[LIED: DER MANN IM MOND; VON GUS BACCUS; 1960 - DAZU LEGENDÄRE MOND-O-TÖNE]
SPUTNIK-PIEPEN..., FIVE, FOUR, THREE, TWO, ONE..., EXPLOSIONSGERÄUSCH...
OK, Houston, I am on the port... - I step off the LM now...
HABEN SIE SCHON MAL DEN MANN IM MOND GESEH'N? MAN FRAGT SICH, WOHNT DER MANN DENN AUF DEM MOND AUCH SCHÖN.
... This is one small step for man... one giant leap for mankind.
[HAT ER GENAU WIE WIR 'NE MONDSCHEINBRAUT, FÜR DIE SICH'S LOHNT, DASS MAN EIN HÄUSCHEN BAUT?]
DER MANN IM MOND, DER HAT ES SCHWER, DENN MAN VERSCHONT IHN HEUT' NICHT MEHR -
First, I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the moon and returning him safely to the earth.
[ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH? MAN IST AN SEINEM LEBEN INTERESSIERT. MAN WÜßTE GERN, WIE SICH DIE FRAU IM MOND FRISIERT.]
WIRD IHRE SCHÖNHEIT MIT 'NEM KUSS BELOHNT, JA ODER SCHAUT DIE ARME IN DEN MOND?
OK, Houston, we have a problem...
DER MANN IM MOND, DER HAT ES SCHWER, DENN MAN VERSCHONT IHN HEUT' NICHT MEHR - ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH? ...
Die Sorge des Mannes im Mond war berechtigt - dreieinhalb Jahre nach Sputnik, nach dem Beginn des Weltraumzeitalters. Gus Baccus hat sein lunares Lied am 30. Mai 1961 veröffentlicht - nur fünf Tage zuvor hatte Präsident John F. Kennedy in seiner legendären Rede die Vereinigten Staaten auf den Mondflug eingeschworen: Bis zum Ende des Jahrzehnts sollten Menschen zum Mond fliegen und sicher zur Erde zurückkehren. Mit der Ruhe auf dem Mond war es dann tatsächlich am 21. Juli 1969 vorbei - sinnigerweise im Mare Tranquilitatis, im Meer der Ruhe...
... This is one small step for man... ...one giant leap for mankind.”
Dies ist in kleiner Schritt für einen Menschen......aber ein Riesensprung für die Menschheit.
Neil Armstrongs Worte sind unvergessen - doch der Apollo-Flug war vor allem eines: Politik im Kalten Krieg. Zwar folgten noch sechs weitere bemannte Mondmissionen - aber das öffentliche Interesse hatte schnell nachgelassen und 1973 wurde das Apollo-Programm sang- und klanglos eingestellt, bald auch das unbemannte Luna-Programm der Sowjetunion.
ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH?
Allzu lang währte die Störung also nicht. Nachdem der Wettlauf zum Mond entschieden war, geriet der Mond schnell wieder aus den Augen der Raumfahrtbehörden. Erst 1992 nahm die Raumsonde Galileo, auf dem Weg zum Jupiter, den Mond wieder ins Visier. Es folgten einige Jahre später die beiden kleinen US-Mondsonden Clementine und Lunar Prospector.
Heute, dreißig Jahre nach Ende des Apollo-Programms ist der Mond wieder in. Eine ganze Reihe von Mondprojekten sind in Planung oder sogar schon in Bau - dieses Mal sind es nicht die USA, sondern Europa und Japan, die sich zum Mond aufmachen. Die europäische Raumfahrtagentur ESA möchte Anfang 2003 die Sonde Smart-1 zum Mond schicken, Japan zieht 2004 mit Luna-A nach. Die Mondforscher von heute sind gleichsam die "Generation Apollo"...
Ich erinnere mich gut daran – das war die erste Mondlandung selber. Ich war damals noch in der Grundschule. Das war wirklich ein Ereignis erster Größenordnung.....gemeinsam dieses Ereignis angeschaut haben.
Urs Mall - Max-Planck-Institut für Aeronomie in Katlenburg-Lindau am Harz.
Und dann natürlich werde ich nie vergessen, die erste Landung auf dem Mond. Da durfte ich lange aufbleiben und gucken, auch wenn ich da gerade erst in die Schule gekommen bin.
Harald Hoffmann - Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Berlin-Adlershof.
Der Mond: Mit knapp 3500 Kilometern hat er nur etwa ein Viertel des Erddurchmessers. Der Mond wiegt sogar nur ein Achtzigstel der Erde und zieht knapp 400.000 Kilometer entfernt Monat für Monat seine Bahn. Er macht es den Forschern nicht leicht: Der Mond zeigt uns immer dieselbe Seite - die Rückseite des Mondes ist von der Erde aus nie zu sehen.
Andreas Nathues, Astronom am Max-Planck-Institut für Aeronomie in Katlenburg-Lindau am Harz, erinnert sich an seine erste Begegnung mit dem Mond:
Bei mir war es so ungefähr mit elf Jahren, als ich das erste kleine Teleskop selbst gebastelt hatte und ich mir den Mond angeschaut hatte – das war das erste Ziel, weil man am Mond ja auch am meisten sehen kann, selbst mit einem kleinen Teleskop.
Jetzt arbeitet der Forscher wieder mit einem kleinen Teleskop - und wieder baut er es selbst, gemeinsam mit seinem Team. Doch dieses Mal will der Projektmanager viel mehr sehen und schickt daher das Teleskop in die Mondumlaufbahn - und zwar an Bord des europäischen Kleinsatelliten Smart-1. Das ist vor allem eine Technologiemission, die neue Entwicklungen im Antriebssystem erproben soll. Aber ein paar wissenschaftliche Experimente fliegen auch mit.
Es ist ein Nahinfrarotspektrometer. Das funktioniert in etwa wie folgt: Die Sonne strahlt den Mond an, das Licht wird reflektiert vom Mond und wir zerlegen das Licht spektral und das in einem Bereich, den das menschliche Auge nicht sehen kann, im nahen Infrarot. Der Mondboden absorbiert in bestimmten spektralen Bändern das Licht stärker und das stellen wir fest und wir können an Hand der Bandenlage die mineralogische Zusammensetzung feststellen.
Salopp gesagt: Das Mondgestein schluckt einen Teil des einfallenden Sonnenlichts und reflektiert den Rest. Aus dem fehlenden Licht erschließen die Forscher die Zusammensetzung des Mondes. Urs Mall, mit Andreas Nathues für das Instrument verantwortlich, sieht sein kleines Spektrometer als logisches Nachfolgeprojekt von Apollo:
Wieso geht man eigentlich noch einmal zum Mond, zumal wenn man einen Trabanten wie den Mond besucht hat? Das hängt einfach damit zusammen, dass man ja sehr wenige Bodenproben vom Mond mitnehmen konnte. Das heißt, man hat interessante Gegenden überhaupt nicht geprobt. Jetzt ist eines der Ziele, dass man mit Hilfe dieses Smart Spacecraft in der Lage sein möchte, eine globale Karte des Mondes zu erstellen. Mit unserem Gerät, das eben ganz wesentlich diesen Spektralbereich erweitert im Vergleich zu früheren Missionen, erhoffen wir uns einen Vergleich von den Stellen, wo man Bodenproben schon mal herunter geholt hat, mit unseren Bildern, die wir davon machen. Das heißt, wir versuchen jetzt die Bodenproben als Kalibrationsstellen für unsere Bilder zu verwenden und dann das zu erweitern auf all die Gegenden, von denen man keine Steine hergeholt hat.
Einmal mit Apollo-Daten geeicht, soll das kleine Gerät also praktisch das ganze Oberflächengestein des Mondes durchleuchten. Dabei sind noch Strukturen bis etwa 200 Meter Größe zu erkennen. Mondkrater gibt es in allen Größen - von einigen hundert Kilometern Durchmesser bis zu mikroskopischen Kratern. Anfang 2003 wird sich das Gerät an Bord von Smart-1 auf den Weg machen. Noch steht es im Keller des Max-Planck-Instituts für Aeronomie:
Im Umwelt-Simulationslabor rauschen die Turbo-Pumpen - und Physik-Ingenieur Arne Dannenberg testet einen Teil des Instruments:
Wir haben hier Thermal-Vakuum-Kammern und zur Zeit fahren wir mit unserer Elektronik-Einheit, unserer E-Box, einen Thermal-Vakuum-Test, wo wir die thermalen Umweltbedingungen auf dem Satelliten simulieren und unsere Einheit halt unter diesen Bedingungen testen möchten. Im Vakuum hat man keine Wärmekonvektion mehr, sondern nur noch Wärmestrahlung. Und das ist der entscheidende Punkt.
Ein heißes Gerät auf der Erde erwärmt die umgebende Luft - die warme Luft steigt auf und lässt so kältere Luft nachströmen. Allein diese so genannte Konvektion sorgt schon für eine gewisse Kühlung. Beim Flug zum Mond gibt es weder Luft noch Auftrieb - also auch keine Konvektion. So testen die Max-Planck-Forscher, wie sich ihr Gerät unter solchen Bedingungen verhält. Nichts wäre schlimmer als erst unterwegs zu bemerken, dass sich das Instrument zu sehr aufheizt oder abkühlt.
Jetzt aktuell haben wir für die Warmperiode eine Maximaltemperatur von 51 Grad und kühlen dann herunter auf minus 25 Grad und fahren dann wieder hoch auf plus 51 Grad – das war jetzt innerhalb eines Tages. Momentan sind wir gerade wieder bei minus 14 Grad. Wir warten jetzt noch eine Stunde, bis sich alles stabilisiert hat, und dann machen wir wieder einen Funktionstest.
Was im Weltall arbeiten soll, darf nicht gerade wetterfühlig sein. Der optische Teil des Instruments befindet sich in einem Nebenraum, der möglichst staubfrei gehalten werden soll. Die Wissenschaftler arbeiten dort mit Kittel, Überschuhen und Haarhaube.
Ich ziehe mir Handschuhe an, damit wir das Experiment unter dem Reinraumbereich da hervorholen können. Wir sollen das nicht mit bloßen Hände anfassen, damit wir kein Fett oder Dreck darauf bringen, also letztlich es verunreinigen.
Henry Perplies greift im hinteren Bereich des fünf mal sechs Meter großen Versuchslabors in einen mit Glas und durchsichtigen Kunststofflamellen abgetrennten Laborschrank und stellt das kostbare Stück auf einen Arbeitstisch:
Eine kleine Metallbox, die hat ungefähr die Maße 10 mal 10 Zentimeter und darin befindet sich eben der kleine Spiegel mit 62 Millimeter Durchmesser, der das Infrarotlicht letztlich in die noch kleinere Glasfaser einkoppelt und dann auf den Infrarotsensor bringt. Dieser Infrarotsensor selbst, den kann man sich vorstellen als eine kammartige Struktur, wobei die einzelnen Zähne des Kamms dann Photodioden sind, die das infrarote Licht in ein elektrisches Signal umwandeln, welches wir dann auswerten.
Henry Perplies zeigt auf die eine Seite des etwa halb schuhkartongroßen Metallkastens, wo eine runde Öffnung zum Schutz vor Staub mit metallisch glänzender Folie abgedeckt ist. Kurz vor dem Start wird die Folie entfernt - hoffentlich... Denn später im Flug wird durch diese Öffnung die Infrarotstrahlung des Mondes in das Instrument gelangen.
Dann sieht man auf dieser Optikeinheit noch ein weißes, großflächiges Gebilde, das dient dazu, die Wärme, die sich in dem Sensorkopf und am Infrarotsensor befindet, abzuführen. Infrarotstrahlung ist ja Wärmestrahlung. Man reagiert empfindlicher darauf, wenn der Sensor selbst kalt ist. Nur dann kann man das detektieren - wäre der heiß, hätten wir Probleme, diese schwachen Signale aufzunehmen.
Das ganze Gerät - Optik und Elektronik - wiegt nur gut 2 Kilogramm. Das Instrument, das die Zusammensetzung des Mondbodens entschlüsseln soll, verbraucht nicht einmal 3 Watt Leistung - also so viel wie ein kleines Lämpchen in einer weihnachtlichen Lichterkette.
Masse, Größe und Energieverbrauch waren von der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA vorgegeben. Für Henry Perplies und seine Kollegen galt, dass das Instrument so klein und so leicht wie möglich sein muss - und gleichzeitig so viel Wissenschaft wie irgend möglich erledigt.
Noch laufen die aufwendigen Tests. Das ist kein Luxus - schließlich ist nach dem Start nichts mehr zu reparieren. Was dann nicht läuft, ist unwiederbringlich verloren. Der Start ist Anfang 2003 vorgesehen, mit einer Ariane 5 als "Beipack" eines großen Satelliten - bis Smart-1 am Mond ankommt, müssen sich die Wissenschaftler ein wenig gedulden, erklärt Andreas Nathues:
Das ist etwa 15 bis 17 Monate später – und das ist relativ lang gegenüber den Apollo-Missionen. Das hängt mit unserem Antrieb zusammen – das ist ein Ionenantrieb. Man hat zwar eine kontinuierliche Beschleunigung und man erreicht hohe Endgeschwindigkeiten, aber die Beschleunigungswerte an sich sind sehr gering gegenüber chemischen Antrieben.
Das technologisch neue Triebwerk der Raumsonde stößt geladene Xenon-Teilchen aus. Durch den Rückstoß beschleunigt Smart-1 - die Annäherung an den Mond erfolgt ganz gemächlich. Einmal vom Mond eingefangen, wird Smart-1 sechs bis zwölf Monate auf einer Bahn über den Pole hinweg unseren Trabanten umfliegen und dabei praktisch die gesamten Oberfläche erkunden.
Der Geologe Harald Hoffmann, im wissenschaftlichen Definitionsteam der Europäischen Raumfahrtagentur ESA für Smart-1 tätig, freut sich auf die Monddaten. Geologen am Mond? Ist das nicht "Verrat" am eigentlichen Studienobjekt?
Wenn man versucht, die Erde zu verstehen als geologischen Körper, dann stellt man fest, in der Frühzeit der Erde gibt ja fast gar keine Steine. Das ganze Präkambrium, also alles was älter als 1 Milliarde Jahre oder 600 Millionen Jahren im Endeffekt, da gibt es kaum Gesteine und wenn sind sie sehr metamorph, also durch Plattenbewegung, Gebirgsbildung, Temperatur verändert und überprägt. Das heißt, ich weiß gar nicht an Hand der Erdsteine, was damals passiert ist. Genau der Mond erklärt uns, was auf der Erde in der Frühzeit passiert ist. Wir wüssten nie, was auf der Erde in der Frühzeit passiert wäre, hätten wir nicht die Mondproben zum Vergleich.
Der Mond ist uralt und hat ohne Plattentektonik und Wind und Wetter wie in einer Endlosbelichtung alles gespeichert, was mit ihm passiert ist. Woher aber wissen die Geologen, dass der Mond so alt ist?
Das ist ja das Schöne am Mond. Wir haben Mondproben und die konnten im Labor radiometrisch datiert werden.
Im Mondgestein gibt es - wie im Erdgestein auch - radioaktive Stoffe, die allmählich zerfallen. Vergleichen die Forscher die Menge der Zerfallsprodukte mit der Menge des noch im Stein befindlichen radioaktiven Materials, lässt sich das Alter der Steine berechnen. Die Apollo-Astronauten haben knapp 400 Kilogramm Mondproben zur Erde gebracht - aber dieses Gestein stammt nur von sechs Stellen. Trotzdem ist es den Geologen am Institut für Planetenerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt gelungen, das Alter auch anderer Mondgebiete zu bestimmen.
Wenn man an genau den Stellen, wo man die Mondproben hatte und ein radiometrisches Alter bestimmen konnte, wenn man dort auch eine geologisch einheitliche Fläche findet, für die man eine Kraterhäufigkeit bestimmen kann, dann kann man versuchen, hier eine Beziehung zum absoluten Alter herzustellen - also zwischen den absolut datierten Mondproben und den Kraterhäufigkeiten pro Fläche. Und das ist eigentlich gelungen auf dem Mond. Mit gewissen Unsicherheiten kann man Rückschlüsse auf das absolute Alter einer bestimmten Oberflächeneinheit auf dem Mond an Hand der Kraterhäufigkeiten, die man eben aus den Bildern ermitteln kann, bestimmen.
Faustregel: Je mehr Krater zu sehen sind, desto älter ist das Gebiet. Eine vier Milliarden Jahre alte Fläche ist natürlich viel häufiger von Meteoriten getroffen worden als eine Fläche, die erst vor eineinhalb Milliarden Jahren von Lava überflutet wurde. Aus den Altersbestimmungen an Hand der Laborproben und der Kraterzählungen zeichnet sich jetzt ein recht genaues Bild der Mondgeschichte ab.
Von etwa 3,8 bis 3,9 bis zu 3 Milliarden Jahren hatten wir eine ausgeprägte vulkanische Phase. Hier sind also nachträglich durch Vulkanismus die großen Becken, die entstanden sind durch Impakte von großen Objekten, die eingeschlagen sind, gefüllt wurden. Also all diese dunklen Flächen, die wir von der Erde aus sehen, das waren früher mal große Impaktkrater eigentlich, die dann erst später längere Zeit nach dem Impakt mit Vulkanismus gefüllt wurden. Die Hauptphase war vor etwa 3 bis 3,1 Milliarden Jahren zu Ende. Seither ist der Mond geologisch doch relativ ruhig.
Bei der Entstehung des Sonnensystems vor viereinhalb Milliarden Jahren, hat sich zunächst nur die Erde gebildet. Der Mond kam sehr schnell dazu - als kosmische Sturzgeburt. Denn die gegenwärtig favorisierte Hypothese zur Geschichte des Mondes besagt,...
...dass durch den großen Impakt eines marsgroßen Körpers in etwa auf die Erde vor vier Milliarden Jahren, also sehr früh, gleich zu Beginn der Entstehung des Planetensystems, dann der Mond entstanden ist. Man versucht, da auch seine Zusammensetzung zu erklären, die doch sehr ähnlich zum Erdmantel ist.
Aus dem beim Einschlag herausgeschleuderten Material bildete sich binnen weniger Wochen der Mond. Zwar ist das Bombardement mit Meteoriten längst nicht mehr so dramatisch wie in der Frühzeit des Planetensystems - doch verirrt sich auch heute noch von Zeit zu Zeit ein größerer Brocken in den Mondstaub. Es gibt enorme Krater, die erst einige zehn Millionen Jahre alt sind. Erde und Mond ziehen gemeinsam durchs All - was den Mond trifft, trifft im Prinzip auch die Erde, mahnt Harald Hoffmann...
Damit zeigt uns der Mond, was auch auf der Erde passiert - wie häufig wir mit irgendwelchen Einschlägen zu rechnen haben. ... Ein Krater vom Nördlinger Ries, die Häufigkeit, mit der man eigentlich rechnen muss, ist weniger wie eine Million Jahre, vielleicht 500.000 Jahre. Und solch ein großer Einschlag, der zum Aussterben der Dinosaurier geführt hat, kann alle 50 bis 100 Millionen Jahre passieren. Und das wissen wir eigentlich nur durch den Mond.
Für die Geologen ist der Mond also eine Art riesiges Messinstrument, das den kosmischen Teil der Erdgeschichte aufzeichnet. Auf der Erde selbst sind durch Wind, Wetter und Plattentektonik die meisten Einschlagskrater verwischt. Doch auf dem Mond gibt es weder Wind noch Tektonik - und wie ist das mit Wasser?
Von den Modellierungsvorstellungen, von den Daten, die wir haben von den Apollo- und Luna-Mondproben und von dem was wir kennen, ist der Mond eigentlich wasserfrei, er ist trocken, sehr trocken, staubtrocken, eigentlich dürfte dort kein Wasser vorhanden sein. Clementine, das war eine amerikanische Mission Anfang der 90er Jahre, hatte ja aufgrund von Radarmessungen, nennen wir es mal so, am Südpol so komische Signale detektiert. Die Frage ist: Ist das ein Messfehler, ist das im Rauschen drin? Die positiv Denkenden haben das entsprechend interpretiert: Hier ist Wasser, in Form von Eis.
Am Südpol gibt es Krater, die permanent im Schatten liegen und perfekte Kältefallen sind. Stürzen Kometen oder Asteroiden in diese Krater, so bleibt das Eis praktisch ewig liegen. In heißen sonnenbeschienenen Kratern verflüchtigt Eis sofort. Doch die Daten von Clementine und später von der US-Sonde Lunar Prospector blieben sehr vage. Lunar Prospector hat Wasserstoff nachgewiesen - und zwar am Südpol und am Nordpol, wo man zunächst keine Hinweise auf Eis gesichtet hatte. Liegt der Wasserstoff wirklich in Form von Wassereis vor - oder sind es schlicht Ablagerungen des Sonnenwinds, der im wesentlichen aus Wasserstoff-Teilchen besteht?
Smart-1, so freut sich Andreas Nathues, wird diese kontrovers diskutierte Frage klären können. Das Katlenburger Spektrometer kann das Eis unter dem Staub, so es denn da ist, identifizieren. Aber woher bekommt das Instrument überhaupt Licht, wenn die Krater immer im Schatten liegen?
Das ist nicht 100-prozentiger Schatten, sondern wir haben indirektes Licht eventuell in einigen Regionen von Kraterträndern, die im Sonnenlicht stehen. Dann haben wir so genanntes multi-scattered-light, also Licht, das mehrfach reflektiert wurde an verschiedenen Oberflächen und schlussendlich den Weg in den Kraterboden findet. Das ist sehr, sehr wenig Licht und das können wir noch detektieren mit dem SIR.
Das Messgerät von Smart-1, das so genannte SIR-Spektrometer, empfängt sogar noch das minimale Licht aus dem Kraterboden, zerlegt es in seine Bestandteile und sucht so nach Eis oder Mineralen. Dabei ist es in den Kratern so duster wie in einem fensterlosen Keller - nach menschlichem Ermessen stockdunkel... Aber selbst die minimale Wärmestrahlung von dort entgeht Smart-1 nicht.
So oder so - das Eis ist nur ein interessanter Nebenaspekt: Auch wenn es am Südpol wirklich vorkommt, so hängt es nicht direkt mit dem Mond zusammen, sondern ist da erst später deponiert worden. Doch Urs Mall will mit seinem Team vor allem die Entstehung und Entwicklung des Mondes studieren:
Unserer Instrument, wir zielen ja auf die Mineralogie ab, während wir andere Instrumente an Bord haben, die eigentlich mehr die atomare Zusammensetzung, also die Elementzusammensetzung liefern. Wenn wir nur die Elementzusammensetzung haben - das ist zwar sehr wichtig und auch sehr wichtig für den Vergleich zur Erde -, dann fehlt uns aber ein Teil. Und die Geschichte, was eigentlich passiert ist, die Geschichte, die ist in den Mineralien fixiert oder abgelegt.
Kurz gesagt: Die Elemente bestimmen den Kuchenteig - und der Teig war mit der Entstehung des Mondes fertig. Die Mondoberfläche war zunächst ein kochendes Urmeer. Was aus dem Teig dann aber wurde, hing ganz wesentlich von Temperatur und Druck im Ofen, also im Mond ab.
Je nachdem, wie diese Abkühlungsphase im einzelnen aussah, ändert sich eben auch die Mineralogie der Gesteine, die wir finden. Also da ist der Zusammenhang: Die Abkühlungsprozesse, die Kristallisationsphasen, die wieder direkt beeinflussen, welche Mineralien eigentlich vorhanden sein sollten. Weil das so eine lavaartige Masse war, gibt es da einen Prozess, dass schwere Materialien absinken und so haben wir die Möglichkeit, wenn wir von tieferen Orten vom Mond eine Probe nehmen könnten, würden wir mehr über die Prozesse lernen, die dieses ganze Abkühlverhalten bestimmt haben.
Proben von tieferen Orten? Heißt das, die Forscher müssten auf dem Mond landen und kilometertief in den Mondboden bohren? Nein - es gab in der Mondgeschichte genügend natürliche "Bohrer"... Bei Einschlägen von größeren Körpern wurde auch Material aus dem Mondmantel herausgeschleudert - die Forscher erkennen das daran, dass sich in der Umgebung der großen Einschläge die minerale Zusammensetzung ändert. So fügt sich mühsam Information an Information, Bild an Bild, Mondprobe an Spektrum.
Doch bei vielen Dingen liegen mittlerweile bessere Daten über den Planeten Mars vor als über unseren Mond, bedauert Harald Hoffmann. Doch neben den Europäern treten in einigen Jahren vor allem die Kollegen in Fernost an, diesem Mißstand abzuhelfen:
Am aktivsten eigentlich in der Mondforschung sind derzeit die Japaner, die ein sehr ehrgeiziges Programm haben. Die sind schon sehr lange an einer Mission am Arbeiten, die sich Luna-A nennt: Da will man Penetratoren, quasi Projektile, die aus dem Orbit auf die Oberfläche geworfen werden, in den losen Boden eindringen und dann dort mit ihren Instrumenten seismische Messungen machen sollen. Da wird man erstmals wieder in neuen Bandbreiten versuchen, die Seismizität des Mondes zu messen, an unterschiedlichen Orten gleichzeitig auf der Mondoberfläche, was man bisher noch nie machen konnte, ...
...da die Apollo-Landestellen recht dicht beieinander und natürlich alle auf der Mondvorderseite lagen. Aber erst wenn die Seismometer in großer Entfernung, also auf der Vorder- und Rückseite des Mondes platziert sind, lassen sich Aussagen über den möglichen Kern des Mondes treffen. Ob der Mond einen Kern hat und wie genau Mantel und Kruste geschichtet sind, ist bis heute unklar. Die Japaner wollen Luna-A spätestens 2004 starten.
Aber den Auftakt der neuen Mond-Phase in der Raumfahrt machen die Europäer. So fiebern die Forscher mit Smart-1, der im Frühjahr 2003 starten und dann im Frühsommer 2004 am Mond ankommen soll. Was werden die Millionen von Spektren und zahllosen Fotos über Entstehung, Entwicklung und Aufbau des Mondes verraten? Zwar steht auch bei Smart-1, wie schon bei Apollo, die Wissenschaft nicht im Mittelpunkt der Mission - aber Urs Mall sieht Europas Mondforscher auf dem richtigen Weg...
[MAN IST AN SEINEM LEBEN INTERESSIERT. MAN WÜßTE GERN, WIE SICH DIE FRAU IM MOND FRISIERT. WIRD IHRE SCHÖNHEIT MIT 'NEM KUSS BELOHNT, JA ODER SCHAUT DIE ARME IN DEN MOND]
Wir haben ein relativ kleines Projekt hier, wo wir mit relativ bescheidenen Kosten, Deutschland zum ersten Mal aktiv wieder nach einer langen Zeit an der Mondwissenschaft beteiligen. Wir setzen neueste Technologie ein - dies in Zusammenarbeit auch mit kleineren und mittleren Unternehmen. Für uns eine phantastische Gelegenheit, an einem relativ einfachen und nahen Objekt wirklich noch Grundlagenforschung machen zu können.
DER MANN IM MOND, DER HAT ES SCHWER, DENN MAN VERSCHONT IHN HEUT' NICHT MEHR - ... Obwohl man sehr viele Missionen zum Mond geflogen hat, es gibt da noch jede Menge zu tun – und wir arbeiten daran.
... ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH?
SPUTNIK-PIEPEN..., FIVE, FOUR, THREE, TWO, ONE..., EXPLOSIONSGERÄUSCH...
OK, Houston, I am on the port... - I step off the LM now...
HABEN SIE SCHON MAL DEN MANN IM MOND GESEH'N? MAN FRAGT SICH, WOHNT DER MANN DENN AUF DEM MOND AUCH SCHÖN.
... This is one small step for man... one giant leap for mankind.
[HAT ER GENAU WIE WIR 'NE MONDSCHEINBRAUT, FÜR DIE SICH'S LOHNT, DASS MAN EIN HÄUSCHEN BAUT?]
DER MANN IM MOND, DER HAT ES SCHWER, DENN MAN VERSCHONT IHN HEUT' NICHT MEHR -
First, I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the moon and returning him safely to the earth.
[ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH? MAN IST AN SEINEM LEBEN INTERESSIERT. MAN WÜßTE GERN, WIE SICH DIE FRAU IM MOND FRISIERT.]
WIRD IHRE SCHÖNHEIT MIT 'NEM KUSS BELOHNT, JA ODER SCHAUT DIE ARME IN DEN MOND?
OK, Houston, we have a problem...
DER MANN IM MOND, DER HAT ES SCHWER, DENN MAN VERSCHONT IHN HEUT' NICHT MEHR - ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH? ...
Die Sorge des Mannes im Mond war berechtigt - dreieinhalb Jahre nach Sputnik, nach dem Beginn des Weltraumzeitalters. Gus Baccus hat sein lunares Lied am 30. Mai 1961 veröffentlicht - nur fünf Tage zuvor hatte Präsident John F. Kennedy in seiner legendären Rede die Vereinigten Staaten auf den Mondflug eingeschworen: Bis zum Ende des Jahrzehnts sollten Menschen zum Mond fliegen und sicher zur Erde zurückkehren. Mit der Ruhe auf dem Mond war es dann tatsächlich am 21. Juli 1969 vorbei - sinnigerweise im Mare Tranquilitatis, im Meer der Ruhe...
... This is one small step for man... ...one giant leap for mankind.”
Dies ist in kleiner Schritt für einen Menschen......aber ein Riesensprung für die Menschheit.
Neil Armstrongs Worte sind unvergessen - doch der Apollo-Flug war vor allem eines: Politik im Kalten Krieg. Zwar folgten noch sechs weitere bemannte Mondmissionen - aber das öffentliche Interesse hatte schnell nachgelassen und 1973 wurde das Apollo-Programm sang- und klanglos eingestellt, bald auch das unbemannte Luna-Programm der Sowjetunion.
ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH?
Allzu lang währte die Störung also nicht. Nachdem der Wettlauf zum Mond entschieden war, geriet der Mond schnell wieder aus den Augen der Raumfahrtbehörden. Erst 1992 nahm die Raumsonde Galileo, auf dem Weg zum Jupiter, den Mond wieder ins Visier. Es folgten einige Jahre später die beiden kleinen US-Mondsonden Clementine und Lunar Prospector.
Heute, dreißig Jahre nach Ende des Apollo-Programms ist der Mond wieder in. Eine ganze Reihe von Mondprojekten sind in Planung oder sogar schon in Bau - dieses Mal sind es nicht die USA, sondern Europa und Japan, die sich zum Mond aufmachen. Die europäische Raumfahrtagentur ESA möchte Anfang 2003 die Sonde Smart-1 zum Mond schicken, Japan zieht 2004 mit Luna-A nach. Die Mondforscher von heute sind gleichsam die "Generation Apollo"...
Ich erinnere mich gut daran – das war die erste Mondlandung selber. Ich war damals noch in der Grundschule. Das war wirklich ein Ereignis erster Größenordnung.....gemeinsam dieses Ereignis angeschaut haben.
Urs Mall - Max-Planck-Institut für Aeronomie in Katlenburg-Lindau am Harz.
Und dann natürlich werde ich nie vergessen, die erste Landung auf dem Mond. Da durfte ich lange aufbleiben und gucken, auch wenn ich da gerade erst in die Schule gekommen bin.
Harald Hoffmann - Institut für Weltraumsensorik und Planetenerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Berlin-Adlershof.
Der Mond: Mit knapp 3500 Kilometern hat er nur etwa ein Viertel des Erddurchmessers. Der Mond wiegt sogar nur ein Achtzigstel der Erde und zieht knapp 400.000 Kilometer entfernt Monat für Monat seine Bahn. Er macht es den Forschern nicht leicht: Der Mond zeigt uns immer dieselbe Seite - die Rückseite des Mondes ist von der Erde aus nie zu sehen.
Andreas Nathues, Astronom am Max-Planck-Institut für Aeronomie in Katlenburg-Lindau am Harz, erinnert sich an seine erste Begegnung mit dem Mond:
Bei mir war es so ungefähr mit elf Jahren, als ich das erste kleine Teleskop selbst gebastelt hatte und ich mir den Mond angeschaut hatte – das war das erste Ziel, weil man am Mond ja auch am meisten sehen kann, selbst mit einem kleinen Teleskop.
Jetzt arbeitet der Forscher wieder mit einem kleinen Teleskop - und wieder baut er es selbst, gemeinsam mit seinem Team. Doch dieses Mal will der Projektmanager viel mehr sehen und schickt daher das Teleskop in die Mondumlaufbahn - und zwar an Bord des europäischen Kleinsatelliten Smart-1. Das ist vor allem eine Technologiemission, die neue Entwicklungen im Antriebssystem erproben soll. Aber ein paar wissenschaftliche Experimente fliegen auch mit.
Es ist ein Nahinfrarotspektrometer. Das funktioniert in etwa wie folgt: Die Sonne strahlt den Mond an, das Licht wird reflektiert vom Mond und wir zerlegen das Licht spektral und das in einem Bereich, den das menschliche Auge nicht sehen kann, im nahen Infrarot. Der Mondboden absorbiert in bestimmten spektralen Bändern das Licht stärker und das stellen wir fest und wir können an Hand der Bandenlage die mineralogische Zusammensetzung feststellen.
Salopp gesagt: Das Mondgestein schluckt einen Teil des einfallenden Sonnenlichts und reflektiert den Rest. Aus dem fehlenden Licht erschließen die Forscher die Zusammensetzung des Mondes. Urs Mall, mit Andreas Nathues für das Instrument verantwortlich, sieht sein kleines Spektrometer als logisches Nachfolgeprojekt von Apollo:
Wieso geht man eigentlich noch einmal zum Mond, zumal wenn man einen Trabanten wie den Mond besucht hat? Das hängt einfach damit zusammen, dass man ja sehr wenige Bodenproben vom Mond mitnehmen konnte. Das heißt, man hat interessante Gegenden überhaupt nicht geprobt. Jetzt ist eines der Ziele, dass man mit Hilfe dieses Smart Spacecraft in der Lage sein möchte, eine globale Karte des Mondes zu erstellen. Mit unserem Gerät, das eben ganz wesentlich diesen Spektralbereich erweitert im Vergleich zu früheren Missionen, erhoffen wir uns einen Vergleich von den Stellen, wo man Bodenproben schon mal herunter geholt hat, mit unseren Bildern, die wir davon machen. Das heißt, wir versuchen jetzt die Bodenproben als Kalibrationsstellen für unsere Bilder zu verwenden und dann das zu erweitern auf all die Gegenden, von denen man keine Steine hergeholt hat.
Einmal mit Apollo-Daten geeicht, soll das kleine Gerät also praktisch das ganze Oberflächengestein des Mondes durchleuchten. Dabei sind noch Strukturen bis etwa 200 Meter Größe zu erkennen. Mondkrater gibt es in allen Größen - von einigen hundert Kilometern Durchmesser bis zu mikroskopischen Kratern. Anfang 2003 wird sich das Gerät an Bord von Smart-1 auf den Weg machen. Noch steht es im Keller des Max-Planck-Instituts für Aeronomie:
Im Umwelt-Simulationslabor rauschen die Turbo-Pumpen - und Physik-Ingenieur Arne Dannenberg testet einen Teil des Instruments:
Wir haben hier Thermal-Vakuum-Kammern und zur Zeit fahren wir mit unserer Elektronik-Einheit, unserer E-Box, einen Thermal-Vakuum-Test, wo wir die thermalen Umweltbedingungen auf dem Satelliten simulieren und unsere Einheit halt unter diesen Bedingungen testen möchten. Im Vakuum hat man keine Wärmekonvektion mehr, sondern nur noch Wärmestrahlung. Und das ist der entscheidende Punkt.
Ein heißes Gerät auf der Erde erwärmt die umgebende Luft - die warme Luft steigt auf und lässt so kältere Luft nachströmen. Allein diese so genannte Konvektion sorgt schon für eine gewisse Kühlung. Beim Flug zum Mond gibt es weder Luft noch Auftrieb - also auch keine Konvektion. So testen die Max-Planck-Forscher, wie sich ihr Gerät unter solchen Bedingungen verhält. Nichts wäre schlimmer als erst unterwegs zu bemerken, dass sich das Instrument zu sehr aufheizt oder abkühlt.
Jetzt aktuell haben wir für die Warmperiode eine Maximaltemperatur von 51 Grad und kühlen dann herunter auf minus 25 Grad und fahren dann wieder hoch auf plus 51 Grad – das war jetzt innerhalb eines Tages. Momentan sind wir gerade wieder bei minus 14 Grad. Wir warten jetzt noch eine Stunde, bis sich alles stabilisiert hat, und dann machen wir wieder einen Funktionstest.
Was im Weltall arbeiten soll, darf nicht gerade wetterfühlig sein. Der optische Teil des Instruments befindet sich in einem Nebenraum, der möglichst staubfrei gehalten werden soll. Die Wissenschaftler arbeiten dort mit Kittel, Überschuhen und Haarhaube.
Ich ziehe mir Handschuhe an, damit wir das Experiment unter dem Reinraumbereich da hervorholen können. Wir sollen das nicht mit bloßen Hände anfassen, damit wir kein Fett oder Dreck darauf bringen, also letztlich es verunreinigen.
Henry Perplies greift im hinteren Bereich des fünf mal sechs Meter großen Versuchslabors in einen mit Glas und durchsichtigen Kunststofflamellen abgetrennten Laborschrank und stellt das kostbare Stück auf einen Arbeitstisch:
Eine kleine Metallbox, die hat ungefähr die Maße 10 mal 10 Zentimeter und darin befindet sich eben der kleine Spiegel mit 62 Millimeter Durchmesser, der das Infrarotlicht letztlich in die noch kleinere Glasfaser einkoppelt und dann auf den Infrarotsensor bringt. Dieser Infrarotsensor selbst, den kann man sich vorstellen als eine kammartige Struktur, wobei die einzelnen Zähne des Kamms dann Photodioden sind, die das infrarote Licht in ein elektrisches Signal umwandeln, welches wir dann auswerten.
Henry Perplies zeigt auf die eine Seite des etwa halb schuhkartongroßen Metallkastens, wo eine runde Öffnung zum Schutz vor Staub mit metallisch glänzender Folie abgedeckt ist. Kurz vor dem Start wird die Folie entfernt - hoffentlich... Denn später im Flug wird durch diese Öffnung die Infrarotstrahlung des Mondes in das Instrument gelangen.
Dann sieht man auf dieser Optikeinheit noch ein weißes, großflächiges Gebilde, das dient dazu, die Wärme, die sich in dem Sensorkopf und am Infrarotsensor befindet, abzuführen. Infrarotstrahlung ist ja Wärmestrahlung. Man reagiert empfindlicher darauf, wenn der Sensor selbst kalt ist. Nur dann kann man das detektieren - wäre der heiß, hätten wir Probleme, diese schwachen Signale aufzunehmen.
Das ganze Gerät - Optik und Elektronik - wiegt nur gut 2 Kilogramm. Das Instrument, das die Zusammensetzung des Mondbodens entschlüsseln soll, verbraucht nicht einmal 3 Watt Leistung - also so viel wie ein kleines Lämpchen in einer weihnachtlichen Lichterkette.
Masse, Größe und Energieverbrauch waren von der Europäischen Raumfahrtbehörde ESA vorgegeben. Für Henry Perplies und seine Kollegen galt, dass das Instrument so klein und so leicht wie möglich sein muss - und gleichzeitig so viel Wissenschaft wie irgend möglich erledigt.
Noch laufen die aufwendigen Tests. Das ist kein Luxus - schließlich ist nach dem Start nichts mehr zu reparieren. Was dann nicht läuft, ist unwiederbringlich verloren. Der Start ist Anfang 2003 vorgesehen, mit einer Ariane 5 als "Beipack" eines großen Satelliten - bis Smart-1 am Mond ankommt, müssen sich die Wissenschaftler ein wenig gedulden, erklärt Andreas Nathues:
Das ist etwa 15 bis 17 Monate später – und das ist relativ lang gegenüber den Apollo-Missionen. Das hängt mit unserem Antrieb zusammen – das ist ein Ionenantrieb. Man hat zwar eine kontinuierliche Beschleunigung und man erreicht hohe Endgeschwindigkeiten, aber die Beschleunigungswerte an sich sind sehr gering gegenüber chemischen Antrieben.
Das technologisch neue Triebwerk der Raumsonde stößt geladene Xenon-Teilchen aus. Durch den Rückstoß beschleunigt Smart-1 - die Annäherung an den Mond erfolgt ganz gemächlich. Einmal vom Mond eingefangen, wird Smart-1 sechs bis zwölf Monate auf einer Bahn über den Pole hinweg unseren Trabanten umfliegen und dabei praktisch die gesamten Oberfläche erkunden.
Der Geologe Harald Hoffmann, im wissenschaftlichen Definitionsteam der Europäischen Raumfahrtagentur ESA für Smart-1 tätig, freut sich auf die Monddaten. Geologen am Mond? Ist das nicht "Verrat" am eigentlichen Studienobjekt?
Wenn man versucht, die Erde zu verstehen als geologischen Körper, dann stellt man fest, in der Frühzeit der Erde gibt ja fast gar keine Steine. Das ganze Präkambrium, also alles was älter als 1 Milliarde Jahre oder 600 Millionen Jahren im Endeffekt, da gibt es kaum Gesteine und wenn sind sie sehr metamorph, also durch Plattenbewegung, Gebirgsbildung, Temperatur verändert und überprägt. Das heißt, ich weiß gar nicht an Hand der Erdsteine, was damals passiert ist. Genau der Mond erklärt uns, was auf der Erde in der Frühzeit passiert ist. Wir wüssten nie, was auf der Erde in der Frühzeit passiert wäre, hätten wir nicht die Mondproben zum Vergleich.
Der Mond ist uralt und hat ohne Plattentektonik und Wind und Wetter wie in einer Endlosbelichtung alles gespeichert, was mit ihm passiert ist. Woher aber wissen die Geologen, dass der Mond so alt ist?
Das ist ja das Schöne am Mond. Wir haben Mondproben und die konnten im Labor radiometrisch datiert werden.
Im Mondgestein gibt es - wie im Erdgestein auch - radioaktive Stoffe, die allmählich zerfallen. Vergleichen die Forscher die Menge der Zerfallsprodukte mit der Menge des noch im Stein befindlichen radioaktiven Materials, lässt sich das Alter der Steine berechnen. Die Apollo-Astronauten haben knapp 400 Kilogramm Mondproben zur Erde gebracht - aber dieses Gestein stammt nur von sechs Stellen. Trotzdem ist es den Geologen am Institut für Planetenerkundung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt gelungen, das Alter auch anderer Mondgebiete zu bestimmen.
Wenn man an genau den Stellen, wo man die Mondproben hatte und ein radiometrisches Alter bestimmen konnte, wenn man dort auch eine geologisch einheitliche Fläche findet, für die man eine Kraterhäufigkeit bestimmen kann, dann kann man versuchen, hier eine Beziehung zum absoluten Alter herzustellen - also zwischen den absolut datierten Mondproben und den Kraterhäufigkeiten pro Fläche. Und das ist eigentlich gelungen auf dem Mond. Mit gewissen Unsicherheiten kann man Rückschlüsse auf das absolute Alter einer bestimmten Oberflächeneinheit auf dem Mond an Hand der Kraterhäufigkeiten, die man eben aus den Bildern ermitteln kann, bestimmen.
Faustregel: Je mehr Krater zu sehen sind, desto älter ist das Gebiet. Eine vier Milliarden Jahre alte Fläche ist natürlich viel häufiger von Meteoriten getroffen worden als eine Fläche, die erst vor eineinhalb Milliarden Jahren von Lava überflutet wurde. Aus den Altersbestimmungen an Hand der Laborproben und der Kraterzählungen zeichnet sich jetzt ein recht genaues Bild der Mondgeschichte ab.
Von etwa 3,8 bis 3,9 bis zu 3 Milliarden Jahren hatten wir eine ausgeprägte vulkanische Phase. Hier sind also nachträglich durch Vulkanismus die großen Becken, die entstanden sind durch Impakte von großen Objekten, die eingeschlagen sind, gefüllt wurden. Also all diese dunklen Flächen, die wir von der Erde aus sehen, das waren früher mal große Impaktkrater eigentlich, die dann erst später längere Zeit nach dem Impakt mit Vulkanismus gefüllt wurden. Die Hauptphase war vor etwa 3 bis 3,1 Milliarden Jahren zu Ende. Seither ist der Mond geologisch doch relativ ruhig.
Bei der Entstehung des Sonnensystems vor viereinhalb Milliarden Jahren, hat sich zunächst nur die Erde gebildet. Der Mond kam sehr schnell dazu - als kosmische Sturzgeburt. Denn die gegenwärtig favorisierte Hypothese zur Geschichte des Mondes besagt,...
...dass durch den großen Impakt eines marsgroßen Körpers in etwa auf die Erde vor vier Milliarden Jahren, also sehr früh, gleich zu Beginn der Entstehung des Planetensystems, dann der Mond entstanden ist. Man versucht, da auch seine Zusammensetzung zu erklären, die doch sehr ähnlich zum Erdmantel ist.
Aus dem beim Einschlag herausgeschleuderten Material bildete sich binnen weniger Wochen der Mond. Zwar ist das Bombardement mit Meteoriten längst nicht mehr so dramatisch wie in der Frühzeit des Planetensystems - doch verirrt sich auch heute noch von Zeit zu Zeit ein größerer Brocken in den Mondstaub. Es gibt enorme Krater, die erst einige zehn Millionen Jahre alt sind. Erde und Mond ziehen gemeinsam durchs All - was den Mond trifft, trifft im Prinzip auch die Erde, mahnt Harald Hoffmann...
Damit zeigt uns der Mond, was auch auf der Erde passiert - wie häufig wir mit irgendwelchen Einschlägen zu rechnen haben. ... Ein Krater vom Nördlinger Ries, die Häufigkeit, mit der man eigentlich rechnen muss, ist weniger wie eine Million Jahre, vielleicht 500.000 Jahre. Und solch ein großer Einschlag, der zum Aussterben der Dinosaurier geführt hat, kann alle 50 bis 100 Millionen Jahre passieren. Und das wissen wir eigentlich nur durch den Mond.
Für die Geologen ist der Mond also eine Art riesiges Messinstrument, das den kosmischen Teil der Erdgeschichte aufzeichnet. Auf der Erde selbst sind durch Wind, Wetter und Plattentektonik die meisten Einschlagskrater verwischt. Doch auf dem Mond gibt es weder Wind noch Tektonik - und wie ist das mit Wasser?
Von den Modellierungsvorstellungen, von den Daten, die wir haben von den Apollo- und Luna-Mondproben und von dem was wir kennen, ist der Mond eigentlich wasserfrei, er ist trocken, sehr trocken, staubtrocken, eigentlich dürfte dort kein Wasser vorhanden sein. Clementine, das war eine amerikanische Mission Anfang der 90er Jahre, hatte ja aufgrund von Radarmessungen, nennen wir es mal so, am Südpol so komische Signale detektiert. Die Frage ist: Ist das ein Messfehler, ist das im Rauschen drin? Die positiv Denkenden haben das entsprechend interpretiert: Hier ist Wasser, in Form von Eis.
Am Südpol gibt es Krater, die permanent im Schatten liegen und perfekte Kältefallen sind. Stürzen Kometen oder Asteroiden in diese Krater, so bleibt das Eis praktisch ewig liegen. In heißen sonnenbeschienenen Kratern verflüchtigt Eis sofort. Doch die Daten von Clementine und später von der US-Sonde Lunar Prospector blieben sehr vage. Lunar Prospector hat Wasserstoff nachgewiesen - und zwar am Südpol und am Nordpol, wo man zunächst keine Hinweise auf Eis gesichtet hatte. Liegt der Wasserstoff wirklich in Form von Wassereis vor - oder sind es schlicht Ablagerungen des Sonnenwinds, der im wesentlichen aus Wasserstoff-Teilchen besteht?
Smart-1, so freut sich Andreas Nathues, wird diese kontrovers diskutierte Frage klären können. Das Katlenburger Spektrometer kann das Eis unter dem Staub, so es denn da ist, identifizieren. Aber woher bekommt das Instrument überhaupt Licht, wenn die Krater immer im Schatten liegen?
Das ist nicht 100-prozentiger Schatten, sondern wir haben indirektes Licht eventuell in einigen Regionen von Kraterträndern, die im Sonnenlicht stehen. Dann haben wir so genanntes multi-scattered-light, also Licht, das mehrfach reflektiert wurde an verschiedenen Oberflächen und schlussendlich den Weg in den Kraterboden findet. Das ist sehr, sehr wenig Licht und das können wir noch detektieren mit dem SIR.
Das Messgerät von Smart-1, das so genannte SIR-Spektrometer, empfängt sogar noch das minimale Licht aus dem Kraterboden, zerlegt es in seine Bestandteile und sucht so nach Eis oder Mineralen. Dabei ist es in den Kratern so duster wie in einem fensterlosen Keller - nach menschlichem Ermessen stockdunkel... Aber selbst die minimale Wärmestrahlung von dort entgeht Smart-1 nicht.
So oder so - das Eis ist nur ein interessanter Nebenaspekt: Auch wenn es am Südpol wirklich vorkommt, so hängt es nicht direkt mit dem Mond zusammen, sondern ist da erst später deponiert worden. Doch Urs Mall will mit seinem Team vor allem die Entstehung und Entwicklung des Mondes studieren:
Unserer Instrument, wir zielen ja auf die Mineralogie ab, während wir andere Instrumente an Bord haben, die eigentlich mehr die atomare Zusammensetzung, also die Elementzusammensetzung liefern. Wenn wir nur die Elementzusammensetzung haben - das ist zwar sehr wichtig und auch sehr wichtig für den Vergleich zur Erde -, dann fehlt uns aber ein Teil. Und die Geschichte, was eigentlich passiert ist, die Geschichte, die ist in den Mineralien fixiert oder abgelegt.
Kurz gesagt: Die Elemente bestimmen den Kuchenteig - und der Teig war mit der Entstehung des Mondes fertig. Die Mondoberfläche war zunächst ein kochendes Urmeer. Was aus dem Teig dann aber wurde, hing ganz wesentlich von Temperatur und Druck im Ofen, also im Mond ab.
Je nachdem, wie diese Abkühlungsphase im einzelnen aussah, ändert sich eben auch die Mineralogie der Gesteine, die wir finden. Also da ist der Zusammenhang: Die Abkühlungsprozesse, die Kristallisationsphasen, die wieder direkt beeinflussen, welche Mineralien eigentlich vorhanden sein sollten. Weil das so eine lavaartige Masse war, gibt es da einen Prozess, dass schwere Materialien absinken und so haben wir die Möglichkeit, wenn wir von tieferen Orten vom Mond eine Probe nehmen könnten, würden wir mehr über die Prozesse lernen, die dieses ganze Abkühlverhalten bestimmt haben.
Proben von tieferen Orten? Heißt das, die Forscher müssten auf dem Mond landen und kilometertief in den Mondboden bohren? Nein - es gab in der Mondgeschichte genügend natürliche "Bohrer"... Bei Einschlägen von größeren Körpern wurde auch Material aus dem Mondmantel herausgeschleudert - die Forscher erkennen das daran, dass sich in der Umgebung der großen Einschläge die minerale Zusammensetzung ändert. So fügt sich mühsam Information an Information, Bild an Bild, Mondprobe an Spektrum.
Doch bei vielen Dingen liegen mittlerweile bessere Daten über den Planeten Mars vor als über unseren Mond, bedauert Harald Hoffmann. Doch neben den Europäern treten in einigen Jahren vor allem die Kollegen in Fernost an, diesem Mißstand abzuhelfen:
Am aktivsten eigentlich in der Mondforschung sind derzeit die Japaner, die ein sehr ehrgeiziges Programm haben. Die sind schon sehr lange an einer Mission am Arbeiten, die sich Luna-A nennt: Da will man Penetratoren, quasi Projektile, die aus dem Orbit auf die Oberfläche geworfen werden, in den losen Boden eindringen und dann dort mit ihren Instrumenten seismische Messungen machen sollen. Da wird man erstmals wieder in neuen Bandbreiten versuchen, die Seismizität des Mondes zu messen, an unterschiedlichen Orten gleichzeitig auf der Mondoberfläche, was man bisher noch nie machen konnte, ...
...da die Apollo-Landestellen recht dicht beieinander und natürlich alle auf der Mondvorderseite lagen. Aber erst wenn die Seismometer in großer Entfernung, also auf der Vorder- und Rückseite des Mondes platziert sind, lassen sich Aussagen über den möglichen Kern des Mondes treffen. Ob der Mond einen Kern hat und wie genau Mantel und Kruste geschichtet sind, ist bis heute unklar. Die Japaner wollen Luna-A spätestens 2004 starten.
Aber den Auftakt der neuen Mond-Phase in der Raumfahrt machen die Europäer. So fiebern die Forscher mit Smart-1, der im Frühjahr 2003 starten und dann im Frühsommer 2004 am Mond ankommen soll. Was werden die Millionen von Spektren und zahllosen Fotos über Entstehung, Entwicklung und Aufbau des Mondes verraten? Zwar steht auch bei Smart-1, wie schon bei Apollo, die Wissenschaft nicht im Mittelpunkt der Mission - aber Urs Mall sieht Europas Mondforscher auf dem richtigen Weg...
[MAN IST AN SEINEM LEBEN INTERESSIERT. MAN WÜßTE GERN, WIE SICH DIE FRAU IM MOND FRISIERT. WIRD IHRE SCHÖNHEIT MIT 'NEM KUSS BELOHNT, JA ODER SCHAUT DIE ARME IN DEN MOND]
Wir haben ein relativ kleines Projekt hier, wo wir mit relativ bescheidenen Kosten, Deutschland zum ersten Mal aktiv wieder nach einer langen Zeit an der Mondwissenschaft beteiligen. Wir setzen neueste Technologie ein - dies in Zusammenarbeit auch mit kleineren und mittleren Unternehmen. Für uns eine phantastische Gelegenheit, an einem relativ einfachen und nahen Objekt wirklich noch Grundlagenforschung machen zu können.
DER MANN IM MOND, DER HAT ES SCHWER, DENN MAN VERSCHONT IHN HEUT' NICHT MEHR - ... Obwohl man sehr viele Missionen zum Mond geflogen hat, es gibt da noch jede Menge zu tun – und wir arbeiten daran.
... ER SCHAUT UNS BANG VON OBEN ZU UND FRAGT WIE LANG HAB ICH NOCH RUH?