondaufstiegsmodule absichtlich zurück auf den Mond gestürzt wurden", was Sie wirklich meinen, "alle Mondaufstiegsmodule wurden absichtlich zurück auf den Mond gestürzt, außer die von Apollo 4, 5, 6, 8, 10, 11 und 13"? In diesem Fall ist es möglicherweise eine gute Idee, Ihre Antwort zu präzisieren, da sich die Frage ausdrücklich auf das LM von Apollo 11 bezieht, das in der Mondumlaufbahn gelassen wurde und nicht "absichtlich auf den Mond zurückgestürzt" ist, und Ihre Antwort sich ausdrücklich nur auf das bezieht LMs, die absichtlich auf den Mond gestürzt sind .
@TonyK Zumindest habe ich hier auf SE einige gültige Punkte angesprochen, im Gegensatz zum OP, das nur einen Link zu einem Youtube-Video angegeben hat, das möglicherweise für alle zugänglich ist oder nicht und in einigen Jahren möglicherweise überhaupt nicht mehr vorhanden ist. Beachten Sie auch, dass die Zeitachse des Forschungspapiers, des Videos und dieses SE-Beitrags darauf hindeutet, dass jemand nur versucht, seine Forschung hier einzufügen.
@JörgWMittag Ich werde meine Antwort später heute zur Klarstellung bearbeiten
"Also geht das Argument nicht ganz auf ..." Nur weil in bestimmten Winkeln eingefrorene Umlaufbahnen gefunden wurden, heißt das nicht, dass es niemals andere überlebensfähige , aber nicht unbedingt klassisch "eingefrorene" Umlaufbahnen geben kann. Beachten Sie, dass das Papier jetzt in der von Fachleuten begutachteten Zeitschrift Planetary and Space Science veröffentlicht wurde , sodass es sicherlich zumindest einer sorgfältigen Prüfung unterzogen wurde. Und Sie mussten sich das Video nicht ansehen, die Notizen auf dieser Seite verlinken auf das PDF-Papier in arXiv.
@uhoh Ich habe die Zeitung gelesen. Es gibt diesbezüglich noch weniger Informationen als das Video. Es erwähnt weder eingefrorene Umlaufbahnen noch die PFS-Satelliten (PFS-1 stürzte tatsächlich auch ab, nur etwas später, und das war sehr nahe an einer "eingefrorenen" Umlaufbahnneigung). Seltsamerweise verweist das Papier auf diese NASA-Seite science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2006/… ohne jedoch das Thema überhaupt anzusprechen. Es sollte nicht allzu schwierig sein, die Bahnberechnungen für die PFS-Satelliten hier nur als Machbarkeitsnachweis zu wiederholen. Ich bin überrascht, dass die Autoren dies nicht getan haben.
Ja ich verstehe was du meinst. Ich bin nicht überrascht, dass es keine gefrorenen Umlaufbahnen erwähnt; Wenn Sie versuchen, eine Arbeit zu veröffentlichen, müssen Sie manchmal den Umfang eng halten, um "Mission Creep" oder in diesem Fall "Reviewer Creep" zu verhindern. Der Begriff ist in allgemeinen Gesprächen über Mondumlaufbahnen nützlich, aber in einer numerischen Simulationsarbeit wäre es vielleicht besser gewesen, sich auf diesen bestimmten Bereich von Umlaufbahnen zu konzentrieren und dies der nächsten Arbeit zu überlassen. Bezüglich der PFS-Objekte waren vielleicht die gleichen strengen Beschränkungen für die Zustandsvektoren nicht verfügbar. Die NASA verfolgte die beiden Hauptraumfahrzeuge sehr sorgfältig...
... und ich denke, dass es später eine Sichtung gab, die die anfänglichen Orbitalbedingungen noch weiter einschränkte. Ich weiß nicht viel über den Einsatz, die Flugbahn oder die Verfolgung der PFS-Objekte, aber wenn es lockerer wäre, wäre die Anzahl der erforderlichen Simulationen viel höher, und vielleicht ist das Ergebnis einfach eine ganze große Verteilung der Aufprallzeiten innerhalb des Unsicherheitsbereichs . Nur weil jemand etwas nicht meldet, heißt das nicht, dass es nicht angeschaut wurde, das Ziel war es, das Papier durch die Überprüfung zu bringen, ohne in zeitaufwändige "Aber hast du dir X angesehen?" Überprüfungszyklen.
@uhoh Es empfiehlt sich, die Gültigkeit numerischer Simulationen zu überprüfen, indem Sie sie auf Szenarien anwenden, in denen Sie das Ergebnis tatsächlich kennen. Und die PFS-Satelliten wurden sehr genau verfolgt, und es ist genau bekannt, wann sie abgestürzt sind und sogar ungefähr wo. Und da die Umlaufbahn von PFS-2 der von Eagle ziemlich ähnlich war, aber einer abgestürzt ist und der andere angeblich nicht, wäre dies mehr als genug Grund gewesen, der Sache nachzugehen. Außerdem will der Autor offenbar, dass Leute Geld in die Suche nach Eagle stecken. Ich bin mir nicht sicher, ob Abstriche hier die richtige Strategie wären.
@Thomas Manchmal bietet eine neue Frage einen besseren Raum und ein besseres Format, wenn Probleme eingehend untersucht werden müssen. Dies kann helfen, die Dinge in Gang zu bringen: [Sind die Anfangsbedingungen für die Umlaufbahnen der Apollo-11-PSF-Objekte so gut bekannt (oder erkennbar) wie für das Aufstiegsmodul? ]( space.stackexchange.com/q/54248/12102 )

Ich wollte dies zuerst in meine andere Antwort hier bearbeiten, aber da dies, obwohl es für das Problem sehr relevant ist, die Frage (n) des OP nicht direkt anspricht, habe ich beschlossen, dies als separate Antwort hinzuzufügen:

Die Bahnelemente, die in der zitierten Arbeit zur Simulation der Umlaufbahn der Aufstiegsstufe Eagle nach dem Abwurf von Apollo 11 verwendet wurden, sind offenbar tatsächlich die des Kommandomoduls, wie sie anhand der Umlaufbahndaten im Missionsbericht von Apollo 11 berechnet wurden (Tabelle 7-II ) ( die Mondlandefähre war zu diesem Zeitpunkt nicht mehr wirklich interessant, wurde danach wohl nicht mehr systematisch verfolgt). Dies führte zu den folgenden Orbitalelementen, die sie für ihre Simulationen für die Mondlandefähre ausprobierten

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Exzentrizität der Umlaufbahn ist für diese drei Fälle praktisch gleich: 0,0037, 0,0038, 0,0035 für den nominalen, maximalen und minimalen Fall.

Im Apollo 11 Flight Journal erwähnen sie diese Zahlen jedoch explizit für das Mondmodul kurz nach der „Zündung der Trans-Earth-Injektionsverbrennung“ (etwa 5 und 7 Stunden nach dem Abwurf des LM).

kurz vor 135:47:24 Missionszeit: Perilune 100,7 km, Apolune 118,7 km

kurz vor 137:30:12 Missionszeit: Perilune 100,7 km Apolune 119,3 km

(Sie sagen dort '-cynthion' statt '-lune')

Daraus resultieren Exzentrizitäten von 0,0049 bzw. 0,0050, also wesentlich höher als für die Simulationen basierend auf der Umlaufbahn der Kommandokapsel zum Zeitpunkt der Trennung angenommen.

Daher möchte der Autor möglicherweise die Bahnparameter in diesem Sinne überarbeiten und die Simulation auch auf den PFS-2-Satelliten anwenden, um hier alle Unklarheiten zu beseitigen und seine Ergebnisse schlüssiger zu machen.

Hätten wir die Aufstiegsstufe des Adlers von Apollo 11 entdeckt, wenn er sich immer noch im Orbit um den Mond befunden hätte?
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