DRO

Eine entfernte retrograde Umlaufbahn ist eine geschlossene Bahn um den Mond, auf der sich ein Raumfahrzeug rückwärts bewegt, bezogen auf die eigene Umlaufbahn des Mondes um die Erde. Das Raumfahrzeug umkreist den Mond in retrograder Richtung, das heißt, es bewegt sich entgegengesetzt zur Bewegung des Mondes um die Erde. Diese kontraintuitive Konstellation hält das Raumfahrzeug in einer stabilen Gravitationsmulde, in der die kombinierte Anziehung von Erde und Mond die Bindung verstärkt, anstatt dagegen anzukämpfen.

DROs liegen ungefähr 60.000 Kilometer von der Mondoberfläche entfernt, weit genug weg, dass die Erdgravitation erheblich wird. In dieser Entfernung erfährt das Raumfahrzeug einen Gleichgewichtspunkt im Drei-Körper-System aus Erde, Mond und Raumfahrzeug. Die Umlaufperiode liegt typischerweise zwischen 14 und 16 Tagen. Im Gegensatz zu den niedrigeren, direkten Mondumlaufbahnen, die für Landungsmissionen verwendet werden und ständige Bremsmanöver erfordern, um die Höhe zu halten, benötigt eine DRO minimale Bahnerhaltungsmanöver, wenn sie erst einmal etabliert ist.

Warum retrograd und warum entfernt

Die retrograde Richtung ist nicht nebensächlich. Direkte Umlaufbahnen in solchen Entfernungen werden dynamisch instabil; die Mondgravitation allein kann ein Raumfahrzeug nicht in einer festen Umlaufbahn so weit weg halten. Die retrograde Bewegung nutzt eine rechnerische Resonanz, bei der die rückwärts gerichtete Bewegung des Raumfahrzeugs um den Mond mit Earths Gravitationszug wechselwirkt und so einen beständigen Halo erzeugt. Die entfernte Höhe stellt sicher, dass das Gravitationsfeld der Erde sinnvoll zu dieser Stabilität beiträgt.

NASAs Artemis-Programm und andere Mondmissionen haben sich für DROs als Stationen für Gateway-Habitate und Treibstoffdepots entschieden. Das Lunar Gateway, eine geplante Orbitalstation, ist so gestaltet, dass sie eine nahe-geradlinige Halo-Umlaufbahn einnimmt, eine Variante der DRO-Familie. Die niedrigen Treibstoffkosten für die Bahnerhaltung und die Stabilität der Umlaufbahn machen DROs taktisch wertvoll für längerfristige Mondoperationen ohne ständige Bremsmanöver.

Ein- und Ausstieg aus einer DRO unterscheiden sich von Operationen in niedriger Mondumlaufbahn. Transferbahnen nutzen den Mond-Erde-Gravitationssattelpunkt und reduzieren die erforderlichen Geschwindigkeitsänderungen im Vergleich zu direkten Landeprofilen auf dem Mond. Diese Effizienz führt direkt zu Einsparungen bei Nutzlast oder Treibstoff für Fahrzeuge, die das Gateway als Betankungspunkt oder Ruhestation vor dem Abstieg zur Mondoberfläche nutzen.