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Das Innere des Mondes im Visier
von Stefan Deiters
astronews.com
9. September 2011
Mit zwei Sonden will die NASA das Innere des Mondes
erforschen. Die Mission Gravity Recovery and Interior Laboratory
(GRAIL) soll am Wochenende von Florida aus starten und den Mond Ende des Jahres
erreichen. Die Sonden werden dann im Formationsflug den Erdtrabanten umkreisen
und dabei dessen Schwerefeld mit großer Genauigkeit vermessen.
Die beiden GRAIL-Sonden sollen das
Schwerefeld des Mondes mit großer Genauigkeit
vermessen. Bild:
NASA / JPL-Caltech |
Der Mond ist der uns am nächsten gelegene Himmelskörper. Seit
Urzeiten fasziniert er die Menschen und seit mehreren Jahrhunderten wird er mit
Teleskopen untersucht. Mit dem Beginn des Raumfahrtzeitalters versuchte man den
Erdtrabanten mit Sonden zu erforschen und im Juli 1969 betraten sogar Menschen
den Mond. Doch trotz weiterer bemannter Mondmissionen in den folgenden Jahren
und zahlreicher Sonden, gibt der Mond den Astronomen bis heute Rätsel auf. Mit
einer neuen Mission will die NASA nun versuchen, zumindest einige davon zu
lösen.
Die Mission Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) besteht
aus zwei Raumsonden, die das Schwerefeld des Mondes mit großer Genauigkeit
erfassen sollen. "Eine der Ziele der Mission ist es, zu verstehen, wie der Mond
entstanden ist und wie er sich seitdem entwickelt hat", erläutert Maria Zuber
vom Massachusetts Institute of Technology, die verantwortliche
Wissenschaftlerin für GRAIL. "Wir wollen aber auch schauen, was uns der Mond
darüber verraten kann, wie sich erdähnliche Planeten im Allgemeinen gebildet
haben. Mit GRAIL wollen wir den Mond von der Kruste bis zum Kern untersuchen."
Dazu werden die beiden Raumsonden den Mond in Formation umkreisen und dabei
Schwankungen im Schwerefeld des Erdtrabanten messen. Diese erlauben dann
Rückschlüsse über das Innere des Mondes. So erhoffen sich die Wissenschaftler
beispielsweise neue Hinweise auf die Größe des Eisenkerns im Zentrum oder aber
eine Antwort auf die Frage, warum die Dicke der Kruste des Mondes so
unterschiedlich ist.
Die beiden GRAIL-Sonden sollen auf einer treibstoffsparenden Bahn zum Mond
gelangen, weshalb die Reise rund dreieinhalb Monate dauert. Unabhängig vom
genauen Starttermin wird die Sonde GRAIL-A den Erdtrabanten Silvester 2011
erreichen, GRAIL-B einen Tag später. Die kommenden fünf Wochen dienen dann dazu,
den Orbit der Sonden weiter zu optimieren, bis sie schließlich in die gewünschte
Formation manövriert werden können. Während der kommenden 82 Tage dauernden
Wissenschaftsphase wird sich der Mond insgesamt drei Mal unter den beiden
GRAIL-Sonden hinwegdrehen, die diesen in einer Höhe von etwa 55 Kilometern
umkreisen. Der Abstand der Sonden zueinander wird dabei zwischen 65 und 225
Kilometer betragen.
"Wird die erste Sonde durch eine Massenkonzentration beschleunigt, vergrößert
sich der Abstand zwischen beiden Sonden", erläutert Zuber das Messverfahren.
"Dann gelangt auch die zweite Sonde in den Einflussbereich der größeren Masse,
wird auch beschleunigt und nähert sich der ersten Sonde wieder an. Wir messen
also im Prinzip den Abstand zwischen zwei Punkten und beobachten wie sich die
Entfernung verändert." Die Messung erfolgt dabei mit einer Genauigkeit von
wenigen Mikrometern.
Beide Sonden sind nahezu identisch und haben in etwa die Größe einer
Waschmaschine. An Bord befindet sich zudem das Kamerasystem MoonKAM, mit dessen
Hilfe amerikanische Schüler gezielt Regionen auf der Mondoberfläche
fotografieren können. Es ist das erste Mal, dass die NASA ein Instrument an Bord
einer Sonde mit ins All nimmt, das ausschließlich für Bildungszwecke verwendet
werden soll. Nach Ende der wissenschaftlichen Missionsphase sollen beide Sonden
auf der Mondoberfläche aufschlagen.
Der Start der beiden GRAIL-Sonden an Bord einer Delta-II-Rakete von Cape
Canaveral aus sollte eigentlich schon gestern erfolgen. Das Wetter sorgte dann
aber für eine Startverschiebung um 24 Stunden und schließlich auf Sonnabend. Die
Meteorologen geben derzeit eine Wahrscheinlichkeit von 40 Prozent an, dass das
Wetter zum vorgesehenen Starttermin morgen Nachmittag unserer Zeit mitspielt.
Update (10. September 2011): Die Delta-II-Rakete ist um
15.08 Uhr MESZ von der Cape Canaveral Air Force Station aus gestartet.
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