Mondgestein und Zeiss-Optik - und was noch kommt

50 Jahre Mondlandung oder: Darf ein Brillenträger Astronaut werden?

Am 21. Juli 1969 um 3:56 Uhr MEZ betraten im Zuge der Mission Apollo 11 die ersten Menschen den Mond: Neil Armstrong und Buzz Aldrin. Die Mondlandung: Ein Ereignis, das sich in das kollektive Gedächtnis der Menschheit eingebrannt hat und von besonderer Technik, wie z.B. von Zeiss, begleitet wurde und immer noch wird. Inzwischen ist der Mars das Ziel der internationalen Raumfahrt.

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Die erste Mondlandung 1969 (Bild: NASA)

Geschätzt mehr als 500 Millionen Menschen verfolgten live die Fernsehübertragung der Mondlandung an den Bildschirmen, was zu diesem Zeitpunkt in der westlichen Welt viele Zuschauerrekorde brach und in zahlreichen Ländern Rekorde für die längste Live-Übertragung aufstellte.

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Die Geheimnisse des Mondfelsen

2019 feiert die erste Mondlandung 50-jähriges Jubiläum. Dieser „Riesensprung für die Menschheit“ brachte die Raumfahrt ins öffentliche Bewusstsein. Astronauten von Apollo 11 und anderen Missionen der NASA sammelten Mineralien und Gesteine vom Mond, die neue wissenschaftliche Erkenntnisse ermöglichten.

Die Arbeit der Apollo-Astronauten war letztlich ein enormer Dienst für die Forschung. Fotos, Gesteinsproben und Experimente ermöglichten der Welt den Zugang zu völlig neuen Erkenntnissen. Die von der Mondoberfläche gesammelten Proben – alle Apollo-Missionen hatten die Aufgabe, insgesamt 382 kg, darunter Graumondstaub, bekannt als Regolith, zurückzubringen – liefern immer noch substanzielle Hinweise darauf, dass Astronauten tatsächlich den Mond betreten haben.

„Diese Souvenirs haben uns neue Einblicke in unseren eigenen Planeten ermöglicht. Die Analyse von Mondgestein ist wie ein Blick zurück in die Geschichte des Sonnensystems“, so der in Kalifornien lebende Geowissenschaftler Matthew Andrew, der für Zeiss an Mikroskopen forscht, mit denen Mineralien und Gesteine genau analysiert werden.

Mondlandung: Kameras mit enormer Langlebigkeit

Die Analyse begann mit Fotos. Speziell für die Mondlandung haben Zeiss-Mitarbeiter in Oberkochen das Weitwinkelobjektiv Biogon 5.6/60 entwickelt. Der Kontrast und die Klarheit der Bilder, die von der Mondoberfläche aufgenommen wurden, mussten stimmen. Die Kamera besaß eine Glasplatte, mit der während der Belichtung sichtbare Markierungen auf dem Bild erzeugt wurden. Die Marker waren es, die Bildauswertungen ermöglichten und so spätere Größenverhältnis-Analysen von Objekten auf dem Mond ermöglichten.

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Das wohl bekannteste Zitat der Raumfahrtgeschichte von Neil Armstrong: „That’s one small step for a man, one giant leap for mankind.” (Bild: NASA)

Der unternehmungslustigste Linsenentwickler war Dr. Erhard Glatzel, der anschließend mehrfach ausgezeichnet wurde. Nach Abschluss ihrer Missionen ließen die Astronauten die Kameras auf dem Mond zurück, damit sie so viel Gestein wie möglich zurücknehmen konnten.

Felsen, Felsen und noch mehr Felsen

Die Astronauten der ersten Mondlandung fotografierten die Felsen und Mondkrater um den Landeplatz der Apollo 11. Sie sahen die Krater als Einschlagsbecken, die von mikroskopisch kleinen bis hin zu 2.000 Kilometern Größe reichten und vor langer Zeit mit Lava überflutet waren. Dieser Teil der Mondoberfläche besteht aus einer „losen Mischung von Gesteins-, Mineral- und Glasfragmenten, die von fast unsichtbar für das bloße Auge bis hin zu Blöcken mit einem Durchmesser von einem Meter reichen“, schrieb der Geologe und Mineraloge Wolf von Engelhardt bereits 1972 in einem Artikel für Zeiss.

Da es auf dem Mond keine Atmosphäre oder Wasser gibt, seien die Krater nicht den Prozessen der Verwitterung oder Erosion ausgesetzt, so dass sie über astronomische Zeiträume überleben könnten. Der Mangel an Atmosphäre führe auch dazu, dass das Gestein großen Temperaturunterschieden ausgesetzt ist, die es ermöglichten, das Gestein über diesen Zeitraum hinweg zu einem feinen Pulver zu mahlen. Heute gibt es keine Plattentektonik auf dem Mond wie auf der Erde, und aktive Vulkane mit heißer Lava gehören der Vergangenheit an.

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Während der Mission Apollo 17, der siebten und letzten bemannten Mondlandung, entfernten die Astronauten Abschnitte aus großen Felsformationen, um sie zur Erde zurückzubringen (Quelle: NASA)

Mond vs. Erde

Im Durchschnitt sind die Gesteine auf dem Mond älter als die auf der Erde, was wiederum die Theorie unterstütze: Seit der Mondlandung gehen Wissenschaftler davon aus, dass der Erdtrabant entstanden ist, als die Erde mit einem anderen Himmelskörper kollidierte.

NASA - Gedenkplatte Mondlandung
Mondlandung-Gedenktafel (Bild: NASA)

Das Alter der einzelnen Gesteine kann durch radiometrische Datierung bestimmt werden. Die von den Astronauten mitgebrachten Proben sind zwischen drei und fünf Milliarden Jahre alt, das heißt, sie stammen aus einer frühen Periode des Sonnensystems. Mondgesteine enthalten auch weniger Eisen, Kalium und Natrium. Im Gegensatz zu den auf der Erde gefundenen Gesteinen enthalten sie keinerlei Spuren von Wasser, was die Forscher glauben lässt, dass es auf dem Mond nie Wasser gegeben hat. Dennoch gibt es einige Gemeinsamkeiten in den Gesteinen, vor allem in Bezug auf die Menge der Sauerstoffisotope und vulkanischen Spuren.

Besondere Mikroskop-Technologie

Bereits 1969, als die ersten Proben vom Mond bei der Raumfahrtagentur ankamen, bestand ein großer Bedarf an besonderer Mikroskope-Technologie. Die „Hauptprobe“ bestand aus Gesteinen, Fragmenten und Sand sowie der „fotodokumentierten Probe“, die beide in verschlossenen, luftdichten Kisten das Manned Spacecraft Center in Houston erreichten.

Eine genauere Inspektion der Gesteinsproben wurde in Handschuhkästen hinter Schutzglas durchgeführt. Damit sollte sichergestellt werden, dass die Proben nicht verunreinigt wurden. Dann war es Zeit für die physikalischen, chemischen und biologischen Tests. Für einige der Tests wurde das Zeiss-Operationsmikroskop II verwendet, wie es damals für die Operation eingesetzt wurde. 80 Prozent des Gesteins, das die Astronauten mitgebracht haben, sind noch nicht analysiert. Die Gesteine werden im Repositorium der Raumfahrtagentur gelagert.

Zeiss - Nasa - Mondgestein - Labor
Ein Labortechniker inspiziert die Ergebnisse der Apollo-11-Mission durch Handschuhfächer und hinter Schutzglas (Quelle: NASA)

Eine Reise zum Mars

Heutzutage warten die Forscher gespannt auf den Tag, an dem der Mensch den Mars betreten wird. „Es gibt eine Sache, die wir alle wissen wollen: Gibt es Leben im Weltraum, auch wenn es nur mikrobiologischer Natur ist“, so Matthew Andrew. Wissenschaftler haben überzeugende Beweise dafür gefunden, dass es auf dem Mars Wasser gibt.

Vor allem Geologen sind bestrebt, Gesteine vom roten Planeten zu analysieren. Wir könnten dies sogar bis 2020 erreichen, wenn die Raumfahrtbehörde die ersten Muster erhalten haben will. „Eine solche Probe zu analysieren, wäre eine große Ehre“, sagt Andrew. „Aber ich würde mich freuen, nur die Mikroskope zu entwickeln, die für die Untersuchung verwendet wurden.“

Dear Moon

Als am 20. Juli 1969 die Mondlandefähre Eagle auf dem Erdtrabanten landete und am 21. Juli die Astronauten Neil Armstrong und Buzz Aldrin als erste Männer den Mond betraten, war das die Sensation schlechthin. Bis 1972 waren zehn weitere Apollo-Astronauten auf der Mondoberfläche unterwegs. Doch seitdem war es ruhig um den Erdtrabanten. Inzwischen ist er wieder in das Interesse der USA gerückt, aber auch andere Raumfahrtnationen befassen sich wieder mit ihm. Die Statista-Grafik zeigt die wichtigsten geplanten bzw. angekündigten Mondmissionen der kommenden Jahre.

Statista - geplante Mondmissionen weltweit

 

In Europa will laut Statista das Berliner Start-up PT Scientists 2020 eine erste Mondmission starten und mittels Raumfahrtmodul zwei Mondrover auf den Erdtrabanten transportieren. Anfang 2019 haben deren Wissenschaftler schon mit der Ariane Group Kontakt aufgenommen und prüfen die Möglichkeit einer Mission für die Europäische Weltraumorganisation (ESA). Ziel dieser für 2025 geplanten Mission sei die Gewinnung von Wasser und Sauerstoff, notwendige Elemente für eine autonome menschliche Präsenz auf dem Mond.

Laut Statista sticht unter den privaten Projekten „Dear Moon“ von SpaceX hervor: Der japanische Milliardär Yusaku Maezawa möchte zusammen mit sechs Künstlern 2023 den ersten Touristenflug um den Mond machen.

Was braucht es denn, um Astronaut zu werden?

Wer jetzt durch das Jubiläum der Mondlandung auf den Geschmack gekommen ist und unserem Astro-Alex nacheifern möchte, der kann schon mal sein Wissen testen und die Voraussetzungen checken. Ein Quiz auf der Themenseite von zeit.de gibt Antworten und klärt, ob auch Brillenträger Astronaut werden können.

// PE

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Quellen: Wikipedia, Zeiss, Statista, NASA, ESA, Zeit online, Berliner Morgenpost

 

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