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Atmosphäre des Mondes im Visier
von Stefan Deiters
astronews.com
26. Oktober 2009
Mit dem Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer
(LADEE) will die amerikanische Weltraumbehörde NASA ab 2012 die dünne Atmosphäre
des Mondes untersuchen. Für die geplante gründliche Erforschung ist es, so die
Wissenschaftler, auch höchste Zeit, da zukünftige bemannte Mondmissionen oder
gar eine ständige Basis auf dem Erdtrabanten dessen Atmosphäre deutlich
verändern könnten.
Der Lunar Atmosphere and Dust Environment
Explorer (LADEE) soll ab 2012 die Exosphäre des
Mondes untersuchen.
Bild: NASA |
"Es ist sehr wichtig, dass wir uns die Mondatmosphäre in ihrem ursprünglichen
Zustand anschauen, bevor es zu großen Störungen kommt", erklärt Anthony
Colaprete vom NASA Ames Research Center in Kalifornien auf einer
Webseite der NASA. "Es ist ein so zerbrechliches System. Es ist gut möglich,
dass solche Untersuchungen nicht mehr durchführbar sein werden, wenn Menschen
einmal mehr auf dem Mond leben und arbeiten."
Der Mond hat keine Atmosphäre im eigentlichen Sinne, sondern verfügt
lediglich über eine sogenannte Exosphäre. "Es handelt sich dabei nicht um etwas,
was wir uns wie eine Atmosphäre vorstellen sollten", sagt Colaprete. So enthält
beispielsweise ein Kubikmeter der Erdatmosphäre auf Meereshöhe etwa 100
Milliarden Milliarden Moleküle. In einem Kubikmeter der Exosphäre des Mondes
finden sich gerade 100 Moleküle. Das sind so wenig, dass die Moleküle in der
Exosphäre des Mondes fast nie zusammenstoßen, sondern sich ungehindert auf
ballistischen Bahnen bewegen.
Während der Nacht auf dem Mond setzt sich die Exosphäre zudem nahezu komplett
auf dem Boden ab. Erst wenn die Sonne wieder scheint, werden durch die Teilchen
des Sonnenwindes neue Partikel aufgewirbelt und die Exosphäre damit wieder
angereichert. Die ultraviolette Strahlung der Sonne sorgt zudem dafür, dass
Partikel auf der Oberfläche ionisiert werden. Diese geladenen Partikel können
dann zu schweben anfangen und durch elektrische Felder in Höhen von mehreren
Kilometern gelangen. Sie bilden so einen wichtigen Teil der Exosphäre.
Ein Studium der Exosphäre ist auch für künftige bemannte Missionen wichtig,
da beispielsweise "schwebender Staub" in Ausrüstungsgegenstände und Computer
geraten und so deren Lebensdauer verkürzen können. Der Mondstaub setzte schon
den Raumanzügen der Apollo-Astronauten so zu, dass sie nach einer
Mission praktisch nicht mehr zu verwenden waren.
Die Mission des Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer
(LADEE) soll nun mehr über diese eigentümlichen Umweltbedingungen auf dem Mond
in Erfahrung bringen. Nach dem Start, der gegenwärtig für 2012 geplant ist,
sollen die Detektoren der Sonde 18 verschiedene Stoffe in der Exosphäre des
Mondes messen, darunter Wasser und Methan. Zudem sollen lokale und zeitliche
Schwankungen dieser Stoffe untersucht werden.
Die Ergebnisse könnte auch dazu beitragen, die Frage zu beantworten, ob
es auf dem Mond gefrorene Wasserreserven gibt. Solche waren immer wieder in
dunklen Mondkratern vermutet worden, konnten aber bislang noch nicht
nachgewiesen werden. Das Wasser könnte, so eine Theorie, von Kometeneinschlägen
stammen. Wassermoleküle könnten dabei in die Exosphäre gelangt und mit ihrer
Hilfe allmählich über die Mondoberfläche gewandert sein, bis sie einen dunklen
Mondkrater erreichten. Ob dieses möglich ist, sollten die LADEE-Daten deutlich
zeigen. "Wir können dann die Wahrscheinlichkeit abschätzen, dass das Wasser auf dem
Mond von Kometen stammt", so Colaprete.
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