Erste Kampagne in LUNA
In der Woche vom 11. November 2024 begannen die ersten Kampagnen in LUNA mit externen Nutzern: Zwei Teams, von ISAE-SUPEARO (Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace) in Toulouse (Frankreich) und vom GeoForschungszentrum (GFZ) Potsdam, haben zusammen mit dem MUSC (Microgravity User Support Center des DLR) seismische Erschütterungen gemessen.
Das Team aus Toulouse hat dabei Geophone für eine mögliche Installation durch Astronautinnen und Astronauten auf dem Mond getestet. Die Sensoren wurden bereits verschiedenen Tests (zum Beispiel bei tiefen Temperaturen) unterzogen, um sie für den Einsatz im Weltraum zu qualifizieren. Ein wichtiger Aspekt, der bisher nicht getestet werden konnte, war die Installation von den Sensoren im Regolith, sodass sie eine gute Ankopplung an den Boden haben und nicht verkippt sind, um eine gute Datenqualität sicherzustellen. Um diese Frage anzugehen, hat das Team verschiedene Entwürfe für die Spitzen getestet, die die Geophone mit dem Boden in LUNA verbinden, und Tests durchgeführt, um die Qualität der Sensoren einzuschätzen. Dabei wurden sowohl per Hammerschlag generierte Signale als auch das seismische Hintergrundrauschen genutzt. Die Analyse dieser Messungen kann auch dazu beitragen, die Schallwellengeschwindigkeit im dem Regolithsimulat in LUNA zu messen, was dann mit Ergebnissen von Labormessungen und mit Daten direkt vom Mond verglichen werden kann. Geophone wurden auf dem Mond während der Missionen Apollo 14, 16 und 17 installiert, um Informationen über die Dicke und die Eigenschaften des Regolith zu gewinnen. In der Nähe des Südpols, wo die zukünftigen Artemis-Missionen landen sollen, haben solche Messungen auch das Potential, kleine Menge von Wassereis im Regolith zu detektieren. Die Daten des LUNA-Referenzseismometers, das vom MUSC betrieben wird, waren wichtig, um die Störsignale auf dem DLR Campus zu verstehen und die Messungen vorzubereiten.
Gleichzeitig hat das Team vom GFZ Potsdam Instrumentierung und Expertise zur Verfügung gestellt, um die erste Messung mit der Glasfaser, die vom MUSC unter dem Regolithsimulat in LUNA vergraben wurde, durchzuführen. Reflexionen eines gepulsten Lasersignals, das durch die Faser geschickt wird, werden dabei genutzt, um Deformation entlang der Faser zu messen und können so Informationen über die Bodenbewegung in hoher räumlicher Auflösung liefen, um beispielsweise Quellen zu lokalisieren oder den Untergrund zu charakterisieren. Diese Methode wird auf der Erde zunehmend populär und es gibt auch Überlegungen, sie auf dem Mond einzusetzen. Mit den Hammersignalen des französischen Teams konnten hier direkt eindeutige Quellen in LUNA registriert werden, und es wurden in den vier Tagen der Messung auch weniger regelmäßige Quellen wie zum Beispiel die Fahrt eines der MUSC-Rover aufgezeichnet. Roversignale wurden auf dem Mond schon während der Apollo-Missionen von Seismometern registriert, wo sie benutzt wurden, um die Eigenschaften des Regoliths besser zu verstehen. Zuletzt hat der seismische Sensor der indischen Chandrayaan-3 Mission Signale des ebenfalls zur Mission gehörenden Pragyan-Rovers aufgezeichnet.
Die Kombination der Auswertungen der unterschiedlichen Teams für die zeitgleich mit verschiedenen Instrumenten registrierten Daten wird weitere Synergien erlauben. Da dies die erste Kampagne in LUNA war, war auch das Feedback der externen Nutzer von besonderem Interesse. Um zu zitieren: „Es ist eine großartige Anlage. Das Experiment ist völlig reibungslos abgelaufen.“
