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SELENE-2
Seismometer-Tests im Schwarzwald
Redaktion / idw / Pressemitteilung des KIT
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13. Juli 2012

Mit der japanischen Mondmission Selene-2 sollen in einigen Jahren auch mehrere empfindliche Seismometer auf den Erdtrabanten gelangen, um neue Daten über die geheimnisvollen Mondbeben zu liefern. Die Instrumente werden gegenwärtig in einem Bergwerk im Schwarzwald auf ihre Tauglichkeit getestet und könnten auch einmal auf dem Mars zum Einsatz kommen.

Seismometer

Seismometer wie dieser Prototyp werden für ihren Mond- und Marseinsatz derzeit am Black Forest Observatorium getestet. Foto: KIT / Rudolf Widmer-Schnidrig / idw

Der Mond wird immer wieder durch lokale Beben erschüttert - Erkenntnisse über deren Ursprung und Stärke sind wichtig, um beispielsweise Mondbasen für Astronauten bebensicher aufbauen zu können oder Rückschlüsse über den inneren Aufbau des Monds zu erhalten. Um die Beben und auch die Auswirkungen der Gravitationsbeschleunigungen, also der Schwerkraft, zu untersuchen, soll bei der japanischen Mondmission Selene-2 ein Instrumentenpaket mit mehreren Seismometern auf der Mondoberfläche installiert werden.

Das Kernstück dieser geophysikalischen Mission ist ein neu entwickeltes, sehr breitbandiges Seismometer, das Wissenschaftler am Institut de Physique du Globe in Paris (IPGP) in Kooperation mit der ETH Zürich und dem Max Plank Institut für Sonnensystemforschung entwickelt haben. Das Seismometer soll das ganze Signalspektrum von sehr häufigen lokalen Mondbeben bis hin zu den Gravitationsbeschleunigungen von Erde und Mond abdecken. Ergänzend kommen drei kurzperiodische Seismometer der japanischen Raumfahrtbehörde Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) hinzu, mit denen hochfrequente Erschütterungen in alle drei Raumrichtungen gemessen werden sollen.

Zudem könnte das breitbandige Seismometer auch auf dem Mars zum Einsatz kommen, wenn sich die amerikanische Weltraumbehörde NASA dazu entschließt, die Mission Insight als die Discovery-Mission auszuwählen, die im Jahr 2016 starten soll (astronews.com berichtete): Die Wissenschaftler würden mit dem Instrument dann unter anderem Marsbeben, die Eigenschwingungen des Planeten, welche möglicherweise durch Beben oder durch Turbulenzen in der Marsatmosphäre angeregt werden, sowie die Schwerewirkung des Marstrabanten Phobos messen.

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Noch bis zum Freitag der kommenden Woche testen die Konstrukteure der Selene-2-Mission jetzt die Mondseismometer am Black Forest Gemeinschaftsobservatorium (BFO) in Schiltach im Schwarzwald auf ihre Tauglichkeit. Das BFO ist eine gemeinsame Einrichtung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und der Universität Stuttgart. "Die Testbedingungen am BFO sind weltweit einmalig", sagt der KIT-Wissenschaftler und BFO-Mitarbeiter Dr. Thomas Forbriger. Denn die Einrichtung gehöre mit ihrer abgeschiedenen Lage in einem stillgelegten Bergwerk einerseits zu den ruhigsten, von Störquellen kaum beeinflussten Stationen des globalen seismologischen Netzwerkes. "Zudem definiert das BFO mit seinem langjährig betriebenen Instrumentarium die erreichbare Empfindlichkeit für seismische Messungen auf der Erde, die Instrumente am BFO gelten somit weltweit als Standardgröße."

In der kommenden Woche werden die Seismometer in eine Vakuumkammer eingebaut, mit der die Wissenschaftler die Bedingungen auf dem Mond bestmöglich simulieren und so die Geräte auf ihre Einsatzbereitschaft prüfen können.

Mit der Selene-2-Mission knüpfen die Wissenschaftler an die geophysikalischen Untersuchungen der Apollo-Programms an: Zwischen 1969 und 1972 hatten Astronauten bereits ein Seismometer-Netzwerk auf der Mondoberfläche installiert, um Beben zu registrieren. Die Messergebnisse hatten damals ergeben, dass es vier verschiedene Arten von Mondbeben gibt: Beben um 700 Kilometer unter der Mondoberfläche, Nachwirkungen eines Kometen- oder Asteroideneinschlags, Ausbrüche, die durch eine rasche Erhitzung der Oberfläche ausgelöst werden sowie Mondbeben, die nur 20 bis 30 Kilometer unter der Mondoberfläche passieren.

Insbesondere vom breitbandigen Seismometer mit einem im Vergleich zu den bei der Apollo-Mission eingesetzten Instrumenten erheblich vergrößerten Empfindlichkeit erhoffen sich die Wissenschaftler nun neue Einblicke ins Innere des Mondes und - wenn die InSight-Mission denn ausgewählt wird - des Mars, die zur Lösung derzeit offener Fragen wie etwa die Größe und Zusammensetzung des Mond- und Marskerns oder die detaillierte Mantelstruktur beitragen können.

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siehe auch
Marsmissionen: Aus GEMS wird InSight - 2. März 2012
Selene-2: Mainzer Forscher nehmen Mond ins Visier - 1. Juli 2011
Mars-Missionen: Ein Maulwurf für den roten Planeten - 27. Mai 2011
Links im WWW
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
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