Smart Lander for Investigating Moon

Die folgenden Nutzlasten werden auf dem Lander mitgeführt:[1]

• MBC (Multi-Band Spectral Camera): Eine Multispektralkamera, welche die Zusammensetzung des umliegenden Mondgesteins untersuchen soll.

• LRA (Laser Retro-Reflector Array) vom Goddard Space Flight Center der NASA: Acht auf einem Kugelsegment angeordnete Retroreflektoren, mit deren Hilfe aus einem Mondorbit die exakte Position des Landers ermittelt werden kann.[4]

• LEV-1 (Lunar Exploration Vehicle 1): Ein springender Mondrover, welcher mit einem Thermometer, einem Strahlungsmessgerät und einem Neigungssensor ausgestattet ist. Der Rover sollte für mindestens 40 Minuten nach der Landung Messungen vornehmen.[5]

• LEV-2/Sora-Q: Ein kugelförmiger, zweirädriger Mondrover mit einem Durchmesser von 8 cm. Sora-Q ist mit zwei Kameras ausgestattet und sollte für etwa 2 Stunden nach der Landung Bilder aufnehmen. Der Rover wurde durch eine Kooperation zwischen der JAXA, Takara Tomy, Sony und der Dōshisha-Universität entwickelt.[6] Ein baugleicher Mondrover war bereits auf der fehlgeschlagenen Mondmission Hakuto-R M1 mitgeführt worden.[7] Anders als LEV-1 war LEV-2 nicht darauf ausgelegt, gesammelte Daten eigenständig zur Erde zu senden, sondern musste sie von LEV-1 weiterleiten lassen.[5]

Flugbahn des Mondlanders (grün = Mond)

Der Start erfolgte am 6. September 2023 (UTC) mit einer H-IIA-202-Rakete von Mitsubishi Heavy Industries vom Weltraumbahnhof Tanegashima aus. Nach dem Start in eine elliptische Erdumlaufbahn erreichte SLIM am 25. Dezember 2023 mit eigenem Antrieb eine Mondumlaufbahn von 600 × 4000 km Höhe (d. h. Periselenum 600 km, Aposelenum 4000 km). Es war eine treibstoffsparende Flugbahn gewählt worden, sodass der Lander erst dreieinhalb Monate nach dem Start in den Mondorbit eintrat. In den nachfolgenden drei Wochen wurde die Bahn schrittweise auf 600 × 600 km zirkularisiert.[8] Am 19. Januar (JST) wurde das Periselenum auf 15 km abgesenkt und der Landeanflug eingeleitet; gegen 15:20 Uhr (UTC) näherte sich SLIM wie geplant der Mondoberfläche am Rande des Shioli-Mondkraters in der Nähe der Ebene Mare Nectaris.[9][10][11] Kurz vor der Landung wurden die beiden Mondrover (LEV) vom Lander ausgesetzt.[11] Beide gingen in Betrieb und sendeten Daten zur Erde.[12]

Die Landestelle ⊙Moon-13.325.2, der Shioli-Krater (innerhalb der roten Kreise) am Rand des Theophilus-Kraters (im Vordergrund) und des Mare Nectaris (links)

Wegen der Neigung des Terrains am Kraterrand von circa 15° nutzte der Lander eine Zwei-Schritt-Landemethode, bei welcher zuerst das Hauptlandegestell die Oberfläche berührte, wonach sich der Lander nach dem gezielten Zünden eines Triebwerks so drehen sollte, dass er sich nach vorne neigt und auch der Rest des Landegestells auf der Oberfläche ankommt. Um Beschädigungen an oder im Inneren der Mondsonde zu verhindern, sollte die mechanische Energie beim Aufsetzen durch speziell für die Mission entwickelte additiv gefertigte Füße, bestehend aus einem offenen, halbkugelförmigen Metallgerüst, durch irreversible Verformung absorbiert werden.[13] Es blieb nach der Landung zunächst unklar, ob dieser geplante Ablauf eingehalten wurde.

Seit der Landung erzeugen die Solarzellen von SLIM keinen Strom mehr,[11] daher leerte sich seine Batterie und er ging nach zweieinhalb Stunden auf der Mondoberfläche außer Betrieb.[14] Es ist prinzipiell möglich, den Lander zu reaktivieren, falls er nur mit falscher Ausrichtung der Solarzellen landete und zu einem späteren Zeitpunkt Sonnenlicht darauf fällt.[11]

Mit SLIM wurde ein besonders präzises Landeverfahren mit einer Genauigkeit von 100 Metern erprobt. Auf der Mondoberfläche sollte die Gesteinszusammensetzung bzw. die Struktur des Mondmantels analysiert werden.[15]