Dicht unter der Oberfläche des Mondes könnte sich Wasser ansammeln und gefrieren. Diese Erkenntnisse aus Indien sind gute Nachrichten für künftige Astronautinnen und Astronauten.
Die indische Raumsonde Chandrayaan-3 flog 2023 zum Mond. (Archivbild)
Foto: -/Indian Space Research Organisation/AP/dpa
Schon in einer Tiefe von nur zehn Zentimetern könnte es in vielen Regionen an den Polen des Mondes gefrorenes Wasser geben – selbst dort, wo die Sonne scheint. Zu diesem Schluss gelangt ein Forschungsteam aus Indien nach Auswertung von Daten der Mondsonde «Chandrayaan-3». Das Landegerät der Raumsonde hatte die Temperaturen im Mondboden untersucht und war dabei auf überraschend starke Schwankungen gestoßen, wie die Wissenschaftler im Fachblatt «Communications Earth & Environment» berichten.
«Der Abbau von Eis ist ein entscheidender Schritt, um bemannte Stationen auf dem Mond zu unterhalten», schreibt das Team um Durga Prasad vom Physical Research Laboratory in Ahmedabad. Aus dem Eis ließe sich nicht nur Trinkwasser gewinnen, sondern auch Sauerstoff zum Atmen sowie Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff für Raumfahrzeuge.
Eis auch im ewigen Schatten
An den Polen des Mondes gibt es viele Gebiete in Kratern, die im ewigen Schatten liegen. Möglicherweise hat sich über Millionen von Jahren Eis angesammelt. Daher gelten die Pole als interessanter Standort für bemannte Mondstationen. Die Ergebnisse der Studien von Prasad und seinem Team machen die polaren Regionen jetzt sogar noch attraktiver.
Die Landesonde «Vikram» von «Chandrayaan-3» setzte am 23. August 2023 am Rand der südpolaren Mondregion auf. Mit an Bord: das Experiment ChaSTE, das – erstmalig seit den «Apollo»-Missionen in den 1970er Jahren – Temperaturmessungen in den oberen Schichten des Mondbodens durchführen konnte.
Sehr unterschiedliche Temperaturen im Boden
Bei der Auswertung der Daten stieß das indische Team auf eine Überraschung: In zehn Zentimetern Tiefe lag die Höchsttemperatur im Mondboden bei 82 Grad Celsius, und damit um 24 Grad höher als auf Basis der «Apollo»-Daten erwartet.
Noch dazu: Eine zusätzliche Messung in einem Abstand von nur einem Meter ergab eine Tageshöchsttemperatur, die um 23 Grad niedriger war. Die Forscher hatten nicht mit solch kleinen Temperaturschwankungen gerechnet.
Doch sie kamen schnell zu einer Erklärung: Während die zweite Messung auf ebener Erde durchgeführt wurde, war der Boden des Mondes am Ort der ersten Messung um sechs Grad zur Sonne geneigt und konnte sich daher stärker erwärmen.
Modell berechnet weitere Temperaturen
Das Team schreibt, dass die Neigung des Mondbodens offensichtlich eine bisher unterschätzte Rolle für die Temperatur direkt unter der Mondoberfläche spielt. Die Forscher haben ein Modell entwickelt, um die Temperaturen abhängig von der Neigung des Bodens zu berechnen.
Das Ergebnis hat sie erneut überrascht: Schon eine Neigung von 14 Grad gegen die Sonne reicht in den polaren Regionen aus, um in zehn Zentimetern Tiefe die Temperatur dauerhaft unter den Gefrierpunkt sinken zu lassen. Eis könnte sich also dort halten.
Menschen sollen Region am Südpol bald betreten
Zusammenfassung: Es könnte nicht nur in den im ewigen Schatten liegenden Kratern gefrorenes Wasser geben, sondern auch dicht unter der Oberfläche in weiten Gebieten mit ausreichender Neigung – und das Eis wäre hier viel leichter abzubauen, wie die Forschenden betonen.
Das sind gute Aussichten für die geplanten «Artemis»-Missionen, die in wenigen Jahren Astronautinnen und Astronauten zum Mond bringen sollen. Die erste Landung ist dabei in der Südpolregion geplant.
