Die Mitglieder der Artemis-2-Besatzung werden während ihrer Mission am Mond vorbeifliegen, eine Begegnung der besonderen Art. Was könnten sie auf ihrer Reise beobachten?(Bildnachweis: NASA)
Spezialisten stellen jetzt potenzielle Fotoaufträge für den Artemis-2-Mondvorbeiflug der NASA mit Besatzung zusammen, der nun für September 2025 geplant ist.
An Bord ihres Orion-Raumschiffs werden sie von der Space Launch System (SLS)-Rakete der NASA auf den Mond geschleudert und während der fast 10-tägigen Reise etwa 7.400 km (4.600 Meilen) über die andere Seite des Mondes hinaus fliegen. Um sie auf ihre Reise vorzubereiten, haben Mondforscher damit begonnen, fotografische „Kodak-Momente“ für die vierköpfige Artemis-2-Besatzung festzuhalten, die sie bei der Beobachtung außerhalb des Fensters berücksichtigen sollen.
Überraschenderweise wird eine denkbare Aufgabe der Astronauten darin bestehen, nach Lichtblitzen auf der Mondoberfläche Ausschau zu halten. Es hat sich herausgestellt, dass die Astronauten während des Apollo-Mondlandungsprogramms drei durch Meteoriten verursachte Lichtblitze beobachtet haben, die durch Einschläge verursacht wurden. Wie stehen die Chancen, dass die Artemis-Astronauten dasselbe sehen?
Inhaltsübersicht
Farbvariationen
„Wir haben mit der Artemis-2-Besatzung zusammengearbeitet, um Bildgebungs- und Beobachtungsziele/Pläne für sie während ihrer Reise zum und vom Mond zu identifizieren“, sagt Noah Petro, Projektwissenschaftler für Artemis 3 und derzeitiger Projektwissenschaftler für die NASA-Mission Lunar Reconnaissance Orbiter.
Petro sagte gegenüber kosmischeweiten.de, dass geplant ist, die Artemis-2-Besatzung zu nutzen, um den Mond so regelmäßig zu beobachten und zu fotografieren, wie es der Flugplan erlaubt.
Ein Schwerpunkt dieser Vorbereitungen ist die Auswahl von Fotozielen für die Zeit der größten Annäherung der Crew an den Mond, sagt Petro. „Zu diesem Zeitpunkt ist geplant, dass die Besatzungsmitglieder den Mond beobachten und nach Farbvariationen auf der Oberfläche Ausschau halten, wie sie von mehreren Apollo-Besatzungsmitgliedern aus der Umlaufbahn beobachtet wurden.“
Außerdem könnte die Artemis-2-Besatzung Beobachtungen der Oberflächenstruktur und -eigenschaften machen, fügt Petro hinzu, um bereits vorhandene Daten der Raumsonde zu bestätigen oder zu verfeinern.
Flugplan für den bemannten Mondvorbeiflug Artemis 2 der NASA. (Bildnachweis: NASA)
Wie hoch sind die Chancen?
Erdgebundene Beobachtungen deuten darauf hin, dass jede Stunde 5 tischtennisballgroße Meteoroiden den Mond treffen, sagt William Cooke, Leiter des NASA Meteoroid Environments Office im Marshall Spaceflight Center in Huntsville, Alabama.
Teleskope im NASA-Zentrum, so Cooke, beobachten alle zwei Stunden einen Einschlag in einem Gebiet von 4 Millionen Quadratkilometern. „Aktuelle Raumanzüge können von Partikeln durchdrungen werden, die 71-mal kleiner sind als diese“, sagt er, „also gibt es über 10 Millionen gefährliche Meteoroiden, die jede Stunde auf den Mond treffen.“
Aber das gilt für die gesamte Mondoberfläche, fügt Cooke schnell hinzu, und das sind 38 Billionen Quadratmeter. „Astronauten haben eine Oberfläche von nur etwa einem Quadratmeter, so dass die Wahrscheinlichkeit eines Einschlags auf den Anzug eines Mondgängers verdammt gering ist.“
Was die Häufigkeit der Einschläge angeht, „beobachten wir normalerweise alle 2 Stunden einen Einschlag“, sagt Cooke. Während des Geminiden-Meteoritenschauers jedoch steigt die Rate um mehr als das Zehnfache, von 0,5 pro Stunde auf über 5 pro Stunde, sagt er.
Der japanische Astronom Daichi Fujii hat diese Aufnahme eines Meteoriten gemacht, der am 23. Februar 2023 auf dem Mond einschlug (heller Lichtblitz unten links). (Bildnachweis: Daichi Fujii (Hiratsuka City Museum))
Einstich von Licht
„Der Geminidenstrom besteht aus vielen Meteoroiden! Apollo 17 befand sich während der Geminiden 1972 in einer Umlaufbahn um den Mond – ein perfekter Zeitpunkt, um Einschläge zu sehen“, sagt Cooke. Zu anderen Zeiten hätten die Besatzungsmitglieder zehnmal länger suchen müssen, um einen Blitz zu sehen, sagt er.
„Hey, ich habe gerade einen Blitz auf der Mondoberfläche gesehen“, funkte Schmitt während des Apollo-17-Fluges. „Es war genau da draußen, nördlich von Grimaldi … ihr könnt vielleicht sehen, ob ihr etwas auf euren Seismometern habt, obwohl ein kleiner Einschlag wahrscheinlich eine ziemlich große Menge an sichtbarem Licht erzeugen würde,“ berichtete der Astronaut.
„Es war ein heller kleiner Blitz in der Nähe dieses Kraters. Sehen Sie den Krater direkt am Rande von Grimaldi“, sagte Schmitt. „Dann gibt es noch einen nördlich davon. Ziemlich genau nördlich davon war ein kleiner Lichtblitz zu sehen.“
Das Entscheidende, so Cooke, ist, dass Einschlagblitze in der Regel viel weniger als eine Sekunde dauern, „so dass man eine Videokamera braucht, um sie aufzuzeichnen. Die Chance, einen Blitz in einem kurz belichteten Standbild einzufangen, ist verschwindend gering.“
Neue große Krater
Der Mond aus der Sicht des unbemannten Orion-Raumschiffs während der Artemis-1-Mission im Jahr 2022. (Bildnachweis: NASA)
William Bottke ist ein führender Mondforscher am Southwest Research Institute in Boulder, Colorado.
Wenn die Artemis-2-Mondastronauten etwas Interessantes sehen, sollten sie versuchen, den Ort zu dokumentieren, damit Folgebeobachtungen durchgeführt werden können, rät Bottke.
„Gelegentlich sind einige der Blitze groß genug, um neue große Krater auf der Mondoberfläche darzustellen“, sagt Bottke, und diese Stellen können möglicherweise von dem patrouillierenden Lunar Reconnaissance Orbiter der NASA oder einem anderen Instrument in der Zukunft beobachtet werden.
Risiko: gering, aber nicht null
Das Kunstwerk zeigt einen kleinen, aber starken Meteoriteneinschlag auf dem Mond. (Bildnachweis: Steve Roy, NASA/Marshall Space Flight Center)
Die Tatsache, dass die Apollo-Besatzungen diese Blitze gesehen haben, ebenso wie Beobachter auf der Erde, scheint darauf hinzuweisen, dass diese Erscheinung nicht selten ist. Sollte dies also ein Grund zur Sorge für zukünftige ständige Besatzungen sein, die auf dem Mond herumstolzieren?
Sowohl die Erde als auch der Mond werden häufig von kleinen Impaktoren und Meteoroiden getroffen, antwortet Bottke. Er verweist auf Studien des Meteoroid Environment Office der NASA über die Gefährdung der Astronauten durch Meteoroiden und kleine Einschläge.
„Im Allgemeinen wird das Risiko als gering, aber nicht als Null angesehen“, sagt Bottke. „Außerdem ist das kumulative Risiko umso größer, je länger man sich auf dem Mond aufhält.“
Meteoriteneinschläge werden für Mondbasen ein größeres Problem darstellen, sagt Bottke. „Diese Strukturen müssen mit Rücksicht auf Meteoriteneinschläge gebaut werden. Wahrscheinlich wird eine Art Abschirmung oder starkes Material benötigt, wenn sie gebaut werden.
Die Mondforschungsgemeinschaft ist sehr an den Beobachtungen interessiert, die die Artemis-Besatzungen auf dem Mond machen könnten.
„Wir erwarten zwar nicht, dass die Besatzungen irgendwelche Blitze fotografieren werden“, sagt NASA-Mitarbeiter Petro, „aber ihre Fotos und Beschreibungen der Oberfläche und der Mondumgebung werden eine wichtige Ergänzung für die Mondforschung sein.“
