„Chang’e 4“ – Versionsunterschied

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| Startmasse = Lander: 1.200 kg<br />Rover: 140 kg
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|Landemasse=1,34 t<ref name="josh">{{Internetquelle |autor=Shikha Goyal |url=https://www.jagranjosh.com/general-knowledge/indias-chandrayaan2-and-chinas-change4-a-detailed-comparison-1562138527-1 |titel=India’s Chandrayaan-2 and China’s Chang'e-4: A detailed comparison |werk=jagranjosh.com |datum=2019-07-03 |sprache=en |abruf=2024-06-19 |zitat=Spacecraft properties of Chang’e-4: Launch mass: <u>Lander- 1200 kg and Rover 140 kg.</u>}}</ref>
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'''Chang’e 4''' ({{zh|v=嫦娥四号|t=嫦娥四號|p=Cháng'é Sìhào}}) ist eine [[Raumsonde]] der [[Nationale Raumfahrtbehörde Chinas|Nationalen Raumfahrtbehörde Chinas]], die am 7. Dezember 2018 gestartet wurde und aus einem [[Lander]] sowie dem [[Mondrover|Rover]] [[Jadehase 2]] besteht. Wie seine Vorgänger ist das Raumfahrzeug nach ''[[Chang’e]]'', der chinesischen [[Mondgöttin]], benannt. Die Sonde landete am 3. Januar 2019 um 02:26 Uhr UTC erfolgreich im Mondkrater [[Von Kármán (Mondkrater)|Von Kármán]] im [[Südpol-Aitken-Becken]], die weltweit erste Landung auf der [[Mondrückseite|Rückseite des Mondes]].<ref>{{Internetquelle |autor=姜晨 |url=http://www.gov.cn/xinwen/2019-01/03/content_5354498.htm |titel=嫦娥四号探测器成功着陆月球背面 传回世界第一张近距离拍摄月背影像图 |werk=gov.cn |datum=2019-01-03 |abruf=2022-01-07 |sprache=zh}}</ref> Zwölf Stunden später, um 14:22 Uhr UTC, war der Rover über eine Rampe auf die Mondoberfläche gerollt.<ref>{{Internetquelle |autor=蔡金曼 |url=http://www.cnsa.gov.cn/n6759533/c6805052/content.html |titel=嫦娥四号着陆器与巡视器顺利分离 玉兔二号在月背留下人类探测器的第一道印迹 |werk=cnsa.gov.cn |datum=2019-01-04 |abruf=2022-01-07 |sprache=zh}}</ref>

'''Chang’e 4''' ({{zh|v=嫦娥四号|t=嫦娥四號|p=Cháng'é Sìhào}}) ist eine [[Raumsonde]] der [[Nationale Raumfahrtbehörde Chinas|Nationalen Raumfahrtbehörde Chinas]] (CNSA), die am 7. Dezember 2018 gestartet wurde und aus einem [[Lander]] mit einem [[Mondrover|Rover]] besteht. Chang’e 4 ist [[Volksrepublik China|Chinas]] zweiter Mondlander und Rover. Nach der erfolgreichen Landung von [[Chang’e 3]] wurde Chang’e 4, ursprünglich eine baugleiche Reservesonde für die Vorgängermission, an neue wissenschaftliche Ziele angepasst.<ref name="gov.cn-5018965">{{Internetquelle |autor= 雷丽娜 |url= http://www.gov.cn/xinwen/2015-12/02/content_5018965.htm |titel= 我国嫦娥四号任务将实现世界首次月球背面软着陆 |werk= http://www.gov.cn |datum= 2015-12-02 |zugriff=2019-05-07 |sprache=zh}}</ref> Wie seine Vorgänger ist das Raumfahrzeug nach ''[[Chang’e]]'', der chinesischen [[Mondgöttin]], benannt.

Die Sonde landete am 3. Januar 2019 um 3:26 Uhr [[Mitteleuropäische Zeit|MEZ]] erfolgreich im Mondkrater [[Von Kármán (Mondkrater)|Von Kármán]] im [[Südpol-Aitken-Becken]] auf der [[Mondrückseite]].<ref>[https://www.tagesschau.de/ausland/mond-155.html Erste Landung auf Mond-Rückseite geglückt], [[Tagesschau.de]] vom 3. Januar 2019; abgerufen am 3. Januar 2019</ref>


== Übersicht ==
== Übersicht ==
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# Beim ''Dritten Kleinen Schritt'' wurden mit [[Chang’e 5]] Proben von der erdzugewandten Mondseite gesammelt.
# Beim ''Dritten Kleinen Schritt'' wurden mit [[Chang’e 5]] Proben von der erdzugewandten Mondseite gesammelt.


Mit diesen Missionen soll eine [[Bemanntes Raumfahrtprogramm der Volksrepublik China#Bemannte Rakete der neuen Generation|bemannte Mondlandung]] in den 2030er-Jahren und in weiterer Zukunft eine dauerhaft besetzte Mondbasis am südlichen Rand des [[Südpol-Aitken-Becken]]s auf der Rückseite des Mondes vorbereitet werden.<ref name="mallapaty">{{Internetquelle |autor=Smriti Mallapaty |url=https://www.nature.com/articles/d41586-020-03064-z |titel=China set to retrieve first Moon rocks in 40 years |werk=nature.com |datum=2020-11-05 |abruf=2020-11-22 |sprache=en}}</ref>
Mit diesen Missionen soll eine [[Bemanntes Raumfahrtprogramm der Volksrepublik China#Bemanntes Monderkundungsprogramm|bemannte Mondlandung]] in den 2030er-Jahren und in weiterer Zukunft eine dauerhaft besetzte Mondbasis am südlichen Rand des [[Südpol-Aitken-Becken]]s auf der Rückseite des Mondes vorbereitet werden.<ref name="mallapaty">{{Internetquelle |autor=Smriti Mallapaty |url=https://www.nature.com/articles/d41586-020-03064-z |titel=China set to retrieve first Moon rocks in 40 years |werk=nature.com |datum=2020-11-05 |abruf=2020-11-22 |sprache=en}}</ref>


Die konkreten Vorbereitungen für die Mission Chang’e 4 begannen am 30. November 2015. [[Xu Dazhe]], Direktor der Nationalen Raumfahrtbehörde, sagte in der Eröffnungsrede, dass die Mission eine Plattform für internationale Kooperationen und gemeinsame Neuentwicklungen auf vielen Ebenen sein sollte.<ref name="gov.cn-5018965" />
Bei Chang’e 4 handelte es sich ursprünglich um eine baugleiche Reservesonde für die Vorgängermission [[Chang’e 3]].<ref>{{Internetquelle |autor=王晓峰 |url=https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_2850630 |titel=探月工程总设计师:大国有大国担当,应该对世界科技作出贡献 |werk=thepaper.cn |datum=2019-01-14 |abruf=2022-01-13 |sprache=zh}}</ref> Die konkreten Vorbereitungen für die neue Mission begannen am 30. November 2015. [[Xu Dazhe]], Direktor der Nationalen Raumfahrtbehörde, sagte in der Eröffnungsrede, dass die Mission eine Plattform für internationale Kooperationen und gemeinsame Neuentwicklungen auf vielen Ebenen sein sollte.<ref name="gov.cn-5018965">{{Internetquelle |autor=雷丽娜 |url=http://www.gov.cn/xinwen/2015-12/02/content_5018965.htm |titel=我国嫦娥四号任务将实现世界首次月球背面软着陆 |werk=gov.cn |datum=2015-12-02 |abruf=2019-05-07 |sprache=zh}}</ref>
Die chinesische Regierung bewilligte für Chang’e 4 erstmals private Investitionen von Einzelpersonen und Unternehmen. Ziel sei es, Innovationen in der [[Luft- und Raumfahrttechnik|Luft- und Raumfahrt]] zu beschleunigen, Produktionskosten zu senken und militärisch-zivile Beziehungen zu fördern.<ref>{{Internetquelle |autor=Leonard David, Space com's Space Insider Columnist {{!}} March 17, 2015 08:00am ET |url=https://www.space.com/28809-china-rocket-family-moon-plans.html |titel=China Outlines New Rockets, Space Station and Moon Plans |zugriff=2018-12-10}}</ref> Um die Nutzlasten von ausländischen Partnern zu integrieren, mussten die Ziele der Mission angepasst werden. Dies trug dazu bei, dass die Mission komplizierter wurde und sich verzögerte.
Die chinesische Regierung bewilligte für Chang’e 4 erstmals private Investitionen von Einzelpersonen und Unternehmen. Ziel sei es, Innovationen in der [[Luft- und Raumfahrttechnik|Luft- und Raumfahrt]] zu beschleunigen, Produktionskosten zu senken und die Beziehungen zwischen Militär und zivilem Sektor zu fördern.<ref>{{Internetquelle |autor=Leonard David |url=https://www.space.com/28809-china-rocket-family-moon-plans.html |titel=China Outlines New Rockets, Space Station and Moon Plans |werk=space.com |datum=2015-03-17 |abruf=2022-01-07}}</ref> Um die Nutzlasten von ausländischen Partnern zu integrieren, mussten die Ziele der Mission angepasst werden. Dies trug dazu bei, dass die Mission komplizierter wurde und sich verzögerte.


Kurz nach dem Start vom [[Kosmodrom Xichang]] am 7. Dezember 2018, unmittelbar nach dem Abtrennen der Nutzlast von der Trägerrakete, stellten die Techniker im [[Raumfahrtkontrollzentrum Peking]] plötzlich fest, dass das Haupttriebwerk der Sonde nicht ordnungsgemäß arbeitete. Zwei Ventile an einem der vier Treibstofftanks, die eigentlich geschlossen sein sollten, waren geöffnet, eine große Menge Treibstoff strömte aus. Die Ventile wurden sofort geschlossen, aber in den 20 Sekunden, die sie offengestanden waren, hatte die Sonde 10–20&nbsp;kg Treibstoff verloren, was unter anderem zu einer ungleichmäßigen Masseverteilung und einer Veränderung der Fluglage führte. Für die Korrektur der Fluglage benötigte man zwar weiteren Treibstoff, mit einer Reihe von Maßnahmen konnte der Treibstoffverbrauch für Bahnkorrekturmanöver etc. während des Fluges dann jedoch reduziert werden. Nach der Landung war sogar noch etwas Treibstoff in den Tanks übrig.<ref>{{Internetquelle |autor=胡潇潇、王彦玢 |url=https://mp.weixin.qq.com/s/WBwGbON1qBE-NaNKqmB7ZQ |titel=航天事业“金不换” ,家国情怀融入血液 |werk=mp.weixin.qq.com |datum=2021-11-13 |abruf=2021-11-14 |sprache=zh}}</ref>
Kurz nach dem Start vom [[Kosmodrom Xichang]] am 7. Dezember 2018,<ref>{{Internetquelle |autor=胡喆、谢佼 |url=http://www.gov.cn/xinwen/2018-12/08/content_5346902.htm |titel=我国探月工程嫦娥四号探测器成功发射 开启人类首次月球背面软着陆探测之旅 |werk=gov.cn |datum=2018-12-08 |abruf=2022-03-11 |sprache=zh}}</ref> unmittelbar nach dem Abtrennen der 3800&nbsp;kg schweren Nutzlast von der Trägerrakete,<ref>{{Internetquelle |autor=Gunter Dirk Krebs |url=https://space.skyrocket.de/doc_sdat/change-3.htm |titel=Chang'e 3, 4 (CE 3, 4) / Yutu 1, 2 |werk=space.skyrocket.de |datum=2020-07-22 |abruf=2022-05-08 |sprache=en}}</ref><!--Jadehase 2 20 kg schwerer als Vorgänger--> stellten die Techniker im [[Raumfahrtkontrollzentrum Peking]] plötzlich fest, dass das Haupttriebwerk der Sonde nicht ordnungsgemäß arbeitete. Zwei Ventile an einem der vier Treibstofftanks, die eigentlich geschlossen sein sollten, waren geöffnet, eine große Menge Treibstoff strömte aus. Die Ventile wurden sofort geschlossen, aber in den 20 Sekunden, die sie offengestanden waren, hatte die Sonde 10–20&nbsp;kg Treibstoff verloren, was unter anderem zu einer ungleichmäßigen Masseverteilung und einer Veränderung der Fluglage führte. Für die Korrektur der Fluglage benötigte man zwar weiteren Treibstoff, mit einer Reihe von Maßnahmen konnte der Treibstoffverbrauch für Bahnkorrekturmanöver etc. während des Fluges dann jedoch reduziert werden. Nach der Landung war sogar noch etwas Treibstoff in den Tanks übrig.<ref>{{Internetquelle |autor=胡潇潇、王彦玢 |url=https://mp.weixin.qq.com/s/WBwGbON1qBE-NaNKqmB7ZQ |titel=航天事业“金不换” ,家国情怀融入血液 |werk=mp.weixin.qq.com |datum=2021-11-13 |abruf=2021-11-14 |sprache=zh}}</ref>


== Ziele ==
== Ziele ==
Zu den wissenschaftlichen Zielen gehören:<ref>{{Internetquelle |autor=Leonard David, Space com's Space Insider Columnist {{!}} June 9, 2016 04:14pm ET |url=https://www.space.com/32964-china-moon-far-side-mission-science-goals.html |titel=To the Far Side of the Moon: China's Lunar Science Goals |zugriff=2018-12-10}}</ref>
Zu den wissenschaftlichen Zielen gehören:<ref>{{Internetquelle |autor=Leonard David, Space com's Space Insider Columnist {{!}} June 9, 2016 04:14pm ET |url=https://www.space.com/32964-china-moon-far-side-mission-science-goals.html |titel=To the Far Side of the Moon: China's Lunar Science Goals |abruf=2018-12-10}}</ref>


* Messung der Mondoberflächentemperatur über die Dauer der Mission
* Messung der Mondoberflächentemperatur über die Dauer der Mission
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[[Datei:20180912 6258TPS-TPR-2018Q3-18-09-04-p14legacy.png|mini|Kommunikation mit Chang’e 4|278x278px]]
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{{Hauptartikel|Elsternbrücke (Relaissatellit)}}
{{Hauptartikel|Elsternbrücke (Relaissatellit)}}

Da eine direkte Funkverbindung mit der Mondrückseite nicht möglich ist, wurde am 21. Mai 2018 um 05:28 Ortszeit der Relais-Satellit [[Elsternbrücke (Relaissatellit)|Elsternbrücke]] (''Queqiao'') vom [[Kosmodrom Xichang]] gestartet<ref>{{Internetquelle |autor= 付毅飞 |url= http://news.china.com.cn/2018-05/22/content_51481219.htm |titel= 嫦娥四号中继星发射成功 人类迈出航天器月背登陆第一步 |werk= http://news.china.com.cn |datum= 2018-05-22 |zugriff=2019-01-03 |sprache=zh}}</ref> und im [[Halo-Orbit]] um den Erde-Mond [[Lagrange-Punkte|Lagrange-Punkt]] L<sub>2</sub> hinter dem Mond stationiert.<ref name="LuyuanXuQueqiao">{{Internetquelle
Da eine direkte Funkverbindung mit der Mondrückseite nicht möglich ist, wurde am 21. Mai 2018 um 05:28 Ortszeit der Relais-Satellit [[Elsternbrücke (Relaissatellit)|Elsternbrücke]] (''Queqiao'') vom [[Kosmodrom Xichang]] gestartet<ref>{{Internetquelle |autor=付毅飞 |url=http://news.china.com.cn/2018-05/22/content_51481219.htm |titel=嫦娥四号中继星发射成功 人类迈出航天器月背登陆第一步 |werk=news.china.com.cn |datum=2018-05-22 |abruf=2019-01-03 |sprache=zh}}</ref> und im [[Halo-Orbit]] um den Erde-Mond [[Lagrange-Punkte|Lagrange-Punkt]] L2 hinter dem Mond stationiert.<ref name="LuyuanXuQueqiao">{{Internetquelle
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=== Mikrosatelliten ===
=== Mikrosatelliten ===
Im Rahmen der Mission Chang’e 4 wurden zusammen mit [[Elsternbrücke (Relaissatellit)|Queqiao]] zwei [[Kleinsatellit|Mikrosatellit]]en gestartet. Die beiden Mikrosatelliten haben jeweils die Größe 50 × 50 × 40 cm und ein Gewicht von 45 kg und wurden [[Longjiang-1]] und [[Longjiang-2]] ({{zh|kurz=1|v=龙江|b=Drachenfluss}}) genannt. Longjiang-1 konnte jedoch nicht in den Mondorbit eintreten,<ref name="LuyuanXuQueqiao" /> während Longjiang-2 erfolgreich war und 14&nbsp;Monate lang im Mondorbit operierte, bis er am 31. Juli 2019 um 22:20 Peking-Zeit auf der Rückseite des Mondes kontrolliert zum Absturz gebracht wurde.<ref>{{Internetquelle |url= http://www.clep.org.cn/n5982341/c6807058/content.html |titel= “龙江二号”微卫星圆满完成环月探测任务,受控撞月 |werk= clep.org.cn |datum= 2019-08-02 |zugriff=2019-08-08 |sprache=zh}}</ref> Diese Mikrosatelliten hatten die Aufgabe, den Himmel in den Frequenzen von 1&nbsp;MHz bis 30&nbsp;MHz, entsprechend Wellenlängen von 300&nbsp;m bis 10&nbsp;m, zu beobachten, um energetische Phänomene kosmischen Ursprungs zu untersuchen.<ref name=":1">{{Internetquelle |url=https://gbtimes.com/change-4-lunar-far-side-mission-to-carry-microsatellites-for-pioneering-astronomy |titel=Pioneering astronomy |zugriff=2018-12-10 }}</ref><ref name=":0" /><ref>{{Internetquelle |url=https://gbtimes.com/change-4-lunar-far-side-satellite-named-magpie-bridge-from-folklore-tale-of-lovers-crossing-the-milky-way |titel=Chang'e-4 lunar far side satellite named 'magpie bridge' from folklore tale of lovers crossing the Milky Way |zugriff=2018-12-10 }}</ref> Dies war ein langgehegtes Ziel der Wissenschaft, da aufgrund der [[Ionosphäre]] der Erde keine Beobachtungen in diesem Frequenzbereich im Erdorbit durchgeführt werden können. Geplant war ein Gruppenflug der zwei Sonden, um Interferometrie betreiben zu können.<ref name=":1" />
Im Rahmen der Mission Chang’e 4 wurden zusammen mit [[Elsternbrücke (Relaissatellit)|Queqiao]] zwei [[Kleinsatellit|Mikrosatellit]]en gestartet. Die beiden Mikrosatelliten haben jeweils die Größe 50 × 50 × 40 cm und ein Gewicht von 45 kg und wurden [[Longjiang-1]] und [[Longjiang-2]] ({{zh|kurz=1|v=龙江|b=Drachenfluss}}) genannt. Longjiang-1 konnte jedoch nicht in den Mondorbit eintreten,<ref name="LuyuanXuQueqiao" /> während Longjiang-2 erfolgreich war und 14&nbsp;Monate lang im Mondorbit operierte, bis er am 31. Juli 2019 um 22:20 Peking-Zeit auf der Rückseite des Mondes kontrolliert zum Absturz gebracht wurde.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6807058/content.html |titel=“龙江二号”微卫星圆满完成环月探测任务,受控撞月 |werk=clep.org.cn |datum=2019-08-02 |abruf=2019-08-08 |sprache=zh}}</ref> Diese Mikrosatelliten hatten die Aufgabe, den Himmel in den Frequenzen von 1&nbsp;MHz bis 30&nbsp;MHz, entsprechend Wellenlängen von 300&nbsp;m bis 10&nbsp;m, zu beobachten, um energetische Phänomene kosmischen Ursprungs zu untersuchen. Dies war ein langgehegtes Ziel der Wissenschaft, da aufgrund der [[Ionosphäre]] der Erde keine Beobachtungen in diesem Frequenzbereich im Erdorbit durchgeführt werden können. Geplant war ein Formationsflug der zwei Sonden, um Interferometrie betreiben zu können.<ref>{{Internetquelle |autor=张锦绣、陈学雷、安军社 et al. |url=http://jdse.bit.edu.cn/sktcxb/cn/article/doi/10.15982/j.issn.2095-7777.2017.02.009 |titel=月球轨道编队超长波天文观测微卫星任务 |werk=jdse.bit.edu.cn |datum=2017-04-30 |abruf=2023-03-31 |sprache=zh}}</ref>

[[Datei:527006main farside.1600.jpg|mini|278x278px|Bildmosaik der Mondrückseite, aufgenommen durch [[Lunar Reconnaissance Orbiter|LRO]]. Links oben das [[Mare Moscoviense]], links unten der dunkle Krater [[Tsiolkovskiy (Mondkrater)|Tsiolkovskiy]], im unteren Bilddrittel die fleckige große Beckenregion von [[Mare Ingenii]], Leibnitz, Apollo und Poincaré.]]


=== Lander und Rover ===
=== Lander und Rover ===
Der Lander und der Rover wurden sechs Monate nach dem Start des Relaissatelliten am 8. Dezember 2018 um 02:23 Ortszeit mit einer [[Langer Marsch 3#CZ-3B und CZ-3B/E|Changzheng-3B/E]]-Trägerrakete vom Kosmodrom Xichang ins All befördert.<ref>{{Internetquelle |autor= 赵磊 |url= http://cn.chinadaily.com.cn/a/201812/08/WS5c0db521a3101a87ca947e5a.html |titel= 探月工程嫦娥四号探测器成功发射,开启人类首次月球背面软着陆探测之旅 |werk= http://cn.chinadaily.com.cn |datum= 2018-12-08 |zugriff=2019-01-06 |sprache=zh}}</ref> Es war die erste Landung überhaupt auf der Rückseite des Mondes. Sie fand in einer unerforschten Region des Mondes statt, die als [[Südpol-Aitken-Becken]] bezeichnet wird.
Der Lander und der Rover wurden sechs Monate nach dem Start des Relaissatelliten am 8. Dezember 2018 um 02:23 Ortszeit mit einer [[Langer Marsch 3#CZ-3B und CZ-3B/E|Changzheng-3B/E]]-Trägerrakete vom Kosmodrom Xichang ins All befördert.<ref>{{Internetquelle |autor=赵磊 |url=http://cn.chinadaily.com.cn/a/201812/08/WS5c0db521a3101a87ca947e5a.html |titel=探月工程嫦娥四号探测器成功发射,开启人类首次月球背面软着陆探测之旅 |werk=cn.chinadaily.com.cn |datum=2018-12-08 |abruf=2019-01-06 |sprache=zh}}</ref> Es war die erste Landung überhaupt auf der Rückseite des Mondes. Sie fand in einer unerforschten Region des Mondes statt, die als [[Südpol-Aitken-Becken]] bezeichnet wird.


Die Gesamtlandemasse der Einheit betrug 1340 kg, davon entfielen 1200 kg auf den Lander und 140 kg auf den Rover.<ref>{{Internetquelle |url=https://space.skyrocket.de/doc_sdat/change-3.htm |titel=Chang’e 3, 4 (CE 3, 4) / Yutu |zugriff=2018-12-10}}</ref> Nach der Landung fuhr der Lander eine Rampe aus, um den Rover ''[[Jadehase 2]]''<ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/raumfahrt-chinesischer-mond-rover-jadehase-2-rollt-los-chang-e-4-a-1246361.html Roboter an Bord der "Chang'e 4": Chinas Mond-Rover rollt los] - spiegel.de</ref> auf die Mondoberfläche zu bringen. Der Rover misst 1,5&#8239;m&#8239;×&#8239;1,0&#8239;m&#8239;×&#8239;1,0&#8239;m und hat eine Masse von 140&nbsp;kg.<ref>{{Internetquelle |autor= 倪伟 |url= http://www.xinhuanet.com/politics/2018-08/16/c_1123276465.htm |titel= “嫦娥四号”月球车首亮相面向全球征名 年底奔月 |werk= http://www.xinhuanet.com |datum= 2018-08-16 |zugriff=2019-01-06 |sprache=zh}}</ref>
Die Gesamtlandemasse der Einheit betrug 1340 kg, davon entfielen 1200 kg auf den Lander und 140 kg auf den Rover.<ref>{{Internetquelle |url=https://space.skyrocket.de/doc_sdat/change-3.htm |titel=Chang’e 3, 4 (CE 3, 4) / Yutu |abruf=2018-12-10}}</ref> Nach der Landung fuhr der Lander eine Rampe aus, um den Rover ''[[Jadehase 2]]''<ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/raumfahrt-chinesischer-mond-rover-jadehase-2-rollt-los-chang-e-4-a-1246361.html Roboter an Bord der "Chang'e 4": Chinas Mond-Rover rollt los] spiegel.de</ref> auf die Mondoberfläche zu bringen. Der Rover misst 1,5&#8239;m&#8239;×&#8239;1,0&#8239;m&#8239;×&#8239;1,0&#8239;m und hat eine Masse von 140&nbsp;kg.<ref>{{Internetquelle |autor=倪伟 |url=http://www.xinhuanet.com/politics/2018-08/16/c_1123276465.htm |titel=“嫦娥四号”月球车首亮相面向全球征名 年底奔月 |werk=xinhuanet.com |datum=2018-08-16 |abruf=2019-01-06 |sprache=zh}}</ref>


== Wissenschaftliche Nutzlasten ==
== Wissenschaftliche Nutzlasten ==
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=== Lander ===
=== Lander ===
[[Datei:MondruckChange4.jpg|mini|Erdabgewandte Seite des Mondes mit Landestelle von Chang’e 4 im Südpol-Aitken-Becken]]

Der Lander und der Rover transportieren wissenschaftliche Nutzlasten, um die Geophysik der Landezone mit einer sehr begrenzten chemischen Analysefähigkeit zu untersuchen.
Der Lander und der Rover transportieren wissenschaftliche Nutzlasten, um die Geophysik der Landezone mit einer sehr begrenzten chemischen Analysefähigkeit zu untersuchen.


Der Lander ist mit folgenden Instrumenten ausgestattet:
Der Lander ist mit folgenden Instrumenten ausgestattet:


* Landekamera (LCAM)<ref>{{Internetquelle |autor= 祝梅 |url= https://zjnews.zjol.com.cn/zjnews/zjxw/201902/t20190208_9417221.shtml |titel= 浙江大学光电科学与工程学院教授徐之海—我向宇宙奔跑不停步 |werk= zjnews.zjol.com.cn |datum=2019-02-08 |zugriff=2019-04-29 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url= https://www.zju.edu.cn/2019/0322/c502a1084476/pagem.htm |titel= 光电科学与工程学院2018年度“我为学科添光彩”突出案例出炉 |werk= zju.edu.cn |datum=2019-03-22 |zugriff=2019-04-29 |sprache=zh}}</ref>
* Landekamera (LCAM)<ref>{{Internetquelle |autor=祝梅 |url=https://zjnews.zjol.com.cn/zjnews/zjxw/201902/t20190208_9417221.shtml |titel=浙江大学光电科学与工程学院教授徐之海—我向宇宙奔跑不停步 |werk=zjnews.zjol.com.cn |datum=2019-02-08 |abruf=2019-04-29 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.zju.edu.cn/2019/0322/c502a1084476/pagem.htm |titel=光电科学与工程学院2018年度“我为学科添光彩”突出案例出炉 |werk=zju.edu.cn |datum=2019-03-22 |abruf=2019-04-29 |sprache=zh}}</ref>
* Terrain-Kamera (TCAM)
* Terrain-Kamera (TCAM)
* [[Lunare Niederfrequenzinterferometrie#Chang’e-4-Lander|Niederfrequenzspektrometer]] (VLFRS)<ref name=":0" /> zur Erforschung von Sonnenbursts etc.<ref>{{Internetquelle |autor= 纪奕才、[[Wu Weiren|吴伟仁]] et al. |url= http://jdse.bit.edu.cn/sktcxbcn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=20170208&flag=1&year_id=2017&quarter_id=2 |titel= 在月球背面进行低频射电天文观测的关键技术研究 |werk= jdse.bit.edu.cn |datum= 2017-03-28 |zugriff=2019-07-30 |sprache=zh}}</ref>
* [[Lunare Niederfrequenzinterferometrie#Chang’e-4-Lander|Niederfrequenzspektrometer]] (VLFRS)<ref name=":0" /> zur Erforschung von Sonnenbursts etc.<ref>{{Internetquelle |autor=纪奕才、[[Wu Weiren|吴伟仁]] et al. |url=http://jdse.bit.edu.cn/sktcxbcn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=20170208&flag=1&year_id=2017&quarter_id=2 |titel=在月球背面进行低频射电天文观测的关键技术研究 |werk=jdse.bit.edu.cn |datum=2017-03-28 |abruf=2019-07-30 |sprache=zh}}</ref>
* Neutronen- und Strahlungsdosis-Detektor (''Lunar Neutron and Radiation Dose Detector''; LND), ein von Wissenschaftlern des Instituts für Experimentelle und Angewandte Physik der [[Christian-Albrechts-Universität zu Kiel|Universität Kiel]] unter der Leitung von Robert Wimmer-Schweingruber entwickeltes [[Dosimeter|Neutronendosimeter]], das neben der Messung der für Menschen besonders gefährlichen Neutronenstrahlung, für die es bislang nur stark differierende Modellrechnungen gibt, auch dazu dient, den Wassergehalt des Bodens zu ermitteln.<ref name="journal">{{Internetquelle |autor= 侯东辉, Robert Wimmer-Schweingruber, Sönke Burmeister et al.|url=http://jdse.bit.edu.cn/fileSKTCXB/journal/article/sktcxb/2019/2/PDF/20190203.pdf |titel= 月球粒子辐射环境探测现状 |werk= jdse.bit.edu.cn |datum= 2019-02-26 |abruf=2020-08-28 |sprache=zh}}</ref> Die ersten Ergebnisse wurden Sönke Burmeister vom Institut am 18. April 2019 bei einer feierlichen Zeremonie in Peking überreicht.<ref>{{Internetquelle |autor= Denis Schimmelpfennig |url= https://www.uni-kiel.de/de/universitaet/detailansicht/news/416-mondmission/ |titel= Raketenstart erfolgreich: Chinesische Sonde mit Kieler Experiment auf dem Weg zum Mond |werk= uni-kiel.de |datum=2018-12-07 |zugriff=2019-05-12 }}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url= https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2017/eposter/1320.pdf |titel= The Lunar Lander Neutron & Dosimetry (LND) Experiment on Chang’E4 |werk= hou.usra.edu |zugriff=2019-05-12 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url= http://www.clep.org.cn/n5982341/c6805879/content.html |titel= 国家航天局交接嫦娥四号国际载荷科学数据 发布月球与深空探测合作机会 |werk= clep.org.cn |datum= 2019-04-18 |zugriff=2019-05-12 |sprache=zh}}</ref> Als im Mai/Juni 2020 im Zuge der Vorbereitung auf die Mars-Mission [[Tianwen-1]] die Ressourcen des Chinesischen Tiefraum-Netzwerks zum Teil vom Mondprogramm abgezogen werden mussten, war der Neutronen- und Strahlungsdosis-Detektor das einzige Gerät der Chang’e-4-Mission, das weiter betrieben wurde.<ref>{{Internetquelle |autor=郭超凯 |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/05-29/9198504.shtml |titel=嫦娥四号、玉兔二号进入第十八月夜 科学成果揭示月背着陆区月壤成分 |werk=chinanews.com |datum=2020-05-29 |abruf=2020-05-29 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=李季 |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/06-15/9212827.shtml |titel=嫦娥四号和玉兔二号自主唤醒 进入第十九月昼工作期 |werk=chinanews.com |datum=2020-06-15 |abruf=2020-06-15 |sprache=zh}}</ref>
* Neutronen- und Strahlungsdosis-Detektor (''Lunar Neutron and Radiation Dose Detector''; LND), ein von Wissenschaftlern des Instituts für Experimentelle und Angewandte Physik der [[Christian-Albrechts-Universität zu Kiel|Universität Kiel]] unter der Leitung von Robert Wimmer-Schweingruber entwickeltes [[Dosimeter|Neutronendosimeter]], das neben der Messung der für Menschen besonders gefährlichen Neutronenstrahlung, für die es bislang nur stark differierende Modellrechnungen gibt, auch dazu dient, den Wassergehalt des Bodens zu ermitteln.<ref name="journal">{{Internetquelle |autor=侯东辉, Robert Wimmer-Schweingruber, Sönke Burmeister et al.|url=http://jdse.bit.edu.cn/fileSKTCXB/journal/article/sktcxb/2019/2/PDF/20190203.pdf |titel=月球粒子辐射环境探测现状 |werk=jdse.bit.edu.cn |datum=2019-02-26 |abruf=2020-08-28 |sprache=zh}}</ref> Die ersten Ergebnisse wurden Sönke Burmeister vom Institut am 18. April 2019 bei einer feierlichen Zeremonie in Peking überreicht.<ref>{{Internetquelle |autor=Denis Schimmelpfennig |url=https://www.uni-kiel.de/de/universitaet/detailansicht/news/416-mondmission/ |titel=Raketenstart erfolgreich: Chinesische Sonde mit Kieler Experiment auf dem Weg zum Mond |werk=uni-kiel.de |datum=2018-12-07 |abruf=2019-05-12 }}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2017/eposter/1320.pdf |titel=The Lunar Lander Neutron & Dosimetry (LND) Experiment on Chang’E4 |werk=hou.usra.edu |abruf=2019-05-12 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6805879/content.html |titel=国家航天局交接嫦娥四号国际载荷科学数据 发布月球与深空探测合作机会 |werk=clep.org.cn |datum=2019-04-18 |abruf=2019-05-12 |sprache=zh}}</ref> Als im Mai/Juni 2020 im Zuge der Vorbereitung auf die Mars-Mission [[Tianwen-1]] die Ressourcen des Chinesischen Tiefraum-Netzwerks zum Teil vom Mondprogramm abgezogen werden mussten, war der Neutronen- und Strahlungsdosis-Detektor das einzige Gerät der Chang’e-4-Mission, das weiter betrieben wurde.<ref>{{Internetquelle |autor=郭超凯 |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/05-29/9198504.shtml |titel=嫦娥四号、玉兔二号进入第十八月夜 科学成果揭示月背着陆区月壤成分 |werk=chinanews.com |datum=2020-05-29 |abruf=2020-05-29 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=李季 |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/06-15/9212827.shtml |titel=嫦娥四号和玉兔二号自主唤醒 进入第十九月昼工作期 |werk=chinanews.com |datum=2020-06-15 |abruf=2020-06-15 |sprache=zh}}</ref>
* Der Lander trägt auch einen 2,6 kg schweren Behälter mit Samen und Insekteneiern, um zu testen, ob Pflanzen und Insekten in [[Synergie]] schlüpfen und gemeinsam wachsen können. Das Experiment umfasste Samen von Kartoffeln, Raps, Baumwolle und ''[[Acker-Schmalwand|Arabidopsis thaliana]]'', dazu noch Hefe und [[Drosophila|Taufliegen]]eier.<ref>[http://english.cqu.edu.cn/info/1038/1941.htm Change-4 Probe lands on the moon with “mysterious passenger” of CQU]</ref> Am 7. Januar 2019 spross als erstes die Baumwolle.<ref>{{Internetquelle |autor= 李依环、白宇 |url= http://scitech.people.com.cn/n1/2019/0115/c59405-30541004.html |titel= “太空棉”长出嫩芽 嫦娥四号完成人类首次月面生物试验 |werk= scitech.people.com.cn |datum=2019-01-15 |zugriff=2019-01-17 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= 蒋云龙 |url= http://scitech.people.com.cn/n1/2019/0116/c1007-30544076.html |titel= 月球上的第一片绿叶 |werk= scitech.people.com.cn |datum=2019-01-16 |zugriff=2019-01-17 |sprache=zh}} Enthält Trickfilm mit Erläuterung des Biosphärenexperiments.</ref> Wenn die Larven geschlüpft wären, hätten sie [[Kohlenstoffdioxid|Kohlendioxid]] produziert, während die gekeimten Pflanzen durch [[Photosynthese]] [[Sauerstoff]] freisetzten. Die Wissenschaftler um Xie Gengxin und Liu Hanlong von der [[Chongqing-Universität]] hofften, dass die Pflanzen und Tiere zusammen eine einfache Synergie innerhalb des Behälters schaffen könnten. Eine Miniaturkamera machte jedes Wachstum sichtbar. Als jedoch am 13. Januar am Landeplatz von Chang’e 4 die Mondnacht einbrach, sank die Temperatur in dem Behälter auf −52&nbsp;°C und die Lebewesen starben 212,75 Stunden nachdem sie kurz nach der Landung mittels Bewässerung aus der Hibernation geweckt wurden.<ref>{{Internetquelle |autor= 郭泽华 |url= http://www.chinanews.com/gn/2019/01-15/8729687.shtml |titel= 月球上的嫩芽现在咋样了? |werk= chinanews.com |datum=2019-01-15 |abruf=2020-09-17 |sprache=zh}}</ref> Das Experiment mit Beobachtung der toten Baumwollblätter wurde noch bis Mai 2019 weitergeführt, um die Lebensdauer der Biosphärekammer, ihrer Beleuchtung etc. zu testen. Die Forschergruppe um Xie Gengxin plant, bei zukünftigen Landemissionen erneut Biosphärenexperimente durchzuführen, wenn möglich mit kleinen Schildkröten, um die Langzeitwirkung der geringen Mondanziehungskraft auf höhere Lebewesen zu untersuchen.<ref>{{Internetquelle |autor=Andrew Jones |url=https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/robotic-exploration/china-grew-these-leaves-on-the-moon |titel=China Grew Two Cotton Leaves on the Moon |werk=spectrum.ieee.org |datum=2019-09-30 |abruf=2021-05-14 |sprache=en}}</ref>
* Der Lander trägt auch einen 2,6 kg schweren Behälter mit Samen und Insekteneiern, um zu testen, ob Pflanzen und Insekten in [[Synergie]] schlüpfen und gemeinsam wachsen können. Das Experiment umfasste Samen von Kartoffeln, Raps, Baumwolle und ''[[Acker-Schmalwand|Arabidopsis thaliana]]'', dazu noch Hefe und [[Drosophila|Taufliegen]]eier.<ref>[http://english.cqu.edu.cn/info/1038/1941.htm Change-4 Probe lands on the moon with “mysterious passenger” of CQU]</ref> Am 7. Januar 2019 spross als erstes die Baumwolle.<ref>{{Internetquelle |autor={{lang|zh-Hans|李依环}}{{lang|zh-Hans|白宇}} |url=http://scitech.people.com.cn/n1/2019/0115/c59405-30541004.html |titel={{lang|zh-Hans|“太空棉”长出嫩芽 嫦娥四号完成人类首次月面生物试验}} |werk=scitech.people.com.cn |datum=2019-01-15 |sprache=zh |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20190128184822/http://scitech.people.com.cn/n1/2019/0115/c59405-30541004.html |archiv-datum=2019-01-28 |abruf=2024-11-14}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=蒋云龙 |url=http://scitech.people.com.cn/n1/2019/0116/c1007-30544076.html |titel=月球上的第一片绿叶 |werk=scitech.people.com.cn |datum=2019-01-16 |abruf=2019-01-17 |sprache=zh}} Enthält Trickfilm mit Erläuterung des Biosphärenexperiments.</ref> Wenn die Larven geschlüpft wären, hätten sie [[Kohlenstoffdioxid|Kohlendioxid]] produziert, während die gekeimten Pflanzen durch [[Photosynthese]] [[Sauerstoff]] freisetzten. Die Wissenschaftler um Xie Gengxin und Liu Hanlong von der [[Chongqing-Universität]] hofften, dass die Pflanzen und Tiere zusammen eine einfache Synergie innerhalb des Behälters schaffen könnten. Eine Miniaturkamera machte jedes Wachstum sichtbar. Als jedoch am 13. Januar am Landeplatz von Chang’e 4 die Mondnacht einbrach, sank die Temperatur in dem Behälter auf −52&nbsp;°C und die Lebewesen starben 212,75 Stunden nachdem sie kurz nach der Landung mittels Bewässerung aus der Hibernation geweckt wurden.<ref>{{Internetquelle |autor=郭泽华 |url=http://www.chinanews.com/gn/2019/01-15/8729687.shtml |titel=月球上的嫩芽现在咋样了? |werk=chinanews.com |datum=2019-01-15 |abruf=2020-09-17 |sprache=zh}}</ref> Das Experiment mit Beobachtung der toten Baumwollblätter wurde noch bis Mai 2019 weitergeführt, um die Lebensdauer der Biosphärekammer, ihrer Beleuchtung etc. zu testen. Die Forschergruppe um Xie Gengxin plant, bei zukünftigen Landemissionen erneut Biosphärenexperimente durchzuführen, wenn möglich mit kleinen Schildkröten, um die Langzeitwirkung der geringen Mondanziehungskraft auf höhere Lebewesen zu untersuchen.<ref>{{Internetquelle |autor=Andrew Jones |url=https://spectrum.ieee.org/tech-talk/aerospace/robotic-exploration/china-grew-these-leaves-on-the-moon |titel=China Grew Two Cotton Leaves on the Moon |werk=spectrum.ieee.org |datum=2019-09-30 |abruf=2021-05-14 |sprache=en}}</ref>


=== Rover ===
=== Rover ===
{{Hauptartikel|Jadehase 2}}
{{Hauptartikel|Jadehase 2}}

* Panoramakamera (PCAM)<ref name=":0">{{Literatur |Titel=The scientific objectives and payloads of Chang’E−4 mission |Sammelwerk=Planetary and Space Science |Band=162 |Datum=2018-11-01 |ISSN=0032-0633 |DOI=10.1016/j.pss.2018.02.011 |Seiten=207–215 |Online=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063317300211 |Abruf=2018-12-10}}</ref>
* Panoramakamera (PCAM)<ref name=":0">{{Literatur |Titel=The scientific objectives and payloads of Chang’E−4 mission |Sammelwerk=Planetary and Space Science |Band=162 |Datum=2018-11-01 |ISSN=0032-0633 |DOI=10.1016/j.pss.2018.02.011 |Seiten=207–215 |Online=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0032063317300211 |Abruf=2018-12-10}}</ref>
* Lunar Penetrating Radar (LPR) ist ein [[Bodenradar]]<ref name=":0" />
* Lunar Penetrating Radar (LPR) ist ein [[Bodenradar]]<ref name=":0" />
* Visible und Near-Infrared Imaging Spectrometer (VNIS) für die Bildgebungsspektroskopie<ref>{{Internetquelle |autor=Lin Honglei, Lin Yangting et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019JE006076 |titel=In Situ Photometric Experiment of Lunar Regolith With Visible and Near‐Infrared Imaging Spectrometer On Board the Yutu‐2 Lunar Rover |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2020-02-11 |abruf=2020-05-09 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=林杨挺 et al. |url=http://www.spaceflightfans.cn/72146.html#more-72146 |titel=科研人员对玉兔二号光谱的光照作几何校正 |werk=spaceflightfans.cn |datum=2020-05-09 |abruf=2020-05-09 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Huang Jun et al. |url=http://www.spaceflightfans.cn/wp-content/uploads/2020/05/Diverse-rock-types-detected-in-the-lunar-South-Pole%E2%80%93Aitken.pdf |titel=Diverse rock types detected in the lunar South Pole–Aitken Basin by the Chang’E-4 lunar mission |werk=spaceflightfans.cn |datum=2020-03-12 |abruf=2020-05-09 |sprache=en}}</ref>
* Visible und Near-Infrared Imaging Spectrometer (VNIS) für die Bildgebungsspektroskopie<ref>{{Internetquelle |autor=Lin Honglei, Lin Yangting et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019JE006076 |titel=In Situ Photometric Experiment of Lunar Regolith With Visible and Near‐Infrared Imaging Spectrometer On Board the Yutu‐2 Lunar Rover |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2020-02-11 |abruf=2020-05-09 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://tech.sina.cn/d/tk/2020-05-07/detail-iirczymk0269541.d.html |titel=科研人员对玉兔二号光谱的光照作几何校正 |werk=tech.sina.cn |datum=2020-05-07 |abruf=2022-10-17 |sprache=zh}}</ref>
* Advanced Small Analyzer for Neutrals (ASAN) ist ein Analysator für energetisch neutrale Atome (ENA) des schwedischen Instituts für Weltraumphysik (IRF). Es wird aufzeigen, wie Sonnenwind mit der Mondoberfläche interagiert und vielleicht sogar den Prozess der Entstehung von Mondwasser.<ref>{{Internetquelle |url=https://gbtimes.com/sweden-joins-chinas-historic-mission-land-far-side-moon?feature=chinas-change-4-mission-to-the-far-side-of-the-moon |titel=Sweden joins China's historic mission to land on the far side of the Moon in 2018 |zugriff=2018-12-10 }}</ref>
* Advanced Small Analyzer for Neutrals (ASAN) ist ein Detektor für energetisch neutrale Atome (ENA) des schwedischen Instituts für Weltraumphysik (IRF).<ref>{{Internetquelle |autor=Andrew Jones |url=https://findchina.info/sweden-joins-chinas-historic-mission-land-far-side-moon |titel=Sweden joins China's historic mission to land on the far side of the Moon in 2018 |datum=2016-05-16 |offline=1 |sprache=zh |archiv-url=https://web.archive.org/web/20211228140445/https://findchina.info/sweden-joins-chinas-historic-mission-land-far-side-moon |archiv-datum=2021-12-28 |abruf=2024-11-14}}</ref>


=== Queqiao ===
=== Queqiao ===
* Evaluationsexperiment ''[[Lunare Niederfrequenzinterferometrie#Elsternbrücke|Netherlands-China Low-Frequency Explorer]]'' (NCLE) zur Vorbereitung möglicher, späterer, radioastronomischer Forschungen im niederfrequenten Radiowellenbereich unterhalb von 30&nbsp;MHz, insbesondere im Hinblick auf die Erforschung stark [[Rotverschiebung|rotverschobener]] [[HI-Linie|Strahlung des neutralen Wasserstoffs]] aus dem [[Dunkles Zeitalter (Kosmologie)|dunklen Zeitalter]].<ref>{{Internetquelle |url= https://www.astron.nl/dsl2015/ |titel= Discovering the Sky at the Longest Wavelengths |werk= astron.nl |zugriff=2019-07-30 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= [[Heino Falcke (Astronom)|Heino Falcke]], Hong Xiaoyu et al. |url= https://www.astron.nl/dsl2015/Documents/DSL_one_page_summary.pdf |titel= DSL: Discovering the Sky at the Longest Wavelengths |werk= astron.nl |zugriff=2019-07-30 |sprache=en}}</ref> Unterhalb der irdischen Ionosphäre sind derartige Experimente wegen deren Abschirmwirkung aussichtslos und im niederen Erdorbit stört zu viel [[Lichtverschmutzung#Einschränkung der astronomischen Beobachtung und Forschung|elektromagnetische Verschmutzung]].<ref>{{Internetquelle
* Evaluationsexperiment ''[[Lunare Niederfrequenzinterferometrie#Elsternbrücke|Netherlands-China Low-Frequency Explorer]]'' (NCLE) zur Vorbereitung möglicher, späterer, radioastronomischer Forschungen im niederfrequenten Radiowellenbereich unterhalb von 30&nbsp;MHz, insbesondere im Hinblick auf die Erforschung stark [[Rotverschiebung|rotverschobener]] [[HI-Linie|Strahlung des neutralen Wasserstoffs]] aus dem [[Dunkles Zeitalter (Kosmologie)|dunklen Zeitalter]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.astron.nl/dsl2015/ |titel=Discovering the Sky at the Longest Wavelengths |werk=astron.nl |abruf=2019-07-30 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=[[Heino Falcke (Astronom)|Heino Falcke]], Hong Xiaoyu et al. |url=https://www.astron.nl/dsl2015/Documents/DSL_one_page_summary.pdf |titel=DSL: Discovering the Sky at the Longest Wavelengths |werk=astron.nl |abruf=2019-07-30 |sprache=en}}</ref> Unterhalb der irdischen Ionosphäre sind derartige Experimente wegen deren Abschirmwirkung aussichtslos und im niederen Erdorbit stört zu viel [[Lichtverschmutzung#Einschränkung der astronomischen Beobachtung und Forschung|elektromagnetische Verschmutzung]].<ref>{{Internetquelle
|autor=Marc Klein Wolt
| url= https://www.ru.nl/astrophysics/radboud-radio-lab/projects/netherlands-china-low-frequency-explorer-ncle/
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== Landezone ==
== Landezone ==
[[Datei:KraterChange4.jpg|mini|300px|Landestelle im Von-Kármán-Krater]]
Landeplatz ist der [[Von Kármán (Mondkrater)|Von-Kármán-Krater]]<ref name="SpudisChinasJourney">{{Internetquelle |autor=Paul D. Spudis |url=https://www.airspacemag.com/daily-planet/chinas-journey-lunar-far-side-missed-opportunity-180963703/ |titel=China’s Journey to the Lunar Far Side: A Missed Opportunity? |zugriff=2018-12-10 |sprache=en}}</ref> (180&nbsp;km Durchmesser) im Südpol-Aitken-Becken auf der erdabgewandten Seite des Mondes.<ref name="SpudisChinasJourney" /> Der Von-Kármán-Krater ist von bis zu 10&nbsp;km hohen Bergen umgeben, und der Landeplatz liegt auf einer „Meereshöhe“ von 5935 m.<ref>{{Internetquelle |url= http://aircas.ac.cn/dtxw/rdxw/201901/t20190112_5228235.html |titel= 嫦娥四号任务圆满成功 北京航天飞行控制中心致信空天院 |werk= aircas.cas.cn |datum= 2019-01-12 |zugriff=2019-05-31 |sprache=zh}}</ref>

Die Fläche, auf der eine Landung möglich war, betrug nur 1/8 der Zielfläche, die die Vorgängersonde Chang’e 3 im Dezember 2013 zur Verfügung hatte. Daher musste Chang’e 4 praktisch senkrecht landen, ein recht riskantes Manöver.<ref>{{Internetquelle |autor= 刘锟 |url= https://www.jfdaily.com/news/detail?id=125402 |titel= “玉兔二号”月球车顺利踏上月球背面!后续还将完成哪些使命? |werk= jfdaily.com |datum= 2019-01-04 |zugriff=2019-05-07 |sprache=zh}}</ref> Wie bei der Vorgängersonde unterbrach Chang’e 4 eine Minute vor der Landung für etwa 13 Sekunden den Abstieg, um sich 99 m über dem Boden mit Hilfe eines vom [[Shanghai]]er Institut für technische Physik der [[Chinesische Akademie der Wissenschaften|Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] (中国科学院上海技术物理研究所) entwickelten und gebauten Laser-Entfernungsmessers und eines [[Laserscanning#Airborne Laserscanning|dreidimensional abbildenden Laserscanners]] desselben Instituts selbstständig einen ebenen und von Felsbrocken freien Platz zu suchen,<ref>{{Internetquelle |url= http://www.sitp.ac.cn/xwzx/kydt/201901/t20190107_5225393.html |titel= 嫦娥四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆 上海技物所3台载荷均工作正常 |werk= sitp.ac.cn |datum= 2019-01-07 |zugriff=2019-05-17 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url= http://www.cast.cn/Item/Show.asp?m=1&d=6511 |titel= 叶培建院士带你看落月 |werk= cast.cn |datum= 2019-01-03 |zugriff=2019-05-17 |sprache=zh}}</ref>
Landeplatz ist der [[Von Kármán (Mondkrater)|Von-Kármán-Krater]]<ref name="SpudisChinasJourney">{{Internetquelle |autor=Paul D. Spudis |url=https://www.airspacemag.com/daily-planet/chinas-journey-lunar-far-side-missed-opportunity-180963703/ |titel=China’s Journey to the Lunar Far Side: A Missed Opportunity? |abruf=2018-12-10 |sprache=en}}</ref> (180&nbsp;km Durchmesser) im Südpol-Aitken-Becken auf der erdabgewandten Seite des Mondes.<ref name="SpudisChinasJourney" /> Der Von-Kármán-Krater ist von bis zu 10&nbsp;km hohen Bergen umgeben, und der Landeplatz liegt auf einer „Meereshöhe“ von 5935 m.<ref>{{Internetquelle |url=http://aircas.ac.cn/dtxw/rdxw/201901/t20190112_5228235.html |titel=嫦娥四号任务圆满成功 北京航天飞行控制中心致信空天院 |werk=aircas.cas.cn |datum=2019-01-12 |abruf=2019-05-31 |sprache=zh}}</ref>
auf den sie sich dann langsam absenkte.<ref>{{Internetquelle |url= http://www.clep.org.cn/n5982341/c6805171/content.html |titel= 嫦娥四号探测器实拍降落视频发布 |werk= clep.org.cn |datum= 2019-01-11 |zugriff=2019-05-11 |sprache=zh}} Enthält von der Landekamera aufgenommenes Video der letzten 6 Minuten des Abstiegs und Schaubild mit Erläuterung der einzelnen Phasen der Landung.</ref>
Die Fläche, auf der eine Landung möglich war, betrug nur 1/8 der Zielfläche, die die Vorgängersonde Chang’e 3 im Dezember 2013 zur Verfügung hatte. Daher musste Chang’e 4 praktisch senkrecht landen, ein recht riskantes Manöver.<ref>{{Internetquelle |autor=刘锟 |url=https://www.jfdaily.com/news/detail?id=125402 |titel=“玉兔二号”月球车顺利踏上月球背面!后续还将完成哪些使命? |werk=jfdaily.com |datum=2019-01-04 |abruf=2019-05-07 |sprache=zh}}</ref> Wie bei der Vorgängersonde unterbrach Chang’e 4 eine Minute vor der Landung für etwa 13 Sekunden den Abstieg, um sich 99 m über dem Boden mit Hilfe eines vom [[Shanghaier Institut für technische Physik]] der [[Chinesische Akademie der Wissenschaften|Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] entwickelten und gebauten Laser-Entfernungsmessers und eines [[Laserscanning#Airborne Laserscanning|dreidimensional abbildenden Laserscanners]] desselben Instituts selbstständig einen ebenen und von Felsbrocken freien Platz zu suchen,<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sitp.ac.cn/xwzx/kydt/201901/t20190107_5225393.html |titel=嫦娥四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆 上海技物所3台载荷均工作正常 |werk=sitp.ac.cn |datum=2019-01-07 |abruf=2019-05-17 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.cast.cn/Item/Show.asp?m=1&d=6511 |titel=叶培建院士带你看落月 |werk=cast.cn |datum=2019-01-03 |abruf=2019-05-17 |sprache=zh}}</ref>
Eines der Hauptprobleme hierbei war, dass der während der letzten Phase des Abstiegs der vom Triebwerk aufgewirbelte, [[Elektrostatik|elektrostatisch aufgeladene]] Mondstaub die Systeme der Sonde gefährden konnte.<ref>{{Internetquelle |autor= Helga Rietz|url= https://www.deutschlandfunk.de/schwebender-staub-auf-dem-mond.676.de.html?dram:article_id=216658 |titel= Schwebender Staub auf dem Mond |werk= deutschlandfunk.de |datum= 2012-08-01 |zugriff=2019-05-14 }}</ref><ref>{{Internetquelle |url= https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/mond-forscher-warnen-vor-kurzschluessen-auf-dem-mond-a-464287.html |titel= Forscher warnen vor Kurzschlüssen auf dem Mond |werk= spiegel.de |datum= 2007-02-05 |zugriff=2019-05-14 }}</ref>
auf den sie sich dann langsam absenkte.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6805171/content.html |titel=嫦娥四号探测器实拍降落视频发布 |werk=clep.org.cn |datum=2019-01-11 |abruf=2019-05-11 |sprache=zh}} Enthält von der Landekamera aufgenommenes Video der letzten 6 Minuten des Abstiegs und Schaubild mit Erläuterung der einzelnen Phasen der Landung.</ref>
Daher hatte die Gruppe Weltraummechanik (空间力学团队) des Instituts für Maschinenbau der [[Tianjin-Universität]] unter der Leitung von Cui Yuhong (崔玉红) und Wang Jianshan (王建山) in aufwendigen Computersimulationen und praktischen Experimenten einen möglichst sanften Landeablauf entwickelt.<ref>{{Internetquelle |autor= 刘晓艳 |url= http://news.tju.edu.cn/info/1003/43212.htm |titel= 天津大学空间力学团队助“力”国家空间探测工程 多项科研成果应用于“嫦娥”系列和火星探测计划 |werk= tju.edu.cn/ |datum= 2019-01-30 |zugriff=2019-05-13 |sprache=zh}} Die von der Gruppe Weltraummechanik entwickelte Methode soll auch Ende 2019 bei [[Chang’e 5|Chang'e-5]] sowie im April 2021 bei der Landung der Marssonde [[Chinesische Mars-Mission 2020|Yinghuo-2]] zum Einsatz kommen.</ref>
Eines der Hauptprobleme hierbei war, dass der während der letzten Phase des Abstiegs der vom Triebwerk, einem [[YF-36#YF-36|YF-36]] mit zwischen 1,5&nbsp;kN und 7,5&nbsp;kN regelbarer Schubkraft, aufgewirbelte, [[Elektrostatik|elektrostatisch aufgeladene]] Mondstaub die Systeme der Sonde gefährden konnte.<ref>{{Internetquelle |autor=Helga Rietz|url=https://www.deutschlandfunk.de/schwebender-staub-auf-dem-mond.676.de.html?dram:article_id=216658 |titel=Schwebender Staub auf dem Mond |werk=deutschlandfunk.de |datum=2012-08-01 |abruf=2019-05-14 }}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/mond-forscher-warnen-vor-kurzschluessen-auf-dem-mond-a-464287.html |titel=Forscher warnen vor Kurzschlüssen auf dem Mond |werk=spiegel.de |datum=2007-02-05 |abruf=2019-05-14 }}</ref>
Das Aufsetzen auf den Boden am 3. Januar 2019 um 02:26 UTC erfolgte dann auch ohne Probleme.<ref>{{Internetquelle |autor= 唐艳飞 |url= https://www.guancha.cn/industry-science/2019_01_03_485534.shtml |titel= 嫦娥四号成功着陆月背!传回世界首张近距拍摄月背影像图 |werk= guancha.cn |datum= 2019-01-03 |zugriff=2019-01-06 |sprache=zh}}</ref>
Daher hatte die Gruppe Weltraummechanik (空间力学团队) des Instituts für Maschinenbau der [[Tianjin-Universität]] unter der Leitung von Cui Yuhong (崔玉红) und Wang Jianshan (王建山) in aufwendigen Computersimulationen und praktischen Experimenten einen möglichst sanften Landeablauf entwickelt.<ref>{{Internetquelle |autor=刘晓艳 |url=http://news.tju.edu.cn/info/1003/43212.htm |titel=天津大学空间力学团队助“力”国家空间探测工程 多项科研成果应用于“嫦娥”系列和火星探测计划 |werk=tju.edu.cn/ |datum=2019-01-30 |abruf=2019-05-13 |sprache=zh}} Die von der Gruppe Weltraummechanik entwickelte Methode soll auch Ende 2019 bei [[Chang’e 5|Chang'e-5]] sowie im April 2021 bei der Landung der Marssonde [[Chinesische Mars-Mission 2020|Yinghuo-2]] zum Einsatz kommen.</ref>
Das Aufsetzen auf den Boden am 3. Januar 2019 um 02:26 Uhr UTC erfolgte dann auch ohne Probleme.<ref>{{Internetquelle |autor=唐艳飞 |url=https://www.guancha.cn/industry-science/2019_01_03_485534.shtml |titel=嫦娥四号成功着陆月背!传回世界首张近距拍摄月背影像图 |werk=guancha.cn |datum=2019-01-03 |abruf=2019-01-06 |sprache=zh}}</ref>


Noch im Januar 2019 beantragte China bei der [[Internationale Astronomische Union|Internationalen Astronomischen Union]], die Landestelle 天河基地 (Pinyin ''Tiānhé Jīdì''), also „Basis Milchstraße“ zu nennen, ein Bezug zu der [[Kuhhirte und Weberin|Sage vom Kuhhirten und der Weberin]], wo die [[Milchstraße]] die beiden Liebenden trennt und nur einmal im Jahr von einem eine Brücke bildenden Schwarm Elstern (der heutige [[Elsternbrücke (Relaissatellit)|Relaissatellit Elsternbrücke]]) überbrückt wird. Am 4. Februar 2019 wurde dem Antrag von der IAU stattgegeben, der lateinische Name der Landestelle lautet „Statio Tianhe“.<ref>{{Internetquelle |autor= 陈海波 |url= http://www.xinhuanet.com/tech/2019-02/16/c_1124122382.htm |titel= 月球上多了5个中国名字 |werk= xinhuanet.com |datum= 2019-02-16 |zugriff=2019-09-26 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url= https://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/15781?__fsk=-1439113972 |titel=Planetary Names: Landing site name: Statio Tianhe on Moon |werk= planetarynames.wr.usgs.gov |datum= 2019-02-18 |zugriff=2019-09-26 |sprache=en}}</ref>
Noch im Januar 2019 beantragte China bei der [[Internationale Astronomische Union|Internationalen Astronomischen Union]], die Landestelle 天河基地 (Pinyin ''Tiānhé Jīdì''), also „Basis Milchstraße“ zu nennen, ein Bezug zu der [[Kuhhirte und Weberin|Sage vom Kuhhirten und der Weberin]], wo die [[Milchstraße]] die beiden Liebenden trennt und nur einmal im Jahr von einem eine Brücke bildenden Schwarm Elstern (der heutige [[Elsternbrücke (Relaissatellit)|Relaissatellit Elsternbrücke]]) überbrückt wird. Am 4. Februar 2019 wurde dem Antrag von der IAU stattgegeben, der lateinische Name der Landestelle lautet „Statio Tianhe“.<ref>{{Internetquelle |autor=陈海波 |url=http://tech.chinadaily.com.cn/a/201902/16/WS5c67c7c7a31010568bdca1eb.html |titel=月球上多了5个中国名字 |werk=tech.chinadaily.com.cn |datum=2019-02-16 |abruf=2022-10-17 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/15781?__fsk=-1439113972 |titel=Planetary Names: Landing site name: Statio Tianhe on Moon |werk=planetarynames.wr.usgs.gov |datum=2019-02-18 |abruf=2019-09-26 |sprache=en}}</ref>


In den folgenden Monaten analysierten Forscher vom Labor für Mond- und Tiefraumerkundung der [[Nationale Astronomische Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften|Nationalen Astronomischen Observatorien]], der Fakultät für Astronomie und Weltraumwissenschaften an der [[Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] sowie von der [[Chinesische Akademie für Weltraumtechnologie|Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie]], der Herstellerfirma der Sonde, die von der Landekamera und der Terrain-Kamera des Landers und der Panoramakamera des Rovers aufgenommenen Fotos und setzten sie in Bezug zu den von [[Chang’e 2]] sowie dem [[Lunar Reconnaissance Orbiter]] der [[NASA]] erstellten Mondkarten. Nach [[Photogrammetrie|photogrammetrischer]] Auswertung der Bilder konnte die Landestelle auf 177,5991° östlicher Länge und 45,4446° südlicher Breite bestimmt werden, was eine Abweichung von 348 m in der Länge und 226 m in der Breite, also insgesamt 415 m im Vergleich zu den LRO-Daten bedeutet. Zu erklären ist dies mit Messfehlern bei der Bestimmung des Orbits der NASA-Sonde, mit dem unregelmäßigen Gravitationsfeld des Mondes auf seiner Rückseite und in der Kamera begründeten Faktoren. Daher soll nun der Lander von Chang’e 4 als geodätischer Referenzpunkt für die Navigation von [[Jadehase 2]] und für zukünftige Landungen auf der Mondrückseite verwendet werden.<ref>{{Internetquelle |autor= Liu Jianjun, Li Chunlai et al. |url= https://www.nature.com/articles/s41467-019-12278-3 |titel= Descent trajectory reconstruction and landing site positioning of Chang’e-4 on the lunar farside |werk= nature.com |datum= 2019-09-24 |zugriff=2019-09-26 |sprache=en}}</ref>
In den folgenden Monaten analysierten Forscher vom [[Nationale Astronomische Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften#Struktur|Schwerpunktlabor für Mond- und Tiefraumerkundung der Nationalen Astronomischen Observatorien]], der Fakultät für Astronomie und Weltraumwissenschaften an der [[Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] sowie von der [[Chinesische Akademie für Weltraumtechnologie|Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie]], der Herstellerfirma der Sonde, die von der Landekamera und der Terrain-Kamera des Landers und der Panoramakamera des Rovers aufgenommenen Fotos und setzten sie in Bezug zu den von [[Chang’e 2]] sowie dem [[Lunar Reconnaissance Orbiter]] der [[NASA]] erstellten Mondkarten. Nach [[Photogrammetrie|photogrammetrischer]] Auswertung der Bilder konnte die Landestelle auf 177,5991° östlicher Länge und 45,4446° südlicher Breite bestimmt werden, was eine Abweichung von 348 m in der Länge und 226 m in der Breite, also insgesamt 415 m im Vergleich zu den LRO-Daten bedeutet. Zu erklären ist dies mit Messfehlern bei der Bestimmung des Orbits der NASA-Sonde, mit dem unregelmäßigen Gravitationsfeld des Mondes auf seiner Rückseite und in der Kamera begründeten Faktoren. Daher soll nun der Lander von Chang’e 4 als geodätischer Referenzpunkt für die Navigation von [[Jadehase 2]] und für zukünftige Landungen auf der Mondrückseite verwendet werden.<ref>{{Internetquelle |autor=Liu Jianjun, Li Chunlai et al. |url=https://www.nature.com/articles/s41467-019-12278-3 |titel=Descent trajectory reconstruction and landing site positioning of Chang’e-4 on the lunar farside |werk=nature.com |datum=2019-09-24 |abruf=2019-09-26 |sprache=en}}</ref>


{{Großes Bild|The first panorama from the far side of the moon.jpg|2000|Panoramaaufnahme des Landegebietes}}
{{Großes Bild|The first panorama from the far side of the moon.jpg|2000|Panoramaaufnahme des Landegebietes. Der Rover hat den Lander in Richtung Süden verlassen und biegt nach Westen ab.}}


== Ergebnisse ==
== Ergebnisse ==
{{Hauptartikel|Von Kármán (Mondkrater)}}
{{Hauptartikel|Von Kármán (Mondkrater)}}
<!-- [[Datei:Aufbau Mond.png|mini|Schematischer Aufbau des Mondes (links: erdzugewandte Vorderseite, rechts: Rückseite)]]
<!-- [[Datei:Aufbau Mond.png|mini|Schematischer Aufbau des Mondes (links: erdzugewandte Vorderseite, rechts: Rückseite)]]
Schon bei der [[Chang’e 3#Ergebnisse|Chang'e-3-Mission]] hatte man mit Bedacht die Landestelle in der Nähe eines Kraters gewählt, und zwar so, dass der Lander noch auf ebenem Grund sicher landen konnte, während der Rover ohne weitere Bohrungen bereits Zugriff auf Auswurfmaterial aus 40–50 m Tiefe hatte, das durch den den Krater produzierenden Meteoriteneinschlag an die Oberfläche geschleudert worden war. Bei Chang'e 4 ging man nun einen Schritt weiter. Das [[Südpol-Aitken-Becken]], mit 2500 km Durchmesser einer der größten Krater des Sonnensystems, entstand vor etwa 4 Milliarden Jahren, als ein sehr großer Einschlagkörper die Mondkruste (also die oberste Schicht des Mondes) weitgehend abtrug. Spätere Einschläge erzeugten dann den Von-Kármán-Krater und den nordöstlich davon gelegenen [[Finsen (Mondkrater)|Finsen-Krater]]. Der Vorteil dieser Stelle lag für die Ingenieure darin, dass der ebene Boden des Von-Kármán-Kraters eine sichere Landung gewährleistete, während man hoffte, dass der den benachbarten Finsen-Krater produzierende Einschlag Material aus großer Tiefe nach oben geschleudert hatte.<ref>{{Internetquelle |autor= Dirk Eidemüller |url= https://www.pro-physik.de/nachrichten/der-mond-zeigt-seinen-mantel |titel= Der Mond zeigt seinen Mantel |werk=pro-physik.de |datum= 2019-05-15 |zugriff=2019-05-16 }}</ref><ref>{{Internetquelle |url= http://jdse.bit.edu.cn/sktcxbcn/ch/index.aspx?year_id=2018&quarter_id=1 |titel= 月背探测预选着陆区科学目标分析 |werk=jdse.bit.edu.cn |zugriff=2019-05-18 |sprache=zh}}</ref>
Schon bei der [[Chang’e 3#Ergebnisse|Chang'e-3-Mission]] hatte man mit Bedacht die Landestelle in der Nähe eines Kraters gewählt, und zwar so, dass der Lander noch auf ebenem Grund sicher landen konnte, während der Rover ohne weitere Bohrungen bereits Zugriff auf Auswurfmaterial aus 40–50 m Tiefe hatte, das durch den den Krater produzierenden Meteoriteneinschlag an die Oberfläche geschleudert worden war. Bei Chang'e 4 ging man nun einen Schritt weiter. Das [[Südpol-Aitken-Becken]], mit 2500 km Durchmesser einer der größten Krater des Sonnensystems, entstand vor etwa 4 Milliarden Jahren, als ein sehr großer Einschlagkörper die Mondkruste (also die oberste Schicht des Mondes) weitgehend abtrug. Spätere Einschläge erzeugten dann den Von-Kármán-Krater und den nordöstlich davon gelegenen [[Finsen (Mondkrater)|Finsen-Krater]]. Der Vorteil dieser Stelle lag für die Ingenieure darin, dass der ebene Boden des Von-Kármán-Kraters eine sichere Landung gewährleistete, während man hoffte, dass der den benachbarten Finsen-Krater produzierende Einschlag Material aus großer Tiefe nach oben geschleudert hatte.<ref>{{Internetquelle |autor=Dirk Eidemüller |url=https://www.pro-physik.de/nachrichten/der-mond-zeigt-seinen-mantel |titel=Der Mond zeigt seinen Mantel |werk=pro-physik.de |datum=2019-05-15 |abruf=2019-05-16 }}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://jdse.bit.edu.cn/sktcxbcn/ch/index.aspx?year_id=2018&quarter_id=1 |titel=月背探测预选着陆区科学目标分析 |werk=jdse.bit.edu.cn |abruf=2019-05-18 |sprache=zh}}</ref>


=== Mantelmaterial ===
=== Mantelmaterial ===
Diese Hoffnung wurde erfüllt. Als sich eine Gruppe von Wissenschaftlern der [[Nationale Astronomische Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften|Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] sowie vom Shanghaier Institut für technische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dem Hersteller des auf den Rover [[Jadehase 2]] montierten [[Infrarotspektroskopie| Infrarotspektrometers]] (''Visible and Near-infrared Imaging Spectrometer'' bzw. VNIS),<ref>{{Internetquelle |url= http://www.sitp.ac.cn/xwzx/kydt/201901/t20190107_5225393.html |titel= 嫦娥四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆 上海技物所3台载荷均工作正常 |werk= sitp.ac.cn |datum= 2019-01-07 |zugriff=2019-05-16 |sprache=zh}}</ref> die Daten ansahen, die dieser an zwei 30 m auseinanderliegenden Stellen ermittelt hatte, fiel ihnen als allererstes die außergewöhnliche Menge an [[kalzium]]armen [[Orthopyroxene]]n (Pyroxene mit [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombischer]] Symmetrie) auf. Eine weitere Analyse ergab, dass die an jenen zwei Stellen am häufigsten im [[Mond#Regolith|Regolith]] vorkommende Mineralgruppe [[Olivingruppe|Olivine]] waren, danach die kalziumarmen Pyroxene, und nur sehr wenig kalziumreiche Pyroxene. Mondgestein mit dieser Zusammensetzung war bisher noch nie gefunden worden, und die Forscher um [[Li Chunlai]] kamen zu dem Schluss, dass es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um [[Mond#Innerer Aufbau|Mantelmaterial]] handelt, das bei der Entstehung des Finsen-Kraters ausgeworfen worden war, also um Material aus der Schicht unterhalb der auf der [[Mondrückseite]] 150 km dicken Kruste.<ref>{{Internetquelle |url= http://news.kedo.gov.cn/c/2019-05-16/971326.shtml |titel= 嫦娥四号月球背面重大成果:发现月幔源物质初步证据 |werk=news.kedo.gov.cn |datum= 2019-05-16 |zugriff=2019-05-16 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url= http://www.nao.cas.cn/xwzx/gdtpxw/201905/t20190516_5296199.html |titel= 国家天文台基于嫦娥四号探测数据发现月球背面幔源物质初步证据 |werk=nao.cas.cn |datum= 2019-05-16 |zugriff=2019-05-16 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url= http://english.nao.cas.cn/focus2015/201905/t20190515_209738.html |titel= China's Chang'E 4 mission discovered new "secrets" from far side of the moon |werk=english.nao.cas.cn |datum= 2019-05-15 |zugriff=2019-05-16 |sprache=en}}</ref>
Diese Hoffnung wurde erfüllt. Als sich eine Gruppe von Wissenschaftlern der [[Nationale Astronomische Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften|Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] sowie vom Shanghaier Institut für technische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dem Hersteller des auf den Rover [[Jadehase 2]] montierten [[Infrarotspektroskopie| Infrarotspektrometers]] (''Visible and Near-infrared Imaging Spectrometer'' bzw. VNIS),<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sitp.ac.cn/xwzx/kydt/201901/t20190107_5225393.html |titel=嫦娥四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆 上海技物所3台载荷均工作正常 |werk=sitp.ac.cn |datum=2019-01-07 |abruf=2019-05-16 |sprache=zh}}</ref> die Daten ansahen, die dieser an zwei 30 m auseinanderliegenden Stellen ermittelt hatte, fiel ihnen als allererstes die außergewöhnliche Menge an [[kalzium]]armen [[Orthopyroxene]]n (Pyroxene mit [[Orthorhombisches Kristallsystem|orthorhombischer]] Symmetrie) auf. Eine weitere Analyse ergab, dass die an jenen zwei Stellen am häufigsten im [[Mond#Regolith|Regolith]] vorkommende Mineralgruppe [[Olivingruppe|Olivine]] waren, danach die kalziumarmen Pyroxene, und nur sehr wenig kalziumreiche Pyroxene. Mondgestein mit dieser Zusammensetzung war bisher noch nie gefunden worden, und die Forscher um [[Li Chunlai]] kamen zu dem Schluss, dass es sich mit großer Wahrscheinlichkeit um [[Mond#Innerer Aufbau|Mantelmaterial]] handelt, das bei der Entstehung des Finsen-Kraters ausgeworfen worden war, also um Material aus der Schicht unterhalb der auf der [[Mondrückseite]] 150 km dicken Kruste.<ref>{{Internetquelle |url=http://news.kedo.gov.cn/c/2019-05-16/971326.shtml |titel=嫦娥四号月球背面重大成果:发现月幔源物质初步证据 |werk=news.kedo.gov.cn |datum=2019-05-16 |abruf=2019-05-16 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.nao.cas.cn/xwzx/gdtpxw/201905/t20190516_5296199.html |titel=国家天文台基于嫦娥四号探测数据发现月球背面幔源物质初步证据 |werk=nao.cas.cn |datum=2019-05-16 |abruf=2019-05-16 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://english.nao.cas.cn/focus2015/201905/t20190515_209738.html |titel=China's Chang'E 4 mission discovered new "secrets" from far side of the moon |werk=english.nao.cas.cn |datum=2019-05-15 |abruf=2019-05-16 |sprache=en}}</ref>


Am 15. Mai 2019 veröffentlichten Li Chunlai und seine Kollegen ihren Bericht in der britischen Fachzeitschrift [[Nature]].<ref>{{Internetquelle |autor= Li Chunlai et al. |url= https://www.nature.com/articles/s41586-019-1189-0 |titel= Chang’E-4 initial spectroscopic identification of lunar far-side mantle-derived materials |werk=nature.com |datum= 2019-05-15 |zugriff=2019-05-16 |sprache=en}}</ref>
Am 15. Mai 2019 veröffentlichten Li Chunlai und seine Kollegen ihren Bericht in der britischen Fachzeitschrift [[Nature]].<ref>{{Internetquelle |autor=Li Chunlai et al. |url=https://www.nature.com/articles/s41586-019-1189-0 |titel=Chang’E-4 initial spectroscopic identification of lunar far-side mantle-derived materials |werk=nature.com |datum=2019-05-15 |abruf=2019-05-16 |sprache=en}}</ref>
In einem in derselben Ausgabe veröffentlichten Kommentar stimmte Patrick Pinet, stellvertretender Direktor des Institut de Recherches en Astrophysique et Planétologie der [[Universität Paul Sabatier]] in [[Toulouse]] und einer der Betreuer des dem chinesischen VNIS ähnlichen OMEGA ''Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometers'' an Bord der europäischen [[Mars Express|Mars-Express-Sonde]],<ref>{{Internetquelle |url= http://sci.esa.int/mars-express/49527-patrick-pinet/ |titel= Patrick Pinet |werk= sci.esa.int |datum= 2011-11-04 |zugriff=2019-05-16 |sprache=en}}</ref>
In einem in derselben Ausgabe veröffentlichten Kommentar stimmte Patrick Pinet, stellvertretender Direktor des Institut de Recherches en Astrophysique et Planétologie der [[Universität Paul Sabatier]] in [[Toulouse]] und einer der Betreuer des dem chinesischen VNIS ähnlichen OMEGA ''Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometers'' an Bord der europäischen [[Mars Express|Mars-Express-Sonde]],<ref>{{Internetquelle |url=http://sci.esa.int/mars-express/49527-patrick-pinet/ |titel=Patrick Pinet |werk=sci.esa.int |datum=2011-11-04 |abruf=2019-05-16 |sprache=en}}</ref>
den Ergebnissen der chinesischen Forscher im Prinzip zu, regte aber an, dass Jadehase 2 im weiteren Verlauf nicht nur den feinkörnigen Boden, sondern auch das reflektierte Licht von größeren Felsbrocken untersuchen sollte.<ref>{{Internetquelle |autor= Patrick Pinet |url= https://www.nature.com/articles/d41586-019-01479-x |titel= The Moon’s mantle unveiled |werk=nature.com |datum= 2019-05-15 |zugriff=2019-05-16 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= Daniela Albat |url= https://www.scinexx.de/news/kosmos/blick-auf-den-mantel-des-mondes/ |titel= Blick auf den Mantel des Mondes – Mondrover "Jadehase 2" identifiziert lunares Mantelmaterial in großem Kraterbecken |werk=scinexx.de |datum= 2019-05-16 |zugriff=2019-05-16 }}</ref>
den Ergebnissen der chinesischen Forscher im Prinzip zu, regte aber an, dass Jadehase 2 im weiteren Verlauf nicht nur den feinkörnigen Boden, sondern auch das reflektierte Licht von größeren Felsbrocken untersuchen sollte.<ref>{{Internetquelle |autor=Patrick Pinet |url=https://www.nature.com/articles/d41586-019-01479-x |titel=The Moon’s mantle unveiled |werk=nature.com |datum=2019-05-15 |abruf=2019-05-16 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Daniela Albat |url=https://www.scinexx.de/news/kosmos/blick-auf-den-mantel-des-mondes/ |titel=Blick auf den Mantel des Mondes – Mondrover "Jadehase 2" identifiziert lunares Mantelmaterial in großem Kraterbecken |werk=scinexx.de |datum=2019-05-16 |abruf=2019-05-16 }}</ref>


Derzeit liegt die Priorität der Forscher um Li Chunlai jedoch darin, den Rover etwa 2 km nach Südwesten zu steuern. Der Landeplatz von Chang'e 4 befindet sich genau am Rand der Zone, in der Auswurfmaterial vom Finsen-Krater, das seinerzeit strahlenförmig in alle Richtungen geschleudert worden war, auf der Mondoberfläche liegt. Wenn es gelingt, den Rover 2 km radial vom Finsen-Krater wegzufahren, müsste er laut den von den Orbitern Chang'e 1 und Chang'e 2 gemachten Fotos und Spektrogrammen auf nicht von Mantelmaterial kontaminierten Basalt-Regolith stoßen, den die Wissenschaftler zu Vergleichszwecken untersuchen wollen.<ref>{{Internetquelle |url= http://www.clep.org.cn/n5982341/c6806330/content.html |titel= 嫦娥四号首批科学成果发表 玉兔二号揭示月球深部物质 |werk=clep.org.cn |datum= 2019-05-16 |zugriff=2019-05-18 |sprache=zh}}</ref>
Derzeit liegt die Priorität der Forscher um Li Chunlai jedoch darin, den Rover etwa 2 km nach Südwesten zu steuern. Der Landeplatz von Chang'e 4 befindet sich genau am Rand der Zone, in der Auswurfmaterial vom Finsen-Krater, das seinerzeit strahlenförmig in alle Richtungen geschleudert worden war, auf der Mondoberfläche liegt. Wenn es gelingt, den Rover 2 km radial vom Finsen-Krater wegzufahren, müsste er laut den von den Orbitern Chang'e 1 und Chang'e 2 gemachten Fotos und Spektrogrammen auf nicht von Mantelmaterial kontaminierten Basalt-Regolith stoßen, den die Wissenschaftler zu Vergleichszwecken untersuchen wollen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6806330/content.html |titel=嫦娥四号首批科学成果发表 玉兔二号揭示月球深部物质 |werk=clep.org.cn |datum=2019-05-16 |abruf=2019-05-18 |sprache=zh}}</ref>
Aufgrund des unebenen Geländes ist dies jedoch nicht einfach. Am 4. November 2019, am Ende des 11. Mondtags, befand sich der Rover 218 m ''nord''westlich des Landers.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6808008/content.html |titel=嫦娥四号着陆器和巡视器完成第十一月昼工作,进入第十一月夜 |werk= clep.org.cn |datum= 2019-11-04 |zugriff=2019-11-06 |sprache=zh}}</ref>
Aufgrund des unebenen Geländes ist dies jedoch nicht einfach. Am 4. November 2019, am Ende des 11. Mondtags, befand sich der Rover 218 m ''nord''westlich des Landers.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6808008/content.html |titel=嫦娥四号着陆器和巡视器完成第十一月昼工作,进入第十一月夜 |werk=clep.org.cn |datum=2019-11-04 |abruf=2019-11-06 |sprache=zh}}</ref>
Erst am 18. Februar 2020, am Beginn des 15. Mondtags, konnte ein allmählicher Richtungswechsel nach Südwesten eingeleitet werden,<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6808879/content.html |titel=嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车顺利唤醒,进入第十五月昼工作期 |werk= clep.org.cn |datum= 2020-02-18 |zugriff=2020-02-19 |sprache=zh}}</ref>
Erst am 18. Februar 2020, am Beginn des 15. Mondtags, konnte ein allmählicher Richtungswechsel nach Südwesten eingeleitet werden,<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6808879/content.html |titel=嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车顺利唤醒,进入第十五月昼工作期 |werk=clep.org.cn |datum=2020-02-18 |abruf=2020-02-19 |sprache=zh}}</ref>
im März 2020 war es dann jedoch wieder nötig, nach Nordwesten zu fahren.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6809033/content.html |titel=“玉兔二号”醒来,进入第十六月昼工作期! |werk=cnsa.gov.cn |datum=2020-03-20 |abruf=2020-03-21 |sprache=zh}}</ref>
im März 2020 war es dann jedoch wieder nötig, nach Nordwesten zu fahren.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6809033/content.html |titel=“玉兔二号”醒来,进入第十六月昼工作期! |werk=cnsa.gov.cn |datum=2020-03-20 |abruf=2020-03-21 |sprache=zh}}</ref>


=== Regolithschichten ===
=== Regolithschichten ===
Neben dem Infrarotspektrometer besitzt [[Jadehase 2]] ein [[Bodenradar]], mit dem er über zwei 1,15 m lange 60-MHz-Stabantennen auf der Rückseite und drei 500-MHz-[[Flächendipol]]e von jeweils 33,6 × 12 cm Ausdehnung auf der Unterseite seines Gehäuses, etwa 30 cm über dem Boden, tief in den [[Mond#Regolith|Regolith]] hineinblicken kann.<ref>{{Internetquelle |autor=Fang Guangyou et al.|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/14/12/009/pdf |titel=Lunar Penetrating Radar onboard the Chang'e-3 mission |werk=iopscience.iop.org |datum=2014-09-29 |zugriff=2020-03-15 |sprache=en}} S. 1615 ff.</ref>
Neben dem Infrarotspektrometer besitzt [[Jadehase 2]] ein [[Bodenradar]], mit dem er über zwei 1,15 m lange 60-MHz-Stabantennen auf der Rückseite und drei 500-MHz-[[Flächendipol]]e von jeweils 33,6 × 12 cm Ausdehnung auf der Unterseite seines Gehäuses, etwa 30 cm über dem Boden, tief in den [[Mond#Regolith|Regolith]] hineinblicken kann.<ref>{{Internetquelle |autor=Fang Guangyou et al.|url=https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1674-4527/14/12/009/pdf |titel=Lunar Penetrating Radar onboard the Chang'e-3 mission |werk=iopscience.iop.org |datum=2014-09-29 |abruf=2020-03-15 |sprache=en}} S. 1615 ff.</ref>
Das Radar ist während des Mondtags, wo über die [[Solarmodul]]e des Rovers Strom zur Verfügung steht, ständig in Betrieb und sendet über die 500-MHz-Antenne alle 0,66 Sekunden einen Impuls in den Boden. Da sich der Rover zwischen den Messpunkten, wo er für detaillierte Untersuchungen stehenbleibt,<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6808601/content.html |titel=月球背面拓荒者——嫦娥四号着陆月球背面一周年 |werk=clep.org.cn |datum=2020-01-03 |abruf=2020-03-16 |sprache=zh}}</ref>
Das Radar ist während des Mondtags, wo über die [[Solarmodul]]e des Rovers Strom zur Verfügung steht, ständig in Betrieb und sendet über die 500-MHz-Antenne alle 0,66 Sekunden einen Impuls in den Boden. Da sich der Rover zwischen den Messpunkten, wo er für detaillierte Untersuchungen stehenbleibt,<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6808601/content.html |titel=月球背面拓荒者——嫦娥四号着陆月球背面一周年 |werk=clep.org.cn |datum=2020-01-03 |abruf=2020-03-16 |sprache=zh}}</ref>
mit einer Geschwindigkeit von etwa 5,5 cm/s bewegt, ergibt das alle 3,6 cm eine Radarmessung. Die Auflösung dieses Radars beträgt 30&nbsp;cm, es reicht bis 50&nbsp;m in die Tiefe. Das niederfrequente Radar hat nur eine Auflösung von 10&nbsp;m, kann dafür aber bis 500&nbsp;m in den Boden hineinblicken.<ref name="radar">{{Internetquelle |autor= |url=http://www.spaceflightfans.cn/80452.html#more-80452 |titel=中国嫦娥四号最新科学成果:揭示月球内部物质结构 |werk=spaceflightfans.cn |datum=2020-09-24 |abruf=2020-09-24 |sprache=zh}}</ref>
mit einer Geschwindigkeit von etwa 5,5 cm/s bewegt, ergibt das alle 3,6 cm eine Radarmessung. Die Auflösung dieses Radars beträgt 30&nbsp;cm, es reicht bis 50&nbsp;m in die Tiefe. Das niederfrequente Radar hat nur eine Auflösung von 10&nbsp;m, kann dafür aber bis 500&nbsp;m in den Boden hineinblicken.<ref name="radar">{{Internetquelle |url=http://www.spaceflightfans.cn/80452.html#more-80452 |titel=中国嫦娥四号最新科学成果:揭示月球内部物质结构 |werk=spaceflightfans.cn |datum=2020-09-24 |abruf=2020-09-24 |sprache=zh}}</ref>


Nachdem Chang’e 4 am 3. Januar 2019 gelandet und der Rover von der Rampe gerollt war, mussten zunächst einige [[Kalibrierung]]en durchgeführt werden, dann begann Jadehase 2 ab dem sogenannten „Punkt A“ mit den Messungen. Bis zum Ende seines zweiten Arbeitstages auf dem Mond am 11. Februar 2019 machte er, bei einer insgesamt zurückgelegten Strecke von 120&nbsp;m,<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6805382/content.html |titel=嫦娥四号再次月夜休眠 第二月昼工作正常 |werk=clep.org.cn |datum=2019-02-13 |abruf=2020-03-16 |sprache=zh}}</ref>

Nachdem Chang’e 4 am 3. Januar 2019 gelandet und der Rover von der Rampe gerollt war, mussten zunächst einige [[Kalibrierung]]en durchgeführt werden, dann begann Jadehase 2 ab dem sogenannten „Punkt A“ mit den Messungen. Bis zum Ende seines zweiten Arbeitstages auf dem Mond am 11. Februar 2019 machte er, bei einer insgesamt zurückgelegten Strecke von 120&nbsp;m,<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6805382/content.html |titel=嫦娥四号再次月夜休眠 第二月昼工作正常 |werk=clep.org.cn |datum=2019-02-13 |abruf=2020-03-16 |sprache=zh}}</ref>
auf 106 m Radarmessungen. Nachdem Li Chunlai und seine Kollegin Su Yan (苏彦) von den Nationalen Astronomischen Observatorien<ref>{{Internetquelle|url=http://sourcedb.naoc.cas.cn/cn/naoexpert/201309/t20130909_3928632.html |titel=国家天文台人才库 |werk=sourcedb.naoc.cas.cn |datum=2013-09-09 |abruf=2020-03-16 |sprache=zh}}</ref>
auf 106 m Radarmessungen. Nachdem Li Chunlai und seine Kollegin Su Yan (苏彦) von den Nationalen Astronomischen Observatorien<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://sourcedb.naoc.cas.cn/cn/naoexpert/201309/t20130909_3928632.html |titel=国家天文台人才库 |werk=sourcedb.naoc.cas.cn |datum=2013-09-09 |abruf=2020-03-16 |sprache=zh}}</ref>
die Daten ausgewertet hatten, was fast ein Jahr dauerte, konnten sie eine erstaunlich diverse Bodenstruktur feststellen, die völlig anders war, als das, was der Vorgängerrover [[Jadehase (Rover)|Jadehase]] im Januar 2014 auf der [[Chang’e 3#Ergebnisse|Vorderseite des Mondes]] gefunden hatte. An der Landestelle von Chang’e 4 im Südpol-Aitken-Becken fanden die Forscher im oberflächennahen Bereich drei verschiedene Schichten:
die Daten ausgewertet hatten, was fast ein Jahr dauerte, konnten sie eine erstaunlich diverse Bodenstruktur feststellen, die völlig anders war, als das, was der Vorgängerrover [[Jadehase (Rover)|Jadehase]] im Januar 2014 auf der [[Chang’e 3#Ergebnisse|Vorderseite des Mondes]] gefunden hatte. An der Landestelle von Chang’e 4 im Südpol-Aitken-Becken fanden die Forscher im oberflächennahen Bereich drei verschiedene Schichten:
* Bis in eine Tiefe von 12 m relativ feinkörniger Sand, mit nur wenigen Felsbrocken darin eingebettet.
* Bis in eine Tiefe von 12 m relativ feinkörniger Sand, mit nur wenigen Felsbrocken darin eingebettet.
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* Von 24 bis 40 m Tiefe nahm die Felsbrockendichte stark ab, mit den wenigen Felsen meist im oberen Teil dieser Schicht, darunter sehr feiner Sand.
* Von 24 bis 40 m Tiefe nahm die Felsbrockendichte stark ab, mit den wenigen Felsen meist im oberen Teil dieser Schicht, darunter sehr feiner Sand.


Li Chunlai und seine Kollegen kommen in einem am 26. Februar 2020 in der amerikanischen Fachzeitschrift [[Science Advances]] veröffentlichten Artikel zu dem Schluss, dass, nachdem ein erster Einschlag den Von-Kármán-Krater gebildet hatte, in der Folgezeit multiple Einschläge mit dem Finsen-Krater nordöstlich der Landestelle und dem Von-Kármán-L-Krater, einem [[Nebenkrater]] südlich der Landestelle, weiteres Auswurfmaterial produzierten, das die bereits existierenden Felsbrocken zermahlte und durchmischte, während sich zwischen den Einschlagsereignissen durch reguläre [[Weltraumverwitterung]] weiterer Regolith bildete. Mittels des Bodenradars lässt sich dieser Prozess, der bislang nur durch Modellrechnungen greifbar war, durch direkte Beobachtung vor Ort im Detail belegen.<ref>{{Internetquelle |autor=Li Chunlai, Su Yan et al.|url=https://advances.sciencemag.org/content/6/9/eaay6898 |titel=The Moon’s farside shallow subsurface structure unveiled by Chang’E-4 Lunar Penetrating Radar |werk=advances.sciencemag.org |datum=2020-02-26 |zugriff=2020-03-15 |sprache=en}}</ref>
Li Chunlai und seine Kollegen kommen in einem am 26. Februar 2020 in der amerikanischen Fachzeitschrift [[Science Advances]] veröffentlichten Artikel zu dem Schluss, dass, nachdem ein erster Einschlag den Von-Kármán-Krater gebildet hatte, in der Folgezeit multiple Einschläge mit dem Finsen-Krater nordöstlich der Landestelle und dem Von-Kármán-L-Krater, einem [[Nebenkrater]] südlich der Landestelle, weiteres Auswurfmaterial produzierten, das die bereits existierenden Felsbrocken zermahlte und durchmischte, während sich zwischen den Einschlagsereignissen durch reguläre [[Weltraumverwitterung]] weiterer Regolith bildete. Mittels des Bodenradars lässt sich dieser Prozess, der bislang nur durch Modellrechnungen greifbar war, durch direkte Beobachtung vor Ort im Detail belegen.<ref>{{Internetquelle |autor=Li Chunlai, Su Yan et al.|url=https://advances.sciencemag.org/content/6/9/eaay6898 |titel=The Moon’s farside shallow subsurface structure unveiled by Chang’E-4 Lunar Penetrating Radar |werk=advances.sciencemag.org |datum=2020-02-26 |abruf=2020-03-15 |sprache=en}}</ref>


Die Messdaten des niederfrequenten Bodenradars sind aufgrund der störenden Wirkung des Rovergehäuses schwierig zu interpretieren. Wissenschaftler vom [[Wan Weixing#Ionosphärenforschung|Institut für Geologie und Geophysik]] und dem Institut für Informationsgewinnung durch Luft- und Raumfahrt der [[Chinesische Akademie der Wissenschaften|Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] sowie der Universität für Wissenschaft und Technik [[Macau]] unter der Leitung von Lin Yangting (林杨挺, * 1962)<ref>{{Internetquelle |url=http://sourcedb.igg.cas.cn/cn/zjrck/200907/t20090713_2065532.html |titel=林杨挺 |werk=igg.cas.cn |datum= |abruf=2020-09-10 |sprache=zh}}</ref>
Die Messdaten des niederfrequenten Bodenradars sind aufgrund der störenden Wirkung des Rovergehäuses schwierig zu interpretieren. Wissenschaftler vom [[Wan Weixing#Ionosphärenforschung|Institut für Geologie und Geophysik]] und dem Institut für Informationsgewinnung durch Luft- und Raumfahrt der [[Chinesische Akademie der Wissenschaften|Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] sowie der Universität für Wissenschaft und Technik [[Macau]] unter der Leitung von Lin Yangting (林杨挺, * 1962)<ref>{{Internetquelle |url=http://sourcedb.igg.cas.cn/cn/zjrck/200907/t20090713_2065532.html |titel=林杨挺 |werk=igg.cas.cn |abruf=2020-09-10 |sprache=zh}}</ref>
analysierten die Daten der ersten drei Mondtage, während denen der Rover auf gut 160&nbsp;m Radarmessungen durchgeführt hatte. Nach sorgfältiger Eliminierung der störenden Faktoren kamen sie in einem am 7. September 2020 in der britischen Fachzeitschrift ''Nature Astronomy'' veröffentlichten Artikel zu dem Schluss, dass sich die von dem hochfrequenten Radar festgestellten, mit Felsbrocken durchmischten Regolithschichten bis in eine Tiefe von etwa 130&nbsp;m erstrecken. Danach kommt eine 110&nbsp;m dicke Basaltschicht, und darunter, ab einer Tiefe von 240&nbsp;m, erneut eine mindestens 200&nbsp;m dicke Schicht mit Auswurfmaterial, diesmal vom großen [[Leibnitz (Mondkrater)|Leibnitz-Krater]], der sich im Norden an den Finsen-Krater anschließt.<ref>{{Internetquelle |autor=Lin Yangting, Zhang Jinhai et al. |url=https://www.nature.com/articles/s41550-020-1197-x |titel=Lunar regolith and substructure at Chang’E-4 landing site in South Pole–Aitken basin |werk=nature.com |datum=2020-09-07 |abruf=2020-09-10 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=刘艺炜、喻菲 |url=http://www.cas.cn/cm/202009/t20200910_4759217.shtml |titel=嫦娥四号揭秘月球背面着陆点多次小天体撞击的历史 |werk=cas.cn |datum=2020-09-10 |abruf=2020-09-10 |sprache=zh}}</ref>
analysierten die Daten der ersten drei Mondtage, während denen der Rover auf gut 160&nbsp;m Radarmessungen durchgeführt hatte. Nach sorgfältiger Eliminierung der störenden Faktoren kamen sie in einem am 7. September 2020 in der britischen Fachzeitschrift ''Nature Astronomy'' veröffentlichten Artikel zu dem Schluss, dass sich die von dem hochfrequenten Radar festgestellten, mit Felsbrocken durchmischten Regolithschichten bis in eine Tiefe von etwa 130&nbsp;m erstrecken. Danach kommt eine 110&nbsp;m dicke Basaltschicht, und darunter, ab einer Tiefe von 240&nbsp;m, erneut eine mindestens 200&nbsp;m dicke Schicht mit Auswurfmaterial, diesmal vom großen [[Leibnitz (Mondkrater)|Leibnitz-Krater]], der sich im Norden an den Finsen-Krater anschließt.<ref>{{Internetquelle |autor=Lin Yangting, Zhang Jinhai et al. |url=https://www.nature.com/articles/s41550-020-1197-x |titel=Lunar regolith and substructure at Chang’E-4 landing site in South Pole–Aitken basin |werk=nature.com |datum=2020-09-07 |abruf=2020-09-10 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=刘艺炜、喻菲 |url=http://www.cas.cn/cm/202009/t20200910_4759217.shtml |titel=嫦娥四号揭秘月球背面着陆点多次小天体撞击的历史 |werk=cas.cn |datum=2020-09-10 |abruf=2020-09-10 |sprache=zh}}</ref>


Nach Auswertung einer mehr als 50&nbsp;m längeren Strecke konnten die Forscher um Lin Yangting die Ergebnisse der Nationalen Astronomischen Observatorien dahingehend präzisieren, dass die in einer Tiefe von 12&nbsp;m beginnende komplexe Schicht mit Felsbrocken diverser Größen im Durchschnitt 22&nbsp;m dick ist und die zweite Sandschicht mit wenigen Felsbrocken erst in einer Tiefe von 34&nbsp;m beginnt.<ref name="radar" />
Nach Auswertung einer mehr als 50&nbsp;m längeren Strecke konnten die Forscher um Lin Yangting die Ergebnisse der Nationalen Astronomischen Observatorien dahingehend präzisieren, dass die in einer Tiefe von 12&nbsp;m beginnende komplexe Schicht mit Felsbrocken diverser Größen im Durchschnitt 22&nbsp;m dick ist und die zweite Sandschicht mit wenigen Felsbrocken erst in einer Tiefe von 34&nbsp;m beginnt.<ref name="radar" />
zwecks Entlastung des Artikels in [[Von Kármán (Mondkrater)]] kopiert -->
zwecks Entlastung des Artikels in [[Von Kármán (Mondkrater)]] kopiert -->

=== Impaktbrekzie ===
=== Impaktbrekzie ===
Zu Beginn des achten Arbeitstags auf dem Mond (25. Juli bis 7. August 2019) entdeckte und fotografierte Jadehase 2 in einem frischen Einschlagkrater eine dunkelgrüne, zähflüssig wirkende Masse. Daraufhin entwarfen die für die Steuerung des Rovers zuständigen Ingenieure einen neuen Kurs, um die Tiefe des Kraters und die Verteilung des Auswurfmaterials näher zu bestimmen.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6807480/content.html |titel=嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”巡视器完成自主唤醒,开始第十月昼工作 |werk=clep.org.cn |datum=2019-09-24 |abruf=2019-09-26 |sprache=zh}}</ref>

Jadehase 2 näherte sich dem Krater vorsichtig und untersuchte die Substanz und das umliegende Material mit seinem Infrarotspektrometer,<ref name="dingliang">{{Internetquelle |autor=Ding Liang et al. |url=https://www.science.org/doi/10.1126/scirobotics.abj6660 |titel=A 2-year locomotive exploration and scientific investigation of the lunar farside by the Yutu-2 rover |werk=science.org |datum=2022-01-19 |abruf=2022-01-29 |sprache=en}}</ref> dasselbe Instrument, mit dem er zu Beginn der Mission bereits das [[Chang’e 4#Ergebnisse|Mantelmaterial aus den Tiefen des Mondes]] gefunden hatte.<ref>{{Internetquelle |autor=Andrew Jones |url=https://www.space.com/china-far-side-moon-rover-strange-substance.html |titel=China's Lunar Rover Has Found Something Weird on the Far Side of the Moon |werk=space.com |datum=2019-08-30 |abruf=2019-12-12 |sprache=en}}</ref>
Zu Beginn des achten Arbeitstags auf dem Mond (25. Juli bis 7. August 2019) entdeckte und fotografierte Jadehase 2 in einem frischen Einschlagkrater eine dunkelgrüne, zähflüssig wirkende Masse. Daraufhin entwarfen die für die Steuerung des Rovers zuständigen Ingenieure einen neuen Kurs, um die Tiefe des Kraters und die Verteilung des Auswurfmaterials näher zu bestimmen.<ref>{{Internetquelle |url= http://www.clep.org.cn/n5982341/c6807480/content.html |titel= 嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”巡视器完成自主唤醒,开始第十月昼工作 |werk= clep.org.cn |datum= 2019-09-24 |zugriff=2019-09-26 |sprache=zh}}</ref>
Eine Auswertung der hierbei gemachten Fotos und [[Spektroskopie|Spektrogramme]] durch Experten des Nationalen Schwerpunktlabors für [[Fernerkundung]] ({{lang|zh-Hans|遥感科学国家重点实验室}}) am [[Institut für Informationsgewinnung durch Luft- und Raumfahrt]] der [[Chinesische Akademie der Wissenschaften|Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] ergab, dass der Krater mit einem Durchmesser von rund 2 m etwa 30 cm tief war, die unbekannte Masse in der Grube bildete einen länglichen Fleck von 52 × 16 cm. Viele der graubraunen Brocken im Umfeld des Kraters, die man zunächst für Felstrümmer gehalten hatte, wurden im Laufe der Untersuchung von den Rädern des 140 kg schweren Rovers zerquetscht. Es handelte sich also um zusammengebackenen Regolith, der, wie eine spektrographische Analyse zeigte, zu einem beträchtlichen Teil aus [[Feldspat]] bestand, dazu noch [[Olivingruppe|Olivine]] und [[Pyroxengruppe|Pyroxene]] in etwa gleichem Anteil. Das Material wurde zunächst als „verwittertes [[Norit]]“ klassifiziert. Die glänzende Masse im Inneren des Kraters wurde – auch durch Vergleich mit Bodenproben, die von den Astronauten der [[Apollo-Programm|Apollo-Missionen]] genommen worden waren – als [[Brekzie#Impaktbrekzien|Impaktbrekzie]] identifiziert. Es konnte allerdings bislang noch nicht geklärt werden, ob es sich hierbei um Material handelt, das aus einem nahegelegenen Krater in den untersuchten Krater hineingeschleudert wurde, oder ob es bei dem [[Impakt]]ereignis gebildet wurde, das letzteren Krater hervorgerufen hatte.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6809720/content.html |titel={{lang|zh-Hans|“玉兔二号”揭示月球背面“不明胶状物质”可能成因}} |werk=clep.org.cn |datum=2020-06-23 |abruf=2020-06-24 |sprache=zh}}</ref>
Jadehase 2 näherte sich dem Krater vorsichtig und untersuchte die Substanz und das umliegende Material mit seinem Infrarotspektrometer, dasselbe Instrument, mit dem er zu Beginn der Mission bereits das [[Chang’e 4#Ergebnisse|Mantelmaterial aus den Tiefen des Mondes]] gefunden hatte.<ref>{{Internetquelle |autor=Andrew Jones |url=https://www.space.com/china-far-side-moon-rover-strange-substance.html |titel=China's Lunar Rover Has Found Something Weird on the Far Side of the Moon |werk=space.com |datum=2019-08-30 |zugriff=2019-12-12 |sprache=en}}</ref>
Am 15. August 2020 wurden die Ergebnisse in den [[Earth and Planetary Science Letters]] im Detail vorgestellt.<ref>{{Internetquelle |autor=Gou Sheng et al. |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X20303228 |titel=Impact melt breccia and surrounding regolith measured by Chang'e-4 rover |werk=sciencedirect.com |datum=2020-08-15 |abruf=2022-01-29 |sprache=en}}</ref>
Eine Auswertung der hierbei gemachten Fotos und [[Spektroskopie|Spektrogramme]] durch Experten des Nationalen Schwerpunktlabors für [[Fernerkundung]] (遥感科学国家重点实验室) am [[Institut für Informationsgewinnung durch Luft- und Raumfahrt]] der [[Chinesische Akademie der Wissenschaften|Chinesischen Akademie der Wissenschaften]] ergab, dass der Krater mit einem Durchmesser von rund 2 m etwa 30 cm tief war, die unbekannte Masse in der Grube bildete einen länglichen Fleck von 52 × 16 cm. Viele der graubraunen Brocken im Umfeld des Kraters, die man zunächst für Felstrümmer gehalten hatte, wurden im Laufe der Untersuchung von den Rädern des 140 kg schweren Rovers zerquetscht. Es handelte sich also um zusammengebackenen Regolith, der, wie eine spektrographische Analyse zeigte, zu einem beträchtlichen Teil aus [[Feldspat]] bestand, dazu noch [[Olivingruppe|Olivine]] und [[Pyroxengruppe|Pyroxene]] in etwa gleichem Anteil. Das Material wurde zunächst als „verwittertes [[Norit]]“ klassifiziert. Die glänzende Masse im Inneren des Kraters wurde – auch durch Vergleich mit Bodenproben, die von den Astronauten der [[Apollo-Programm|Apollo-Missionen]] genommen worden waren – als [[Brekzie#Impaktbrekzien|Impaktbrekzie]] identifiziert. Es konnte allerdings bislang noch nicht geklärt werden, ob es sich hierbei um Material handelt, das aus einem nahegelegenen Krater in den untersuchten Krater hineingeschleudert wurde, oder ob es bei dem [[Impakt]]ereignis gebildet wurde, das letzteren Krater hervorgerufen hatte.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6809720/content.html |titel=“玉兔二号”揭示月球背面“不明胶状物质”可能成因 |werk=clep.org.cn |datum=2020-06-23 |abruf=2020-06-24 |sprache=zh}}</ref>
Am 15. August 2020 werden die Ergebnisse in den [[Earth and Planetary Science Letters]] im Detail vorgestellt.<ref>{{Internetquelle |autor=Gou Sheng et al. |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0012821X20303228 |titel=Impact melt breccia and surrounding regolith measured by Chang'e-4 rover |werk=sciencedirect.com |datum= |abruf=2020-07-09 |sprache=en}}</ref>


=== Freigelegte Felsbrocken ===
=== Freigelegte Felsbrocken ===
Am 3. und am 13. Arbeitstag auf dem Mond fand Jadehase 2 ungewöhnlich große Ansammlungen von Felsbrocken, die eine höhere [[Albedo]] als die Umgebung besaßen. Die Techniker im [[Raumfahrtkontrollzentrum Peking]] ließen den Rover rund um diese Ansammlungen fotografische 360°-Panoramaaufnahmen machen und jeweils einen Felsbrocken spektrografieren. Di Kaichang (邸凯昌, * 1967) und seine Kollegen vom Schwerpunktlabor für Fernerkundung<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.aircas.cas.cn/sourcedb_air_cas/cn/expert/yjy/201811/t20181106_5165298.html |titel=邸凯昌 |werk=aircas.cas.cn |datum= |abruf=2021-03-22 |sprache=zh}}</ref> unterzogen die Spektrogramme einer eingehenden Analyse und fanden, dass die Reflektivität der Felsbrocken bei Wellenlängen zwischen 500 und 2500&nbsp;nm mehr dem am [[Zentralberg]] des [[Finsen (Mondkrater)|Finsen-Kraters]] gemessenen Spektrum als dem des Basalts im Von-Kármán-Krater ähnelte. An sich hätte man erwartet, dass bei der Entstehung des Finsen-Kraters vor gut 3 Milliarden Jahren ausgeworfene Felsbrocken durch die Ausdehnung und Kontraktion während Mondtag und Mondnacht mittlerweile in kleinere Stücke zersprengt worden wären. Aus der relativ großen Größe der Felsbrocken schlossen die Forscher, dass sie lange Zeit unter späteren Geröllschichten geschützt begraben waren und erst durch den Einschlag, der vor 16 Millionen Jahren den kleinen [[Von Kármán (Mondkrater)#Beschreibung|Zhinyu-Krater]] von 3,8&nbsp;km Durchmesser westlich der Landestelle erzeugt hatte, freigelegt worden waren. Am 22. Februar 2021 veröffentlichten sie ihre Ergebnisse im [[Journal of Geophysical Research]] – Planets.<ref>{{Internetquelle |autor=Gou Sheng, Di Kaichang et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JE006565 |titel=Geologically Old but Freshly Exposed Rock Fragments Encountered by Yutu‐2 Rover |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2021-02-22 |abruf=2021-03-22 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6811419/content.html |titel=嫦娥四号完成第28月昼工作,科研成果揭示巡视区石块来源 |werk=clep.org.cn |datum=2021-03-22 |abruf=2021-03-22 |sprache=zh}}</ref>
Am 3. und am 13. Arbeitstag auf dem Mond fand Jadehase 2 ungewöhnlich große Ansammlungen von Felsbrocken, die eine höhere [[Albedo]] als die Umgebung besaßen. Die Techniker im [[Raumfahrtkontrollzentrum Peking]] ließen den Rover rund um diese Ansammlungen fotografische 360°-Panoramaaufnahmen machen und jeweils einen Felsbrocken spektrografieren. Di Kaichang (邸凯昌, * 1967) und seine Kollegen vom Schwerpunktlabor für Fernerkundung<ref>{{Internetquelle |url=http://www.aircas.cas.cn/sourcedb_air_cas/cn/expert/yjy/201811/t20181106_5165298.html |titel=邸凯昌 |werk=aircas.cas.cn |abruf=2021-03-22 |sprache=zh}}</ref> unterzogen die Spektrogramme einer eingehenden Analyse und fanden, dass die Reflektivität der Felsbrocken bei Wellenlängen zwischen 500 und 2500&nbsp;nm mehr dem am [[Zentralberg]] des [[Finsen (Mondkrater)|Finsen-Kraters]] gemessenen Spektrum als dem des Basalts im Von-Kármán-Krater ähnelte. An sich hätte man erwartet, dass bei der Entstehung des Finsen-Kraters vor gut 3 Milliarden Jahren ausgeworfene Felsbrocken durch die Ausdehnung und Kontraktion während Mondtag und Mondnacht mittlerweile in kleinere Stücke zersprengt worden wären. Aus der relativ großen Größe der Felsbrocken schlossen die Forscher, dass sie lange Zeit unter späteren Geröllschichten geschützt begraben waren und erst durch den Einschlag, der vor 16 Millionen Jahren den kleinen [[Von Kármán (Mondkrater)#Beschreibung|Zhinyu-Krater]] von 3,8&nbsp;km Durchmesser westlich der Landestelle erzeugt hatte, freigelegt worden waren. Am 22. Februar 2021 veröffentlichten sie ihre Ergebnisse im [[Journal of Geophysical Research]] – Planets.<ref>{{Internetquelle |autor=Gou Sheng, Di Kaichang et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JE006565 |titel=Geologically Old but Freshly Exposed Rock Fragments Encountered by Yutu‐2 Rover |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2021-02-22 |abruf=2021-03-22 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6811419/content.html |titel=嫦娥四号完成第28月昼工作,科研成果揭示巡视区石块来源 |werk=clep.org.cn |datum=2021-03-22 |abruf=2021-03-22 |sprache=zh}}</ref>

Eine weitergehende Analyse der Spektrometer-Aufnahmen dieser beiden Felsbrocken sowie zweier weiterer Felsen, die Jadehase 2 am 26. und 27. Arbeitstag spektrografierte – von den Technikern „Kilometerstein“<ref>{{Internetquelle |autor={{lang|zh-Hans|刘晓慧}} et al. |url=https://www.163.com/dy/article/G1EEHJ7J0531TTYW.html |titel={{lang|zh-Hans|神奇的月面里程碑}}『{{lang|zh-Hans|玉兔二号驾驶日记}}』(23) |werk=163.com |datum=2021-01-28 |abruf=2022-02-02 |sprache=zh}}</ref> und „Steinspargel“<ref>{{Internetquelle |autor={{lang|zh-Hans|我们的太空}} |url=https://new.qq.com/omn/20210305/20210305A051LI00.html |titel={{lang|zh-Hans|这一次,我们探测了月背上的“石笋”}}『{{lang|zh-Hans|玉兔二号驾驶日记}}』(24) |werk=new.qq.com |datum=2021-03-05 |abruf=2022-02-02 |sprache=zh}}</ref> genannt – ergab, dass diese freigelegten Felsen von Staub bedeckt waren. Zum einen ist der Mond von einer durch das ständige Meteoritenbombardement erzeugten Staubwolke umgeben, die eine Art „Staubregen“ erzeugt, der sich auf der Oberseite der Felsen ablagert. Außerdem gibt es noch den durch den Sonnenwind erzeugten, elektrostatisch aufgeladenen Mondstaub, der vom Boden aufsteigt und sich an den Seitenflächen der Felsen anlegt. Diese Staubschichten können die spektrographischen Messergebnisse verfälschen. Liu Jianjun ({{lang|zh-Hans|刘建军}}) und seine Kollegen vom [[Nationale Astronomische Observatorien der Chinesischen Akademie der Wissenschaften#Struktur|Schwerpunktlabor für Mond- und Tiefraumerkundung der Nationalen Astronomischen Observatorien]] schlugen daher am 18. Januar 2022 in den ''Geophysical Research Letters'' vor, zukünftige Mondrover mit einem Gerät zur Entfernung von Staubablagerungen auszurüsten.<ref>{{Internetquelle |autor=Liu Jianjun, Li Chunlai et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2021GL095033 |titel=Dusty Mafic Rocks Along the Path of Chang'E-4 Rover: Initial Analysis of the Image Cubes of the Onboard Visible and Near-Infrared Imaging Spectrometer |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2022-01-18 |abruf=2022-02-02 |sprache=en}}</ref>


=== Kohliger Chondrit ===
=== Kohliger Chondrit ===
Während des 17. Arbeitstags auf dem Mond (16. bis 30. April 2020) hatte Jadehase 2 einen flachen Krater mit etwa 1,3 m Durchmesser und kaum 20 cm Tiefe entdeckt, in dessen Mitte und südöstlicher Flanke sich Material befand, das das Sonnenlicht ungewöhnlich stark reflektierte und sich von dem Regolith in der Umgebung klar unterschied. Als der Rover am Ende des Tages in den Schlafmodus überging, war er noch drei Meter von dem Krater entfernt. Da die Ressourcen des [[Chinesisches Deep-Space-Netzwerk|Chinesischen Deep-Space-Netzwerks]] im Mai/Juni 2020 wegen der sich damals in Vorbereitung befindenden [[Tianwen-1]]-Mission zum Mars weitgehend vom Mondprogramm abgezogen wurden, konnte sich Jadehase 2, als er am 16. Mai 2020 bei Sonnenaufgang wieder in den Arbeitsmodus überging, dem Krater zunächst nicht weiter nähern.<ref>{{Internetquelle |autor=张楷欣 |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/05-17/9186726.shtml |titel=嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车自主唤醒 进入第18月昼 |werk=chinanews.com |datum=2020-05-17 |abruf=2020-05-17 |sprache=zh}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.spaceflightfans.cn/52217.html#more-52217 |titel=嫦娥四号玉兔二号任务专题 |werk=spaceflightfans.cn |datum=2020-05-17 |abruf=2020-05-17 |sprache=zh}}</ref>
Während des 17. Arbeitstags auf dem Mond (16. bis 30. April 2020) hatte Jadehase 2 einen flachen Krater mit etwa 1,3 m Durchmesser und kaum 20 cm Tiefe entdeckt, in dessen Mitte und südöstlicher Flanke sich Material befand, das das Sonnenlicht ungewöhnlich stark reflektierte und sich von dem Regolith in der Umgebung klar unterschied. Als der Rover am Ende des Tages in den Schlafmodus überging, war er noch drei Meter von dem Krater entfernt. Da die Ressourcen des [[Chinesisches Deep-Space-Netzwerk|Chinesischen Deep-Space-Netzwerks]] im Mai/Juni 2020 wegen der sich damals in Vorbereitung befindenden [[Tianwen-1]]-Mission zum Mars weitgehend vom Mondprogramm abgezogen wurden, konnte sich Jadehase 2, als er am 16. Mai 2020 bei Sonnenaufgang wieder in den Arbeitsmodus überging, dem Krater zunächst nicht weiter nähern.<ref>{{Internetquelle |autor={{lang|zh-Hans|张楷欣}} |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/05-17/9186726.shtml |titel={{lang|zh-Hans|嫦娥四号着陆器和玉兔二号月球车自主唤醒 进入第18月昼}} |werk=chinanews.com |datum=2020-05-17 |abruf=2023-03-31 |sprache=zh}}</ref>
Am 13. Juni 2020 waren die Umbaumaßnahmen an den [[Mondprogramm der Volksrepublik China#Landungsphase|Tiefraumstationen Kashgar und Giyamusi]] beendet, und als am 15. Juni auf der Rückseite des Mondes die Sonne wieder aufging, begann der Rover den Krater mit seinem Infrarotspektrometer zu untersuchen.<ref>{{Internetquelle |autor=李季 |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/06-15/9212827.shtml |titel=嫦娥四号和玉兔二号自主唤醒 进入第十九月昼工作期 |werk=chinanews.com |datum=2020-06-15 |abruf=2020-06-15 |sprache=zh}}</ref>
Am 13. Juni 2020 waren die Umbaumaßnahmen an den [[Mondprogramm der Volksrepublik China#Landungsphase|Tiefraumstationen Kashgar und Giyamusi]] beendet, und als am 15. Juni auf der Rückseite des Mondes die Sonne wieder aufging, begann der Rover den Krater mit seinem Infrarotspektrometer zu untersuchen.<ref>{{Internetquelle |autor={{lang|zh-Hans|李季}} |url=http://www.chinanews.com/gn/2020/06-15/9212827.shtml |titel={{lang|zh-Hans|嫦娥四号和玉兔二号自主唤醒 进入第十九月昼工作期}} |werk=chinanews.com |datum=2020-06-15 |abruf=2020-06-15 |sprache=zh}}</ref>
Er machte während des 19. Mondtags (15. bis 27. Juni 2020) zweimal, unter zwei verschiedenen Lichteinfall-Situationen, Aufnahmen von dem Material im Inneren des Kraters<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.guancha.cn/politics/2020_06_28_555553.shtml |titel=“玉兔二号”完成第十九月昼工作 累计行驶里程 463.26 米 |werk=guancha.cn |datum=2020-06-28 |abruf=2020-06-28 |sprache=zh}}</ref> und zwar im Spektralbereich des sichtbaren Lichts bis ins [[Nahes Infrarot|nahe Infrarot]] (450–945&nbsp;nm) mit einer Auflösung von 1&nbsp;mm pro Pixel.
Er machte während des 19. Mondtags (15. bis 27. Juni 2020) zweimal, unter zwei verschiedenen Lichteinfall-Situationen, Aufnahmen von dem Material im Inneren des Kraters<ref>{{Internetquelle |url=https://www.guancha.cn/politics/2020_06_28_555553.shtml |titel={{lang|zh-Hans|“玉兔二号”完成第十九月昼工作 累计行驶里程 463.26 米}} |werk=guancha.cn |datum=2020-06-28 |abruf=2020-06-28 |sprache=zh}}</ref> und zwar im Spektralbereich des sichtbaren Lichts bis ins [[Nahes Infrarot|nahe Infrarot]] (450–945&nbsp;nm) mit einer Auflösung von 1&nbsp;mm pro Pixel.


Bei der Auswertung der Daten fand ein internationales Forscherteam um Yang Yazhou (杨亚洲) vom [[Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften#Nationales Schwerpunktlabor für Weltraumwetter|Schwerpunktlabor für Weltraumwetter]] am Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften,<ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.researchgate.net/profile/Yazhou-Yang-3 |titel=Yazhou YANG |werk=researchgate.net |datum= |abruf=2021-11-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor= |url=https://www.spaceweather.ac.cn/staff.php?title=team |titel=科研队伍 |werk=spaceweather.ac.cn |datum= |abruf=2021-11-27 |sprache=zh}}</ref> dass das stark reflektierende Material eine hohe Konzentration (47 %) von [[Kohliger Chondrit|kohligen Chondriten]] enthielt. Die Forscher identifizierten das Material als kleine Trümmerstücke des Meteoriten, der den Krater erzeugt hatte und beim Einschlag nicht vollständig verdampft war. Am 25. November 2021 stellten Yang Yazhou und seine Kollegen ihre Ergebnisse in der britischen Fachzeitschrift [[Nature Research#Zeitschriften|Nature Astronomy]] vor und äußerten die Ansicht, dass derartige Meteoriten eine der Quellen für das Wasser auf dem Mond sein könnten.<ref>{{Internetquelle |autor=Yang Yazhou, [[Wang Chi]] et al. |url=https://www.nature.com/articles/s41550-021-01530-w |titel=Impact remnants rich in carbonaceous chondrites detected on the Moon by the Chang’e-4 rover |werk=nature.com |datum=2021-11-25 |abruf=2021-11-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Martin Vieweg |url=https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/262266/ |titel=Flensburg-Meteorit: Uralte Karbonate zeugen von Wasser |werk=wissenschaft.de |datum=2021-01-22 |abruf=2021-11-27}}</ref>
Bei der Auswertung der Daten fand ein internationales Forscherteam um Yang Yazhou ({{lang|zh-Hans|杨亚洲}}) vom [[Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften#Nationales Schwerpunktlabor für Weltraumwetter|Schwerpunktlabor für Weltraumwetter]] am Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften,<ref>{{Internetquelle |url=https://www.researchgate.net/profile/Yazhou-Yang-3 |titel=Yazhou YANG |werk=researchgate.net |abruf=2021-11-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.spaceweather.ac.cn/staff.php?title=team |titel={{lang|zh-Hans|科研队伍}} |werk=spaceweather.ac.cn |sprache=zh |offline=1 |archiv-url=https://web.archive.org/web/20211127155635/https://www.spaceweather.ac.cn/staff.php?title=team |archiv-datum=2021-11-27 |abruf=2024-11-14}}</ref> dass das stark reflektierende Material eine hohe Konzentration (47 %) von [[Kohliger Chondrit|kohligen Chondriten]] enthielt. Die Forscher identifizierten das Material als kleine Trümmerstücke des Meteoriten, der den Krater erzeugt hatte und beim Einschlag nicht vollständig verdampft war. Am 25. November 2021 stellten Yang Yazhou und seine Kollegen ihre Ergebnisse in der britischen Fachzeitschrift [[Nature Research#Zeitschriften|Nature Astronomy]] vor und äußerten die Ansicht, dass derartige Meteoriten eine der Quellen für das Wasser auf dem Mond sein könnten.<ref>{{Internetquelle |autor=Yang Yazhou, [[Wang Chi]] et al. |url=https://www.nature.com/articles/s41550-021-01530-w |titel=Impact remnants rich in carbonaceous chondrites detected on the Moon by the Chang’e-4 rover |werk=nature.com |datum=2021-11-25 |abruf=2021-11-27 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Martin Vieweg |url=https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/262266/ |titel=Flensburg-Meteorit: Uralte Karbonate zeugen von Wasser |werk=wissenschaft.de |datum=2021-01-22 |abruf=2021-11-27}}</ref>


=== Strahlenbelastung ===
=== Strahlenbelastung ===
[[Datei:KielLND.png|mini|Position des Dosimeters. Rechts oben die Schutzklappe.]]
Das Dosimeter der Universität Kiel auf dem Lander von Chang’e 4 misst während der Arbeitstage auf dem Mond die Strahlenbelastung knapp über der Mondoberfläche, nachts ist das Instrument abgeschaltet und durch eine Klappe vor der Kälte geschützt.<ref name="lnd" /> Diese Strahlenbelastung schwankt stark, sowohl was die Intensität als auch die Zusammensetzung der Strahlung ([[Neutronenstrahlung]] und [[Gammastrahlung]]) betrifft. Da sich auf dem Lander auch eine [[Radionuklidbatterie]] mit einer Leistung von 5 W sowie mehrere [[Radionuklid-Heizelement]]e befinden, waren die Ergebnisse trotz vorheriger [[Kalibrierung]] zunächst schwierig zu interpretieren.<ref>{{Internetquelle |autor=Robert F. Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://arxiv.org/pdf/2001.11028.pdf |titel=The Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND) Experiment on Chang’E 4 |werk=arxiv.org |datum=2020-01-29 |abruf=2020-08-08 |sprache=en}}</ref>

Das Dosimeter der Universität Kiel im Nutzlastraum des Landers von Chang’e 4 misst während der Arbeitstage auf dem Mond die Strahlenbelastung knapp über der Mondoberfläche, nachts ist das Instrument abgeschaltet und durch eine Klappe vor der Kälte geschützt.<ref name="lnd" /> Diese Strahlenbelastung schwankt stark, sowohl was die Intensität als auch die Zusammensetzung der Strahlung ([[Neutronenstrahlung]] und [[Gammastrahlung]]) betrifft. Da sich auf dem Lander auch eine [[Radionuklidbatterie]] mit einer Leistung von 5 W sowie mehrere [[Radionuklid-Heizelement]]e befinden, waren die Ergebnisse trotz vorheriger [[Kalibrierung]] zunächst schwierig zu interpretieren.<ref>{{Internetquelle |autor=Robert F. Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://arxiv.org/pdf/2001.11028.pdf |titel=The Lunar Lander Neutron and Dosimetry (LND) Experiment on Chang’E 4 |werk=arxiv.org |datum=2020-01-29 |abruf=2020-08-08 |sprache=en}}</ref>
Bei einer ersten Abschätzung im Februar 2020 konnten die Wissenschaftler in Kiel jedoch bereits sagen, dass die Hintergrundstrahlung auf der Mondoberfläche intensiver ist als auf dem Mars – die Strahlenbelastung bei einem sechsmonatigen Aufenthalt auf dem Mond entspricht etwa der eines einjährigen Aufenthalts auf dem Mars.<ref>{{Internetquelle |autor=Johan von Forstner |url=https://www.physik.uni-kiel.de/de/institute/ieap/et/forschung/LND_ChangE4 |titel=Lunar Lander Neutrons & Dosimetry auf Chang'E 4 |werk=physik.uni-kiel.de |datum=2020-02-08 |abruf=2020-08-08}}</ref>
Bei einer ersten Abschätzung im Februar 2020 konnten die Wissenschaftler in Kiel jedoch bereits sagen, dass die Hintergrundstrahlung auf der Mondoberfläche intensiver ist als auf dem Mars – die Strahlenbelastung bei einem sechsmonatigen Aufenthalt auf dem Mond entspricht etwa der eines einjährigen Aufenthalts auf dem Mars.<ref>{{Internetquelle |autor=Johan von Forstner |url=https://www.physik.uni-kiel.de/de/institute/ieap/et/forschung/LND_ChangE4 |titel=Lunar Lander Neutrons & Dosimetry auf Chang'E 4 |werk=physik.uni-kiel.de |datum=2020-02-08 |abruf=2020-08-08}}</ref>
Nach genauerer Auswertung stellte sich heraus, dass in etwa Mannshöhe über der Mondoberfläche die Belastung durch Neutronenstrahlung zwei- bis dreimal so hoch ist wie im Inneren der Raumstationen [[Tiangong 1]] und [[Tiangong 2]], die sich in einem erdnahen Orbit von knapp 400&nbsp;km Höhe im Schutz des [[Van-Allen-Gürtel]]s bewegten, die Belastung durch Gammastrahlen immer noch doppelt so hoch.
Nach genauerer Auswertung stellte sich heraus, dass in etwa Mannshöhe über der Mondoberfläche die Belastung durch Neutronenstrahlung zwei- bis dreimal so hoch ist wie im Inneren der Raumstationen [[Tiangong 1]] und [[Tiangong 2]], die sich in einem erdnahen Orbit von knapp 400&nbsp;km Höhe im Schutz des [[Van-Allen-Gürtel]]s bewegten, die Belastung durch Gammastrahlen immer noch doppelt so hoch.


Wie die Wissenschaftler um Robert Wimmer-Schweingruber auf der Basis von Messungen des amerikanischen [[Lunar Reconnaissance Orbiter]] bereits 2019 vermutet hatten,<ref name="journal" />
Wie die Wissenschaftler um Robert Wimmer-Schweingruber auf der Basis von Messungen des amerikanischen [[Lunar Reconnaissance Orbiter]] bereits 2019 vermutet hatten,<ref name="journal" />
gibt es neben der direkt auftreffenden [[Kosmische Strahlung|kosmischen Strahlung]], die größtenteils aus Protonen besteht, auch eine durch deren Auftreffen von auf den Mondboden erzeugte, „reflektierte“ Sekundärstrahlung. Dieser Effekt, der für Raumfahrer ein beträchtliches Sicherheitsrisiko darstellt, konnte nun durch In-situ-Messungen mit dem Dosimeter eindeutig nachgewiesen werden.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6810036/content.html |titel=嫦娥四号600天科学成果归纳 |werk=clep.org.cn |datum=2020-08-26 | abruf=2020-08-28 |sprache=zh}}</ref>
gibt es neben der direkt auftreffenden [[Kosmische Strahlung|kosmischen Strahlung]], die größtenteils aus Protonen besteht, auch eine durch deren Auftreffen von auf den Mondboden erzeugte, „reflektierte“ Sekundärstrahlung. Dieser Effekt, der für Raumfahrer ein beträchtliches Sicherheitsrisiko darstellt, konnte nun durch In-situ-Messungen mit dem Dosimeter eindeutig nachgewiesen werden.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.clep.org.cn/n5982341/c6810036/content.html |titel=嫦娥四号600天科学成果归纳 |werk=clep.org.cn |datum=2020-08-26 | abruf=2020-08-28 |sprache=zh}}</ref>
Während des ersten Jahres wurde von dem Dosimeter eine durchschnittliche [[Strahlenexposition]] von 1,4 [[Sievert (Einheit)|mSv]]/Tag gemessen. Dies entspricht etwa der effektiven Strahlungsdosis ''pro Jahr'' auf einem irdischen Berg von 3500&nbsp;m Höhe. Wenngleich ein realer Raumfahrer nur wenige Stunden pro Tag im Freien verbringen würde (dort wo das Dosimeter auf dem Lander angebracht ist) und den Rest der Zeit in einer besser geschützten Unterkunft, stellt dies eine nicht zu vernachlässigende Gesundheitsgefährdung dar.<ref>{{Internetquelle |autor=Robert Wimmer-Schweingruber |url=https://www.youtube.com/watch?v=4fs-p1MDGIY |titel=Chinesische Mondmission Chang'e 4 |werk=youtube.com |datum=2020-01-26 |abruf=2020-08-30}}</ref>
Während des ersten Jahres wurde von dem Dosimeter eine durchschnittliche [[Strahlenexposition]] von 1,4 [[Sievert (Einheit)|mSv]]/Tag gemessen. Dies entspricht etwa der effektiven Strahlungsdosis ''pro Jahr'' auf einem irdischen Berg von 3500&nbsp;m Höhe. Wenngleich ein realer Raumfahrer nur wenige Stunden pro Tag im Freien verbringen würde (dort wo das Dosimeter auf dem Lander angebracht ist) und den Rest der Zeit in einer besser geschützten Unterkunft, stellt dies eine nicht zu vernachlässigende Gesundheitsgefährdung dar.<ref>{{Internetquelle |autor=Robert Wimmer-Schweingruber |url=https://www.youtube.com/watch?v=4fs-p1MDGIY |titel=Chinesische Mondmission Chang'e 4 |werk=youtube.com |datum=2020-01-26 |abruf=2020-08-30}}</ref>
Hier ein Vergleich der stündlichen Belastung allein durch die galaktische kosmischen Strahlung im Januar/Februar 2019 an verschiedenen Orten sowie in [[Prypjat (Stadt)|Prypjat]] 2009, also 23 Jahre nach der [[Nuklearkatastrophe von Tschernobyl]]:<ref>{{Internetquelle |autor=Robert F. Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://www.uni-kiel.de/de/universitaet/detailansicht/news/203-mondmission |titel=Erste Messungen der Strahlendosis auf dem Mond |werk=uni-kiel.de |datum=2020-09-25 |abruf=2020-10-27}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.chernobylgallery.com/chernobyl-disaster/radiation-levels/ |titel=Radiation levels |werk=chernobylgallery.com |datum= |abruf=2021-07-07 |sprache=en}}</ref>
Hier ein Vergleich der stündlichen Belastung allein durch die galaktische kosmischen Strahlung im Januar/Februar 2019 an verschiedenen Orten sowie in [[Prypjat (Stadt)|Prypjat]] 2009, also 23 Jahre nach der [[Nuklearkatastrophe von Tschernobyl]]:<ref>{{Internetquelle |autor=Robert F. Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://www.uni-kiel.de/de/universitaet/detailansicht/news/203-mondmission |titel=Erste Messungen der Strahlendosis auf dem Mond |werk=uni-kiel.de |datum=2020-09-25 |abruf=2020-10-27}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.chernobylgallery.com/chernobyl-disaster/radiation-levels/ |titel=Radiation levels |werk=chernobylgallery.com |abruf=2021-07-07 |sprache=en}}</ref>


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Am 25. September 2020 veröffentlichten Robert Wimmer-Schweingruber, Zhang Shenyi (张珅毅, * 1978) vom [[Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften|Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften]]<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://sourcedb.nssc.cas.cn/zw/rck/201609/t20160906_4658872.html |titel=张珅毅 |werk=sourcedb.nssc.cas.cn |datum= |abruf=2020-10-27 |sprache=zh}}</ref> und ihre Kollegen die Messergebnisse in der amerikanischen Fachzeitschrift [[Science Advances]], wobei sie darauf hinwiesen, dass sich die Sonne 2019/2020 in einer Phase minimaler Aktivität befand. Da die kosmische Strahlung durch das Magnetfeld der Sonne abgeschirmt wird, stellen diese Messungen eine obere Grenze für die Strahlendosis durch kosmische Strahlung dar. Die Strahlendosis durch [[Sonneneruption|solare Teilchenereignisse]] kann natürlich bei höherer Sonnenaktivität größer sein.<ref>{{Internetquelle |autor=Zhang Shenyi, Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://advances.sciencemag.org/content/6/39/eaaz1334 |titel=First measurements of the radiation dose on the lunar surface |werk=advances.sciencemag.org |datum=2020-09-25 |abruf=2020-10-27 |sprache=en}}</ref>
Am 25. September 2020 veröffentlichten Robert Wimmer-Schweingruber, Zhang Shenyi (张珅毅, * 1978) vom [[Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften|Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften]]<ref>{{Internetquelle |url=http://sourcedb.nssc.cas.cn/zw/rck/201609/t20160906_4658872.html |titel=张珅毅 |werk=sourcedb.nssc.cas.cn |abruf=2020-10-27 |sprache=zh}}</ref> und ihre Kollegen die Messergebnisse in der amerikanischen Fachzeitschrift [[Science Advances]], wobei sie darauf hinwiesen, dass sich die Sonne 2019/2020 in einer Phase minimaler Aktivität befand. Da die kosmische Strahlung durch das Magnetfeld der Sonne abgeschirmt wird, stellen diese Messungen eine obere Grenze für die Strahlendosis durch kosmische Strahlung dar. Die Strahlendosis durch [[Sonneneruption|solare Teilchenereignisse]] kann natürlich bei höherer Sonnenaktivität größer sein.<ref>{{Internetquelle |autor=Zhang Shenyi, Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://advances.sciencemag.org/content/6/39/eaaz1334 |titel=First measurements of the radiation dose on the lunar surface |werk=advances.sciencemag.org |datum=2020-09-25 |abruf=2020-10-27 |sprache=en}}</ref>


Neben den energetischen Solarteilchen (siehe unten) wird die Strahlenbelastung auf der Mondoberfläche zu einem beträchtlichen Teil durch die [[Kosmische Strahlung#Einteilung und Bezeichnungen nach Ursprung|galaktische kosmische Strahlung]] verursacht, mit sehr hohen Energien von etwa 1&nbsp;GeV, schweren Ionen bis hin zu Eisen, aber geringen Teilchenflussdichten, die zudem vom interplanetaren Magnetfeld beeinflusst werden, das seinerseits durch starke Sonnenaktivität gestört werden kann. Ab dem am 11. Oktober 2020 beginnenden 21. Arbeitstag auf dem Mond konnten die Wissenschaftler ein Absinken der Gesamtstrahlenbelastung beobachten, das auf Veränderungen im interplanetaren Magnetfeld zurückzuführen war.<ref name="lnd">{{Internetquelle |autor=Zhang Shenyi, Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=http://www.cjss.ac.cn/EN/10.11728/cjss2021.03.439 |titel=LND 两年月表辐射剂量测量结果 |werk=cjss.ac.cn |datum=2021-05-15 |abruf=2021-09-05 |format=PDF; 4,27&nbsp;MB |sprache=zh}}</ref>
Neben den energetischen Solarteilchen (siehe unten) wird die Strahlenbelastung auf der Mondoberfläche zu einem beträchtlichen Teil durch die [[Kosmische Strahlung#Einteilung und Bezeichnungen nach Ursprung|galaktische kosmische Strahlung]] verursacht, mit sehr hohen Energien von etwa 1&nbsp;GeV, schweren Ionen bis hin zu Eisen, aber geringen Teilchenflussdichten, die zudem vom interplanetaren Magnetfeld beeinflusst werden, das seinerseits durch starke Sonnenaktivität gestört werden kann. Ab dem am 11. Oktober 2020 beginnenden 21. Arbeitstag auf dem Mond konnten die Wissenschaftler ein Absinken der Gesamtstrahlenbelastung beobachten, das auf Veränderungen im interplanetaren Magnetfeld zurückzuführen war.<ref name="lnd">{{Internetquelle |autor=Zhang Shenyi, Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://www.cjss.ac.cn/cn/article/doi/10.11728/cjss2021.03.439 |titel=LND 两年月表辐射剂量测量结果 |werk=cjss.ac.cn |datum=2021-05-15 |abruf=2023-03-31 |format=PDF; 4,27&nbsp;MB |sprache=zh}}</ref>

Luo Pengwei (罗朋威), Zhang Xiaoping (張小平) und ihre Kollegen vom Nationalen Schwerpunktlabor für [[Selenologie]] und [[Planetologie]] (月球與行星科學國家重點實驗室) der Technischen Universität [[Macau]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.must.edu.mo/imedia/expert-list/ssi |titel=太空科學研究所、月球與行星科學國家重點實驗室 |werk=must.edu.mo |abruf=2022-01-17 |sprache=zh}}</ref> befassten sich mit der niederenergetischen kosmischen Strahlung im Bereich von 10 bis 100&nbsp;MeV. Sie verglichen die Messwerte des Dosimeters auf dem Lander mit denjenigen der um den [[Lagrange-Punkte#L1 des Systems Sonne-Erde|Lagrange-Punkt L1]] des Sonne-Erde-Systems kreisenden Sonden [[Advanced Composition Explorer]] (ACE) und [[Solar and Heliospheric Observatory]] (SOHO) sowie von [[STEREO]] A, die mehr oder weniger auf der Erdumlaufbahn um die Sonne kreist. Dabei konnten sie feststellen, dass die auf dem Mond gemessenen Werte in diesem Energiebereich mit denen der amerikanischen Sonden übereinstimmten, dass also die Mondoberfläche keinen Einfluss auf die niederenergetische kosmische Strahlung hat. Außerdem konnten sie bestätigen, dass die Strahlenbelastung kurz vor Sonnenuntergang ähnlich niedrig war wie kurz vor Sonnenaufgang, dass also bemannte Landungen nicht nur am örtlichen Vormittag (wie bei den Apollo-Missionen), sondern auch am späten Nachmittag möglich wären.<ref>{{Internetquelle |autor=Luo Pengwei, Zhang Xiaoping et al. |url=https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abk1760 |titel=First measurements of low-energy cosmic rays on the surface of the lunar farside from Chang’E-4 mission |werk=science.org |datum=2022-01-14 |abruf=2022-01-17 |sprache=en}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6813070/content.html |titel=嫦娥四号最新研究成果--首次获得月球表面的宇宙线通量和能谱 |werk=cnsa.gov.cn |datum=2022-01-20 |abruf=2022-01-22 |sprache=zh}}</ref>


=== Energetische Solarteilchen ===
=== Energetische Solarteilchen ===
Neben der Messung der Strahlenbelastung auf der Rückseite des Mondes, die der Vorbereitung bemannter Landungen dient, kann das Dosimeter auch für heliophysikalische Beobachtungen genutzt werden. So registrierte das Gerät am 6. Mai 2019 eine [[Sonneneruption]], bei der energetische Solarteilchen (''Solar Energetic Particles'' bzw. „SEP“) freigesetzt wurden. Bei dem beobachteten Ereignis wurden 22 Minuten nach dem über die Röntgenstrahlung auf 04:56 UTC rückgerechneten Beginn der Eruption Elektronen mit einer Energie von 310&nbsp;keV freigesetzt, Protonen mit einer Energie von rund 11&nbsp;MeV gut eine Stunde später. Die Elektronen benötigten 12 Minuten für den Weg von der Sonne zum Mond, die energiereichen Protonen 63 Minuten.<ref>{{Internetquelle |autor=Xu Zigong, Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://www.researchgate.net/publication/345457670_First_Solar_Energetic_Particles_Measured_on_the_Lunar_Far-side |titel=First Solar Energetic Particles Measured on the Lunar Far-side |werk=researchgate.net |datum=2020-10-20 |abruf=2020-12-22 |sprache=en}}</ref> Die Ergebnisse der Messungen und eine detaillierte Analyse des Ereignisses wurden am 7. November 2020 in den [[The Astrophysical Journal|Astrophysical Journal Letters]] veröffentlicht.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.spaceflightfans.cn/84803.html |titel=“玉兔二号”月球车行驶里程突破600米,完成第25月昼工作 |werk=spaceflightfans.cn |datum=2020-12-22 |abruf=2020-12-22 |sprache=zh}}</ref>
Neben der Messung der Strahlenbelastung auf der Rückseite des Mondes, die der Vorbereitung bemannter Landungen dient, kann das Dosimeter auch für heliophysikalische Beobachtungen genutzt werden. So registrierte das Gerät am 6. Mai 2019 eine [[Sonneneruption]], bei der energetische Solarteilchen (''Solar Energetic Particles'' bzw. „SEP“) freigesetzt wurden. Bei dem beobachteten Ereignis wurden 22 Minuten nach dem über die Röntgenstrahlung auf 04:56 UTC rückgerechneten Beginn der Eruption Elektronen mit einer Energie von 310&nbsp;keV freigesetzt, Protonen mit einer Energie von rund 11&nbsp;MeV gut eine Stunde später. Die Elektronen benötigten 12 Minuten für den Weg von der Sonne zum Mond, die energiereichen Protonen 63 Minuten.<ref>{{Internetquelle |autor=Xu Zigong, Robert Wimmer-Schweingruber et al. |url=https://www.researchgate.net/publication/345457670_First_Solar_Energetic_Particles_Measured_on_the_Lunar_Far-side |titel=First Solar Energetic Particles Measured on the Lunar Far-side |werk=researchgate.net |datum=2020-10-20 |abruf=2020-12-22 |sprache=en}}</ref> Die Ergebnisse der Messungen und eine detaillierte Analyse des Ereignisses wurden am 7. November 2020 in den [[The Astrophysical Journal|Astrophysical Journal Letters]] veröffentlicht.<ref>{{Internetquelle |autor=刘倩 |url=https://china.huanqiu.com/article/41CarYyenw2 |titel=“玉兔二号”月球车行驶里程突破600米,完成第25月昼工作 |werk=china.huanqiu.com |datum=2020-12-22 |abruf=2022-10-17 |sprache=zh}}</ref>


=== Lunare Minimagnetosphäre ===
=== Lunare Minimagnetosphäre ===
Der Mond besitzt zwar kein globales [[Mond#Magnetfeld des Mondes|Magnetfeld]] mehr, aber zahlreiche kleinere, über die Oberfläche verteilte lokale Magnetfelder, sogenannte „magnetische Anomalien“. Diese Anomalien können teilweise eine [[magnetische Flussdichte]] von mehreren hundert [[Tesla (Einheit)|Nanotesla]] erreichen (zum Vergleich: das [[Erdmagnetfeld#Stärke und Form|Erdmagnetfeld]] hat in Deutschland etwa 50.000&nbsp;nT). Die lokalen Magnetfelder können mit dem [[Sonnenwind]] interagieren und eine kleine [[Magnetosphäre]] bilden, eine sogenannte „Lunare Minimagnetosphäre“ (LMM). Trotz ihrer geringen Ausdehnung – die LMMs sind die kleinsten bislang bekannten Magnetosphären im Sonnensystem – würde eine derartige Minimagnetosphäre der geplanten [[Mondprogramm der Volksrepublik China#Internationale Mondforschungsstation|robotischen Mondforschungsstation]] und auch bei einer [[Bemanntes Raumfahrtprogramm der Volksrepublik China#Bemannte Rakete der neuen Generation|bemannten Monderkundung]] einen gewissen Schutz bieten.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.cssar.cas.cn/xwdt2015/kydt2015/202107/t20210713_6131171.html |titel=空间中心科研人员利用嫦娥四号探测数据首次在月面观测到月球微磁层 |werk=cssar.cas.cn |datum=2021-07-13 |abruf=2021-07-19 |sprache=zh}}</ref>
Der Mond besitzt zwar kein globales [[Mond#Magnetfeld des Mondes|Magnetfeld]] mehr, aber zahlreiche kleinere, über die Oberfläche verteilte lokale Magnetfelder, sogenannte „magnetische Anomalien“. Diese Anomalien können teilweise eine [[magnetische Flussdichte]] von mehreren hundert [[Tesla (Einheit)|Nanotesla]] erreichen (zum Vergleich: das [[Erdmagnetfeld#Stärke und Form|Erdmagnetfeld]] hat in Deutschland etwa 50.000&nbsp;nT). Die lokalen Magnetfelder können mit dem [[Sonnenwind]] interagieren und eine kleine [[Magnetosphäre]] bilden, eine sogenannte „Lunare Minimagnetosphäre“ (LMM). Trotz ihrer geringen Ausdehnung – die LMMs sind die kleinsten bislang bekannten Magnetosphären im Sonnensystem – würde eine derartige Minimagnetosphäre der geplanten [[Internationale Mondforschungsstation|robotischen Mondforschungsstation]] und auch bei einer [[Bemanntes Raumfahrtprogramm der Volksrepublik China#Bemanntes Monderkundungsprogramm|bemannten Monderkundung]] einen gewissen Schutz bieten.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.cssar.cas.cn/xwdt2015/kydt2015/202107/t20210713_6131171.html |titel=空间中心科研人员利用嫦娥四号探测数据首次在月面观测到月球微磁层 |werk=cssar.cas.cn |datum=2021-07-13 |abruf=2021-07-19 |sprache=zh}}</ref>


Bislang gab es nur einige wenige Beobachtungen von Lunaren Minimagnetosphären vom Orbit aus. Nun landete Chang’e 4 bei 177,6° östlicher Länge und 45,4° südlicher Breite am östlichen Rand der Imbrium Antipode, mit einem Durchmesser von 1200&nbsp;km die größte magnetische Anomalie auf dem Mond. Das Zentrum der Imbrium Antipode liegt bei 162° östlicher Länge und 33° südlicher Breite, genau gegenüber dem [[Mare Imbrium]] auf der erdzugewandten Seite des Mondes. Am Nachmittag, wenn der Sonnenwind zunehmend aus Westen weht, befindet sich der Rover mit dem auf der Frontseite des Gehäuse montierten Analysator für energetisch neutrale Atome (ENA) auf der windabgewandten Seite der Imbrium Antipode und kann den [[Magnetosphäre#Aufbau|Magnetschweif]] der lokalen Minimagnetosphäre beobachten. Entsprechende Messungen wurden – auf irdische Zeit umgerechnet – zwischen 14:30 und 17:00 durchgeführt, außerdem zu Vergleichszwecken zwischen 07:00 und 09:30.
Bislang gab es nur einige wenige Beobachtungen von Lunaren Minimagnetosphären vom Orbit aus. Nun landete Chang’e 4 bei 177,6° östlicher Länge und 45,4° südlicher Breite am östlichen Rand der Imbrium Antipode, mit einem Durchmesser von 1200&nbsp;km die größte magnetische Anomalie auf dem Mond. Das Zentrum der Imbrium Antipode liegt bei 162° östlicher Länge und 33° südlicher Breite, genau gegenüber dem [[Mare Imbrium]] auf der erdzugewandten Seite des Mondes. Am Nachmittag, wenn der Sonnenwind zunehmend aus Westen weht, befindet sich der Rover mit dem auf der Frontseite des Gehäuse montierten Analysator für energetisch neutrale Atome (ENA) auf der windabgewandten Seite der Imbrium Antipode und kann den [[Magnetosphäre#Aufbau|Magnetschweif]] der lokalen Minimagnetosphäre beobachten. Entsprechende Messungen wurden – auf irdische Zeit umgerechnet – zwischen 14:30 und 17:00 durchgeführt, außerdem zu Vergleichszwecken zwischen 07:00 und 09:30.


Bei einer Analyse von 46 Datensätzen, die zwischen dem 11. Januar 2019 und dem 28. April 2020 erhoben wurden, fanden Wissenschaftler um Xie Lianghai (谢良海) vom [[Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften#Nationales Schwerpunktlabor für Weltraumwetter|Schwerpunktlabor für Weltraumwetter am Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften]], dass am örtlichen Nachmittag der Fluss der energetisch neutralen Atome (ein Indikator für den Sonnenwind) tatsächlich geringer war als am Vormittag. Allerdings fanden die Forscher auch, dass die Minimagnetosphäre auf den Sonnenwind primär einen umlenkenden und geschwindigkeitsvermindernden Effekt hatte; nur 50 % der Ionen wurden gestoppt. Da der Effekt an der Landestelle gemessen werden konnte, musste die Minimagnetosphäre einen langen Schweif haben, länger als 600&nbsp;km. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Erkenntnisse am 30. Juni 2021 in den [[Geophysical Research Letters]].<ref>{{Internetquelle |autor=Xie Lianghai, Martin Wieser et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL093943 |titel=Inside a Lunar Mini-Magnetosphere: First Energetic Neutral Atom Measurements on the Lunar Surface |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2021-06-30 |abruf=2021-07-19 |sprache=en}}</ref>
Bei einer Analyse von 46 Datensätzen, die zwischen dem 11. Januar 2019 und dem 28. April 2020 erhoben wurden, fanden Wissenschaftler um Xie Lianghai (谢良海) vom [[Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften#Nationales Schwerpunktlabor für Weltraumwetter|Schwerpunktlabor für Weltraumwetter am Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften]], dass am örtlichen Nachmittag der Fluss der energetisch neutralen Atome (ein Indikator für den Sonnenwind) tatsächlich geringer war als am Vormittag. Allerdings fanden die Forscher auch, dass die Minimagnetosphäre auf den Sonnenwind primär einen umlenkenden und geschwindigkeitsvermindernden Effekt hatte; nur 50 % der Ionen wurden gestoppt. Da der Effekt an der Landestelle gemessen werden konnte, musste die Minimagnetosphäre einen langen Schweif haben, länger als 600&nbsp;km. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Erkenntnisse am 30. Juni 2021 in den [[Geophysical Research Letters]].<ref>{{Internetquelle |autor=Xie Lianghai, Martin Wieser et al. |url=https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021GL093943 |titel=Inside a Lunar Mini-Magnetosphere: First Energetic Neutral Atom Measurements on the Lunar Surface |werk=agupubs.onlinelibrary.wiley.com |datum=2021-06-30 |abruf=2021-07-19 |sprache=en}}</ref>

Wang Huizi (王慧姿) vom Forschungszentrum für Weltraumwetter (空间天气物理与探测研究中心)<ref>{{Internetquelle |autor=张江 |url=https://space.wh.sdu.edu.cn/info/1055/2803.htm |titel=空间科学攀登团队交叉研究证实“地球风”可在月球表面生成水 |werk=space.wh.sdu.edu.cn |datum=2021-03-18 |abruf=2022-01-22 |sprache=zh}}</ref> und ihr Doktorvater Shi Quanqi (史全岐, * 1977) vom Schwerpunktlabor für Teilchenphysik (粒子物理与粒子辐照教育部重点研究室)<ref>{{Internetquelle |url=http://www.pppi.sdu.edu.cn/info/1018/2483.htm |titel=史全岐 |werk=pppi.sdu.edu.cn |datum=2021-06-17 |abruf=2022-01-22 |sprache=zh}}</ref> der [[Shandong-Universität]] verwendeten vom 11. Januar 2019 bis zum 12. Oktober 2020 gesammelte Daten, mit denen sie die Ergebnisse von Xie Lianghai bestätigen konnten. Über einen Vergleich der unterschiedlichen Schutzwirkung der Imbrium Antipode am örtlichen Vormittag und Nachmittag berechneten sie, dass über der magnetischen Anomalie ein [[elektrisches Potential]] von 50–260&nbsp;V besteht, das die Geschwindigkeit des Sonnenwinds am Nachmittag um 12–18 % reduziert.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6813068/content.html |titel=嫦娥四号中性原子探测仪最新进展 |werk=cnsa.gov.cn |datum=2022-01-20 |abruf=2022-01-22 |sprache=zh}}</ref>


=== Landevorgang ===
=== Landevorgang ===
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Insgesamt hatte Chang’e 4 während des Landevorgangs 213&nbsp;g Mondstaub aufgewirbelt und dabei die Mondoberfläche bis in eine Tiefe von 0,6&nbsp;cm abgetragen. Der Staub war in einem Winkel von mehr als 7° nach oben geschleudert worden, was deutlich mehr war als in den unter Annahme einer ebenen Mondoberfläche durchgeführten Simulationen. Die Experten waren der Meinung, dass das darauf zurückzuführen sein könnte, dass die Landestelle von Chang’e 4 um etwa 4–5° zur Horizontalen geneigt ist. Für die Zukunft empfahlen sie, selbst wenn die Sonden auch auf geneigten Flächen landen konnten, unbedingt eine möglichst ebene Stelle zu suchen, um zu vermeiden, dass aufgewirbelter Staub das Funktionieren von Geräten und wissenschaftlichen Nutzlasten auf dem Lander beeinträchtigte.<ref>{{Internetquelle |autor=邱晨辉 |url=https://www.sohu.com/a/476326944_119038 |titel=“玉兔二号”行驶里程突破700米 科学家有了新发现 |werk=sohu.com |datum=2021-07-08 |abruf=2021-07-11 |sprache=zh}}</ref>
Insgesamt hatte Chang’e 4 während des Landevorgangs 213&nbsp;g Mondstaub aufgewirbelt und dabei die Mondoberfläche bis in eine Tiefe von 0,6&nbsp;cm abgetragen. Der Staub war in einem Winkel von mehr als 7° nach oben geschleudert worden, was deutlich mehr war als in den unter Annahme einer ebenen Mondoberfläche durchgeführten Simulationen. Die Experten waren der Meinung, dass das darauf zurückzuführen sein könnte, dass die Landestelle von Chang’e 4 um etwa 4–5° zur Horizontalen geneigt ist. Für die Zukunft empfahlen sie, selbst wenn die Sonden auch auf geneigten Flächen landen konnten, unbedingt eine möglichst ebene Stelle zu suchen, um zu vermeiden, dass aufgewirbelter Staub das Funktionieren von Geräten und wissenschaftlichen Nutzlasten auf dem Lander beeinträchtigte.<ref>{{Internetquelle |autor=邱晨辉 |url=https://www.sohu.com/a/476326944_119038 |titel=“玉兔二号”行驶里程突破700米 科学家有了新发现 |werk=sohu.com |datum=2021-07-08 |abruf=2021-07-11 |sprache=zh}}</ref>

=== Thermophysikalische Eigenschaften des Regolith ===
Der Lander setzte so auf, dass die Rampe, über die der Rover auf die Mondoberfläche rollte, nach Süden zeigte. Am unteren Ende jeder der beiden Fahrschienen, nach dem Absenken der Rampe in den Boden gedrückt, befanden sich jeweils zwei [[Widerstandsthermometer]], wobei jedes Thermometer aus zwei [[Thermistor]]en bestand: ein Thermistor für den Temperaturbereich von −196 °C bis −50 °C und ein Thermistor für den Bereich von −50 °C bis +250 °C, mit einer Genauigkeit von jeweils ±0,3 °C. Bei Tageslicht wurden die Sensoren über die Solarmodule des Landers mit Strom versorgt, während der Mondnacht von seiner [[Radionuklidbatterie]]. Dadurch war es möglich, während des gesamten Mondtages Messungen durchzuführen.

{{Panorama|TemperaturChange4.jpg|600|Anordnung der Temperatursensoren}}

Zwischen dem 30. Januar 2019, dem Sonnenaufgang für den zweiten Arbeitstag auf dem Mond, und dem 25. April 2019, dem Ende der vierten Mondnacht, wurden alle 15 Minuten mit den knapp 1&nbsp;cm in den Boden gedrückten Sensoren Messungen durchgeführt. Durch den Schatten des Landers, der im Laufe eines Mondtags über die Stelle mit den Sensoren wanderte – die Sonde landete 45° südlich des Äquators, die Sonne stand also mittags im Norden – ergab sich eine gewisse Ungenauigkeit. Generell konnten die Wissenschaftler um Huang Jun (黄俊) von der [[Chinesische Universität für Geologie|Chinesischen Universität für Geologie]] in [[Wuhan]]<ref>{{Internetquelle |url=http://junhuang.org/jun/ |titel=Huang Research Group |werk=junhuang.org |sprache=en |abruf=2022-10-02}}</ref> und Zhang He (张熇), der Missionsleiterin bei der [[Chinesische Akademie für Weltraumtechnologie|Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie]],<ref>{{Internetquelle |url=http://www.cnsa.gov.cn/n6758968/n6758974/c6805357/content.html |titel=嫦娥四号探测器项目执行总监张熇:奔月路漫漫 “嫦娥”无悔 |werk=cnsa.gov.cn |datum=2019-02-01 |abruf=2022-10-02 |sprache=zh}}</ref> jedoch sagen,<ref name="huangjun">{{Internetquelle |autor=Huang Jun, Zhang He et al. |url=https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwac175/6677425 |titel=Thermophysical properties of the regolith on the lunar farside revealed by the in-situ temperature probing of Chang’E-4 mission |werk=academic.oup.com |datum=2022-08-26 |abruf=2022-10-02 |sprache=en}}</ref> dass die Temperatur im Regolith dicht unter der Oberfläche nach Sonnenaufgang rasch anstieg und um die Mittagszeit mehr als 20 °C erreichte. Ab umgerechnet 14 Uhr begann die Temperatur zu sinken, um bei Sonnenuntergang sehr schnell −170 °C zu erreichen<ref name="tangfang">{{Internetquelle |autor=唐芳 |url=http://www.xinhuanet.com/techpro/20220908/13538e0760c1412187a112579408bde8/c.html |titel=嫦娥四号最新成果:月壤可作月球基地隔热材料 |werk=xinhuanet.com |datum=2022-09-08 |abruf=2022-10-02 |sprache=zh}}</ref> und im Laufe der Nacht langsam bis auf −190 °C zu sinken.<ref>{{Internetquelle |autor=冯华 |url=http://www.xinhuanet.com/politics/2019-01/31/c_1124069962.htm |titel=嫦娥四号和玉兔都“醒了” |werk=xinhuanet.com |datum=2019-01-31 |abruf=2022-10-02 |sprache=zh}}</ref>

Die Tagestemperatur auf der Mondoberfläche wird durch die solare [[Flussdichte]] bestimmt.<ref>{{Internetquelle |autor=Jean-Pierre Williams et al. |url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0019103516304869 |titel=The global surface temperatures of the Moon as measured by the Diviner Lunar Radiometer Experiment |werk=sciencedirect.com |datum=2016-11-29 |abruf=2022-10-02 |sprache=en}}</ref>
Davon ausgehend kamen die Wissenschaftler auf der Basis der gemessenen Temperaturänderungen im Inneren der obersten Regolithschicht und unter Berücksichtigung der Kompression des Regolith durch die Roverrampe auf eine durchschnittliche [[Dichte]] des Regolith von 471&nbsp;kg/m³ und eine Korngröße von 15&nbsp;μm. Über weitere Berechnungen kamen sie auf eine [[Wärmeleitfähigkeit]] des Regolith von 0,00153&nbsp;[[Watt (Einheit)|W]]/([[Meter|m]]{{·}}[[Kelvin|K]]) in der obersten Schicht sowie 0,00848&nbsp;W/(m{{·}}K) in 1&nbsp;m Tiefe. In anderen Worten, der Regolith hat nur 1/10 der Wärmeleitfähigkeit von Luft und 1/100 der Wärmeleitfähigkeit von Wasser – er ist ein sehr guter Isolator.<ref name="tangfang" />

Diese Werte gelten nur für die Landestelle von Chang’e 4. So besaßen zum Beispiel die von [[Chang’e 5]] zurückgebrachten Regolithproben eine durchschnittliche Korngröße von 3,5–4,0&nbsp;μm (wären also ein schlechterer Isolator), was auf unterschiedliches Alter des Materials zurückzuführen ist. Je älter Regolith ist, desto feiner wurde er von Mikrometeoriten etc. zermahlen.<ref name="huangjun" /> Prinzipiell gilt jedoch, wie Huang Jun der Presse gegenüber ausführte, dass man bei der geplanten Mondbasis in der Nähe des Südpols durch eine Bedeckung der stationären Einrichtungen mit lockerem Regolith – mit der Kompression durch die Rampe war die Wärmeleitfähigkeit fast doppelt so hoch wie ohne dieses Gewicht – nicht nur einen Strahlenschutz-Effekt, sondern auch einen guten Schutz vor der Hitze des Tages und vor allem der Kälte der Polarnacht erreichen könnte.<ref name="tangfang" />

=== Bodenbeschaffenheit ===
Ein unerwartetes Ergebnis war die Bodenbeschaffenheit entlang der vom Rover befahrenen Strecke. Während an den baugleichen, mit einer Art [[Fliegengitter]] aus Draht als Lauffläche bespannten Rädern des mit [[Chang’e 3]] auf der erdzugewandten Seite des Mondes gelandeten [[Jadehase (Rover)|Jadehasen]] nur gelegentlich einige Sandkörner haften blieben – wohl durch [[Elektrostatik|elektrostatische Anziehung]] – war die Lauffläche der Räder von Jadehase 2 zeitweise bis zu 46 % mit lehmähnlichem Erdmaterial zugelegt. Hierbei handelte es sich nicht nur um ein einmaliges Phänomen, sondern der Effekt wurde während der ersten zwei Jahre am 4., 5., 6., 8., 19. und 23. Arbeitstag beobachtet. Wie bei mit Schlamm zugelegten Reifen von Baumaschinen reduzierte die Erdschicht auf dem Fliegengitter die Tiefe, mit der sich die querstehenden Metallstreifen auf den Rädern in den Boden drückten, und damit die [[Traktion (Antrieb)|Traktion]]. Da sich die Erdablagerungen an den Metallklauen konzentrierten, schlugen Ding Liang (丁亮, * 1980)<ref>{{Internetquelle |url=http://homepage.hit.edu.cn/liangding |titel=丁亮 |werk=hit.edu.cn |datum=|abruf=2022-01-29 |sprache=zh}}</ref> und seine Kollegen vom Nationalen Schwerpunktlabor für Robotik und Systeme (机器人技术与系统国家重点实验室) der [[Polytechnische Universität Harbin|Polytechnischen Universität Harbin]]<ref>{{Internetquelle |url=http://robot.hit.edu.cn/sysls/list.htm |titel=实验室历史 |werk=robot.hit.edu.cn |datum=|abruf=2022-01-29 |sprache=zh}}</ref> am 19. Januar 2022 in der amerikanischen Fachzeitschrift ''Science Robotics'' vor, diese bei zukünftigen Rovern mit einer Antihaftbeschichtung zu überziehen, um ein Durchdrehen der Räder zu verhindern. Als Erklärung für die ungewöhnliche Bodenbeschaffenheit im Von-Kármán-Krater vermuten die Wissenschaftler eine stärkere Verwitterung des Bodens im Vergleich mit der Landestelle von Chang’e 3, was durch mit dem Spektrometer des Rovers durchgeführte chemische Analysen bestätigt wird.<ref name="dingliang" />


== Siehe auch ==
== Siehe auch ==
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== Weblinks ==
== Weblinks ==
* [https://www.zeit.de/wissen/2019-01/change-4-mond-landung-china-sonde-kiel-robert-wimmer-schweingruber „Es ist schon cool, dort zu landen“] auf [[Die Zeit#Zeit Online|Zeit Online]], 3. Januar 2019.
* [http://www.clep.org.cn/n5982341/index.html Mondmorgendliche und -abendliche Statusberichte von Lander und Rover] (chinesisch)
* [https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/c-missions/chang-e-4 Ausführliche Beschreibung der Mission, immer wieder aktualisiert] (englisch)
* [https://www.zeit.de/wissen/2019-01/change-4-mond-landung-china-sonde-kiel-robert-wimmer-schweingruber "Es ist schon cool, dort zu landen"]


== Einzelnachweise ==
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Aktuelle Version vom 14. November 2024, 15:55 Uhr

Chang’e 4

NSSDC ID 2018-103A
Missions­ziel ErdmondVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Missionsziel
Auftrag­geber CNSAVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Auftraggeber
Träger­rakete Changzheng 3B/EVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Traegerrakete
Aufbau
Startmasse 3,8 tVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startmasse
Landemasse 1,34 t[1]Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Landemasse
Verlauf der Mission
Startdatum 7. Dezember 2018Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startdatum
Startrampe Kosmodrom XichangVorlage:Infobox Sonde/Wartung/Startrampe
Vorlage:Infobox Sonde/Wartung/Verlauf
 
20. Mai 2018 Start von Queqiao
 
7. Dez. 2018 Start von Chang’e 4
 
12. Dez. 2018 Erreichen der Mondumlaufbahn
 
3. Jan 2019 Landung auf dem Mond, Von Kármán/Südpol-Aitken-Becken
 
? Missionsende

Chang’e 4 (chinesisch 嫦娥四號 / 嫦娥四号, Pinyin Cháng'é Sìhào) ist eine Raumsonde der Nationalen Raumfahrtbehörde Chinas, die am 7. Dezember 2018 gestartet wurde und aus einem Lander sowie dem Rover Jadehase 2 besteht. Wie seine Vorgänger ist das Raumfahrzeug nach Chang’e, der chinesischen Mondgöttin, benannt. Die Sonde landete am 3. Januar 2019 um 02:26 Uhr UTC erfolgreich im Mondkrater Von Kármán im Südpol-Aitken-Becken, die weltweit erste Landung auf der Rückseite des Mondes.[2] Zwölf Stunden später, um 14:22 Uhr UTC, war der Rover über eine Rampe auf die Mondoberfläche gerollt.[3]

Das am 24. Januar 2004 von Premierminister Wen Jiabao nach dreizehnjährigen Vorbereitungsarbeiten offiziell gestartete Mondprogramm der Volksrepublik China besteht aus den Drei Großen Schritten (大三步):

  1. Unbemannte Erkundung
  2. Bemannte Landung
  3. Stationierung einer ständigen Besatzung

Der Erste Große Schritt ist wiederum in die Drei Kleinen Schritte (小三步) unterteilt:

  1. Beim Ersten Kleinen Schritt wurde mit Chang’e 1 im Jahr 2007 und Chang’e 2 im Jahr 2010 die Mondumlaufbahn erreicht.
  2. Beim Zweiten Kleinen Schritt erfolgte die Landung auf dem Mond und die Erkundung mit einem Rover. Diese Phase umfasst die Mission Chang’e 3 (2013) und die Mission Chang’e 4 auf der Mondrückseite.
  3. Beim Dritten Kleinen Schritt wurden mit Chang’e 5 Proben von der erdzugewandten Mondseite gesammelt.

Mit diesen Missionen soll eine bemannte Mondlandung in den 2030er-Jahren und in weiterer Zukunft eine dauerhaft besetzte Mondbasis am südlichen Rand des Südpol-Aitken-Beckens auf der Rückseite des Mondes vorbereitet werden.[4]

Bei Chang’e 4 handelte es sich ursprünglich um eine baugleiche Reservesonde für die Vorgängermission Chang’e 3.[5] Die konkreten Vorbereitungen für die neue Mission begannen am 30. November 2015. Xu Dazhe, Direktor der Nationalen Raumfahrtbehörde, sagte in der Eröffnungsrede, dass die Mission eine Plattform für internationale Kooperationen und gemeinsame Neuentwicklungen auf vielen Ebenen sein sollte.[6] Die chinesische Regierung bewilligte für Chang’e 4 erstmals private Investitionen von Einzelpersonen und Unternehmen. Ziel sei es, Innovationen in der Luft- und Raumfahrt zu beschleunigen, Produktionskosten zu senken und die Beziehungen zwischen Militär und zivilem Sektor zu fördern.[7] Um die Nutzlasten von ausländischen Partnern zu integrieren, mussten die Ziele der Mission angepasst werden. Dies trug dazu bei, dass die Mission komplizierter wurde und sich verzögerte.

Kurz nach dem Start vom Kosmodrom Xichang am 7. Dezember 2018,[8] unmittelbar nach dem Abtrennen der 3800 kg schweren Nutzlast von der Trägerrakete,[9] stellten die Techniker im Raumfahrtkontrollzentrum Peking plötzlich fest, dass das Haupttriebwerk der Sonde nicht ordnungsgemäß arbeitete. Zwei Ventile an einem der vier Treibstofftanks, die eigentlich geschlossen sein sollten, waren geöffnet, eine große Menge Treibstoff strömte aus. Die Ventile wurden sofort geschlossen, aber in den 20 Sekunden, die sie offengestanden waren, hatte die Sonde 10–20 kg Treibstoff verloren, was unter anderem zu einer ungleichmäßigen Masseverteilung und einer Veränderung der Fluglage führte. Für die Korrektur der Fluglage benötigte man zwar weiteren Treibstoff, mit einer Reihe von Maßnahmen konnte der Treibstoffverbrauch für Bahnkorrekturmanöver etc. während des Fluges dann jedoch reduziert werden. Nach der Landung war sogar noch etwas Treibstoff in den Tanks übrig.[10]

Zu den wissenschaftlichen Zielen gehören:[11]

  • Messung der Mondoberflächentemperatur über die Dauer der Mission
  • Messung der chemischen Zusammensetzung von Mondgesteinen und -böden
  • niederfrequente radioastronomische Beobachtungen und Untersuchungen
  • Studium der kosmischen Strahlung
  • Beobachtung der Sonnenkorona, Untersuchung ihrer Strahlungseigenschaften und -mechanismen und Untersuchen der Entwicklung und des Transports koronaler Massenauswürfe (CME) zwischen Sonne und Erde

Relais-Satellit Queqiao

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Kommunikation mit Chang’e 4

Da eine direkte Funkverbindung mit der Mondrückseite nicht möglich ist, wurde am 21. Mai 2018 um 05:28 Ortszeit der Relais-Satellit Elsternbrücke (Queqiao) vom Kosmodrom Xichang gestartet[12] und im Halo-Orbit um den Erde-Mond Lagrange-Punkt L2 hinter dem Mond stationiert.[13] Der Name des Satelliten leitet sich aus der chinesischen Geschichte vom Kuhhirten und der Weberin ab. Queqiao kann Funksignale zwischen der Erde und Rückseite des Mondes weiterleiten und ermöglicht damit die Kommunikation und Kontrolle während der Mission.

Mikrosatelliten

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Im Rahmen der Mission Chang’e 4 wurden zusammen mit Queqiao zwei Mikrosatelliten gestartet. Die beiden Mikrosatelliten haben jeweils die Größe 50 × 50 × 40 cm und ein Gewicht von 45 kg und wurden Longjiang-1 und Longjiang-2 (龙江 – „Drachenfluss“) genannt. Longjiang-1 konnte jedoch nicht in den Mondorbit eintreten,[13] während Longjiang-2 erfolgreich war und 14 Monate lang im Mondorbit operierte, bis er am 31. Juli 2019 um 22:20 Peking-Zeit auf der Rückseite des Mondes kontrolliert zum Absturz gebracht wurde.[14] Diese Mikrosatelliten hatten die Aufgabe, den Himmel in den Frequenzen von 1 MHz bis 30 MHz, entsprechend Wellenlängen von 300 m bis 10 m, zu beobachten, um energetische Phänomene kosmischen Ursprungs zu untersuchen. Dies war ein langgehegtes Ziel der Wissenschaft, da aufgrund der Ionosphäre der Erde keine Beobachtungen in diesem Frequenzbereich im Erdorbit durchgeführt werden können. Geplant war ein Formationsflug der zwei Sonden, um Interferometrie betreiben zu können.[15]

Lander und Rover

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Der Lander und der Rover wurden sechs Monate nach dem Start des Relaissatelliten am 8. Dezember 2018 um 02:23 Ortszeit mit einer Changzheng-3B/E-Trägerrakete vom Kosmodrom Xichang ins All befördert.[16] Es war die erste Landung überhaupt auf der Rückseite des Mondes. Sie fand in einer unerforschten Region des Mondes statt, die als Südpol-Aitken-Becken bezeichnet wird.

Die Gesamtlandemasse der Einheit betrug 1340 kg, davon entfielen 1200 kg auf den Lander und 140 kg auf den Rover.[17] Nach der Landung fuhr der Lander eine Rampe aus, um den Rover Jadehase 2[18] auf die Mondoberfläche zu bringen. Der Rover misst 1,5 m × 1,0 m × 1,0 m und hat eine Masse von 140 kg.[19]

Wissenschaftliche Nutzlasten

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Sowohl Lander und Rover als auch Queqiao und die den Mond umkreisenden Mikrosatelliten tragen wissenschaftliche Nutzlasten. Der Relaissatellit stellt die Kommunikation sicher, während Lander und Rover die Geophysik der Landezone untersuchen sollen. Diese Nutzlasten werden zum Teil von internationalen Partnern in Schweden, Deutschland, den Niederlanden und Saudi-Arabien geliefert.

Erdabgewandte Seite des Mondes mit Landestelle von Chang’e 4 im Südpol-Aitken-Becken

Der Lander und der Rover transportieren wissenschaftliche Nutzlasten, um die Geophysik der Landezone mit einer sehr begrenzten chemischen Analysefähigkeit zu untersuchen.

Der Lander ist mit folgenden Instrumenten ausgestattet:

  • Landekamera (LCAM)[20][21]
  • Terrain-Kamera (TCAM)
  • Niederfrequenzspektrometer (VLFRS)[22] zur Erforschung von Sonnenbursts etc.[23]
  • Neutronen- und Strahlungsdosis-Detektor (Lunar Neutron and Radiation Dose Detector; LND), ein von Wissenschaftlern des Instituts für Experimentelle und Angewandte Physik der Universität Kiel unter der Leitung von Robert Wimmer-Schweingruber entwickeltes Neutronendosimeter, das neben der Messung der für Menschen besonders gefährlichen Neutronenstrahlung, für die es bislang nur stark differierende Modellrechnungen gibt, auch dazu dient, den Wassergehalt des Bodens zu ermitteln.[24] Die ersten Ergebnisse wurden Sönke Burmeister vom Institut am 18. April 2019 bei einer feierlichen Zeremonie in Peking überreicht.[25][26][27] Als im Mai/Juni 2020 im Zuge der Vorbereitung auf die Mars-Mission Tianwen-1 die Ressourcen des Chinesischen Tiefraum-Netzwerks zum Teil vom Mondprogramm abgezogen werden mussten, war der Neutronen- und Strahlungsdosis-Detektor das einzige Gerät der Chang’e-4-Mission, das weiter betrieben wurde.[28][29]
  • Der Lander trägt auch einen 2,6 kg schweren Behälter mit Samen und Insekteneiern, um zu testen, ob Pflanzen und Insekten in Synergie schlüpfen und gemeinsam wachsen können. Das Experiment umfasste Samen von Kartoffeln, Raps, Baumwolle und Arabidopsis thaliana, dazu noch Hefe und Taufliegeneier.[30] Am 7. Januar 2019 spross als erstes die Baumwolle.[31][32] Wenn die Larven geschlüpft wären, hätten sie Kohlendioxid produziert, während die gekeimten Pflanzen durch Photosynthese Sauerstoff freisetzten. Die Wissenschaftler um Xie Gengxin und Liu Hanlong von der Chongqing-Universität hofften, dass die Pflanzen und Tiere zusammen eine einfache Synergie innerhalb des Behälters schaffen könnten. Eine Miniaturkamera machte jedes Wachstum sichtbar. Als jedoch am 13. Januar am Landeplatz von Chang’e 4 die Mondnacht einbrach, sank die Temperatur in dem Behälter auf −52 °C und die Lebewesen starben 212,75 Stunden nachdem sie kurz nach der Landung mittels Bewässerung aus der Hibernation geweckt wurden.[33] Das Experiment mit Beobachtung der toten Baumwollblätter wurde noch bis Mai 2019 weitergeführt, um die Lebensdauer der Biosphärekammer, ihrer Beleuchtung etc. zu testen. Die Forschergruppe um Xie Gengxin plant, bei zukünftigen Landemissionen erneut Biosphärenexperimente durchzuführen, wenn möglich mit kleinen Schildkröten, um die Langzeitwirkung der geringen Mondanziehungskraft auf höhere Lebewesen zu untersuchen.[34]
  • Panoramakamera (PCAM)[22]
  • Lunar Penetrating Radar (LPR) ist ein Bodenradar[22]
  • Visible und Near-Infrared Imaging Spectrometer (VNIS) für die Bildgebungsspektroskopie[35][36]
  • Advanced Small Analyzer for Neutrals (ASAN) ist ein Detektor für energetisch neutrale Atome (ENA) des schwedischen Instituts für Weltraumphysik (IRF).[37]
Landestelle im Von-Kármán-Krater

Landeplatz ist der Von-Kármán-Krater[41] (180 km Durchmesser) im Südpol-Aitken-Becken auf der erdabgewandten Seite des Mondes.[41] Der Von-Kármán-Krater ist von bis zu 10 km hohen Bergen umgeben, und der Landeplatz liegt auf einer „Meereshöhe“ von 5935 m.[42] Die Fläche, auf der eine Landung möglich war, betrug nur 1/8 der Zielfläche, die die Vorgängersonde Chang’e 3 im Dezember 2013 zur Verfügung hatte. Daher musste Chang’e 4 praktisch senkrecht landen, ein recht riskantes Manöver.[43] Wie bei der Vorgängersonde unterbrach Chang’e 4 eine Minute vor der Landung für etwa 13 Sekunden den Abstieg, um sich 99 m über dem Boden mit Hilfe eines vom Shanghaier Institut für technische Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften entwickelten und gebauten Laser-Entfernungsmessers und eines dreidimensional abbildenden Laserscanners desselben Instituts selbstständig einen ebenen und von Felsbrocken freien Platz zu suchen,[44][45] auf den sie sich dann langsam absenkte.[46] Eines der Hauptprobleme hierbei war, dass der während der letzten Phase des Abstiegs der vom Triebwerk, einem YF-36 mit zwischen 1,5 kN und 7,5 kN regelbarer Schubkraft, aufgewirbelte, elektrostatisch aufgeladene Mondstaub die Systeme der Sonde gefährden konnte.[47][48] Daher hatte die Gruppe Weltraummechanik (空间力学团队) des Instituts für Maschinenbau der Tianjin-Universität unter der Leitung von Cui Yuhong (崔玉红) und Wang Jianshan (王建山) in aufwendigen Computersimulationen und praktischen Experimenten einen möglichst sanften Landeablauf entwickelt.[49] Das Aufsetzen auf den Boden am 3. Januar 2019 um 02:26 Uhr UTC erfolgte dann auch ohne Probleme.[50]

Noch im Januar 2019 beantragte China bei der Internationalen Astronomischen Union, die Landestelle 天河基地 (Pinyin Tiānhé Jīdì), also „Basis Milchstraße“ zu nennen, ein Bezug zu der Sage vom Kuhhirten und der Weberin, wo die Milchstraße die beiden Liebenden trennt und nur einmal im Jahr von einem eine Brücke bildenden Schwarm Elstern (der heutige Relaissatellit Elsternbrücke) überbrückt wird. Am 4. Februar 2019 wurde dem Antrag von der IAU stattgegeben, der lateinische Name der Landestelle lautet „Statio Tianhe“.[51][52]

In den folgenden Monaten analysierten Forscher vom Schwerpunktlabor für Mond- und Tiefraumerkundung der Nationalen Astronomischen Observatorien, der Fakultät für Astronomie und Weltraumwissenschaften an der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften sowie von der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie, der Herstellerfirma der Sonde, die von der Landekamera und der Terrain-Kamera des Landers und der Panoramakamera des Rovers aufgenommenen Fotos und setzten sie in Bezug zu den von Chang’e 2 sowie dem Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA erstellten Mondkarten. Nach photogrammetrischer Auswertung der Bilder konnte die Landestelle auf 177,5991° östlicher Länge und 45,4446° südlicher Breite bestimmt werden, was eine Abweichung von 348 m in der Länge und 226 m in der Breite, also insgesamt 415 m im Vergleich zu den LRO-Daten bedeutet. Zu erklären ist dies mit Messfehlern bei der Bestimmung des Orbits der NASA-Sonde, mit dem unregelmäßigen Gravitationsfeld des Mondes auf seiner Rückseite und in der Kamera begründeten Faktoren. Daher soll nun der Lander von Chang’e 4 als geodätischer Referenzpunkt für die Navigation von Jadehase 2 und für zukünftige Landungen auf der Mondrückseite verwendet werden.[53]

Panoramaaufnahme des Landegebietes. Der Rover hat den Lander in Richtung Süden verlassen und biegt nach Westen ab.

Zu Beginn des achten Arbeitstags auf dem Mond (25. Juli bis 7. August 2019) entdeckte und fotografierte Jadehase 2 in einem frischen Einschlagkrater eine dunkelgrüne, zähflüssig wirkende Masse. Daraufhin entwarfen die für die Steuerung des Rovers zuständigen Ingenieure einen neuen Kurs, um die Tiefe des Kraters und die Verteilung des Auswurfmaterials näher zu bestimmen.[54] Jadehase 2 näherte sich dem Krater vorsichtig und untersuchte die Substanz und das umliegende Material mit seinem Infrarotspektrometer,[55] dasselbe Instrument, mit dem er zu Beginn der Mission bereits das Mantelmaterial aus den Tiefen des Mondes gefunden hatte.[56] Eine Auswertung der hierbei gemachten Fotos und Spektrogramme durch Experten des Nationalen Schwerpunktlabors für Fernerkundung (遥感科学国家重点实验室) am Institut für Informationsgewinnung durch Luft- und Raumfahrt der Chinesischen Akademie der Wissenschaften ergab, dass der Krater mit einem Durchmesser von rund 2 m etwa 30 cm tief war, die unbekannte Masse in der Grube bildete einen länglichen Fleck von 52 × 16 cm. Viele der graubraunen Brocken im Umfeld des Kraters, die man zunächst für Felstrümmer gehalten hatte, wurden im Laufe der Untersuchung von den Rädern des 140 kg schweren Rovers zerquetscht. Es handelte sich also um zusammengebackenen Regolith, der, wie eine spektrographische Analyse zeigte, zu einem beträchtlichen Teil aus Feldspat bestand, dazu noch Olivine und Pyroxene in etwa gleichem Anteil. Das Material wurde zunächst als „verwittertes Norit“ klassifiziert. Die glänzende Masse im Inneren des Kraters wurde – auch durch Vergleich mit Bodenproben, die von den Astronauten der Apollo-Missionen genommen worden waren – als Impaktbrekzie identifiziert. Es konnte allerdings bislang noch nicht geklärt werden, ob es sich hierbei um Material handelt, das aus einem nahegelegenen Krater in den untersuchten Krater hineingeschleudert wurde, oder ob es bei dem Impaktereignis gebildet wurde, das letzteren Krater hervorgerufen hatte.[57] Am 15. August 2020 wurden die Ergebnisse in den Earth and Planetary Science Letters im Detail vorgestellt.[58]

Freigelegte Felsbrocken

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Am 3. und am 13. Arbeitstag auf dem Mond fand Jadehase 2 ungewöhnlich große Ansammlungen von Felsbrocken, die eine höhere Albedo als die Umgebung besaßen. Die Techniker im Raumfahrtkontrollzentrum Peking ließen den Rover rund um diese Ansammlungen fotografische 360°-Panoramaaufnahmen machen und jeweils einen Felsbrocken spektrografieren. Di Kaichang (邸凯昌, * 1967) und seine Kollegen vom Schwerpunktlabor für Fernerkundung[59] unterzogen die Spektrogramme einer eingehenden Analyse und fanden, dass die Reflektivität der Felsbrocken bei Wellenlängen zwischen 500 und 2500 nm mehr dem am Zentralberg des Finsen-Kraters gemessenen Spektrum als dem des Basalts im Von-Kármán-Krater ähnelte. An sich hätte man erwartet, dass bei der Entstehung des Finsen-Kraters vor gut 3 Milliarden Jahren ausgeworfene Felsbrocken durch die Ausdehnung und Kontraktion während Mondtag und Mondnacht mittlerweile in kleinere Stücke zersprengt worden wären. Aus der relativ großen Größe der Felsbrocken schlossen die Forscher, dass sie lange Zeit unter späteren Geröllschichten geschützt begraben waren und erst durch den Einschlag, der vor 16 Millionen Jahren den kleinen Zhinyu-Krater von 3,8 km Durchmesser westlich der Landestelle erzeugt hatte, freigelegt worden waren. Am 22. Februar 2021 veröffentlichten sie ihre Ergebnisse im Journal of Geophysical Research – Planets.[60][61]

Eine weitergehende Analyse der Spektrometer-Aufnahmen dieser beiden Felsbrocken sowie zweier weiterer Felsen, die Jadehase 2 am 26. und 27. Arbeitstag spektrografierte – von den Technikern „Kilometerstein“[62] und „Steinspargel“[63] genannt – ergab, dass diese freigelegten Felsen von Staub bedeckt waren. Zum einen ist der Mond von einer durch das ständige Meteoritenbombardement erzeugten Staubwolke umgeben, die eine Art „Staubregen“ erzeugt, der sich auf der Oberseite der Felsen ablagert. Außerdem gibt es noch den durch den Sonnenwind erzeugten, elektrostatisch aufgeladenen Mondstaub, der vom Boden aufsteigt und sich an den Seitenflächen der Felsen anlegt. Diese Staubschichten können die spektrographischen Messergebnisse verfälschen. Liu Jianjun (刘建军) und seine Kollegen vom Schwerpunktlabor für Mond- und Tiefraumerkundung der Nationalen Astronomischen Observatorien schlugen daher am 18. Januar 2022 in den Geophysical Research Letters vor, zukünftige Mondrover mit einem Gerät zur Entfernung von Staubablagerungen auszurüsten.[64]

Kohliger Chondrit

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Während des 17. Arbeitstags auf dem Mond (16. bis 30. April 2020) hatte Jadehase 2 einen flachen Krater mit etwa 1,3 m Durchmesser und kaum 20 cm Tiefe entdeckt, in dessen Mitte und südöstlicher Flanke sich Material befand, das das Sonnenlicht ungewöhnlich stark reflektierte und sich von dem Regolith in der Umgebung klar unterschied. Als der Rover am Ende des Tages in den Schlafmodus überging, war er noch drei Meter von dem Krater entfernt. Da die Ressourcen des Chinesischen Deep-Space-Netzwerks im Mai/Juni 2020 wegen der sich damals in Vorbereitung befindenden Tianwen-1-Mission zum Mars weitgehend vom Mondprogramm abgezogen wurden, konnte sich Jadehase 2, als er am 16. Mai 2020 bei Sonnenaufgang wieder in den Arbeitsmodus überging, dem Krater zunächst nicht weiter nähern.[65] Am 13. Juni 2020 waren die Umbaumaßnahmen an den Tiefraumstationen Kashgar und Giyamusi beendet, und als am 15. Juni auf der Rückseite des Mondes die Sonne wieder aufging, begann der Rover den Krater mit seinem Infrarotspektrometer zu untersuchen.[66] Er machte während des 19. Mondtags (15. bis 27. Juni 2020) zweimal, unter zwei verschiedenen Lichteinfall-Situationen, Aufnahmen von dem Material im Inneren des Kraters[67] und zwar im Spektralbereich des sichtbaren Lichts bis ins nahe Infrarot (450–945 nm) mit einer Auflösung von 1 mm pro Pixel.

Bei der Auswertung der Daten fand ein internationales Forscherteam um Yang Yazhou (杨亚洲) vom Schwerpunktlabor für Weltraumwetter am Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften,[68][69] dass das stark reflektierende Material eine hohe Konzentration (47 %) von kohligen Chondriten enthielt. Die Forscher identifizierten das Material als kleine Trümmerstücke des Meteoriten, der den Krater erzeugt hatte und beim Einschlag nicht vollständig verdampft war. Am 25. November 2021 stellten Yang Yazhou und seine Kollegen ihre Ergebnisse in der britischen Fachzeitschrift Nature Astronomy vor und äußerten die Ansicht, dass derartige Meteoriten eine der Quellen für das Wasser auf dem Mond sein könnten.[70][71]

Strahlenbelastung

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Position des Dosimeters. Rechts oben die Schutzklappe.

Das Dosimeter der Universität Kiel im Nutzlastraum des Landers von Chang’e 4 misst während der Arbeitstage auf dem Mond die Strahlenbelastung knapp über der Mondoberfläche, nachts ist das Instrument abgeschaltet und durch eine Klappe vor der Kälte geschützt.[72] Diese Strahlenbelastung schwankt stark, sowohl was die Intensität als auch die Zusammensetzung der Strahlung (Neutronenstrahlung und Gammastrahlung) betrifft. Da sich auf dem Lander auch eine Radionuklidbatterie mit einer Leistung von 5 W sowie mehrere Radionuklid-Heizelemente befinden, waren die Ergebnisse trotz vorheriger Kalibrierung zunächst schwierig zu interpretieren.[73] Bei einer ersten Abschätzung im Februar 2020 konnten die Wissenschaftler in Kiel jedoch bereits sagen, dass die Hintergrundstrahlung auf der Mondoberfläche intensiver ist als auf dem Mars – die Strahlenbelastung bei einem sechsmonatigen Aufenthalt auf dem Mond entspricht etwa der eines einjährigen Aufenthalts auf dem Mars.[74] Nach genauerer Auswertung stellte sich heraus, dass in etwa Mannshöhe über der Mondoberfläche die Belastung durch Neutronenstrahlung zwei- bis dreimal so hoch ist wie im Inneren der Raumstationen Tiangong 1 und Tiangong 2, die sich in einem erdnahen Orbit von knapp 400 km Höhe im Schutz des Van-Allen-Gürtels bewegten, die Belastung durch Gammastrahlen immer noch doppelt so hoch.

Wie die Wissenschaftler um Robert Wimmer-Schweingruber auf der Basis von Messungen des amerikanischen Lunar Reconnaissance Orbiter bereits 2019 vermutet hatten,[24] gibt es neben der direkt auftreffenden kosmischen Strahlung, die größtenteils aus Protonen besteht, auch eine durch deren Auftreffen von auf den Mondboden erzeugte, „reflektierte“ Sekundärstrahlung. Dieser Effekt, der für Raumfahrer ein beträchtliches Sicherheitsrisiko darstellt, konnte nun durch In-situ-Messungen mit dem Dosimeter eindeutig nachgewiesen werden.[75] Während des ersten Jahres wurde von dem Dosimeter eine durchschnittliche Strahlenexposition von 1,4 mSv/Tag gemessen. Dies entspricht etwa der effektiven Strahlungsdosis pro Jahr auf einem irdischen Berg von 3500 m Höhe. Wenngleich ein realer Raumfahrer nur wenige Stunden pro Tag im Freien verbringen würde (dort wo das Dosimeter auf dem Lander angebracht ist) und den Rest der Zeit in einer besser geschützten Unterkunft, stellt dies eine nicht zu vernachlässigende Gesundheitsgefährdung dar.[76] Hier ein Vergleich der stündlichen Belastung allein durch die galaktische kosmischen Strahlung im Januar/Februar 2019 an verschiedenen Orten sowie in Prypjat 2009, also 23 Jahre nach der Nuklearkatastrophe von Tschernobyl:[77][78]

Mars 29 μSv/h
Mond 57 μSv/h
ISS 22 μSv/h
Prypjat 1 μSv/h
Köln 0,05 μSv/h

Am 25. September 2020 veröffentlichten Robert Wimmer-Schweingruber, Zhang Shenyi (张珅毅, * 1978) vom Nationalen Zentrum für Weltraumwissenschaften[79] und ihre Kollegen die Messergebnisse in der amerikanischen Fachzeitschrift Science Advances, wobei sie darauf hinwiesen, dass sich die Sonne 2019/2020 in einer Phase minimaler Aktivität befand. Da die kosmische Strahlung durch das Magnetfeld der Sonne abgeschirmt wird, stellen diese Messungen eine obere Grenze für die Strahlendosis durch kosmische Strahlung dar. Die Strahlendosis durch solare Teilchenereignisse kann natürlich bei höherer Sonnenaktivität größer sein.[80]

Neben den energetischen Solarteilchen (siehe unten) wird die Strahlenbelastung auf der Mondoberfläche zu einem beträchtlichen Teil durch die galaktische kosmische Strahlung verursacht, mit sehr hohen Energien von etwa 1 GeV, schweren Ionen bis hin zu Eisen, aber geringen Teilchenflussdichten, die zudem vom interplanetaren Magnetfeld beeinflusst werden, das seinerseits durch starke Sonnenaktivität gestört werden kann. Ab dem am 11. Oktober 2020 beginnenden 21. Arbeitstag auf dem Mond konnten die Wissenschaftler ein Absinken der Gesamtstrahlenbelastung beobachten, das auf Veränderungen im interplanetaren Magnetfeld zurückzuführen war.[72]

Luo Pengwei (罗朋威), Zhang Xiaoping (張小平) und ihre Kollegen vom Nationalen Schwerpunktlabor für Selenologie und Planetologie (月球與行星科學國家重點實驗室) der Technischen Universität Macau[81] befassten sich mit der niederenergetischen kosmischen Strahlung im Bereich von 10 bis 100 MeV. Sie verglichen die Messwerte des Dosimeters auf dem Lander mit denjenigen der um den Lagrange-Punkt L1 des Sonne-Erde-Systems kreisenden Sonden Advanced Composition Explorer (ACE) und Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) sowie von STEREO A, die mehr oder weniger auf der Erdumlaufbahn um die Sonne kreist. Dabei konnten sie feststellen, dass die auf dem Mond gemessenen Werte in diesem Energiebereich mit denen der amerikanischen Sonden übereinstimmten, dass also die Mondoberfläche keinen Einfluss auf die niederenergetische kosmische Strahlung hat. Außerdem konnten sie bestätigen, dass die Strahlenbelastung kurz vor Sonnenuntergang ähnlich niedrig war wie kurz vor Sonnenaufgang, dass also bemannte Landungen nicht nur am örtlichen Vormittag (wie bei den Apollo-Missionen), sondern auch am späten Nachmittag möglich wären.[82][83]

Energetische Solarteilchen

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Neben der Messung der Strahlenbelastung auf der Rückseite des Mondes, die der Vorbereitung bemannter Landungen dient, kann das Dosimeter auch für heliophysikalische Beobachtungen genutzt werden. So registrierte das Gerät am 6. Mai 2019 eine Sonneneruption, bei der energetische Solarteilchen (Solar Energetic Particles bzw. „SEP“) freigesetzt wurden. Bei dem beobachteten Ereignis wurden 22 Minuten nach dem über die Röntgenstrahlung auf 04:56 UTC rückgerechneten Beginn der Eruption Elektronen mit einer Energie von 310 keV freigesetzt, Protonen mit einer Energie von rund 11 MeV gut eine Stunde später. Die Elektronen benötigten 12 Minuten für den Weg von der Sonne zum Mond, die energiereichen Protonen 63 Minuten.[84] Die Ergebnisse der Messungen und eine detaillierte Analyse des Ereignisses wurden am 7. November 2020 in den Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.[85]

Lunare Minimagnetosphäre

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Der Mond besitzt zwar kein globales Magnetfeld mehr, aber zahlreiche kleinere, über die Oberfläche verteilte lokale Magnetfelder, sogenannte „magnetische Anomalien“. Diese Anomalien können teilweise eine magnetische Flussdichte von mehreren hundert Nanotesla erreichen (zum Vergleich: das Erdmagnetfeld hat in Deutschland etwa 50.000 nT). Die lokalen Magnetfelder können mit dem Sonnenwind interagieren und eine kleine Magnetosphäre bilden, eine sogenannte „Lunare Minimagnetosphäre“ (LMM). Trotz ihrer geringen Ausdehnung – die LMMs sind die kleinsten bislang bekannten Magnetosphären im Sonnensystem – würde eine derartige Minimagnetosphäre der geplanten robotischen Mondforschungsstation und auch bei einer bemannten Monderkundung einen gewissen Schutz bieten.[86]

Bislang gab es nur einige wenige Beobachtungen von Lunaren Minimagnetosphären vom Orbit aus. Nun landete Chang’e 4 bei 177,6° östlicher Länge und 45,4° südlicher Breite am östlichen Rand der Imbrium Antipode, mit einem Durchmesser von 1200 km die größte magnetische Anomalie auf dem Mond. Das Zentrum der Imbrium Antipode liegt bei 162° östlicher Länge und 33° südlicher Breite, genau gegenüber dem Mare Imbrium auf der erdzugewandten Seite des Mondes. Am Nachmittag, wenn der Sonnenwind zunehmend aus Westen weht, befindet sich der Rover mit dem auf der Frontseite des Gehäuse montierten Analysator für energetisch neutrale Atome (ENA) auf der windabgewandten Seite der Imbrium Antipode und kann den Magnetschweif der lokalen Minimagnetosphäre beobachten. Entsprechende Messungen wurden – auf irdische Zeit umgerechnet – zwischen 14:30 und 17:00 durchgeführt, außerdem zu Vergleichszwecken zwischen 07:00 und 09:30.

Bei einer Analyse von 46 Datensätzen, die zwischen dem 11. Januar 2019 und dem 28. April 2020 erhoben wurden, fanden Wissenschaftler um Xie Lianghai (谢良海) vom Schwerpunktlabor für Weltraumwetter am Nationales Zentrum für Weltraumwissenschaften, dass am örtlichen Nachmittag der Fluss der energetisch neutralen Atome (ein Indikator für den Sonnenwind) tatsächlich geringer war als am Vormittag. Allerdings fanden die Forscher auch, dass die Minimagnetosphäre auf den Sonnenwind primär einen umlenkenden und geschwindigkeitsvermindernden Effekt hatte; nur 50 % der Ionen wurden gestoppt. Da der Effekt an der Landestelle gemessen werden konnte, musste die Minimagnetosphäre einen langen Schweif haben, länger als 600 km. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Erkenntnisse am 30. Juni 2021 in den Geophysical Research Letters.[87]

Wang Huizi (王慧姿) vom Forschungszentrum für Weltraumwetter (空间天气物理与探测研究中心)[88] und ihr Doktorvater Shi Quanqi (史全岐, * 1977) vom Schwerpunktlabor für Teilchenphysik (粒子物理与粒子辐照教育部重点研究室)[89] der Shandong-Universität verwendeten vom 11. Januar 2019 bis zum 12. Oktober 2020 gesammelte Daten, mit denen sie die Ergebnisse von Xie Lianghai bestätigen konnten. Über einen Vergleich der unterschiedlichen Schutzwirkung der Imbrium Antipode am örtlichen Vormittag und Nachmittag berechneten sie, dass über der magnetischen Anomalie ein elektrisches Potential von 50–260 V besteht, das die Geschwindigkeit des Sonnenwinds am Nachmittag um 12–18 % reduziert.[90]

Von 2019 bis 2021 durchgeführte Analysen von Aufnahmen der Landekamera und der Terrain-Kamera des Landers zeigten, dass das Triebwerk in einer Höhe von 13 m über dem Boden begonnen hatte, Mondstaub aufzuwirbeln. Die Experten vom Forschungsinstitut für weltraumbezogenen Maschinenbau und Elektrotechnik Peking der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie, der Universität für Luft- und Raumfahrt Peking, der Universität für Elektrotechnik und Elektronik Xi’an etc. empfahlen daher, in Zukunft Sonden, die ähnlich wie Chang’e 4 gebaut sind, in etwas über 13 m Höhe die letzte Entscheidung über den Landepunkt treffen zu lassen, um zu vermeiden, dass aufgewirbelter Staub die Sicht der Kameras behindert.

Insgesamt hatte Chang’e 4 während des Landevorgangs 213 g Mondstaub aufgewirbelt und dabei die Mondoberfläche bis in eine Tiefe von 0,6 cm abgetragen. Der Staub war in einem Winkel von mehr als 7° nach oben geschleudert worden, was deutlich mehr war als in den unter Annahme einer ebenen Mondoberfläche durchgeführten Simulationen. Die Experten waren der Meinung, dass das darauf zurückzuführen sein könnte, dass die Landestelle von Chang’e 4 um etwa 4–5° zur Horizontalen geneigt ist. Für die Zukunft empfahlen sie, selbst wenn die Sonden auch auf geneigten Flächen landen konnten, unbedingt eine möglichst ebene Stelle zu suchen, um zu vermeiden, dass aufgewirbelter Staub das Funktionieren von Geräten und wissenschaftlichen Nutzlasten auf dem Lander beeinträchtigte.[91]

Thermophysikalische Eigenschaften des Regolith

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Der Lander setzte so auf, dass die Rampe, über die der Rover auf die Mondoberfläche rollte, nach Süden zeigte. Am unteren Ende jeder der beiden Fahrschienen, nach dem Absenken der Rampe in den Boden gedrückt, befanden sich jeweils zwei Widerstandsthermometer, wobei jedes Thermometer aus zwei Thermistoren bestand: ein Thermistor für den Temperaturbereich von −196 °C bis −50 °C und ein Thermistor für den Bereich von −50 °C bis +250 °C, mit einer Genauigkeit von jeweils ±0,3 °C. Bei Tageslicht wurden die Sensoren über die Solarmodule des Landers mit Strom versorgt, während der Mondnacht von seiner Radionuklidbatterie. Dadurch war es möglich, während des gesamten Mondtages Messungen durchzuführen.

Anordnung der Temperatursensoren

Zwischen dem 30. Januar 2019, dem Sonnenaufgang für den zweiten Arbeitstag auf dem Mond, und dem 25. April 2019, dem Ende der vierten Mondnacht, wurden alle 15 Minuten mit den knapp 1 cm in den Boden gedrückten Sensoren Messungen durchgeführt. Durch den Schatten des Landers, der im Laufe eines Mondtags über die Stelle mit den Sensoren wanderte – die Sonde landete 45° südlich des Äquators, die Sonne stand also mittags im Norden – ergab sich eine gewisse Ungenauigkeit. Generell konnten die Wissenschaftler um Huang Jun (黄俊) von der Chinesischen Universität für Geologie in Wuhan[92] und Zhang He (张熇), der Missionsleiterin bei der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie,[93] jedoch sagen,[94] dass die Temperatur im Regolith dicht unter der Oberfläche nach Sonnenaufgang rasch anstieg und um die Mittagszeit mehr als 20 °C erreichte. Ab umgerechnet 14 Uhr begann die Temperatur zu sinken, um bei Sonnenuntergang sehr schnell −170 °C zu erreichen[95] und im Laufe der Nacht langsam bis auf −190 °C zu sinken.[96]

Die Tagestemperatur auf der Mondoberfläche wird durch die solare Flussdichte bestimmt.[97] Davon ausgehend kamen die Wissenschaftler auf der Basis der gemessenen Temperaturänderungen im Inneren der obersten Regolithschicht und unter Berücksichtigung der Kompression des Regolith durch die Roverrampe auf eine durchschnittliche Dichte des Regolith von 471 kg/m³ und eine Korngröße von 15 μm. Über weitere Berechnungen kamen sie auf eine Wärmeleitfähigkeit des Regolith von 0,00153 W/(m·K) in der obersten Schicht sowie 0,00848 W/(m·K) in 1 m Tiefe. In anderen Worten, der Regolith hat nur 1/10 der Wärmeleitfähigkeit von Luft und 1/100 der Wärmeleitfähigkeit von Wasser – er ist ein sehr guter Isolator.[95]

Diese Werte gelten nur für die Landestelle von Chang’e 4. So besaßen zum Beispiel die von Chang’e 5 zurückgebrachten Regolithproben eine durchschnittliche Korngröße von 3,5–4,0 μm (wären also ein schlechterer Isolator), was auf unterschiedliches Alter des Materials zurückzuführen ist. Je älter Regolith ist, desto feiner wurde er von Mikrometeoriten etc. zermahlen.[94] Prinzipiell gilt jedoch, wie Huang Jun der Presse gegenüber ausführte, dass man bei der geplanten Mondbasis in der Nähe des Südpols durch eine Bedeckung der stationären Einrichtungen mit lockerem Regolith – mit der Kompression durch die Rampe war die Wärmeleitfähigkeit fast doppelt so hoch wie ohne dieses Gewicht – nicht nur einen Strahlenschutz-Effekt, sondern auch einen guten Schutz vor der Hitze des Tages und vor allem der Kälte der Polarnacht erreichen könnte.[95]

Bodenbeschaffenheit

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Ein unerwartetes Ergebnis war die Bodenbeschaffenheit entlang der vom Rover befahrenen Strecke. Während an den baugleichen, mit einer Art Fliegengitter aus Draht als Lauffläche bespannten Rädern des mit Chang’e 3 auf der erdzugewandten Seite des Mondes gelandeten Jadehasen nur gelegentlich einige Sandkörner haften blieben – wohl durch elektrostatische Anziehung – war die Lauffläche der Räder von Jadehase 2 zeitweise bis zu 46 % mit lehmähnlichem Erdmaterial zugelegt. Hierbei handelte es sich nicht nur um ein einmaliges Phänomen, sondern der Effekt wurde während der ersten zwei Jahre am 4., 5., 6., 8., 19. und 23. Arbeitstag beobachtet. Wie bei mit Schlamm zugelegten Reifen von Baumaschinen reduzierte die Erdschicht auf dem Fliegengitter die Tiefe, mit der sich die querstehenden Metallstreifen auf den Rädern in den Boden drückten, und damit die Traktion. Da sich die Erdablagerungen an den Metallklauen konzentrierten, schlugen Ding Liang (丁亮, * 1980)[98] und seine Kollegen vom Nationalen Schwerpunktlabor für Robotik und Systeme (机器人技术与系统国家重点实验室) der Polytechnischen Universität Harbin[99] am 19. Januar 2022 in der amerikanischen Fachzeitschrift Science Robotics vor, diese bei zukünftigen Rovern mit einer Antihaftbeschichtung zu überziehen, um ein Durchdrehen der Räder zu verhindern. Als Erklärung für die ungewöhnliche Bodenbeschaffenheit im Von-Kármán-Krater vermuten die Wissenschaftler eine stärkere Verwitterung des Bodens im Vergleich mit der Landestelle von Chang’e 3, was durch mit dem Spektrometer des Rovers durchgeführte chemische Analysen bestätigt wird.[55]

Einzelnachweise

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  2. 姜晨: 嫦娥四号探测器成功着陆月球背面 传回世界第一张近距离拍摄月背影像图. In: gov.cn. 3. Januar 2019, abgerufen am 7. Januar 2022 (chinesisch).
  3. 蔡金曼: 嫦娥四号着陆器与巡视器顺利分离 玉兔二号在月背留下人类探测器的第一道印迹. In: cnsa.gov.cn. 4. Januar 2019, abgerufen am 7. Januar 2022 (chinesisch).
  4. Smriti Mallapaty: China set to retrieve first Moon rocks in 40 years. In: nature.com. 5. November 2020, abgerufen am 22. November 2020 (englisch).
  5. 王晓峰: 探月工程总设计师:大国有大国担当,应该对世界科技作出贡献. In: thepaper.cn. 14. Januar 2019, abgerufen am 13. Januar 2022 (chinesisch).
  6. 雷丽娜: 我国嫦娥四号任务将实现世界首次月球背面软着陆. In: gov.cn. 2. Dezember 2015, abgerufen am 7. Mai 2019 (chinesisch).
  7. Leonard David: China Outlines New Rockets, Space Station and Moon Plans. In: space.com. 17. März 2015, abgerufen am 7. Januar 2022.
  8. 胡喆、谢佼: 我国探月工程嫦娥四号探测器成功发射 开启人类首次月球背面软着陆探测之旅. In: gov.cn. 8. Dezember 2018, abgerufen am 11. März 2022 (chinesisch).
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  12. 付毅飞: 嫦娥四号中继星发射成功 人类迈出航天器月背登陆第一步. In: news.china.com.cn. 22. Mai 2018, abgerufen am 3. Januar 2019 (chinesisch).
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  46. 嫦娥四号探测器实拍降落视频发布. In: clep.org.cn. 11. Januar 2019, abgerufen am 11. Mai 2019 (chinesisch). Enthält von der Landekamera aufgenommenes Video der letzten 6 Minuten des Abstiegs und Schaubild mit Erläuterung der einzelnen Phasen der Landung.
  47. Helga Rietz: Schwebender Staub auf dem Mond. In: deutschlandfunk.de. 1. August 2012, abgerufen am 14. Mai 2019.
  48. Forscher warnen vor Kurzschlüssen auf dem Mond. In: spiegel.de. 5. Februar 2007, abgerufen am 14. Mai 2019.
  49. 刘晓艳: 天津大学空间力学团队助“力”国家空间探测工程 多项科研成果应用于“嫦娥”系列和火星探测计划. In: tju.edu.cn/. 30. Januar 2019, abgerufen am 13. Mai 2019 (chinesisch). Die von der Gruppe Weltraummechanik entwickelte Methode soll auch Ende 2019 bei Chang'e-5 sowie im April 2021 bei der Landung der Marssonde Yinghuo-2 zum Einsatz kommen.
  50. 唐艳飞: 嫦娥四号成功着陆月背!传回世界首张近距拍摄月背影像图. In: guancha.cn. 3. Januar 2019, abgerufen am 6. Januar 2019 (chinesisch).
  51. 陈海波: 月球上多了5个中国名字. In: tech.chinadaily.com.cn. 16. Februar 2019, abgerufen am 17. Oktober 2022 (chinesisch).
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