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Steinernes Erbe

Was die Apollo-Mondproben uns lehren

Am 14. Dezember 1972 kletterte Eugene Cernan, der Kommandant von Apollo 17, als vorerst letzter Besucher von der Erde im Talkessel von Taurus Littrow in die Mondlandefähre Challenger und kehrte zur Erde zurück. Seither hat niemand mehr den Mond betreten. Und erst vor wenigen Jahren ist nach einer langen Pause von fast drei Jahrzehnten wieder eine robotische Sonde auf dem Erdtrabanten gelandet. Denn politisch hatte der Mond nach sechs triumphalen, unfallfreien Landungen ausgedient: „been there, done that“, also in etwa: Auftrag erledigt.

Mondgestein
Eine der Mondgesteinsproben, die die Apollo-Astronauten zurück zur Erde brachten. © NASA

Neue Einblicke bis heute

Aber vor allem gab es für die Wissenschaftler nahezu unendliche Mengen an Daten, Messungen, Bildern und insbesondere an lunaren Gesteinsproben auszuwerten. Insgesamt brachten die zwölf Moonwalker 382 Kilogramm an Mondproben zur Erde. Der Heilige Gral der Planetenforschung! Denn von keinem anderen Himmelskörper gibt es Proben extraterrestrischer Herkunft auf der Erde.

Die Auswertung der Apollo-Mondproben unter dem Mikroskop und mit den Methoden geochemischer Analytik öffnete der Planetenforschung ein Portal zu fundamentalen Erkenntnissen. Bis heute fördern Analysen dieser Proben immer neue Erkenntnisse über den Mond, aber auch die Vergangenheit des Sonnensystems und der Sonne zutage.

Erdkollision
Eine Kollision der jungen Erde mit einem etwa marsgroßen Protoplaneten schuf einst den Mond. © NASA/JPL-Caltech

Die große Kollision

Wie ist der Mond entstanden? Fast alles, was wir heute aus den Apollo-Proben wissen, deutet darauf hin, dass ein Körper von der Größe des Mars die 20 bis 30 Millionen Jahre junge, heiße, sich gerade ein wenig in Kruste, Mantel und Kern sortierende Erde vor 4,52 Milliarden Jahren streifend getroffen hatte. Aus ihrem Mantel war dabei so viel Material herausgeschleudert und verdampft worden, dass aus dem Kondensat der Erde ein Trabant entstehen konnte – der Mond.

Wie hat sich dieses planetare Gespann entwickelt? Heiß, und nicht kalt! In den Siebzigerjahren war es ein großes Streitthema, ob sich die Erde nach ihrer Entstehung aus kleinen Körpern, den Planetesimalen, kalt zusammengefügt hatte oder ob sie ein extrem heißes Entwicklungsstadium durchlief. Die Wärme wäre in diesem Fall bei den Kollisionen und durch den Zerfall radioaktiver Elemente freigesetzt worden.

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Vom Glutball zum geschichteten Himmelskörper

Heute wissen wir: Letzteres ist der Fall. Die junge Erde und der Mond waren am Anfang von einem vielleicht hunderte von Kilometern tiefen glühenden Magma-Ozean bedeckt. Auf dessen Oberfläche trieben leichtere Minerale auf und kühlten ab, die schwereren sanken in die Tiefe und bildeten einen mächtigen Mantel. Im Zentrum entstand schließlich ein Kern aus Eisen und Nickel. Dieser Prozess der Differentiation war „stilbildend“ für alle Planeten des inneren Sonnensystems – und auch den Mond.

Mondrover
Dank des "Mondautos" konnten die Astronauten bei Apollo 15 bis 17 jeweils rund 30 Kilometer auf der Mondoberfläche zurücklegen – weit mehr als die meisten unbemannten Rover. © NASA

All das und noch viel mehr lernten die Wissenschaftler von den Mondproben. Und dennoch ist die Frage der Mondentstehung nicht vollständig geklärt. Proben von der Mondrückseite aus einem gewaltigen Einschlagskrater, in dem Material aus großen Tiefen zu finden ist, könnten diese Frage klären.

Von Robotern und Menschen

Sechs Landungen mit Apollo-Kapseln auf dem Erdtrabanten haben eindrücklich gezeigt, dass die Rolle von Menschen, von Astronauten, bei der Erforschung unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft von unschätzbarem Wert ist. Zumindest gilt das für jene Zeit, in der die Automatisierung und die Robotik noch nicht so weit fortgeschritten waren wie heute. Bei Betrachtung der ferngesteuerten Landesonden und Fahrzeuge auf dem Mars, darunter der „Dauerläufer“ Opportunity, das rollende Chemielabor Curiosity oder der Bohrroboter Mars InSight, ist die immense Ausbeute an Daten und Forschungsergebnissen überaus beeindruckend.

Doch auch die Leistung der Astronauten auf dem Mond ist nach wie vor beispiellos: Der Mensch geht bei den ihm übertragenen Aufgaben intuitiv vor, wozu bis heute noch kein Roboter in der Lage ist – der Mensch kann auch ohne Informationen Entscheidungen treffen. Was ein Marsrover in vielen Tagen, Wochen in zuvor programmierten und von der Erde kommandierten Schritten ausführt, erledigt ein Astronaut in wenigen Minuten oder Stunden.

Ralf Jaumann und Ulrich Köhler/ Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Das Erbe der Apollo-Ära
50 Jahre Mondlandung – was ist geblieben?

Ein kleiner Schritt…
Die Apollo-Missionen als Türöffner

Eine neue Wissenschaft
Die Geburt der Mond- und Planetenforschung

Steinernes Erbe
Was die Apollo-Mondproben uns lehren

Zurück zum Mond? Zurück zum Mond!
Welche Vorteile hätten neue Mondmissionen?

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