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LUNAR RECONNAISSANCE ORBITER
Die Spuren der GRAIL-Sonden Ebb und Flow
von Stefan Deiters
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20. März 2013

Im Dezember endete die GRAIL-Mission zur Kartierung des Schwerefelds des Mondes mit einem Absturz der beiden Sonden Ebb und Flow in der Nähe des Nordpols des Erdtrabanten. Die NASA-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter konnte zwar nicht den Absturz selbst, aber die Folgen des Einschlags beobachten: Die Bilder zeigen die kleinen Krater, die Ebb und Flow auf dem Mond hinterlassen haben.

Flow

Der Einschlagkrater der GRAIL-Sonde Flow. Bild: NASA / GSFC / Arizona State University [animierte vergrößerte Gegenüberstellung der beiden Regionen vor und nach dem Einschlag der GRAIL-Sonden]

Die beiden Sonden der GRAIL-Mission, Ebb und Flow, hatten im vergangenen Jahr den Mond in Formation umkreist und dabei das Schwerefeld des Erdtrabanten mit bislang unerreichter Genauigkeit vermessen. Am 17. Dezember 2012 ging die Mission durch einen Aufprall in der Nähe des Mondnordpols zu Ende (astronews.com berichtete). Die Absturzstelle war von der NASA anschließend nach der im vergangenen Jahr verstorbenen ersten US-amerikanischen Astronautin, Sally Ride, benannt worden.

Schon seit längerer Zeit kreist auch die NASA-Sonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) um den Mond und macht unter anderem detaillierte Aufnahmen der Mondoberfläche. Das LRO-Team wurde vom GRAIL-Team drei Wochen vor dem geplanten Missionsende über die Koordinaten des Absturzes informiert. So gelang es, den Kurs der Sonde so anzupassen, dass eine Beobachtung der GRAIL-Einschläge möglich wurde.

Die Stellen, an denen Ebb und Flow auf die Mondoberfläche auftrafen, lagen allerdings zum Zeitpunkt des Einschlags im Dunklen, so dass das LRO-Team mit den Beobachtungen warten musste, bis der dabei aufgewirbelte Staub so weit aufgestiegen war, dass er vom Sonnenlicht beschienen wurde. Sie beobachteten die Staubwolke mit einem Spektrographen und konnten darin Spuren von Quecksilber und von atomarem Wasserstoff nachweisen.

"Die Beobachtung von Quecksilber passt zu den Daten, die wir beim Einschlag der Sonde LCROSS im Oktober 2009 gemessen haben", so John Keller, LRO-Projektwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA. Allerdings war die Sonde LCROSS in einen dunklen und kalten Mondkrater am Südpol des Erdtrabanten gestürzt und Quecksilber ist ein leicht flüchtiger Stoff. "Die Tatsache, dass wir bei GRAIL Quecksilber gefunden haben, war keine Überraschung - dieses Element sollte es noch von der Entstehung des Mondes geben", so Keller. Überraschend sei allerdings die Menge gewesen, die offenbar noch auf der Oberfläche vorhanden war, obwohl diese sehr lange Zeit den harschen Bedingungen des Weltraums ausgesetzt gewesen ist.

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"Die Daten geben uns einen Eindruck davon, wie sich flüchtige Stoffe auf dem Mond verteilen", so Keller. "Sie liefern Vergleichspunkte für Modelle über den Transport dieser Stoffe, insbesondere für Modelle, die beschreiben, wie dieses Material von wärmere in kältere Gebiete des Mondes gelangt."

Der Kamera Lunar Reconnaissance Orbiter Camera (LROC) an Bord des LRO ist es auch gelungen, Bilder der Krater zu machen, die durch den Aufprall von Ebb und Flow entstanden sind, obwohl diese nur eine recht geringe Größe haben. "Die beiden Raumsonden waren vergleichsweise klein und hatten etwa die Größe einer Waschmaschine und eine Masse von rund 200 Kilogramm", so Mark Robinson von der Arizona State University, der verantwortliche Wissenschaftler für LROC.

Ebb und Flow sind mit einer Geschwindigkeit von 6.070 Kilometern pro Stunde auf die Mondoberfläche geprallt. Die Krater dürften zwischen vier und sechs Meter durchmessen, wobei sich bei beiden Auswurfmaterial erkennen lässt, das eine dunkle Farbe hat. "Frische Einschlagkrater auf dem Mond sind normalerweise hell. Diese könnten eventuell deswegen dunkel sein, weil das Material sich mit Trümmern der Sonde vermischt hat", vermutet Robinson.

Die beiden Sonden sind in einem Abstand von rund 30 Sekunden auf die südliche Flanke eines Bergmassivs aufgeschlagen, das sich etwa 2.500 Meter über die umgebende Landschaft erhebt. Die Einschlagstellen befinden sich in einer Höhe von 700 und 1.000 Metern und sind rund 2.200 Meter voneinander entfernt.   

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Links im WWW
Lunar Reconnaissance Orbiter, Seite der NASA
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