Sofia: NASA und DLR-Observatorium finden Wasser auf dem Mond

Der Hangar Lufthansa Technik am Hamburger Flughafen verfügt heute über ein einzigartiges Flugzeug zur regelmäßigen Inspektion: Das Flugobservatorium „Sofia“, eine 43 Jahre alte Boeing 747SP, wird bis Anfang nächsten Jahres in Fuhlsbüttel betrieben.

Das Besondere an der Maschine ist, dass sie ein Infrarot-Teleskop und andere wissenschaftliche Geräte enthält. Mit ihnen können Sie während Forschungsflügen weit in den Weltraum schauen, jenseits des störenden Wasserdampfs in der Erdatmosphäre. Dazu wird an der Seite des Strahls eine große Tür geöffnet, durch die das 2,7-Meter-Teleskop nach außen sehen kann.

Das Flying Observatory ist ein Gemeinschaftsprojekt der US-Raumfahrtbehörde NASA und das Deutsche Luftfahrtzentrum (DLR). Dies ist jedoch seit Jahren ein Diskussionsthema. Die Amerikaner haben mehrfach gedroht aus dem Projekt zurückziehen. Aus ihrer Sicht war die wissenschaftliche Produktion in Form von Veröffentlichungen nicht überzeugend genug.

Auf einer kurzfristigen Pressekonferenz kündigte die NASA am Montag eine „aufregende neue Entdeckung“ an – wie bereits angekündigt -, die ohne „Sofia“ nicht ohne mehr auskommen könnte. Ein Team unter der Leitung von Casey Honniball vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt (Maryland) hat bereits am 31. August 2018 molekulares Wasser auf der Mondoberfläche entdeckt – auch in Gebieten des Erdsatelliten, die die Sonne scheinen. Die „Sofia“ -Messungen fanden am Clavius-Krater im südlichen Hochland des Mondes statt. Es hat einen Durchmesser von etwa 225 Kilometern und ist damit der zweitgrößte Krater, der von der Erde aus gesehen werden kann.

Zukünftige Missionen könnten sich für das Wasser interessieren

Die Forscher berichten auch in der Zeitschrift Nature Astronomy„Über ihre Entdeckung. Das entsprechende Manuskript wurde dort bereits im November letzten Jahres erhalten, wurde aber gerade erst veröffentlicht. Die wissenschaftlichen Richter der Zeitschrift haben möglicherweise eine Überarbeitung beantragt. Der Artikel berichtet nun über Wassermoleküle, die in kleinen Glaskugeln und zwischen den Körnern der. Gefunden wurden Die Konzentration der Moleküle ist gering – es gibt 100 bis 400 von ihnen für jede Million anderer Moleküle auf der Oberfläche, und doch: Das Wasser ist da, selbst bei Temperaturen bis zu 120 Grad Celsius.

„Die Menge an Wasser, die ‚Sofia‘ entdeckt hat, entspricht ungefähr dem Inhalt eines 0,33-Liter-Getränks, das sich auf der Oberfläche eines Fußballfeldes verteilen kann“, erklärt Alessandra Roy, Projektwissenschaftlerin bei ‚Sofia‘ bei der DLR Space Administration Honniballs Forschung war beteiligt. „Des Mund bleibt trockener als die Wüsten auf der Erde, aber die gefundene Wassermenge kann für zukünftige Weltraummissionen immer noch wichtig sein. ‚

„Wir wissen noch nicht, ob wir es als Ressource nutzen können, aber das Wissen über das Wasser auf dem Mond ist der Schlüssel zu unseren Aufklärungsplänen für ‚Artemis'“, twitterte NASA-Chef Jim Bridenstine und gab die Ergebnisse bekannt.

Die US-Raumfahrtbehörde hat angekündigt, bis Mitte des Jahrzehnts mit Menschen zum Mond zurückzukehren. Derzeit werden zahlreiche Angebote für die notwendige Technologie angeboten, die auch von privaten Unternehmen gekauft werden müssen. Das Ergebnis der Präsidentschaftswahlen wird auch bestimmen, wie das entsprechende „Artemis“ -Programm abläuft. Mit einem möglichen Regierungswechsel kann – wie schon mehrfach in der Vergangenheit – die Arbeit der Raumfahrtbehörde neu gemischt werden.

Es ist nicht ganz klar, warum das Wasser noch da ist

Unabhängig davon bewegen sich die Chinesen zum Beispiel zum Mond, und Russland berichtet auch über langfristige Pläne. Und wer auf dem Satelliten der Erde landet, wird versuchen, die verfügbaren Ressourcen für die Mission zu nutzen – denn der Frachttransport von der Erde ist sehr teuer. Wasser ist nicht nur für Astronauten wichtig, sondern auch als Raketentreibstoff, wenn Sie weiter vom Mond zum Sonnensystem fliegen möchten.

Seit gut zehn Jahren Dafür gibt es Hinweisedass der Mond nicht so staubtrocken ist, wie man denkt. Die Raumsonden „Chandrayaan-1“, „Deep Impact“ und „Cassini“ machten ähnliche Beobachtungen. Bei diesen Messungen war es jedoch nicht einfach, zwischen Wassermolekülen – sie bestehen aus zwei Wasserstoff- und einem Sauerstoffatom – und sogenannten Hydroxylradikalen zu unterscheiden, bei denen nur ein Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom verbunden sind. Dies war auf die zu diesem Zeitpunkt gemessene Wellenlänge der Infrarotstrahlung zurückzuführen. Es war sowohl für Wassermoleküle als auch für Hydroxylradikale charakteristisch. Die Messungen von Honniball und ihren Kollegen haben nun bei einer anderen Wellenlänge stattgefunden, die nach Angaben der Forscher ohne Zweifel zur Identifizierung des Wassers als solches verwendet werden kann.

„Faszinierend und äußerst spannend“, sagt der Mondforscher Harald Hiesinger von der Universität Münster in einem Interview mit SPIEGEL. Die Studie ist „ziemlich intelligent“ und „hat bisher einen wesentlichen Beitrag zu den Ergebnissen geleistet“.

Die interessante Frage ist, warum die Wassermoleküle tatsächlich noch da sind – es wäre zu erwarten, dass sie vor langer Zeit aus den Sonnenstrahlen verdunstet wären und in den Weltraum entkommen wären, um nie wieder gesehen zu werden. Es gibt verschiedene Theorien, warum dies noch zu beobachten ist: Einerseits können Mikrometeoriten ständig kleine Mengen Wasser zum Mond bringen. Es kann im Gestein abgelagert werden. Oder Wasser ist von größeren Stößen betroffen aus den tieferen Schichten des Mondbodens nach oben befördert. Eine andere Möglichkeit wäre, dass der Sonnenwind Wasserstoffatome zum Mond bringt, die zusammen mit den vorhandenen Hydroxylradikalen ein Wassermolekül bilden.

Und dann ist da noch das Eis an den Polen

Neben den fein verteilten Wassermolekülen im Boden gibt es auch größere Wasserablagerungen auf dem Mond – in Form von Eis, die beispielsweise im schattigen Inneren von Mondkratern überlebt haben. In einem anderen Artikel in „Natürliche Astronomie“ berichtet eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Paul Hayne von der University of Colorado in Boulder, dass viel größere Gebiete als bisher angenommen als sogenannte Kältefallen fungieren könnten.

Dies bedeutet, dass so wenig Sonnenwärme diese Stellen erreicht, dass dort dauerhaft Eis verbleiben kann. Den Forschern zufolge ist es auf etwa 40.000 Quadratkilometern der Mondoberfläche kalt genug. Das Team arbeitete mit Daten des „Lunar Reconnaissance Orbiter“. Während der Modellierung stellten die Forscher fest, dass insbesondere aus ihrer Sicht die Anzahl kleiner Kältefälle bisher unterschätzt wurde. Eisstücke können auch in Gebieten mit nur einem Zentimeter Durchmesser überleben. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass das an den Mondpolen eingeschlossene Wasser als Ressource für zukünftige Missionen breiter und zugänglicher sein könnte als bisher angenommen“, schloss sie.