Mondmission „Bereshit“ - Suche nach der ersten Mondbibliothek nach Beginn des Unfalls ihres Trägers

100 Gramm digitaler und analoger Inhalt der Menschheit, geschützt durch Kaptons Klebeband, gegenüber 150 kg Bereshit-Gerät und 76 kg Kraftstoff auf seiner Platine bei einer Kollision mit dem Mond, unter Berücksichtigung der geschätzten Fallraten: 100 MJ (Megajoule) kinetische Energie und 1000 MJ Chemikalie Energie.

Die Organisation der Arch Mission Foundation versucht zu verstehen, ob die zum Mond gesendete Bibliothek erhalten geblieben ist und wo sie sich dort befinden kann.

Tatsächlich liefert diese Suche nach der Mondbibliothek interessante Berechnungen der Fallcharakteristika des Bereshit-Apparats und der Energie, die während dieses Unfalls hätte freigesetzt werden können.

Die Hauptmerkmale der Mission und des Mondfahrzeugs "Bereshit":

- Beginn der Mission: 22. Februar 2019;
- Ende der Mission: Bei einem Landeversuch am 11. April 2019 ereignete sich ein Unfall (Sturz auf den Mond), bei dem die Kommunikation mit dem Gerät in einer Höhe von 149 Metern vollständig unterbrochen wurde.
- die Bewegungsbahn zum Mond (tatsächlich das maximal mögliche): komplex, veränderbar durch Ausführen einer Reihe von Manövern (Einschalten der Motoren für einige Sekunden oder sogar Minuten), um den Apogäum seines elliptischen Lebensraums nach jeder Umlaufbahn um die Erde zu erhöhen, und anschließend zur Mondumlaufbahn, gefolgt von einer Landung ;;
- Die Höhe des Bereshit-Apparats beträgt etwa 1,5 Meter, ein Durchmesser von 2 Metern (2,3 Meter zwischen den Landestützen).
- Gewicht 530 kg mit Kraftstoff (Kraftstoffgewicht - 380 kg), 150 kg ohne Kraftstoff;
- wissenschaftliche Instrumente: Magnetometer (gesendet einen Teil der wissenschaftlichen Daten, während sich das Gerät in der Umlaufbahn des Mondes und während der Landung befand), eine Reihe von Lasereckreflektoren (nach denen die LRO-Sonde suchen wird);



- Der Bereshit-Apparat sollte am 11. April 2019 sanft auf einer dunklen Lavaebene landen, die als Meer der Klarheit bekannt ist, unweit der Region, in der Astronauten der Apollo 17-Mission am 11. Dezember 1972 gelandet sind.



Leider trat aufgrund eines Softwarefehlers im Betrieb des Bordcomputers und der Motoren des Bereshit-Apparats während der Landung ein Notfall auf, der zum Abschalten des Hauptmotors und zum unkontrollierten Fallen mit hoher Geschwindigkeit auf die Mondoberfläche führte, nach Berechnungen von 20 bis 50 km vom berechneten Wert Der Landeplatz, über den das Gerät geflogen ist.

Über die elektronische Bibliothek, die auf dem Gerät "Bereshit" zum Mond flog.

Neben zwei wissenschaftlichen Instrumenten (einem Magnetometer und einer Reihe von Lasereckreflektoren) befand sich an Bord des Bereshit-Apparats eine zusätzliche nicht forschende Nutzlast - die erste Mondbibliothek, das Archiv für menschliches Wissen.

Die Entwicklung und Implementierung dieses Teils des Mondprojekts wurde von der Arch Mission Foundation durchgeführt , die im globalen Sinne daran arbeitet, Informationen über die menschliche Zivilisation zu bewahren, einschließlich der Erstellung von Backup-Bibliotheken menschlichen Wissens.

Mithilfe der NanoArchival-Technologie dokumentiert die Arch Mission Foundation die wichtigsten Informationen über die Menschheit.

Die Mondbibliothek „Archive of Human Knowledge“ auf dem Bereshit-Gerät ist ein 100-Gramm-Umschlagbehälter mit einer Größe von 145 x 145 mm und 25 dünnen Platten (40 Mikrometer der Dicke einer Platte).





Auf den ersten (oberen) 4 Tafeln werden Informationen in analoger Form in Form einer Reihe mikroskopischer Fotografien, Grafiken, Bilder und Texte in verschiedenen Sprachen aufgezeichnet, darunter:

- grundlegende Informationen über die Erde und die Erdbewohner,

- Sprachdaten zu irdischen Sprachen,

- Texte von Staatsdokumenten Israels,

- nationale Kulturwerke Israels,

- Informationen über die Teilnehmer des Bereshit-Projekts,

- Informationen zur Dekodierung der zugrunde liegenden digitalen Aufzeichnungen.

Bilder auf diesen 4 Platten können mit einer hundertfachen Vergrößerung unter einem einfachen Mikroskop leicht gesehen werden.

Der zweite Teil der Bibliothek ist digital (ca. 200 GB Informationen in unverpackter Form, 100 GB im Archiv) und besteht aus der 21. Platte, auf der eine DVD mit dichter gepackten Daten über die Bewohner der Erde und ihre Errungenschaften aufgezeichnet ist, darunter:

- die gesamte englische Version von Wikipedia,

- mehrere Zehntausende von Romanen und Nachschlagewerken,

- Informationen über fünftausend Sprachen,

- Weltkunstwerke,

- technische und wissenschaftliche Nachschlagewerke und andere zahlreiche Materialien.

Die Platten der Mondbibliothek werden gestapelt und in einen speziellen Umschlag (bestehend aus mehrschichtigem Isoliermaterial) gelegt, zusätzlich sind die Platten durch ein Kaptonband geschützt.

Dieses „Archiv menschlichen Wissens“ wurde mit der Erwartung erstellt, dass es auf dem Mond im Bereshit-Apparat im offenen Raum für Zehntausende von Jahren ohne Verschlechterung gespeichert wird.

Aber das Unerwartete geschah - der Bereshit-Apparat stürzte während der Landung ab und das Archiv litt leider auch (oder wurde zerstört, was wahrscheinlicher ist).



Was sich sonst noch in der Mondbibliothek befand , finden Sie in diesem PDF .

Erste Archivplatte:





Plattengrößen:



Die Platten werden übereinander gelegt und sind noch nicht zusammengedrückt:



In einem Umschlag vorbereitete und verpackte Teller:



Was Sie auf analogen Platten sehen können:













Video zum Platzieren eines Behälters mit einer Bibliothek im Bereshit-Apparat (tatsächlich haben Ingenieure später zusätzlich einen Umschlag mit einer Bibliothek im Apparat befestigt):


Natürlich musste der Umschlagbehälter mit den Platten in eine geschützte Schachtel gelegt und auf dem Bereshit-Apparat irgendwie der Ort der Mondbibliothek (und auf der Oberseite des Apparats und nicht unter den Tanks) angegeben werden, damit auf dem Mond klar war, dass hier liegt wo genau im Apparat, aber diese Momente wurden in diesem Projekt anscheinend weggelassen.



Derzeit sucht die Arch Mission Foundation nach dem Unfall des Bereshit-Apparats nach einer Mondbibliothek:



„Die Landung war etwas holpriger als erwartet, aber die Black Boxes des Flugzeugs erleben viel stärkere Kollisionen und unsere Antriebe sind weniger zerbrechlich als sie sind. Kleine Lichtobjekte - wie unsere 100g-Bibliothek - eignen sich besser für Kollisionen. Wahrscheinlich [aufgrund des Aufpralls] wurden sie mehrere Kilometer zurückgeworfen - wie ein Frisbee mit 30 Millionen Seiten, die über den Mond fliegen. "

Die Organisation der Arch Mission Foundation wird nicht aufgeben und sie haben ein neues Projekt gestartet - um den Standort der "Mondbibliothek" zu bestimmen.

In Google Text & Tabellen wurde ein offenes Dokument mit detaillierten Informationen zur Archivbibliothek und deren Inhalten sowie zu den Details des Absturzes des von SpaceIL freigegebenen Bereshit-Geräts erstellt.

Daher versucht die Arch Mission Foundation, das Problem zu lösen:
„Wenn ein Raumschiff mit 100 Gramm schweren Gegenständen mit einer Geschwindigkeit von 3300 km / h (2000 Meilen pro Stunde) gegen die Mondoberfläche stößt, wie weit fliegen diese Objekte dann von der Unfallstelle?“

Daten aus der Analyse der Telemetrie während des Lande-Fall-Apparats "Bereshit":



Nach vorläufigen Schätzungen flog das Bereshit-Gerät 16 bis 20 km weiter als der geschätzte Landeplatz. Und der Ort seines Falles muss in einer Zone mit einem Durchmesser von 140 km im Bereich der Mondoberfläche gesucht werden, die für eine frühere Landung im Meer der Klarheit geplant ist.

Rote Zahlen - die Höhe des Bereshit-Geräts über der Mondoberfläche an zwei festen Punkten, von denen Fotos der Mondoberfläche gesendet wurden.



Berechnung der Energie, die beim Fall des Bereshit-Geräts freigesetzt wird.

Die neuesten Daten von MCC SpaceIL:



Die Gesamtmasse des Bereshit-Apparats beim Aufprall auf die Mondoberfläche: 150 kg (der Apparat selbst) +76 kg (verbleibender Brennstoff) = 226 kg.

Es stellt sich heraus, dass die kinetische Energie des Bereshit-Apparats zum Zeitpunkt der Kollision 103 MJ beträgt, was der Explosion von 25 kg TNT (Trinitrotoluol) entspricht, da 1 Kilogramm TNT = 4,184 MJ.

Die Berechnung der kinetischen Energie wurde unter Verwendung dieser Ressource durchgeführt.




Aber was ist mit der chemischen Energie, die bei einer Kraftstoffexplosion hätte freigesetzt werden können?

Der Brennstoff der Bereshit-Apparatur ist Hydrazin (Monomethylhydrazin), das Oxidationsmittel ist eine Mischung aus Stickoxiden (MON), es war zu Beginn 380 kg in den Tanks und 76 kg blieben, bevor es an die Oberfläche fiel.

Nach Berechnungen und Daten von hier konnten während der Explosion von Kraftstofftanks 973 MJ bis 1.483 MJ chemische Energie freigesetzt werden, obwohl diese Situation unwahrscheinlich ist und es höchstwahrscheinlich keine so starke Explosion gab, da es immer noch ein Oxidationsmittel im Verhältnis 1 zu 1 gab und war schnellere thermische Reaktion, wenn es auf die Oberfläche des Mondes trifft.

Über eine schnelle thermische Reaktion - mit einer Geschwindigkeit von mehr als 900 m / s fiel das Gerät an die Oberfläche, und die Tanks haben einen Durchmesser von 50 bis 70 cm, von 380 kg Kraftstoff sind 76 kg darin - 20% der Fülle. Es gab sehr wenig Zeit für den Kollisionsprozess und viel Zerstörung von Elementen sofort mit der Freisetzung von Energie und der Bildung eines Kraters.

Darüber hinaus gab es 4 Tanks (76/4 = 19 kg in einem Tank):







Und sie sind durch solche Basen von oben und unten geschützt:





So montieren Sie das Gerät "Bereshit":



Trotzdem wirkt sich das Fehlen einer Mondatmosphäre stark auf solche Rahmen aus:



Berechnung des Durchmessers des Kraters aus dem Fall des Bereshit-Geräts.

Kraterhandbuch, Seite 6, Abbildung 6 .



D (Kraterdurchmesser in Metern) = 0,55679 * (M ^ (1/3)), wobei M = TNT (in kg).

Es stellt sich heraus, dass der geschätzte Durchmesser des Kraters: 0,55679 * (25 ^ (1/3)) = 1,62 Meter beträgt.



Es ist klar, dass diese Berechnung nicht die Tatsache berücksichtigt, dass der Bereshit-Apparat in einem Winkel auf die Mondoberfläche gefallen ist, sowie den Unterschied in den Eigenschaften der Erde und des Mondbodens.

Jetzt ist uns jedoch die ungefähre Reihenfolge der Unfalldaten (Energie und möglicher Durchmesser des Kraters) aus den Berechnungen klar, und es besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass während des Sturzes des Bereshit-Apparats ein Teil der Mondbibliothek intakt blieb und in Zukunft von Weltraumforschern auf dem Mond gefunden wird.

Über die Suche nach dem Bereshit-Gerät bei der NASA.

Die Bereshit-Geräteabsturzstelle in SpaceIL und der NASA ist aus Telemetrie und Analyse der letzten Sekunden des Absturzes fast genau bekannt.

Die letzten 4 Sekunden der Lebensdauer des Geräts gemäß den Daten des Kundencenters (Abnahme von 678 auf 149 Meter):









Am 11. April 201 um 19:23 Uhr UTC wurden die Telemetriedaten vom Bereshit-Gerät nicht mehr im SpaceIL MCC empfangen.

Die NASA plant, mit der LRO-Sonde den Aufprallbereich des Bereshit-Apparats zu untersuchen, in der Hoffnung, dass die Elemente der Anordnung der Lasereckreflektoren nicht zusammengebrochen sind und sich auf der Mondoberfläche befinden.

Reflektoren wurden am oberen Teil des Geräts befestigt und konnten beim Herunterfallen im Mondboden abprallen, streuen, überrollen und graben.

Aber selbst wenn nur ein Teil des Reflektorelements für die Reflexion des Lichtimpulses verfügbar ist, wird diese Tatsache von den Geräten auf der LRO-Sonde aufgezeichnet.

Ein Laser-Höhenmesser LRO (NASA-Mondorbitalsonde), der zum Erstellen von Höhenkarten entwickelt wurde, sendet Laserlichtimpulse an den Eckreflektor am Aufprallpunkt des Bereshit-Geräts und misst dann, wie lange es dauert, bis das Licht zurückkehrt.

Mit dieser Technik planen die Ingenieure von NASA und SpaceIL, die Überreste des Bereshit-Geräts lokalisieren zu können.



Es scheint mir, dass Eckreflektoren bei einem solchen Unfall immer noch „überleben“ könnten, da sie auf dem Bereshit-Gerät platziert wurden, aber die Bibliotheksteller in der Struktur des Geräts gefaltet (im Wrack abgeflacht) waren, als es fiel, und jetzt sind sie es im Krater, der aus dem Fall des Bereshit-Apparats auf dem Mond unter Mondboden entstanden ist.

Es wird angenommen, dass der Durchmesser des gebildeten Kraters nach dem Fallen von 3 auf 5 Meter (5-10 Meter bei Berechnung mit einer kinetischen Energie von 108 MJ). Der Bereshit-Apparat krachte in einem kleinen Winkel (~ 8 °) gegen die Mondoberfläche, der Krater kann verlängert werden.

Vom 22. bis 23. April 2019 fliegt die LRO-Sonde (Lunar Reconnaissance Orbiter) über die Fallregion des Bereshit-Geräts. Wir warten daher auf neue Fotos von dieser NASA-Sonde, die möglicherweise dazu beitragen, den Ort des Sturzes des Bereshit-Geräts auf dem Mond zu finden.



Warum ist es so wichtig, die geschätzte Größe des Kraters und den vorläufigen Unfallbereich des Bereshit-Apparats zu kennen?

Die Höhe des Bereshit-Apparats betrug etwa 1,5 Meter und einen Durchmesser von 2 Metern (2,3 Meter zwischen den Landestützen). Dies ist etwas größer als der chinesische Yutu-2-Rover, und dieser LRO-Rover konnte visuell erfassen, wenn auch in mehreren Durchgängen, und Fotos von der Oberfläche am Landeplatz auf der anderen Seite des Mondes machen.

Im Falle einer erfolgreichen Landung des Bereshit-Apparats könnte die LRO-Sonde den Landeplatz fotografieren, und wir könnten diese Tatsache erkennen.

Ähnliche Fixierung von Objekten auf der Mondoberfläche durch die LRO-Sonde.

Die von der NASA am 18. Juni 2009 gestartete Mondumlaufsonde (LRO) wird weiterhin verwendet, um eine große Menge wertvoller wissenschaftlicher Informationen zu erhalten. Am 1. Februar 2019 gelang es ihr, fast über dem Landeplatz der chinesischen Chang'e-4-Station - Statio Tianhe auf der anderen Seite des Mondes - vorbeizukommen.

Das Foto wurde von der LRO-Sonde aus einer Höhe von 82 Kilometern mit einer Auflösung von 0,85 Metern pro 1 Pixel aufgenommen, wodurch wir ein klareres Bild der Position des Chang'e-4-Moduls erhalten und schließlich die Konturen des Yutu-2-Rovers in mehreren Pixeln sehen konnten ".



Um die Abmessungen auf dem Foto zu verstehen, Daten zu den Chang'e-4-Modulen:

- Abstiegsmodul „Chang'e-4“ (4,4 m zwischen gegenüberliegenden Landestützen, Gewicht 1200 kg);



- Yutu-2-Rover (Höhe 1 Meter, Breite 1 Meter (ohne Sonnenkollektoren), 1,5 Meter Länge, zwei zusammenklappbare Sonnenkollektoren, sechs Räder, Gewicht 140 kg).



Während einer neuen Vermessung mit der LRO-Sonde befand sich der Yutu-2-Rover 29 Meter nordwestlich des Landungsboots Chang'e-4.

Vergleichsfotos, die von der LRO (NASA Lunar Orbital Probe) des Landeplatzes der Chang'e-4-Mission auf der anderen Seite des Mondes zu verschiedenen Zeiten aufgenommen wurden (das Abstiegsmodul und der Rover, der sich weiter vom Landeplatz entfernt, sind auf dem Foto zu sehen):





Im Falle des Sturzes des Bereshit-Apparats auf die Mondoberfläche sollte die LRO-Sonde das Auftreten eines neuen Kraters in der Zone des mutmaßlichen Unfalls erkennen. Dies erfolgt durch Vergleich der Oberflächenfotos vor und nach dem Unfall, und diese Fotos sollten auf unterschiedliche Weise aufgenommen werden Zeit, so dass der Einfallswinkel des Sonnenlichts auf die Oberfläche des Mondes unterschiedlich war.



Wenn die tatsächliche Größe des Kraters nach dem Fall des Bereshit-Apparats 3 bis 10 Meter beträgt, sollte dies in neuen Fotos der LRO-Sonde bestätigt werden, die wir bald erwarten.

In der Zone des angeblichen Sturzes gibt es viele kleine Krater .