Planetologie

Neue Hoffnung auf Mondeis

Messungen aus der Umlaufbahn des Monds sprechen erneut f�r Wassereis in den ewig dunklen Kratern seiner Pole. Ein erster direkter Nachweis k�nnte bald folgen.

Ralf Strobel

Eine dauerhafte Basis auf dem Mond steht bei zahlreichen Nationen auf der Agenda f�r das kommende Jahrhundert. Voraussetzung daf�r w�re jedoch, dort vor Ort Wasser gewinnen zu k�nnen. Eine neue Generation von Satelliten und Einschlagsonden liefert in diesen Tagen erste Ergebnisse bei der Suche nach dem lebenswichtigen Molek�l.

**LRO liefert neue Daten vom Monds�dpol**

Bildzoom — **LRO liefert neue Daten vom Monds�dpol**

Die vergangenen zehn Jahre Mondforschung waren diesbez�glich ein st�ndiges Wechselbad der Gef�hle. Die Raumsonde Lunar Prospector zeigte im Jahr 1999 Spuren von Wasserstoff – und damit vermutlich Wasser – dicht unter der Oberfl�che. Chemiker fanden 2008 Wasser in vulkanischen Glaspartikeln der Apollo-Bodenproben und bewiesen so, dass der Mond bei seiner Entstehung noch Feuchtigkeit besa�. Auf der anderen Seite zeigen keine der Mondproben freie Spuren des Molek�ls, und auch als Lunar Prospector am Ende seiner Mission dort aufschlug, wirbelte er nichts dergleichen auf. Zuletzt sprachen auch Radarmessungen von der Erde und vom japanischen Orbiter Kaguya gegen Eis auf dem Erdbegleiter.

Die extreme Trockenheit des Nachtgestirns erkl�ren Forscher mit dem Zusammenprall zweier Jungplaneten, bei dem sich nach der g�ngigen Theorie einst Erde und Mond bildeten. Mit seiner geringen Schwerkraft konnte der neue Trabant demnach das bei der Kollision verdampfte Wasser nicht halten und verlor es in den Weltraum.

Eishaltige Kometen d�rften allerdings bis heute wieder mehr als zehn Milliarden Kubikmeter neues Wasser auf den Mond gebracht haben. Doch bezweifelten Forscher lange Zeit, ob er es auch speichern kann, denn in seiner fast nicht vorhandenen Atmosph�re ist Wasser nur unter minus 155 Grad Celsius fest. Da selbst die Nachtseite des Monds diese niedrige Temperatur selten erreicht, sollte alles Eis langsam zu Gas werden und ins All entschwinden.

Frost in ewiger Dunkelheit

An einigen versteckten Orten des Monds ist es jedoch kalt genug, damit Wassereis dauerhaft bestehen k�nnte. Der im Juni 2009 gestartete Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) der NASA bewies k�rzlich mit seiner Infrarotkamera, dass in einigen tiefen Kratern des Monds�dpols stabile Temperaturen von minus 240 Grad herrschen. Schon seit den 1960er Jahren galten diese Orte, an die niemals Sonnenlicht gelangt, als beste Kandidaten f�r Eisfunde.

Wie bei Lunar Prospector sucht an Bord des LRO erneut ein Neutronen-Spektrometer nach Wasserstoff im Mondboden. Da Neutronen aus dem Sonnenwind bei Zusammenst��en mit leichten Wasserstoffatomen nachweisbar an Energie verlieren, lassen sich gr��ere Eisvorkommen aus der Ferne aufsp�ren. So sagte bereits die Sonde Mars Odyssey im Jahr 2002 mit dieser Methode Wassereis in einer Region des Roten Planeten voraus, wo der Lander Phoenix es 2008 tats�chlich fand.

Neutronenenergien vom Monds�dpol — **Neutronen vom Monds�dpol**

Manche der kalten Mondkrater zeigen wasserstoffreiche Zonen, die im Radar zudem besonders dicht erscheinen und daher Eisfl�chen sein k�nnten. Allerdings weisen andere K�ltesenken diese nicht auf. Weiterhin scheint widerspr�chlich, dass sich auch au�erhalb von Kratern Gebiete mit reichlich Wasserstoff finden. LRO-Wissenschaftler Richard Vondrak erkl�rt dies mit Einschl�gen, die dort erst k�rzlich Eis unter die Oberfl�che gebracht haben k�nnten.

Wasser aus Sonnenwind

Nicht nur Einschl�ge bringen stetig neues Wasser auf den Mond, sondern der Himmelsk�rper k�nnte es zudem fortw�hrend selbst erzeugen. Daf�r sprechen Daten des indischen Mondorbiters Chandrayaan-1, der 2008 startete. Carle M. Pieters von der Brown University in Providence wertete mit ihrem Team die Ergebnisse des Infrarot-Spektrometers des Flugger�ts aus [1], w�hrend gleichzeitig zwei weitere Forschergruppen dasselbe mit Daten der �lteren Sonden Deep Impact und Cassini taten [2,3].

Alle drei Missionen zeigten Hinweise auf Verbindungen von Wasserstoff und Sauerstoff in der Tagregion der Mondoberfl�che. Sie entstehen nach Ansicht der Wissenschaftler, wenn ionisierter Wasserstoff des Sonnenwinds mit sauerstoffhaltigen Mineralen der Mondoberfl�che reagiert. Obwohl die entstehenden Molek�le in dieser Umgebung sehr instabil sind, sei es denkbar, dass sie teilweise in den extrem kalten polaren Kratern zu Wassereis kristallisieren.

Nachweis im Sturzflug

Am 9. Oktober 2009 wird die NASA-Sonde LCROSS gezielt in einen der s�dlichen Krater st�rzen, die der LRO als m�gliche Eislagerst�tten ausgemacht hat. Ihre ausgebrannte Raketenstufe fliegt ihr dabei vier Minuten voraus und erzeugt bei ihrem Einschlag eine Staubwolke, welche die Sonde durchfliegt. L�uft alles gut, soll das Ger�t kurz vor dem Zerschellen noch Daten �ber die Zusammensetzung des Staubs zur Erde senden.

Die Ergebnisse dieser Mission werden auf die eine oder andere Art gro�e Auswirkungen auf die kommenden Mondprojekte haben. Findet LCROSS Wasser, werden einige Nationen sicherlich ihre geplanten Missionen �ndern, um Genaueres zu erfahren. Sind jedoch auch die polaren Krater trocken, h�tte das Interesse am Begleiter der Erde wom�glich ein Ende – einschlie�lich des Plans einer dauerhaften Besiedlung.