Kein Eis auf dem Mond ?
30.08.2005 um 11:53
30.04.2005 - Wenn Sie das nächste Mal zum Mond schauen, halten Sie für einen Moment inne und lassen Sie den folgenden Gedanken auf sich einwirken: Menschen sind erfolgreich auf dem Mond gelandet und gerade jetzt laufen Vorbereitungen dafür, dass Menschen erneut dorthin fliegen.
Die Ziele sind diesesmal anspruchsvoller als sie es damals bei den Apollo Missionen waren. NASA's new Vision for Space Exploration verfolgt eine langfristige Strategie zum Mond zurück zu kehren, als ein Schritt hin zum Mars und darüber hinaus. Der Mond, so nah und greifbar, ist ein guter Ort um neue Technologien auszuprobieren, die für das Leben auf einer fremden Welt entscheidend sind, bevor man sich weiter in das Sonnensystem hinauswagt.
Ob eine Mondbasis sich als machbar herausstellt hängt stark von der Frage nach Wasser ab. Kollonisten brauchen Wasser zum trinken. Sie benötigen Wasser um Pflanzen zu züchten. Sie können Wasser auch aufbrechen um Luft (Sauerstoff) und Raketentreibstoff (Sauerstoff + Wasserstoff) zu gewinnen. Des weiteren ist Wasser erstaunlich effektiv darin Weltraumstrahlung zu blockieren. Eine Ummantelung der Basis mit einigen Metern Wasser würde helfen die Forscher vor kosmischer Strahlung und Sonneneruptionen zu schützen.
Das Problem ist, dass Wasser dicht und schwer ist. Große Mengen davon von der Erde zum Mond zu transportieren wäre sehr teuer. Die Besiedelung des Mondes wäre so viel einfacher wenn dort schon Wasser vorhanden wäre.
Es ist möglich: Astronomen glauben, dass Asteroiden und Kometen, die den Mond vor langer Zeit trafen, etwas Wasser zurückgelassen haben. (Die Erde erhielt ihr Wasser auf die gleiche Art und Weise.) Auf dem Mond hält sich Wasser nicht sehr lang. Es verdampft und entweicht in den Weltraum. Nur in den Schatten von alten und tiefen Kratern kann man erwarten etwas zu finden, gefroren und versteckt. In der Tat gibt es vielleicht an solchen Stellen Lager mit Eis. In den 1960er Jahren fanden zwei Raumschiffe, Lunar Prospector und Clementine, vielversprechende Zeichen von Eis in Kratern nahe den Polen des Mondes -- vielleicht bis zu einem Kubik-Kilometer. Die Daten waren allerdings nicht unwiderlegbar.
Um herauszufinden ob es dort wirklich Eis gibt, plant die NASA einen Roboter-Aufklärer zu schicken. Der Lunar Reconnaissance Orbiter, oder "LRO" in Kurzform, soll planmäßig im Jahr 2008 starten und den Mond für ein Jahr oder mehr umkreisen. Mit 6 unterschiedlichen wissenschaftlichen Geräten wird LRO den Mond genauer untersuchen als jemals zuvor.
"Dies ist der Anfang einer Reihe von Missionen," sagt Gordon Chin, Wissenschaftler im LRO Projekt an NASA's Goddard Space Flight Center. "Weitere Roboter werden folgen, etwa einer pro Jahr, und den Weg für bemannte Flüge ebnen" nicht später als 2020.
LRO's Instrumente werden viele Aufgaben erledigen: sie werden den Mond im Detail kartografieren und fotografieren, seine Strahlungsumgebung untersuchen und nach Wasser suchen.
Das Lyman-Alpha Mapping Project (LAMP) wird zum Beispiel in die Dunkelheit der permanent im Schatten liegenden Krater an den Mond Polen schauen und nach Zeichen von verstecktem Eis suchen.
Wie kann LAMP in der Dunkelheit sehen? Indem es nach dem schwachen Leuchten reflektierten Sternenlichts schaut.
LAMP kann einen bestimmten Bereich ultravioletter Strahlung wahrnehmen. Nicht nur das Licht der Sterne ist relativ hell in diesem Bereich, auch das Wasserstoffgas, welches das Universum durchdringt, strahlt in diesem Bereich. Für LAMP's Sensoren ist der Raum in allen Richtungen erleuchtet. Diese allgegenwärtige Beleuchtung ist vielleicht ausreichend zu sehen was in der Dunkelheit dieser Krater liegt.
"Zudem besitzt Wasser-Eis einen speziellen spektralen 'Fingerabdruck' in diesem Bereich des untravioletten Lichts, weshalb wir den spektralen Beweis dafür bekommen werden ob in diesen Kratern Eis ist," erklärt Alan Stern, ein Wissenschaftler am Southwest Research Institute in Boulder, Colorado, und Forscher am LAMP.
Das Raumschiff ist auch mit einem Laser ausgestattet der es erlaubt Lichtbündel in die dunklen Krater zu senden. Die Hauptaufgabe dieses Instuments, genannt der Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA), ist es eine sehr genaue Kontourenkarte des gesamten Mondes zu erstellen. Als Bonus wird er auch noch die Helligkeit jeder Laser-Reflektion messen. Wenn der Boden bis zu 4% Eiskristalle enthält, wird der zurückkehrende Lichtstrahl merklich heller sein.
LOLA kann direkt beweisen ob es dort Eis gibt. "Jede Art von reflektierenden Kristallen könnte hellere Lichtreflektionen verursachen," erklärt David Smith, Forscher für LOLA an NASA's Goddard Space Flight Center. "Aber wenn wir nur in diesen Schattengebieten hellere Reflektionen sehen, erwarten wir ziemlich sicher Eis."
Eines von LRO's Instrumenten, genannt Diviner, wird die Temperatur der Mondoberfläche kartografieren. Wissenschaftler können diese Messungen dafür nutzen Gebiete zu identifizieren in denen Eis existieren könnte. Selbst in der ständigen Dunkelheit der Krater an den Polen, müssen die Temperaturen sehr niedrig sein um ein verdampfen des Eises zu verhindern. Folglich wird Diviner eine Gegenprobe zu LRO's anderen Instrumenten liefern, die nach Eis suchen werden und Gebiete identifizieren, in denen positive Anzeichen für Eis keinen Sinn machen weil die Temperatur einfach zu hoch ist.
Ein weitere Check wird von LRO's Lunar Exploration Neutron Detector (LEND) stammen, der Neutronen zählt die von der Mondoberfläche abgegeben werden. Warum emitiert der Mond Neutronen? Und was haben sie mit Wasser zu tun? Der Mond ist einem ständigen Bombardement kosmischer Strahlung ausgesetzt, die Neutronen produziert wenn sie den Boden trifft. Wasserstoff-haltige Komponenten wie Wasser absorbieren Neutronen, also könnte ein Abfall bei der Netronen Strahlung auf eine Oase hindeuten ... so in der Art. LEND wird von Igor Mitrofanov entwickelt, vom Institute for Space Research, Federal Space Agency, Moscow.
"Es gibt eine starke Synergie zwischen den verschiedenen Instrumenten an Bord von LRO," bemerkt Chin. "Keines der Instrumente könnte alleine einen definitiven Beweis für Eis auf dem Mond liefern, aber wenn sie alle auf Eis im gleichen Gebiet ausgerichtet sind, wäre das überzeugend."
Chin führt noch einen weiteren Punkt auf, warum es so aufregend wäre Eis nahe den Mond-Polen zu entdecken:
Nicht weit entfernt von einigen dieser dunklen Krater befinden sich bergige Regionen, die permanent von der Sonne beschienen werden, romantischerweise bekannt als "Gipfel des ewigen Sonnenlichts." Denkbarerweise könnte eine Mondbasis auf einem dieser Gipfel errichtet werden, die die Astronauten mit konstanter Solarenergie versorgen könnte -- nicht weit von den Tälern reich an Eis und bereit für den Abbau wäre.
Wunschdenken? Oder sinnvoller Plan? Der Lunar Reconnaissance Orbiter wird die Antworten zur Erde schicken.
Leute schreibt mir bitte was in GB! Ich brauch das...
