Rundreise um den Mond

Sebastian Kienzl · Daniela Yeoh

Der Mond ist seit jeher ein Objekt der wissenschaftlichen Beobachtung. Begleiten Sie uns, während wir einen genaueren Blick auf unseren Trabanten werfen. Drehen Sie die Darstellung des Mondes mit den Buttons und

Was am Mond zu finden ist …

Bereits 1651 benannte der Jesuitenpriester Giovanni Battista Riccioli Oberflächenmerkmale des Mondes nach dem System, das wir heute verwenden und das unter anderem Maria (Meere), Montes (Gebirge) und Paludes (Sümpfe) kennt.

Die Maria (vor allem auf der erdzugewandten Seite) erhalten ihre dunkle Farbe von vulkanischem Basalt, der ihren Grund bedeckt. Die größte dieser Flächen wurde als Oceanus einer eigenen Kategorie zugeordnet.

Unregelmäßigkeiten an den Rändern dieser Meere werden oft als Sinus (Bucht) oder Palus (Sumpf) bezeichnet, isolierte kleinere Basaltflächen heißen Lacus (See).

Umrahmt werden diese Bassins von Montes, die bis auf wenige Ausnahmen die Namen von irdischen Gebirgsketten tragen – etwa die Montes Caucasus oder Montes Alpes.

Teile von Gebirgen, die in Maria hineinreichen, werden als Promontoria (Vorgebirge, Kap) bezeichnet und wurden meist – wie auch isoliert stehende Berge (Mons) – nach einflussreichen Wissenschaftern benannt.

Und dann gibt es natürlich die unzähligen Krater auf der Mondoberfläche. Beispielhaft hier zwei relativ junge Krater, deren Auswurf noch hell und gut zu sehen ist: Copernicus und Tycho.

Die allermeisten Namensgeber von Kratern teilen eine Eigenschaft: sie sind Männer. Nur wenige Krater sind nach Wissenschafterinnen oder Philosophinnen benannt, wir haben 31 gezählt – von rund 1.600 benannten Kratern.

Unter die Frauen am Mond schafften es antike Persönlichkeiten wie Hypatia, sowie Hildegard von Bingen, die österreichische Physikerin Lise Meitner und Marie Curie (unter ihrem ledigen Namen Sklodowska)

Die wohl spektakulärste Struktur auf der Mondoberfläche ist das Südpol-Aitken-Bassin auf der Rückseite des Mondes, hier als graue Fläche unterhalb des Aitken-Kraters zu sehen.

Um es ein wenig deutlicher zu zeigen: Hier sind die verschiedenen Höhenlagen (relativ zum mittleren Mondradius) am Mond eingefärbt – gelb und rot sind erhöht, blau und lila niedriger.

Das Becken hat einen Durchmesser von etwa 2.500 Kilometern, ist mehr als acht Kilometer tief und der größte erhaltene Einschlagskrater des Sonnensystems. Zudem ist es wohl über vier Milliarden Jahre alt.

Neuesten Erkenntnissen zufolge liegt tief vergraben unter dem Becken eine metallreiche Masse – sie könnte der Überrest des Körpers sein, der hier mit dem Mond kollidierte, es sind aber auch andere Erklärungen im Rennen.

Das Becken enthält den tiefsten Punkt des Mondes im Antoniadi-Krater, der mehr als neun Kilometer unter dem durchschnittlichen Abstand zum Mittelpunkt des Mondes liegt.

Der Auswurf des Südpol-Aitken-Bassins bildete wohl gleichzeitig die Grundlage für den höchsten Punkt des Mondes: Das Material schüttete nämlich wahrscheinlich das Hochland im Norden des Beckens auf.

Dort befindet sich der Krater Engel'gardt, dessen Rand sich 10.786 Meter über den Durchschnittsradius des Mondes erhebt.

… was sich unter der Oberfläche abspielt …

Diese Darstellung zeigt Schwerkraft-Anomalien am Mond, wie sie vom GRAIL-Projekt gemessen wurden. In blauen Arealen ist die Anziehungskraft geringer, in roten ist sie höher.

Die runden Anomalien im Zentrum von großen Kratern werden von „Mascons“ (für „Massenkonzentration“) unter der Oberfläche verursacht, die durch Einschläge großer Meteoriten entstanden sind.

Besonders große Mascons finden sich unter den Maria auf jener Mondseite, die der Erde zugewandt ist. Es wird vermutet, dass dort bei Einschlägen große Mengen an Mondgestein schmolzen und sich so verdichteten.

Andere Anomalien ergeben sich durch Oberflächenmerkmale, etwa durch die Masse von Gebirgen wie den Montes Apenninus (wiederum benannt nach dem irdischen Gebirge).

Von besonderem Interesse ist eine eckige Struktur, die sich um den Oceanus Procellarum und andere große Basaltflächen abzeichnet (hier im hervorgehobenen Bereich schwach rötlich zu sehen).

Ob Procellarum ein gigantischer Einschlagskrater ist oder durch andere geologische Prozesse entstand, ist noch nicht geklärt. Die rechteckigen Linien sprechen allerdings für zweiteres.

Die Linien könnten nämlich dadurch entstanden sein, dass Procellarum nach der Entstehung des Mondes aufgrund einer hohen Konzentration radioaktiver Materialien später erkaltete als seine Umgebung.

Duch das Erkalten hätte sich das Material zusammengezogen und am Rand von Procellarum Spalten geöffnet. Diese füllten sich anschließend mit frischem Magma und erzeugten so eine lokale Massenanomalie.

… und was wir hinterlassen haben

Am 13. September 1959 landete mit der sowjetischen Sonde Luna 2 (auch Lunik 2) schließlich das erste menschengemachte Objekt auf der Oberfläche des Mondes.

Luna 2 war ein „Impaktor“, der bei seinem Aufschlag auf dem Mond zerstört wurde (das steht für eine „harte“ Landung). Zuvor konnte die Sonde allerdings noch Messungen über das Magnetfeld des Mondes zur Erde schicken.

Schon bald kamen weitere Sonden hinzu: Ranger 4 (auf der Rückseite), Ranger 6 und Ranger 7 erreichten 1962 und 1964 den Mond.

Luna 5, Luna 7 und Luna 8 hätten 1965 als erste Sonden „weich“ auf dem Mond landen sollen. Alle drei stürzten wegen technischer Gebrechen unkontrolliert auf die Mondoberfläche.

Dieses Kunststück brachte erst die Folgesonde Luna 9 zustande, die mithilfe von Airbags, die kurz vor dem Aufschlag aufgeblasen wurden, als erste Sonde ihre Landung überstand. (Weiche Landungen werden in der Folge durch gekennzeichnet.)

Bis zum Jahr 1969 gelang es der Sowjetunion und besonders den USA noch einige Sonden auf den Mond zu bringen – allerdings ist nicht von allen bekannt, wo genau sie landeten…

Die Mondlandefähre (LEM) der Apollo 11-Mission brachte schließlich die ersten Menschen zum Mond – die USA hatten den „Wettlauf zum Mond“ für sich entschieden.

In den folgenden drei Jahren landeten die fünf bemannten () Landefähren der Apollo-Missionen 12, sowie 14-17 auf dem Mond. Apollo 15, 16 und 17 hatten einen „Rover“, ein Mondauto, an Bord.

Inzwischen brachte Luna 17 (1970) den ferngesteuerten Rover Lunochod 1 auf den Mond. Lunochod 2 landete 1973 mit Luna 21 am Mond und legte dort insgesamt 42 Kilometer zurück – nach wie vor ein Rekord.

Bis 1977 landeten noch einzelne Sonden auf dem Mond, etwa Luna 24, die wie zuvor Luna 16 und 20 erfolgreich Mondgestein zur Erde zurückbrachte.

Auch einige Mondsatelliten schlugen nach Ende ihrer Mission auf dem Mond ein, allerdings ist der genaue Ort ihres Aufschlags selten bekannt.

Nach 1977 stellte sich eine lange Pause auf dem Mond ein und die von der Sowjetunion und den USA zum Mond gebrachten Gerätschaften blieben wohl bis zum Jahre 1990 (von irdischer Seite) ungestört.

Dann nämlich passierte der Japanische Satellit Hiten den Mond und setzte die Sonde Hagoromo ab, die in der Mondumlaufbahn verbleiben sollte. Sie schlug aber – vermutlich – auf dem Mond auf, dieser Einschlag wurde jedoch bislang nicht bestätigt.

Hiten selbst wurde nach einigen Flugmanövern in Erd- und Mondnähe 1992 in eine Umlaufbahn um den Mond gebracht und stürzte 1993, als sein Treibstoff zur Neige ging, kontrolliert auf den Mond.

2006 erreichte mit SMART-1 die erste Sonde der Europäischen Weltraumorganisation (Esa) den Mond. Nachdem sie für etwa eineinhalb Jahre die chemische Zusammensetzung der Mondoberfläche aus dem Mondorbit analysiert hatte, wurde auch sie zum Absturz gebracht.

Zwei weitere Staaten hinterließen in den 00er-Jahren Objekte auf unserem Trabanten: Zunächst war das Indien mit der Mission Chandrayaan-1, bei der eine Sonde in der Nähe des Mond-Süpols einschlug, um Wasservorkommen am Mond zu bestätigen.

2009 wurde der Satellit Chang'e 1 nach Beendigung seiner Erkundungsmission im Mondorbit zum Absturz auf die Mondoberfläche gebracht. Damit war nun auch China mit seinem Raumfahrtprogramm am Mond vertreten.

China ließ 2013 auch erstmals seit 1976 (damals die sowjetische Luna 24) wieder ein Objekt weich auf dem Mond landen. Chang'e 3 landete auf der nördlichen Hemisphäre und führte den Yutu getauften Rover mit, der die Mondoberfläche erkundete.

Auch 2019 gelang China eine weiche Landung, nämlich die erste auf der erdabgewandten Seite des Mondes. Chang'e 4 und der Rover Yutu 2 erkunden seit dem 3. Januar 2019 den Grund des Kraters Von Kármán und analysieren das dortige vulkanische Gestein.

Die israelische und privat finanzierte Sonde Beresheet ist das bis dato letzte Objekt, das den Mond erreichte. Die Sonde schlug auf der Oberfläche ein – die geplante weiche Landung klappte nicht.