Benutzer:Killarnee/Forschungsgeschichte des Mondes

Die Apollo 12 Mondladefähre Intrepid bereitet sich auf die Landung auf der Mondoberfläche vor.

Die physische Erforschung des Mondes begann, als Luna 2, eine von der Sowjetunion gestartete Raumsonde, am 14. September 1959 auf der Mondoberfläche abstürzte. Zuvor war die einzige verfügbare Erkundungsmethode die Beobachtung von der Erde aus gewesen. Die Erfindung des optischen Teleskops brachte dabei den ersten Sprung in der Qualität der Mondbeobachtungen. Galileo Galilei wird allgemein als die erste Person anerkannt, die ein Teleskop für astronomische Zwecke verwendet. Nachdem er 1609 sein eigenes Teleskop hergestellt hatte, gehörten die Berge und Krater auf der Mondoberfläche zu seinen ersten Beobachtungen.

Das Apollo-Programm der NASA war das einzige Programm, mit dem Menschen erfolgreich auf dem Mond landeten, was sechsmal der Fall war. Die erste Landung fand 1969 statt, als zwei Apollo 11-Astronauten wissenschaftliche Instrumente platzierten und Mondgestein zur Erde zurückbrachten.

Vorgeschichte

Eine Mondstudie aus Robert Hooke's Micrographia, 1665

Der antike griechische Philosoph Anaxagoras († 428 v. Chr.) stellte die Theorie auf, dass Sonne und Mond beides riesige kugelförmige Felsen seien und dass letztere das Licht des ersteren reflektierten. Seine nicht-religiöse Sicht auf den Himmel war ein Grund für seine Inhaftierung und sein darauf folgendes Exil. In seinem Buch Auf dem Gesicht in der Mondkugel beschrieb Plutarch, dass der Mond Vertiefungen habe, in welche das Licht der Sonne nicht reiche, und dass die Flecken nichts als die Schatten von Flüssen oder tiefen Abgründen seien. Er unterhielt auch die Möglichkeit, dass der Mond bewohnt sei. Aristarchus ging noch einen Schritt weiter und berechnete die Entfernung von der Erde zusammen mit ihrer Größe, wobei er einen Wert erhielt, der das 20-fache des Erdradius für die Entfernung beträgt (der tatsächliche Wert beträgt 60; der Erdradius war seit Eratosthenes ungefähr bekannt).

Obwohl die Chinesen der Han-Dynastie (202 v. Chr. - 202 n. Chr.) glaubten, der Mond sei eine Energie, die dem qi gleichgesetzt wird, erkannten diese in ihrer Theorie des „strahlenden Einflusses“, dass das Licht des Mondes lediglich eine Reflexion der Sonne ist (von Anaxagoras oben erwähnt). Diese Theorie wurde von Mainstream-Denkern wie Jing Fang unterstützt, welcher die Sphärizität des Mondes erkannte. Shen Kuo (1031–1095) der Song Dynasty (960–1279) schuf eine Allegorie, die das Zunehmen und Abnehmen des Mondes mit einer runden Kugel aus reflektierendem Silber gleichsetzt, die, wenn sie mit weißem Pulver übergossen und von der Seite betrachtet wird, wie ein Halbmond zu sein scheint.

Um 499 n. Chr. erwähnte der indische Astronom Aryabhata in seiner Aryabhatiya, dass reflektiertes Sonnenlicht die Ursache für das Leuchten des Mondes ist.

Die älteste noch existierende Daguerreotypie des Mondes von John W. Draper (1840)

Photographie des Mondes von Lewis Rutherfurd, ca. 1865

Habash al-Hasib al-Marwazi, ein persischer Astronom, führte zwischen 825 und 835 n. Chr. verschiedene Beobachtungen am Al-Shammisiyyah-Observatorium in Bagdad durch. Mit seinen Beobachtungen schätzte er den Durchmesser des Mondes auf 3.037 km (entspricht einem Radius von 1.519 km) und eine Entfernung von der Erde auf 346.345 km, was nahe an den derzeit bekannten Werten liegt. Im 11. Jahrhundert untersuchte der islamische Physiker Alhazen das Mondlicht, von dem er durch Experimente nachwies, dass es aus dem Sonnenlicht stammt, und kam zu dem richtigen Schluss, dass es "Licht von den Teilen seiner Oberfläche emittiert, auf die das Sonnenlicht trifft".

Im Mittelalter, vor der Erfindung des Teleskops, erkannten immer mehr Menschen den Mond als Kugel, obwohl viele glaubten, er sei "vollkommen glatt". Im Jahr 1609 zeichnete Galileo Galilei in seinem Buch Sidereus Nuncius eine der ersten Teleskopzeichnungen des Mondes und stellte fest, dass er nicht glatt ist, sondern Berge und Krater hat. Später im 17. Jahrhundert zeichneten Giovanni Battista Riccioli und Francesco Maria Grimaldi eine Karte des Mondes und gaben vielen Kratern die Namen, die sie heute noch haben. Auf Karten wurden die dunklen Teile der Mondoberfläche Maria (Singular Stute) oder Meere genannt, und die hellen Teile wurden Terrae oder Kontinente genannt.

Thomas Harriot sowie Galilei zeichneten die ersten teleskopischen Darstellungen des Mondes und beobachteten sie mehrere Jahre lang. Seine Zeichnungen blieben jedoch unveröffentlicht. Die erste Mondkarte wurde 1645 vom belgischen Kosmographen und Astronomen Michael Florent van Langren angefertigt. Zwei Jahre später veröffentlichte Johannes Hevelius eine viel einflussreichere Arbeit. 1647 veröffentlichte Hevelius Selenographia, die erste Abhandlung, die sich ausschließlich dem Mond widmete. Die Nomenklatur von Hevelius wurde, obwohl sie bis zum 18. Jahrhundert in protestantischen Ländern verwendet wurde, durch das 1651 veröffentlichte System des Jesuitenastronomen Giovanni Battista Riccioli ersetzt, welcher die großen mit bloßem Auge erkennbaren Kratern Namen von bekannten Philosophen und Astronomen gab. 1753 entdeckte der kroatische Jesuit und Astronom Roger Joseph Boscovich die fehlende Atmosphäre auf dem Mond. 1824 erklärte sich Franz von Gruithuisen die Bildung von Kratern infolge von Meteoritenschlägen.

Die Möglichkeit, dass der Mond Vegetation enthält und von Seleniten bewohnt wird, wurde von großen Astronomen bereits in den ersten Jahrzehnten des 19. Jahrhunderts ernsthaft in Betracht gezogen. In den Jahren 1834–1836 veröffentlichten Wilhelm Beer und Johann Heinrich Mädler ihre vierbändige Mappa Selenographica und im Jahr 1837das Buch Der Mond, welche die Schlussfolgerung feststellten, dass der Mond weder Gewässer noch eine nennenswerte Atmosphäre hat.

Wettlauf ins All

Das vom Kalten Krieg inspirierte Wettlauf ins All zwischen der Sowjetunion und den Vereinigten Staaten von Amerika beschleunigte sich mit einem Fokus auf den Mond. Dies beinhaltete viele wissenschaftlich wichtige Neuerungen, wie die ersten Fotografien der damals nicht sichtbaren Rückseite des Mondes im Jahr 1959 durch die Sowjetunion, und gipfelte in der Landung der ersten Menschen auf dem Mond im Jahr 1969, welches Weltweit als eines der zentralen Ereignisse des 20. Jahrhunderts und der Menschheitsgeschichte angesehen wird.

Das erste Bild des Mondes vom Weltraum aus, photographiert bei der Mission Luna 3 welche die Rückseite des Mondes zeigt.

Luna 9 war die erste Mondsonde welche erfolgreich auf dem Mond gelandet ist

Das erste künstliche Objekt, das den Mond erreichte, war die nicht bemannte sowjetische Sonde Luna 2, die am 14. September 1959 um 21:02:24 UTC auf dem Mond aufprallte. Die andere Seite des Mondes wurde zum ersten Mal am 7. Oktober 1959 von der sowjetischen Sonde Luna 3 fotografiert. Obwohl nach heutigen Maßstäben vage, zeigten die Fotos, dass auf der Rückseite der Krater Mare fast vollständig fehlt. Um mit diesen sowjetischen Erfolgen mithalten zu können, schlug US-Präsident John F. Kennedy die bemannte Mondlandung in einer Sonderbotschaft an den Kongress über dringende nationale Bedürfnisse vor:

Now it is time to take longer strides - time for a great new American enterprise - time for this nation to take a clearly leading role in space achievement, which in many ways may hold the key to our future on Earth....I believe that this nation should commit itself to achieving the goal, before this decade is out, of landing a man on the Moon and returning him safely to the Earth. No single space project in this period will be more impressive to mankind, or more important in the long-range exploration of space; and none will be so difficult or expensive to accomplish.

Bevor ein Raumfahrer auf dem Mond landen konnte, musste nachgewiesen werden, dass sein Regolith flach genug war; das Surveyor-Programm (Dezember 1964 bis Januar 1968) schickte sieben Roboter-Raumschiffe an die Mondoberfläche. Fünf der sieben Raumschiffe landeten erfolgreich.

Apollo 17 Astronaut Harrison Schmitt, welcher während der der dritten EVA neben einem Felsen im Taurus-Littrow steht.

Am 24. Dezember 1968 betrat die Besatzung von Apollo 8, Frank Borman, Jim Lovell und William Anders als erster Mensch die Mondumlaufbahn und sahen die andere Seite des Mondes persönlich. Menschen landeten zum ersten Mal am 20. Juli 1969 auf dem Mond. Der erste Mensch, welcher als erster die Mondoberfläche betrat war Neil Armstrong, Kommandeur der US-Mission Apollo 11. Der erste Mondrover, der auf dem Mond landete, war am 17. November 1970 das sowjetische Raumschiff Lunokhod 1 als Teil des Lunokhod-Programms. Bis heute war Eugene Cernan der letzte Mensch, der im Dezember 1972 im Rahmen der Apollo 17 Mission auf dem Mond stand.

Mondgesteinsproben wurden durch drei Luna-Missionen (Luna 16, 20 und 24) und die Apollo-Missionen 11 bis 17 (mit Ausnahme von Apollo 13, bei welcher die Mondlandung abgebrochen wurde) zur Erde gebracht.

Von Mitte der 1960er bis Mitte der 1970er Jahre gab es 65 Mondlandungen (mit 10 allein im Jahr 1971), aber nach Luna 24 im Jahr 1976 hörten sie plötzlich auf. Die Sowjetunion konzentrierte sich auf die Venus und Raumstationen und die USA auf dem Mars und darüber hinaus sowie auf die Programme Skylab und Space Shuttle.

Vor dem Wettlauf ins All hatten die USA bereits Projekte für wissenschaftliche und militärische Mondbasen: das Lunex-Projekt und Project Horizon. Neben Landungen mit Besatzung umfassten die aufgegebenen Mondprogramme mit sowjetischer Besatzung den Bau einer Mehrzweck-Mondbasis "Zvezda", das erste detaillierte Projekt mit entwickelten Modellen von Expeditionsfahrzeugen und Oberflächenmodulen.

Nach 1990

Cassini–Huygens hat dieses Bild während seines Fluges am Mond vorbei aufgenommen, bevor es zum Saturn reiste

1990 besuchten Japanische Raumfahrer den Mond mit dem Raumschiff Hiten und platzierte als Drittland ein Objekt in der Umlaufbahn des Mondes. Das Raumschiff setzte die Hagoromo-Sonde in die Mondumlaufbahn frei, aber der Sender versagte, wodurch eine wissenschaftliche Verwendung des Raumfahrzeugs verhindert wurde. Im September 2007 startete Japan das Raumschiff SELENE mit dem Ziel, "wissenschaftliche Daten über den Ursprung und die Entwicklung des Mondes zu erhalten und die Technologie für die zukünftige Monderkundung zu entwickeln", so die offizielle JAXA-Website.

Die Europäische Weltraumorganisation hatte am 27. September 2003 eine kleine, kostengünstige Mondorbitalsonde namens SMART 1 auf den Markt gebracht. Das Hauptziel von SMART 1 bestand darin, dreidimensionale Röntgen- und Infrarotbilder der Mondoberfläche aufzunehmen. SMART 1 trat am 15. November 2004 in die Mondumlaufbahn ein und machte bis zum 3. September 2006 Beobachtungen, als es absichtlich gegen die Mondoberfläche stürzte, um die Aufprallfahne zu untersuchen.

China hat das chinesische Monderkundungsprogramm zur Erforschung des Mondes gestartet und untersucht die Aussicht auf Mondabbau, insbesondere nach dem Isotop Helium-3 zur Verwendung als Energiequelle auf der Erde. China startete am 24. Oktober 2007 den Mondorbiter Chang'e 1. Ursprünglich für eine einjährige Mission geplant, war die Chang'e 1-Mission sehr erfolgreich und wurde um weitere vier Monate verlängert. Am 1. März 2009 wurde Chang'e 1 nach Abschluss der 16-monatigen Mission absichtlich auf die Mondoberfläche abgestürzt. Am 1. Oktober 2010 startete China den Mondorbiter Chang'e 2. China landete den Rover Chang'e 3 am 14. Dezember 2013 auf dem Mond und war damit das dritte Land, welches einen Rover erfolgreich auf dem Mond landete. Chang'e 3 ist das erste Raumschiff, das seit Luna 24 im Jahr 1976 auf der Mondoberfläche erfolgreich landete. Da die Mission Chang'e 3 ein Erfolg war, wurde der Backup-Lander Chang'e 4 für die neuen Missionsziele neu ausgerichtet. China startete am 7. Dezember 2018 die Chang'e 4-Mission zur Mondrückseite. Am 3. Januar 2019 landete Chang'e 4 auf der Rückseite des Mondes. Der Staub an einigen Stellen auf der anderen Seite des Mondes ist nachweislich bis zu 12 Meter tief.

Indiens nationale Weltraumagentur, die Indian Space Research Organization (ISRO), startete am 22. Oktober 2008 Chandrayaan-1, einen nicht bemannten Mondorbiter. Die Mondsonde sollte ursprünglich den Mond zwei Jahre lang umkreisen, mit wissenschaftlichen Zielen, einen dreidimensionalen Atlas der nahen und fernen Seite des Mondes zu erstellen und eine chemische und mineralogische Kartierung der Mondoberfläche durchzuführen. Zu Chandrayaans vielen Errungenschaften gehörte die Entdeckung der weit verbreiteten Präsenz von Wassermolekülen im Mondboden. Dieser Mission folgte Chandrayaan-2, welche am 22. Juli 2019 startete und am 20. August 2019 in die Mondumlaufbahn eintrat. Chandrayaan-2 beförderte auch Indiens ersten Rover, dieser stützte aber ab.

Animation der Flugbahn des Lunar Reconnaissance Orbiter vom 23 Juni 2009 bis 30 Juni 2009

Die Ballistic Missile Defense Organization und die NASA starteten 1994 die Raumsonde Clementine und 1998 die Sonde Lunar Prospector. Die NASA startete am 18. Juni 2009 den Lunar Reconnaissance Orbiter, welcher Bilder von der Mondoberfläche sammelte. Dieser trug auch den Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS), der die mögliche Existenz von Wasser im Cabeus-Krater untersuchte. GRAIL ist eine weitere Mission, die 2011 gestartet wurde.

Die erste kommerzielle Mission zum Mond war die Manfred Memorial Moon Mission (4M) unter der Leitung von LuxSpace, einer Tochtergesellschaft der deutschen OHB AG, durchgeführt. Die Mission wurde am 23. Oktober 2014 mit dem chinesischen Chang'e 5-T1-Testraumschiff gestartet, das an der oberen Stufe einer Long March 3C/G2-Rakete angebracht war. Das 4M-Raumschiff flog am 28. Oktober 2014 zum Mond, danach trat es in die elliptische Erdumlaufbahn ein und überschritt seine geplante Lebensdauer um das Vierfache.

Der von Israel Aerospace Industries und SpaceIL betriebene Beresheet-Lander traf am 11. April 2019 nach einem fehlgeschlagenen Landeversuch auf den Mond auf.

Geplante Missionen

Nach dem aufgegebenen US Constellation-Programm wurden von Russland, Europa (ESA), China, Japan und Indien Pläne für Flüge mit Besatzung gefolgt von Mondbasen angekündigt. Alle von ihnen beabsichtigen, die Erforschung des Mondes zuerst mit unbemannten Raumfahrzeugen fortzusetzen.

China plante 2017 eine Probenrückführungsmission mit dem Raumschiff Chang'e 5 durchzuführen. Diese Mission wurde jedoch aufgrund des Ausfalls der Trägerrakete Langer Marsch 5 verschoben.

Indien hat für 2021 vor eine weitere Mondmission zu starten: die Chandrayaan-3, wobei es eine mögliche Zusammenarbeit mit Japan prüft, um 2024 mit der Lunar Polar Exploration Mission die Mondpolare zu erforschen.

Russland kündigte auch Pläne an, sein zuvor eingefrorenes Projekt Luna-Glob, ein nicht bemannter Lander und Orbiter, wieder aufzunehmen, dessen Start für 2021 geplant war. Im Jahr 2015 gab Roscosmos bekannt, dass Russland plane, bis 2030 einen Astronauten auf dem Mond zu bringen und den Mars der NASA zu überlassen. Ziel sei es, gemeinsam mit der NASA zu arbeiten und ein Weltraumrennen zu vermeiden. Das russische Orel-Raumschiff soll dabei 2025 Raumfahrer in die Mondumlaufbahn schicken. Die russische Lunar Orbital Station soll dann ab 2030 um den Mond kreisen.

Im August 2007 gab die NASA bekannt, dass alle zukünftigen Missionen und Erkundungen des Mondes vollständig mit dem SI-System durchgeführt werden. Dies soll getan werden, um die Zusammenarbeit mit Raumfahrtagenturen anderer Länder zu verbessern, die das metrische System bereits verwenden. 2018 veröffentlichte die NASA Pläne zur Rückkehr zum Mond mit kommerziellen und internationalen Partnern im Rahmen einer Explorationskampagne, aus der das Artemis-Programm und die Commercial Lunar Payload Services (CLPS) hervorgingen. Seit 2019 vergibt die NASA Verträge über die Entwicklung neuer Lieferservices für kleine lunar payload delivery services, die Entwicklung von Rovern und die Durchführung weiterer Untersuchungen auf der Mondoberfläche vor einer bemannten Mission. Das Artemis-Programm umfasst mehrere Flüge des Orion-Raumfahrzeugs und Mondlandungen von 2022 bis 2028.

Siehe auch

 

• Mondkolonisation
• Liste von künstlichen Objekten auf dem Mond
• Mondlandung

Weblinks

• Interaktive Webdokumentation über den Mond – ESA
• Zeitachse der Mondmissionen – NASA

Einzelnachweise

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