Jonathan O’Callaghan | BBC Zukunft
Mit der von Indien zum Südpol des Mondes entsandten Chandrayaan-3-Mission kamen neue Informationen über diese mysteriöse Region, in der noch nie jemand gelandet war. Warum besteht so großes Interesse an dieser Region, in die auch die USA, China und Russland Raumschiffe schicken wollen?
Letzte Woche gelang Indiens unbemannter Raumsonde als erstem Raumschiff eine sanfte Landung auf der kalten, von Kratern bedeckten Südpolregion des Mondes. Die Apollo-Missionen der 1960er und 1970er Jahre landeten in der Nähe des Mondäquators.
Nachdem der Vikram-Lander der indischen Chandrayaan-3-Mission in einer Entfernung von 600 km am Südpol gelandet war, begann der Pragyaan-Roboter, die Region zu erkunden.
Diese Landung wird als Beginn der Landung von Menschen dort innerhalb des nächsten Jahrzehnts angesehen.
„Es ist unglaublich, das zu sehen“, sagt Simeon Barber, Planetenforscher an der Open University in England.
Neben Indien und Russland haben auch die USA und China diese Mondregion im Visier. Dort hoffen sie, die geheimnisvollsten Aspekte des Mondes zu erforschen und diese so schnell wie möglich zu realisieren.
Was macht den Südpol des Mondes so attraktiv?
Chandrayaan-3 und der koffergroße Rover haben bereits einige Hinweise aus ihrer Umgebung gesendet. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 cm pro Sekunde bewegte sich der Pragyaan-Roboter auf der staubigen Oberfläche einige Meter von seinem Mutterschiff entfernt.
Während seiner Bewegung vergrub das Fahrzeug seine Sensoren im Mondboden und registrierte einen starken Temperaturabfall unter der Oberfläche. Die Temperatur, die an der Oberfläche etwa 50 Grad Celsius betrug, sank 8 cm unter der Oberfläche auf -10 Grad Celsius. Dieser Unterschied „überraschte“ Wissenschaftler.
Die an Bord befindlichen chemischen Analysegeräte zeigten außerdem, dass sich im Mondboden Schwefel, Aluminium, Kalzium, Eisen, Titan, Mangan, Chrom und Sauerstoff befanden.
Diese ersten Erkenntnisse erklären auch, warum Wissenschaftler diese Region unbedingt erkunden möchten.
Die flache Rotationsachse des Mondes von 1,5 Grad im Vergleich zur Rotationsachse der Erde von 23,5 Grad bedeutet, dass einige Krater an seinen Polen kein Sonnenlicht sehen. Wissenschaftler glauben, dass dies zur Bildung von reichlich Wasser führte, das aus viel Wasser bestand und entweder in den Boden eingearbeitet oder an der Oberfläche freigelegt war.
Es besteht die Hoffnung, dass Eis sowohl für Astronauten als auch als Ressource für zukünftige wissenschaftliche Forschungen genutzt werden könnte. „Dies ist ein einzigartiger Ort“, sagt Saumitra Mukherjee, Professorin für Geologie an der Jawaharlal Nehru University in Neu-Delhi, Indien. „Die Existenz von Wasser ist sehr wertvoll.“
Den besten Beweis dafür, dass es Wassereis auf dem Mond gibt, lieferte ein NASA-Experiment im Oktober 2009, bei dem eine leere Rakete gezielt in einen Krater am Südpol stürzte. „Die Materialien enthielten Hinweise auf Wasser“, sagt Margaret Landis, Planetenforscherin an der University of Colorado in den USA. „Dies ist unsere einzige direkte Beobachtung von Wassereis auf dem Mond.“
Es gibt auch Daten, die darauf hinweisen, dass an den Polen eine höhere Reflexion und eine höhere Menge an Wasserstoff vorhanden sind; Dies ist wahrscheinlich eine Folge des Eises.
Diese jüngsten Entdeckungen von Wassereis haben zu einem erneuten Interesse an der Erforschung des Mondes und insbesondere des Südpols geführt.
Laut Aanchal Sharma, einem ehemaligen Ingenieur der Indian Space Research Organization (ISRO), der jetzt an der Universität Trient in Italien arbeitet, werden die von Indien gelandeten Instrumente es Wissenschaftlern nun ermöglichen, „ihre Theorie über das Vorhandensein von Wassereis im Weltraum zu testen“. Mondboden.“ „Es wird zulassen.
Natürlich werden die Informationen von Chandrayaan-3 nützlich sein, aber was die Wissenschaftler wirklich begeistert, sind die nächsten Missionen, die näher am Südpol landen werden. Hier gibt es Krater, die Permanent Shadowed Regions (PSR) genannt werden. Man kann sagen, dass diese Krater, manchmal auch „Krater der ewigen Dunkelheit“ genannt, Eis für Milliarden von Jahren speichern können, weil sie Winkel haben, in denen die Sonnenstrahlen sie niemals erreichen können. Der Südpol hat mehr Krater als der Nordpol; Dies hängt wahrscheinlich mit der hohen Anzahl an Meteoriteneinschlägen zusammen und macht den Südpol zu einem attraktiveren Ziel.
Die Temperaturen in PSRs können unter -200 °C fallen, was sie zu geeigneten Orten für die Suche nach Eis macht. Der Viper-Rover der NASA, der Ende 2024 zum Südpol des Mondes fliegen wird, wird einige dieser PSRs betreten und Informationen sammeln. Auch das US-Unternehmen Intuitive Machines könnte Anfang 2024 Fahrzeuge in diese Region schicken.
Auch die Chandrayaan-4-Mission, die Indien gemeinsam mit Japan durchführen wird, wird auf den Südpol des Mondes gerichtet sein. Auch China und Russland planen, in dieser Region zu landen.
Möglichkeit der Trinkwasser- und Sauerstoffversorgung
Wassereis trägt zu diesem Interesse bei. Wenn es reichlich vorhanden und zugänglich ist, könnte es eine teure Ressource sowohl für die menschliche Ansiedlung auf dem Mond als auch für die Erforschung weiterer Gebiete im Sonnensystem sein. Wenn Eis vom Mondboden entfernt würde, könnte es in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden, ein wertvolles Element für Raketentreibstoff oder eine potenzielle Trinkwasser- und Sauerstoffquelle für menschliche Siedlungen.
Träume von einer Reise in die Tiefen des Weltraums und einem Leben auf dem Mond sind näher als gedacht. Die NASA plant, im Rahmen der Artemis-III-Mission im Jahr 2025 zum ersten Mal seit 50 Jahren wieder Menschen mit einem SpaceX-Lander auf der Mondoberfläche zu landen. Sie werden in einer Region am Südpol landen und erstmals direkte Eisforschung betreiben.
„Die Hauptziele dieser Mission bestehen darin, zu lernen, wie man in den Polarregionen landet und studiert“, sagt Jacob Bleacher, leitender Explorationswissenschaftler der NASA. Abhängig von der Beschaffenheit des Eises, das bei früheren Missionen am Südpol entdeckt wurde, werden Astronauten wahrscheinlich Werkzeuge mit sich führen, um etwas davon zur Erde zurückzubringen. Zukünftige Artemis-Missionen könnten dann versuchen, dies als Ressource zu nutzen.
Auch andere nutzbare Mineralien und Metalle können auf der Mondoberfläche abgebaut und von Astronauten zum Aufbau der Infrastruktur genutzt werden, die sie dort zum Überleben benötigen.
Wissenschaftliche Geheimnisse des Südpols des Mondes
Es gibt auch viele wissenschaftliche Gründe, den Südpol des Mondes zu erforschen.
Wissenschaftler wollen den Ursprung des Wassers auf dem Mond klären. Es könnte vor Milliarden von Jahren von Vulkanen auf dem Mond ausgebrochen sein oder von Asteroiden, Kometen oder sogar dem Sonnenwind getragen worden sein. „Was am Mondwasser wirklich spannend ist, ist zu verstehen, wie Gesteinsplaneten ihr Wasser bekommen, was ein wichtiger Faktor für ihre Bewohnbarkeit ist“, sagt Landis von der University of Colorado. „Wenn wir verstehen, wie der Mond sein Wasser erhält, können wir mehr über die Erde und ferne Gesteinsplaneten [in anderen Sonnensystemen] erfahren.“
Darüber hinaus fand der chinesische Rover Chang’e-4 Hinweise auf einen großen Krater in der Nähe des Südpols des Mondes. Dieser Krater ist durch einen heftigen Einschlag auf dem frühen Mond entstanden und Wissenschaftler wollen mehr erfahren. Durch Radar „können wir einen Querschnitt des vergrabenen Kraters sehen“, sagt Jianqing Feng vom Planetary Science Institute in Arizona.
Brett Denevi, ein Planetenwissenschaftler am Labor für Angewandte Physik der Johns Hopkins University in den Vereinigten Staaten, der ausgewählt wurde, um wissenschaftliche Ziele für die Artemis-III-Astronauten festzulegen, stellt außerdem fest, dass das Land am Südpol einer der ältesten Orte auf dem Mond ist dass es weniger Hinweise auf jüngste vulkanische Aktivität gibt.
„Dies bietet eine fantastische Gelegenheit, einige der frühen Prozesse des Sonnensystems zu untersuchen, die auf der Erde noch nicht aufgezeichnet wurden“, sagt er. Denevis Gruppe möchte auch andere Rätsel lösen, etwa, warum es auf der anderen Seite des Mondes so viel mehr Krater gibt als auf der nahen Seite, und die Natur des Magmaozeans, der einst seine Oberfläche bedeckt haben könnte. „Wir haben noch viele grundlegende Fragen zum Mond“, sagt er.
Chandrayaan-3 könnte nur der Anfang sein, diese Fragen zu beantworten und vielleicht sogar auf dem Mond zu leben und zu arbeiten. „Wir fliegen zum Mond, um zu lernen, wie man im Sonnensystem überlebt, und um einen Plan zur Erforschung des Weltraums zu entwickeln“, sagt Bleacher.
„Und wir werden etwas über die Geschichte des Sonnensystems erfahren können. Das ist wirklich der nächste große Schritt für die Menschheit.“
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