Weltall Gefrorenes Wasser auf dem Mond entdeckt

Das Bild zeigt die Verteilung von Eis auf der Mondoberfläche (blaue Punkte), links am Südpol, rechts am Nordpol. Dabei zeigt die Grauabstufung die Oberflächentemperatur (je dunkler, desto kälter).
Bildrechte: NASA

Noch bis vor gut einem Jahr dachten viele von uns, dass unser Trabant, der Erdmond, ein staubtrockenes, ödes Stück Fels im All sei - ohne nennenswerte Wasservorkommen, egal ob flüssig oder gefroren. Die Idee kommt wohl daher, dass der Mond höchstwahrscheinlich aus der noch sehr jungen Erde herausgeschlagen wurde - so glaubt der Großteil der Forscher - bei einem Zusammenprall, dessen Wucht und Hitze kein Wasser übersteht. Doch Wissenschaftler der NASA, der Brown University und der Universität von Hawaii haben in einer Studie nun eindeutige Nachweise von gefrorenem Eis auf dem Mond entdeckt.

Mondoberfläche mit Kratern
Mondoberfläche mit Kratern Bildrechte: NASA/NOAA

Dazu haben sie Daten analysiert, die das Instrument "Moon Mineralogy Mapper" an Bord der indischen Mondsonde Chandrayaan-1 (2008-09) gesammelt hat. Wie die NASA in einer Mitteilung schrieb, zeigen die Messungen - dadurch, wie und welche Teile des Lichtsspektrums reflektiert werden - ohne Zweifel, dass Wasser vorhanden ist. Hinweise darauf hatten die Wissenschaftler zwar schon von früheren Messungen, nur nie in so einem Umfang und so eindeutig. Deswegen wurden frühere Funde eher damit erklärt, dass das Wasser von außen durch Asteroiden auf den Mond gebracht worden sei oder dass die Messungen durch ungewöhnlich reflektierenden Mondboden zustande gekommen seien. Nun konnte die Sonde aber die sehr spezielle Art und Weise nachweisen, wie Wassermoleküle in gefrorenem Zustand infrarotes Licht absorbieren.

Wasser als Treibstoff

Der Großteil des Eises befindet sich in den Schatten der Krater an den Polen, dem dunkelsten und kältesten Ort auf dem Mond, schreiben die Forscher. Dort liegen die Temperaturen im Schnitt bei -250 Grad Celsius und steigen niemals höher als -157 Grad Celsius. Und weil die Rotationsachse des Mondes nicht sehr stark geneigt ist (nur 5,2 Grad im Vergleich zur Neigung der Erdachse um rund 23,5 Grad), werden diese Regionen auch nie vom Licht der Sonne berührt und erwärmt. Am Südpol sind die sehr kalten Flächen größer, deswegen ist dort auch das Eisvorkommen höher.

Solche Eis-Reservoirs sind laut NASA besonders interessant, wenn es um künftige Mondmissionen geht. Denn Wasser an sich kann als mögliche Treibstoff-Ressource genutzt werden - wenn es denn direkt auf der Oberfläche aufliegt und nicht schwer erreichbar als unterirdischer See existiert. Aus dem oberirdischen Wasser lässt sich dann durch Elektrolyse Wasserstoff und Sauerstoff gewinnen, der als Antriebsstoff für Raketen dienen kann.

Staub als Baumaterial

Dieser 1,5 Tonnen schwere Block wurde als Beispiel für 3D-Druck-Technik aus Mondstaub hergestellt.
Dieser 1,5 Tonnen schwere Block wurde als Beispiel für 3D-Druck-Technik aus Mondstaub hergestellt. Bildrechte: ESA

Und was braucht eine künftige länger dauernde Mission zum Mond noch außer Treibstoff? Vielleicht auch Behausungen. Da kommt die Europäische Weltraumorganisation ESA ins Spiel. Dort arbeiten Wissenschaftler gerade an Ziegeln aus Mondstaub, genauer gesagt aus Materialien, die Mondstaub sehr nahe kommen. Da der Mond und die Erde eine gemeinsame geologische Geschichte teilen, ist es nicht schwierig, ähnliche Substanzen wie auf dem Mond hier auf der Erde zu finden. Und fündig geworden sind die Forscher in der Nähe von Köln. Dort hat es vor etwa 45 Millionen Jahren einen Vulkanausbruch gegeben. Und das heute noch vorhandene Vulkanpulver ist offenbar in der Zusammensetzung dem Mondstaub sehr ähnlich und scheint ein guter Bau-Grundstoff zu sein.

Denn feiner, grauer, grober Staub bedeckt die gesamte Mondoberfläche - ist also reichlich vorhanden. Und man kann ihn zermahlen, brennen und komprimieren oder - wie es die ESA gerade macht - mithilfe von 3D-Druck zu großen Ziegeln verarbeiten. Mit dieser Bauweise wollen die Forscher die Möglichkeit schaffen, dass Astronauten irgendwann auf dem Mond dauerhafte Behausungen bauen können. Eine bislang nicht nutzbare Eigenschaft besitzt der Mondstaub außerdem: Er besteht laut ESA zu 40 Prozent aus Sauerstoff. Wenn es den Wissenschaftlern gelingen sollte, den Sauerstoff "aufzuknacken" und aus dem Staub zu lösen, könnte das Astronauten helfen, für längere Zeit auf dem Mond zu bleiben.

Für das ESA-Konzept einer mithilfe von 3D-Druck gefertigten Basis auf dem Mond, wurde dieses Design entworfen. Die domartige Struktur liegt unterhalb einer strukturierten Wand, die Mikrometeoriten und kosmische Strahlung abhalten soll und einen Bau-Teil mit Atmosphäre für die Astronauten vorsieht.
Für das ESA-Konzept einer mithilfe von 3D-Druck gefertigten Basis auf dem Mond, wurde dieses Design entworfen. Die domartige Struktur liegt unterhalb einer strukturierten Wand, die Mikrometeoriten und kosmische Strahlung abhalten soll und einen Bau-Teil mit Atmosphäre für die Astronauten vorsieht. Bildrechte: ESA/Foster + Partners