Quelltext der Seite Kaguya (Raumsonde)

{{Infobox Sonde
|Name=Kaguya
|Bild=Selene.gif
|Bildunterschrift= Kaguya
|nssdc_id=2007-039A
|Missionsziel=Erdmond
|Betreiber=JAXA
|Traegerrakete=H-2A
|Startmasse=1.720 kg (+ 795 kg Treibstoff)
|Instrumente=13
|Startdatum=14. September 2007
|Startrampe=Tanegashima Space Center
|Enddatum=10. Juni 2009
|Verlauf=
{{ZL|Typ=Start|Datum=14. Sep. 2007|Text= Start}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=3. Okt. 2007|Text= Erreichen des Mondorbits}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=9. Okt. 2007|Text= Aussetzen des Relaissatelliten Okina}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=12. Okt. 2007|Text= Aussetzen des VRAD-Satelliten Ouna}}
{{ZL|Typ=Marke|Datum=12. Feb. 2009|Text= Aufschlag des Relaissatelliten Okina}}
{{ZL|Typ=Ende|Datum=10. Juni 2009|Text= Aufschlag auf dem Mond}}
}}

'''Kaguya''' ([[Japanische Schrift|jap.]] {{lang|ja-Hira|かぐや}}) war ein Mondorbiter der [[japan]]ischen Raumfahrtagentur [[Japan Aerospace Exploration Agency|JAXA]], der von 2007 bis 2009 seinen Einsatz hatte. Der Start von Kaguya erfolgte am 14. September 2007 vom [[Tanegashima Space Center]] an Bord einer [[H-IIA]]-Rakete.

== Projektname und Missionsziele ==
Unter dem Projektnamen '''SELENE''' ('''Sel'''enological and '''En'''gineering '''E'''xplorer, zugleich [[Griechische Sprache|griechischer]] Name des Mondes und [[Griechische Mythologie|griechische Mondgöttin]]) wurde die Mission nach der Mondprinzessin in der japanischen Legende [[Taketori Monogatari]] benannt. Die Betreiber bezeichneten die [[Raumsonde]] als „The largest lunar mission since the Apollo program“, also als die größte Mondmission seit dem [[Apollo-Programm]].

Die primären Ziele der Mission waren das Studium der mineralogischen Zusammensetzung des [[Mond]]es, der [[Gelände|Topographie]], der [[Geologie]], des [[Schwerefeld]]es und des [[Plasma (Physik)|Plasmas]] im Mond- und [[Sonne]]-[[Erde]]-System. Außerdem sollte die Sonde neue, für spätere Mondmissionen entscheidende Technologien testen.

== Technik ==

Die Mission bestand aus drei Satelliten: einem großen [[Orbiter (Raumfahrt)|Orbiter]], der die meiste wissenschaftliche Nutzlast zu tragen hatte, einem [[Very Long Baseline Interferometry|VLBI]]-Radiosatelliten (VRAD) und einem [[Funkrelaisstation|Relaissatelliten]] für die Kommunikation der Erde mit dem Hauptorbiter während der Flugphasen hinter dem Mond ohne direkten Signalweg zur Erde.

=== Orbiter ===
Der quaderförmige Hauptorbiter ist etwa 2,1&nbsp;m&nbsp;×&nbsp;2,1&nbsp;m&nbsp;×&nbsp;4,2&nbsp;m groß und in zwei Teile unterteilt: Das 2,8&nbsp;m lange obere Missionsmodul mit den meisten wissenschaftlichen Instrumenten und das abtrennbare 1,2&nbsp;m lange untere Antriebsmodul. Ein einzelnes Solarpanel befindet sich seitlich an der Raumsonde, die 1,3-m-[[Antennengewinn|Hochgewinnantenne]] ist an einer anderen Seite der Sonde, in 90°-Winkel zum Solarpanel, angebracht. Ein 12&nbsp;m langer [[Magnetometer]]-Ausleger ragt vorne aus der Sonde hervor; weitere vier 15&nbsp;m lange Radarantennen sind an den Ecken des Missionsmoduls angebracht.<br/>Die Gesamtleermasse der Sonde betrug 1720&nbsp;kg, dazu kamen noch 795&nbsp;kg Treibstoff.

Die Energieversorgung durch das Solarpanel, das aus 22&nbsp;m² [[Solarzelle#Material|GaAs/Ge-Solarzellen]] besteht, kann bis zu 3486&nbsp;[[Watt (Einheit)|W]] Leistung erzeugen. Die Solarzellen speisen vier NiH<sub>2</sub>-[[Akkumulator]]en mit einer [[Akkumulator#Ladungsmenge (Kapazität)|Kapazität]] von je 35&nbsp;[[Amperestunde|Ah]], die eine [[Elektrische Spannung|Spannung]] von 50&nbsp;[[Volt|V]] liefern. Die Kommunikation erfolgt über die Hochgewinnantenne im [[S-Band|S-]] und [[X-Band]] mit Datenraten über das X-Band von bis zu 10&nbsp;[[Datenübertragungsrate|Mbit/s]] zu einer 60&nbsp;m großen Parabolantenne und über das S-Band (2263,6&nbsp;MHz) von bis 2&nbsp;[[Datenübertragungsrate|Kbit/s]] zu einer 40&nbsp;m großen Parabolantenne. Vier ungerichtete S-Band-Antennen werden zum Übertragen von Befehlen zur Sonde mit einer Geschwindigkeit von 1&nbsp;Kbit/s genutzt. Die Speicherkapazität des bordeigenen Speichersystems beträgt 10&nbsp;[[Byte|GByte]].

Das [[Raketentriebwerk|Haupttriebwerk]] der Sonde befindet sich im Antriebsmodul und liefert einen Schub von 500&nbsp;[[Newton (Einheit)|N]] durch Verbrennung von [[Distickstofftetroxid|NTO]] und [[Hydrazin]]. Das ''Mission Module'' trägt 13 wissenschaftliche Instrumente:<br/>
* eine Mehrband-Kamera
* eine Geländekamera
* eine TV-Kamera
* einen ''Spektral Profiler''
* ein [[Spektrometer|Röntgenspektrometer]]
* ein [[Spektrometer|Gammastrahlenspektrometer]]
* ein [[Radar]]
* einen [[Laser]]-[[Höhenmesser]]
* ein Magnetometer
* einen [[Plasma (Physik)|Plasma]] Imager
* ein Spektrometer für geladene Teilchen
* einen Plasma-Analysator
* und zwei Ausrüstungsteile für Radioexperimente.

Auf der Außenhülle der Sonde wurden zwei Platten angebracht, auf denen die zugesandten Namen und Botschaften von über 410.000 Menschen eingraviert worden waren. <!-- in welcher Schrift und Größe ? -->

=== Subsatelliten ===
Die beiden triebwerkslosen Subsatelliten von Kaguya sind sich im Aufbau sehr ähnlich. Jeder hat eine achteckige zylindrische Form und misst 1,0&nbsp;m&nbsp;×&nbsp;1,0&nbsp;m&nbsp;×&nbsp;0,65&nbsp;m bei einer Masse von 50&nbsp;kg. Beide Satelliten verfügen über eine Dipolantenne und werden mit zehn Umdrehungen pro Minute rotationsstabilisiert. Die Solarzellen an jeder Seite liefern 70&nbsp;W Leistung, jede speist einen 26-V-NiMH-Akku mit einer Kapazität von 13&nbsp;Ah.

==== VRAD-Satellit (Ouna) ====
Der Satellit verfügt über eine X-Band- und drei S-Band-Radioquellen. Damit ermöglicht er in Verbindung mit dem Relaissatelliten erdgebundene differenziale VLBI-Messungen ([[Interferometrie|Very Long Baseline Interferometrie]]). Der Satellit wurde am 12. Oktober 2007 in einer polaren Umlaufbahn zwischen 100&nbsp;km und 800&nbsp;km Höhe ausgesetzt und sollte über ein Jahr lang in dem Orbit kreisen können. <!-- wie lange hat er wirklich... ??-->

==== Relaissatellit (Okina) ====
Der Relaissatellit verfügt ebenfalls über eine X-Band- und drei S-Band-Radioquellen und wird zum Weiterleiten des Signals zwischen dem Orbiter und der Erde genutzt, was bei den Messungen des Schwerefeldes auf der Rückseite des Mondes notwendig ist. Der Satellit wurde am 9. Oktober 2007 in einem Orbit mit einer [[Apsis (Astronomie)|Periapsis]] von 100&nbsp;km und einer [[Apsis (Astronomie)|Apoapsis]] von 2400&nbsp;km ausgesetzt und sollte ein Jahr lang funktionieren; tatsächlich schlug er erst am 12. Februar 2009 um 19:46 Uhr (JST) auf der Mondrückseite auf.

== Mission ==
[[Datei:H-IIA F13 launching KAGUYA.jpg|mini|Start der Trägerrakete mit der [[Mondsonde]] Kaguya (Foto: Narita Masahiro)]]

Der ursprünglich für Ende 2005 geplante Start der Kaguya-Mission wurde aufgrund des Fehlstarts der sechsten [[H-II|H-2A]]-Rakete Ende 2003 auf August 2006 verschoben. Später verschob sich der Start weiter ins Jahr 2007. Ein für den 16. August 2007 geplanter Termin musste wegen fehlerhaft eingebauter Kondensatoren in den Subsatelliten auf den 13. September verlegt werden. Schlechtes Wetter zwang die JAXA, den Start nochmals um 24 Stunden zu verschieben.

Kaguya wurde am 14. September 2007 um 1:31 UTC von einer H-2A-Rakete vom [[Tanegashima Space Center]] in einen 270&nbsp;km hohen Parkorbit um die Erde mit einer Neigung von 30,4° gebracht. Danach wurde die Sonde auf die Reise zum Mond geschickt.

Am 29. September gelang erstmals die Aufnahme einer Bilderfolge der Erde in hochauflösender Bildqualität. Die Fotos zeigen die Erde aus 110.000&nbsp;km Entfernung.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.jaxa.jp/press/2007/10/20071001_kaguya_e.html |wayback=20120120032817 |text=''Successful Image Taking by the High Definition Television''. }} JAXA, 1. Oktober 2007 (englisch)</ref>

Nach zwei Kurskorrekturen erreichte Kaguya am 3. Oktober 2007 den Mond und trat um 21:20 UTC in einen polaren Mondorbit zwischen 101&nbsp;km und 11.471&nbsp;km Höhe ein; für einen Umlauf benötigte Kaguya 16:42 Stunden.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.jaxa.jp/press/2007/10/20071005_kaguya_e.html |wayback=20120514023250 |text=''Lunar orbit injection was confirmed''. }} JAXA, 5. Oktober 2007 (englisch)</ref>

Am 9. Oktober um 0:36 UTC setzte Kaguya den Relaissatelliten Rstar in eine lunare Umlaufbahn aus, die zwischen etwa 100&nbsp;km und 2400&nbsp;km über der Mondoberfläche liegt.<ref>[https://global.jaxa.jp/press/2007/10/20071009_kaguya_e.html ''Result of the Separation of the Relay Satellite (Rstar)''] JAXA, 9. Oktober 2007 (englisch)</ref> Drei Tage später folgte der VRAD-Satellit, dessen Bahn niedriger verläuft.<ref>[https://global.jaxa.jp/press/2007/10/20071012_kaguya_e.html ''Result of the Separation of the VRAD Satellite (Vstar)''] JAXA, 12. Oktober 2007 (englisch)</ref>

Planmäßig trat der Orbiter am 19. Oktober 2007 in seinen polaren Zielorbit mit einer zweistündigen Umlaufzeit ein. Nach der Absenkung der Apoapsis lag die Bahnhöhe zwischen 80&nbsp;km und 123&nbsp;km über der Mondoberfläche.<ref> {{Webarchiv|text=''Japan’s lunar explorer enters observation orbit''. |url=http://news.xinhuanet.com/english/2007-10/19/content_6908420.htm |wayback=20071027153207 }} Xinhua, 19. Oktober 2007 (englisch)</ref> Dieser Orbit sollte ein Jahr lang beibehalten werden, wozu etwa alle zwei Monate Bahnkorrekturen geplant waren. Zwei Tage später wurde Kaguya in den operationellen Modus versetzt und mit der Systemüberprüfung begonnen.

Während der Testphase der [[High Definition Television|HDTV]]-Kamera von [[Ikegami Tsūshinki|Ikegami]] nahm der Orbiter am 31. Oktober zwei mehrminütige Filme in hochauflösender Qualität auf. Es waren die ersten HDTV-Bilder, die von der Mondoberfläche angefertigt wurden.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.jaxa.jp/press/2007/11/20071107_kaguya_e.html |wayback=20100316190341 |text=''World’s First Image Taking of the Moon by HDTV''. }} JAXA, 7. November 2007 (englisch)</ref>

Die Testphase aller Bordsysteme war nach zwei Monaten beendet, und Kaguya nahm am 21. Dezember 2007 seinen Wissenschaftsbetrieb auf. Nach Angaben der JAXA arbeiteten das Röntgen- sowie das Ladungsteilchenspektrometer (CPS) noch nicht mit voller Kapazität. Ersteres besteht aus vier einzelnen Kameras, die zusammengeschaltet werden können, um eine höhere Auflösung zu erreichen. Während der Überprüfung zeigte sich beim Simultanbetrieb ein zu hohes [[Rauschen (Physik)|Rauschen]].

Kaguya schlug am 10. Juni 2009 um 20:25 MESZ bei 80,4° O, 65,5° S in der Nähe des [[Gill (Mondkrater)|Kraters Gill]] mit etwa 6000&nbsp;km/h [[Liste der künstlichen Objekte auf dem Mond|geplant auf der Mondoberfläche]] auf.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.selene.jaxa.jp/en/index.htm |wayback=20070910224532 |text=''KAGUYA (SELENE)''. |archiv-bot=2025-09-20 20:27:11 InternetArchiveBot }} JAXA (englisch)</ref><ref>[http://www.raumfahrer.net/news/?11062009150923.shtml ''Kaguyas Ende als Vorgeschmack auf LCROSS''.]</ref> Der Lichtblitz, der durch den Aufschlag verursacht wurde, konnte von erdgebundenen Teleskopen, wie dem Anglo-Australian Telescope in Australien und dem Mount-Abu-Observatorium in Indien, beobachtet werden.<ref>[http://www.kaguya.jaxa.jp/en/communication/position_e.htm ''About the observation result of KAGUYA flash at contract impact''.] kaguya.jaxa.jp, abgerufen am 22. April 2014</ref>

== Wissenschaftliche Ergebnisse ==
Die Mission lieferte genauere dreidimensionale topographische Bilder der Mondoberfläche<ref>H. Araki u.&nbsp;a.: ''Lunar global shape and polar topography derived from Kaguya-LALT laser altimetry''. In: ''[[Science]]'', 323, 2009, S. 897–900, PMID 19213910</ref> und eine Vermessung des Schwerefeldes<ref>N. Namiki u.&nbsp;a.: ''Far side gravity field of the moon from four-way Doppler measurements of SELENE (Kaguya)''. In: ''[[Science]]'', Band 323, 2009, S. 900–905, PMID 19213911</ref> auch der erdabgewandten Seite des Mondes.
So konnte beispielsweise die Tiefe des [[Pythagoras (Mondkrater)|Kraters Pythagoras]] genauer auf bis zu 4.800&nbsp;m ermittelt<ref>Hiroshi Araki, Seiichi Tazawa, Hirotomo Noda u.&nbsp;a.: ''Present Status and Preliminary Results of the Lunar Topography by KAGUYA-LALT Mission.'' In: ''Lunar and Planetary Science'', Bd. 34 (2008), {{ISSN|0197-274X}} [http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2008/pdf/1510.pdf PDF]</ref> und der [[Schrödinger (Mondkrater)|Krater Schrödinger]] erstmals detailliert fotografiert werden.<ref>[http://jda.jaxa.jp/result.php?lang=e&id=0945dc6800e09733ec5fca4819a1ef24 HDTV Wide viewing angle "Schrodinger"]</ref>

Kaguya lieferte auch die ersten Bilder vom Innern des Kraters [[Shackleton (Mondkrater)|Shackleton]] am Südpol: man fand dort aber nicht die erhofften Hinweise auf Wassereis.<ref>J. Haruyama u.&nbsp;a.: ''Lack of exposed ice inside lunar south pole Shackleton Crater''. In: ''[[Science]]'', 323, 2009, S. 938–939, PMID 18948501</ref>

Eine Karte der Mondoberfläche zur Verteilung von [[Uran]], [[Thorium]] und [[Kalium]] konnte auf Basis der Messungen des [[Gammastrahlenspektrometer]]s (GRS) vom 14. Dezember 2007 bis 17. Februar 2008 und vom 7. Juli bis 31. Oktober 2008 erstellt werden.<ref>Noboyuki Hasebe (Waseda-Universität, Tokio) et al.: [https://journals.jps.jp/doi/pdf/10.1143/JPSJS.78SA.18 S. 18.] (PDF) In: ''Journal of the Physical Society of Japan'', Bd. 78, Suppl. A (englisch)</ref><ref>Naoyuki Yamashita (Waseda-Universität, Tokio) et al.: [http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2009/pdf/1855.pdf ''Precise Observation of Uranium, Thorium, and Potassium on the Moon by the Selene GRS''.] (PDF; 368&nbsp;kB) Beitrag auf der 40. Lunar and Planetary Science Conference (englisch)</ref>

Bei ersten Auswertungen der Messdaten wurde 2009 eine 65 Meter breite Bodenöffnung im Bereich der [[Marius-Hügel]] im [[Oceanus Procellarum]] entdeckt, die auf das Vorhandensein einer größeren Höhle hinwies.<ref>Brian Handwerk: ''[https://news.nationalgeographic.com/news/2009/10/091026-moon-skylight-lunar-base.html First Moon "Skylight" Found -- Could House Lunar Base?]'', National Geographic News, 26. Oktober 2009.</ref> Die [[Gravity Recovery and Interior Laboratory|GRAIL]]-Mission der NASA (2012) lieferte konkretere Hinweise auf Mondhöhlen,<ref>Loic Chappaz, Rohan Sood, Henry Melosh, Kathleen Howell, David Blair, Colleen Milbury, Maria Zuber: ''[http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2016GL071588/full Evidence of large empty lava tubes on the Moon using GRAIL gravity]'', Geophysical Research Letters, 13. Januar 2017.</ref> die sich bei der weiteren Auswertung der Kaguya-Daten bestätigten. Die 2009 entdeckte Mondöffnung könnte demnach Teil eines etwa 50&nbsp;Kilometer langen und 100&nbsp;Meter breiten [[Lavatunnel]]s sein.<ref>Artikel in 'The Guardian' [https://www.theguardian.com/science/2017/oct/19/lunar-cave-discovery-raises-hopes-for-human-colonisation-of-moon]</ref><ref>T. Kaku, J. Haruyama, W. Miyake, A. Kumamoto, K. Ishiyama, T. Nishibori, K. Yamamoto, Sarah T. Crites, T. Michikami, Y. Yokota, R. Sood, H. J. Melosh, L. Chappaz, K. C. Howell. Detection of intact lava tubes at Marius Hills on the Moon by SELENE (Kaguya) Lunar Radar Sounder. Geophysical Research Letters, 2017; [[DOI: 10.1002/2017GL074998]]</ref>

== Siehe auch ==
* [[Chronologie der Mondmissionen]]
* [[Liste der künstlichen Objekte auf dem Mond]]

== Literatur ==
* Motomaro Shirao, Charles A. Wood: ''The Kaguya lunar atlas - the moon in high resolution.'' Springer, New York 2011, ISBN 978-1-4419-7284-2.
* M. Kato u.&nbsp;a.: [http://sxpxs.org/pdfs/sps_gassyuku_20120309_katou.m1.pdf ''The Kaguya Mission Overview''.] (PDF; 665&nbsp;kB) In: ''Space Science Review'', 154, 2010, S. 3–19

== Weblinks ==
{{Commonscat|SELENE (spacecraft)|Kaguya (Raumsonde)}}
* [http://www.selene.jaxa.jp/en/index.htm Kaguya-Projektseite] JAXA (englisch)
* Bernd Leitenberger: [http://www.bernd-leitenberger.de/selene.shtml Selene]
* [http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/raumsonden/selene_kaguya.shtml ''SELENE - oder Kaguya, die Prinzessin vom Mond''.] Raumfahrer.net, 13. September 2007
* [http://sci.esa.int/science-e/www/object/index.cfm?fobjectid=44941 SMART-1 latest maps for Kaguya’s lunar impact] ESA Science & Technology, 11. Juni 2009
* {{Astronomy Picture of the Day|de|090629|Raumsonde Kaguya stürzt auf den Mond}}

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Navigationsleiste Mondsonden}}

[[Kategorie:Mondsonde]]
[[Kategorie:Japanische Raumfahrt]]
[[Kategorie:Raumfahrtmission 2007]]