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2024-11-15T19:47:59Z

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[[Datei:Tli.svg|rechts|mini|300x300px|Perspektivische Darstellung eines [[Hohmann-Transfer]]s zum Mond. Das TLI-Manöver findet am roten Punkt statt.]]
Eine '''Translunar Injection''' ('''TLI''') ist ein [[Bahnmanöver]], das die Flugbahn eines von der Erde gestarteten [[Raumfahrzeug]]s in eine [[Trajektorie (Physik)|Trajektorie]] überführt, die nahe am [[Mond]] vorbeiführt.

== Ablauf ==

Damit kleinere zeitliche Verzögerungen des [[Raketenstart|Start]]s den Missionsablauf nicht gefährden, werden Raumfahrzeuge häufig vor der TLI in einen niedrigen [[Satellitenorbit#Parkbahn|Parkorbit]] befördert. Dort wird die Erde umrundet, bis das TLI-[[Zeitfenster]] eintritt. Im Falle von Komplikationen bietet dies die Möglichkeit, die Mission abzubrechen und zur Erde zurückzukehren, was bei [[Bemannte Raumfahrt|bemannten Missionen]] notwendig ist.<ref name=":0">{{Internetquelle |url=https://history.nasa.gov/afj/ |titel=Apollo Flight Journal |hrsg=NASA History Division |sprache=en |abruf=2022-07-06}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://history.nasa.gov/SP-350/ch-3-4.html |titel=Apollo Expeditions to the Moon: CHAPTER 3.4 |werk= |hrsg=NASA History Division |sprache=en |abruf=2022-07-06}}</ref>

Während des TLI-Manövers beschleunigt das Raumfahrzeug, um den erdfernsten Punkt (das [[Apogäum]]) seiner Umlaufbahn um die Erde so weit anzuheben, bis es sich in einer Transferbahn zum Mond befindet. Diese Bahnanhebung kann in einem Schritt erfolgen, oder – wenn der Triebwerksschub dafür nicht ausreicht, wie z. B. bei der indischen Sonde [[Chandrayaan-2]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.thequint.com/tech-and-auto/tech-news/isro-chandrayaan-2-launch-moon-south-pole-why-longer-time |titel=Here’s Why Chandrayaan-2 Will Take 48 Days to Reach the Moon |hrsg=The Quint |datum=2019-09-03 |sprache=en |abruf=2023-10-15}}</ref> – in mehreren Schritten während mehrerer Erdumrundungen.

Wenn der Mond möglichst schnell erreicht werden soll, wird eine [[Hohmann-Transfer]]bahn gewählt, bei dem das Apogäum der Bahn[[ellipse]] ungefähr auf der Höhe der [[Mondbahn]] liegt und die Flugdauer zum Mond nur wenige Tage beträgt (beispielsweise ca. 3 Tage bei [[Apollo 11]] und ca. 4,5 Tage beim [[Lunar Reconnaissance Orbiter]]).<ref name=":0" /><ref name=":1">{{Literatur |Autor=Craig R. Tooley, Martin B. Houghton et al. |Titel=Lunar Reconnaissance Orbiter Mission and Spacecraft Design |Sammelwerk=Space Sci Rev |Nummer=150 |Datum=2010-01-14 |Sprache=en |DOI=10.1007/s11214-009-9624-4 |Seiten=23–62}}</ref> Ist es hingegen wichtiger, Treibstoff einzusparen, kann statt des Hohmann-Transfers ein ''Low Energy Transfer'' gewählt werden (siehe Animation [[Gravity Recovery and Interior Laboratory|GRAIL-A]]). Dabei wird eine Trajektorie angesteuert, die das Raumfahrzeug in einen instabilen [[Lissajous-Orbit]] um den Sonne-Erde-[[Lagrange-Punkte#L1 des Systems Sonne-Erde|L1-Punkt]] befördert, der dieses zunächst weit von der Erde wegführt und dann auf eine Flugbahn zum Mond umlenkt. Während der dazu benötigte TLI-Schub zunächst größer ausfällt als beim Hohmann-Transfer, ist die relative Geschwindigkeit zum Mond bei Ankunft deutlich geringer und damit weniger Bremsschub nötig, um einen Orbit um den Mond einzuleiten, so dass in Summe eine geringere [[Delta v|Geschwindigkeitsänderung]] (<math>\Delta v</math>) und somit weniger Treibstoff benötigt wird. Diese TLI-Variante wurde beispielsweise für die japanische Mondlandesonde [[Smart Lander for Investigating Moon|SLIM]] genutzt. Durch eingeplante Bahnkorrekturmanöver mit verschiedenen möglichen Trajektorien um den L1-Punkt ermöglicht sie ein großes TLI-Zeitfenster von mindestens 21 Tagen. Für den gesamten Transfer wird mit 2–3 Monaten Flugdauer wesentlich mehr Zeit als beim Hohmann-Transfer benötigt.<ref>{{Literatur |Autor=Jeffrey S. Parker, Rodney L. Anderson |Titel=Targeting low-energy transfers to low lunar orbit |Sammelwerk=Acta Astronautica |Band=Volume 84 |Datum=2013 |Sprache=en |DOI=10.1016/j.actaastro.2012.10.033 |Seiten=1-14}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Sara Hatch, Min-kun Chung et al. |Titel=Trans-Lunar Cruise Trajectory Design of GRAIL (Gravity Recovery and Interior Laboratory) Mission |Sammelwerk=AIAA/AAS Astrodynamics Specialist Conference |Datum=2010 |Sprache=en |DOI=10.2514/6.2010-8384}}</ref>

== Animationen verschiedener Transferbahnen ==
<gallery widths="280" heights="210" perrow="3" mode="nolines">
Datei:Animation of Lunar Reconnaissance Orbiter trajectory around Earth.gif|alt=|{{Farbindex|FF00FF|[[Lunar Reconnaissance Orbiter|LRO]]|5=FFF}} {{·}} {{Farbindex|4169E1|[[Erde]]|5=FFF}} {{·}} {{Farbindex|B8860B|[[Mond]]|5=FFF}}<br />[[Hohmann-Transfer]]-Trajektorie des [[Lunar Reconnaissance Orbiter]]<ref name=":1" />
Datei:Animation of Chandrayaan-2 around Earth - Geocentric phase.gif|alt=|{{Farbindex|FF00FF|[[Chandrayaan-2]]|5=FFF}} {{·}} {{Farbindex|4169E1|[[Erde]]|5=FFF}} {{·}} {{Farbindex|00FF00|[[Mond]]|5=FFF}}<br />Trajektorie von [[Chandrayaan-2]] mit schrittweiser Erhöhung des [[Apogäum]]s des [[Satellitenorbit#Parkbahn|Parkorbit]]s und TLI am 14. August 2019<ref>{{Internetquelle |autor=ISRO |url=https://www.isro.gov.in/latest_updates.html |sprache=en |titel=updates |abruf=2023-10-26 |kommentar=Chronologie der Mission mit allen Bahnänderungen}}</ref>
Datei:Animation of GRAIL-A trajectory.gif|alt=|{{Farbindex|FF00FF|[[GRAIL|GRAIL-A]]|5=FFF}} {{·}} {{Farbindex|4169E1|[[Erde]]|5=FFF}} {{·}} {{Farbindex|00FF00|[[Mond]]|5=FFF}}<br />Trajektorie des [[Gravity Recovery and Interior Laboratory]] mittels [[Low-energy transfer|Low-Energy Transfer]] entlang des Sonne-Erde-L1-[[Lagrange-Punkte]]s<ref>{{Internetquelle |url=https://solarsystem.nasa.gov/missions/grail/in-depth/ |titel=GRAIL (Ebb and Flow) |hrsg=NASA Science |sprache=en |abruf=2022-07-06}}</ref>
</gallery>

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Wolfgang Steiner, Martin Schagerl |Titel=Raumflugmechanik: Dynamik und Steuerung von Raumfahrzeugen |Verlag=Springer Berlin |Ort=Heidelberg |Datum=2004 |ISBN=978-3-540-20761-0}}
* {{Literatur |Autor=Ernst Messerschmid, Stefanos Fasoulas |Titel=Raumfahrtsysteme: Eine Einführung mit Übungen und Lösungen. |Auflage=5., aktualisierte und ergänzte Auflage |Verlag=Springer Vieweg Berlin |Ort=Heidelberg |Datum=2017 |ISBN=978-3-662-49637-4}}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Raumfahrtphysik]]
[[Kategorie:Raumfahrt (Mond)]]

Translunar Injection - Versionsgeschichte

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