Der Mond, Teil 1

40 Jahre lang war es ruhig um ihn – jetzt rückt er erneut ins Blickfeld der Forscher. Sie schreiben ihm sogar eine Schlüsselrolle bei der künftigen Erkundung des Weltalls zu. In unserer dreiteiligen Serie berichten wir, was die Wissenschaftler mit dem Mond vorhaben.

Der Mond war schon immer mehr als nur ein Himmelskörper – bis heute regt er unsere Fantasie an. Selbst berühmte Naturforscher erlagen seiner Magie und ließen sich von seiner eigenartigen Oberflächenstruktur zu gewagten Theorien inspirieren. So war der Astronom Johannes Kepler fest davon überzeugt, dass der Mond bewohnt sei. In seinem Buch »Der Traum oder die Astronomie des Mondes« beschrieb er die »Seleniten« 1634 als schlangenförmige, schuppenbesetzte Wesen, die sich vor der »unerträglichen Hitze« des Mondtages schützen, indem sie »das Erdreich zu kreisrunden Dämmen aufschütten« und darin »viele kleine Höhlungen« als Häuser hineinbohren. Sein britischer Kollege Sir William Herschel wollte rund 150 Jahre später mit seinem Teleskop auf dem Trabanten neben waldähnlichen »wachsenden Substanzen« sogar »Großstädte, Städte und Dörfer« entdeckt haben.

Mit zunehmender Verbesserung der Beobachtungsinstrumente verlor der Mond jedoch allmählich sein geheimnisvolles Flair. 1959 lieferte die russische Sonde Lunik 3 erste Nahaufnahmen von allen Seiten des Gestirns. Und spätestens nachdem amerikanische Astronauten bei den Apollo-Missionen der 1970er Jahre ihre Fußabdrücke auf dem staubtrockenen Mondboden hinterlassen hatten, war der Trabant endgültig entmystifiziert. Keine Spur von Leben, schon gar nicht von intelligenten Baumeistern, die Höhlen oder Häuser anlegen könnten. Die sagenumwobene Nachbarwelt hatte sich als trister, toter Gesteinsbrocken entpuppt.

Aus den frühen Mondmissionen und den Spähflügen jüngerer Sonden, etwa des 2003 gestarteten europäischen »Smart1«-Orbiters, haben Astronomen bereits einiges über die Beschaffenheit unseres Himmelsnachbarn gelernt. Seine Oberfläche gleicht einer unendlichen Gesteinswüste, durchzogen von kilometertiefen Furchen, die von heißen Lavaflüssen einst in den Stein gebrannt wurden, und übersät mit Einschlagslöchern aus einem Jahrmillionen andauernden Meteoritenhagel. Eine Landschaft von »grandioser Trostlosigkeit«, wie der Nasa-Astronaut Edwin Aldrin 1969 bei seiner Landung auf dem Mond befand.

Da der Trabant keine schützende Atmosphäre besitzt, können Gesteinsbrocken aus dem All ungebremst auf seinen Boden prallen. Allein auf der Vorderseite des Gestirns lassen sich mit irdischen Teleskopen über 40 000 Krater von mehr als 100 Meter Durchmesser erkennen. Einschläge dieser Dimension sind zwar inzwischen selten, doch auch heute noch prasseln ständig ganze Wolken kleiner, oft nur sandkorngroßer Partikel auf den Mond nieder und zersplittern den Fels wie Geschosse aus einer Schrotflinte. Das gesamte Territorium des Mondes ist deshalb mit einer bis zu 15 Meter dicken Schuttschicht aus Staub und feinen Gesteinstrümmern bedeckt, dem »Regolith«.

Was wir auf der Erde als dunkle Flecken sehen, die sogenannten »Meere« (maria), sind keine Wasseransammlungen, wie Astronomen anfangs glaubten, sondern erstarrte Lava. Vor knapp vier Milliarden Jahren, nachdem besonders heftige Meteoritenschauer die Mondkruste brüchig gemacht hatten, quoll der heiße Lavastrom an die Oberfläche und überflutete viele Kraterbecken. 30 Prozent der uns zugewandten Mondseite sind mit dem von Eisen und Titan schwärzlich gefärbten Basaltgestein überzogen. Die angrenzenden hellen und deutlich älteren »Hochländer« oder »Kontinente« (terrae) bestehen überwiegend aus feldspathaltigen Mineralien. »Wie die Kruste des Mondes chemisch aufgebaut ist, wissen wir inzwischen recht genau«, sagt Ralf Jaumann, Geologe am Berliner Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). »Aber was darunter steckt und wie sich das Gesamtsystem ursprünglich gebildet hat, darüber können wir vorläufig nur spekulieren.«

In ihrem bislang plausibelsten Geburts-Szenario gehen die Planetenkundler davon aus, dass der Mond bei einer gigantischen Kollision erzeugt wurde: Ein marsgroßer Asteroid soll vor ungefähr 4,4 Milliarden Jahren, kurz nach Entstehung des Sonnensystems, die junge Erde gestreift haben. Bei seinem Aufprall riss er riesige Materiemassen aus dem Erdmantel in den Orbit. Leicht flüchtige Substanzen wie Wasser verdampften beim Zusammenstoß. Was vom Rest des Gemenges aus irdischem Material und Asteroiden-Trümmern nicht tiefer ins All geschleudert wurde, ballte sich im Erdumkreis über die Jahrtausende hinweg zu einem neuen Gestirn zusammen: dem Mond. »Wenn wir diesen Prozess im Computer simulieren, erhalten wir eine sehr elegante Erklärung für vieles, was wir beobachten«, sagt Jaumann. Etwa dafür, dass auf dem Mond extreme Trockenheit herrscht oder dass Mondgestein und Erdmantel einander stark ähneln, während der Trabant im Inneren vermutlich einen sehr viel kleineren Eisenkern hat als unser Planet. »Verlässliche Beweise für die Zusammenstoß-Theorie stehen jedoch noch aus.«

Lange Zeit sah es so aus, als wäre die Mondbegeisterung von früher einer Phase der Ernüchterung gewichen. Doch plötzlich scheint der Erdbegleiter attraktiver denn je zu sein. In jüngster Zeit hat ein regelrechter Ansturm auf unseren Trabanten eingesetzt. Alle größeren Raumfahrtagenturen der Welt streben in seine Richtung: China und Japan haben im Herbst letzten Jahres erstmals eine Sonde zum Mond geschickt, Indien will dieses Frühjahr nachziehen. Auch Deutschland plant, einen Späher in die Mondumlaufbahn zu entsenden, als Vorbereitung für eine nachfolgende europäische Robotermission. Die amerikanische Weltraumbehörde Nasa und die russische Agentur Roskosmos haben angekündigt, in den kommenden zwei Jahrzehnten permanent besetzte Stationen auf dem Mond zu errichten. Derweil arbeiten immer mehr Privatunternehmen an Konzepten für kommerzielle Transportflüge dorthin. Und in den Buchhandlungen boomt die Mondratgeber-Literatur.

Weshalb diese kollektive Mondsucht? Was macht das leblose Stück Stein da draußen so interessant, dass die Menschheit knapp 40 Jahre nach ihrer ersten Landung auf dem Trabanten ein zweites Mal zu seiner Eroberung aufbricht?

»Der Mond spielt inzwischen eine Schlüsselrolle bei der gesamten Weltraumerkundung«, sagt Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des DLR. Denn das wissenschaftliche Instrumentarium, das den Trabanten einst entzaubert hat, verleiht ihm mittlerweile neuen Charme. Dank vieler Fortschritte in der Sonden- und Raketentechnik ist das ferne Gestirn so zugänglich geworden, dass es sich als Stützpunkt der Menschheit im All anbietet – nicht nur um von dort aus die Ursprünge des Universums zu ergründen oder neuartige Rohstoffquellen zu erschließen, sondern vor allem, um auf seinem Boden ausgedehntere Expeditionsreisen in den Weltraum vorzubereiten. »Der Mond ist das beste technologische Testfeld für längere bemannte Missionen, das uns zur Verfügung steht«, sagt Wörner.

Parallel dazu hat der Trabant auch noch in anderer, eher psychologischer als raumfahrttechnischer Hinsicht an Bedeutung gewonnen: In einer Zeit, da sich die Arbeitswelt weitgehend von natürlichen Rhythmen abgekoppelt hat, besinnt sich eine wachsende Zahl der Deutschen bei der Lebensorientierung offenbar auf die nächtliche Himmelsuhr zurück und richtet ihren Alltag nach den Mondphasen aus. Der Mond stehe heute zugleich für eine neue, »esoterisch angehauchte Art der Sinnsuche« wie für den wissenschaftlichen Aufbruch zu neuen Horizonten, resümiert Günther Wuchterl, Astrophysiker an der Thüringer Landessternwarte. »Wenn wir mehr über die Erde und das Weltall erfahren möchten, führt an ihm kein Weg vorbei.«

So könnte zum Beispiel der deutsche »Lunar Exploration Orbiter« (LEO) Hinweise liefern, ob sich die Geburt des Mondes wirklich so abgespielt hat, wie man sie sich vorstellt. Geht es nach den Wünschen der hiesigen Forschergemeinde, wird die Sonde 2012 zu unserem Trabanten aufbrechen und ihn vier Jahre lang in einer Durchschnittshöhe von gerade mal 50 Kilometern umkreisen. An Bord soll sie unter anderem hochempfindliche Sensoren haben, um das Schwerefeld des Mondes präziser zu vermessen als jemals zuvor. »Solche Gravitations-Daten lassen Rückschlüsse auf die Größe eines möglichen Eisenkerns zu und damit auch auf die Gültigkeit unserer Entstehungstheorie«, erläutert Jaumann, der zu den Initiatoren der LEO-Mission gehört.

Noch hat die Bundesregierung die notwendigen 350 Millionen Euro für das Projekt nicht bewilligt. Die Entscheidung wird in den kommenden Monaten erwartet. Fällt sie positiv aus, wird LEO auch eine flächendeckende dreidimensionale Karte von der Mondoberfläche erstellen. Mit einer Auflösung von weniger als zehn Metern soll sie genauer sein als die besten Pläne von manchen Erdregionen. »Der Mondboden ist für uns wie ein spannendes Geschichtsbuch«, begründet Jaumann das ehrgeizige Kartografievorhaben. Umgeben von einem nahezu perfekten Vakuum, ohne Stürme oder Feuchtigkeit, ist das Gelände keinerlei Verwitterungsprozessen ausgesetzt. Es befindet sich vielmehr großenteils noch in einem ähnlichen Zustand wie gleich nach seiner Entstehung, wohingegen sich die Oberfläche der Erde über die Jahrmilliarden vollkommen verändert hat. Analysen der Mondkruste erlauben daher, die Entwicklungsgeschichte unseres Sonnensystems bis in die Anfänge zurückzuverfolgen.

Mehr noch: Sie geben sogar Auskunft über die Historie des Erdklimas und mithin über die Startbedingungen der Menschheit. Wie ein Schwamm saugt der staubige Mondgrund nämlich Wasserstoff-Teilchen aus dem Partikelstrom, den die Sonne fortwährend ins All pustet. Untersucht man diese Staubablagerungen nun Schicht um Schicht, lässt sich daraus auf Schwankungen der Sonnenaktivität im Laufe der Jahrmillionen schließen. Und die wiederum könnten zu Änderungen der irdischen Klimaverhältnisse geführt haben. »Das Mondarchiv beantwortet also auch Fragen, die direkt mit unserer Existenz zusammenhängen«, sagt Jaumann.