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MOND
Wassersuche mithilfe von Lasern
Redaktion / idw / Pressemitteilung des Laser Zentrums Hannover e.V.
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30. Dezember 2019

An den Polen des Mondes haben Sonden in den vergangenen Jahren Hinweise auf Wasser gefunden, was diese Regionen zu einem interessanten Ziel für künftige Missionen macht. Doch wie lässt sich Wasser hier sicher nachweisen? Diese Frage versucht man im Rahmen des Projekts LUVMI-X zu beantworten - durch die Entwicklung eines speziellen Lasersystems für die Spektroskopie.

Mond - Polarregion

Das LZH entwickelt im Projekt LUVMI-X einen kälteresistenten Laser für die Suche nach flüchtigen Elementen, wie Wasser, in den Polarregionen des Mondes. Bild: ESA/SMART-1/AMIE camera team/Space Exploration Institute, CC BY-SA 3.0 IGO [Großansicht]

Lange Zeit wurde angenommen, auf dem Mond gäbe es kein Wasser. Doch die Beweise dafür mehren sich. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) arbeitet nun im Projekt LUVMI-X (die Abkürzung steht für "Lunar Volatile Mobile Instrumentation Extended") mit daran, einen Laser zu entwickeln, mit dem sich Wasser oder andere flüchtige Bestandteile direkt vor Ort in den Polarregionen des Mondes aufspüren lassen. In den Polarregionen des Mondes ist die Wahrscheinlichkeit Wasser oder andere flüchtige Bestandteile zu finden am höchsten, da diese dort gefroren vorliegen.

Um sie nachweisen zu können, entwickelt das LZH im Rahmen des Projekts LUVMI-X einen Laser für ein "Laser-induced breakdown spectroscopy" (LIBS)-System. Die Laserstrahlung des Systems zerlegt Moleküle in ihre Atome. Dabei entsteht ein Plasma und die Atome senden ein für sie charakteristisches Spektrum aus. Das Spektrum dieses Plasmas lässt sich daraufhin mit Spektren bekannter atomarer Zusammensetzungen vergleichen und so die Elemente in der Probe bestimmen. Das LZH arbeitet bei LUVMI-X zusammen mit dem Institut für Optische Sensorsysteme des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der OHB System AG am LIBS-System.

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Ein solcher Laser muss nicht nur klein, kompakt und robust sein, sondern er muss selbst in extrem kalten Gebieten mit Temperaturen von deutlich weniger als -100 Grad Celsius zuverlässig funktionieren. Solche Temperaturen sind für herkömmliche Lasersysteme problematisch. Das fertige System soll vom DLR-Institut für Optische Sensorsysteme an Regolithsimulant, ein Stoff, der dem Mondstaub sehr nahekommt, getestet werden. Interessant ist dabei zum Beispiel, wie sich das Plasma im Vakuum ausbreitet und welche Parameter notwendig sind, um die Messung trotz der widrigen Umstände möglich werden zu lassen.

Die Tieftemperaturtests wird die OHB System AG durchführen, die außerdem den optischen Kopf des Instruments entwickeln. Ein Ziel des Projekts LUVMI-X ist ein erster Laborprotoyp für Vorabtests. Langfristig soll das Lasersystem in einen Mondrover integriert werden. Die Entwicklung dieses Rovers und weiterer Messinstrumente ist ebenfalls Teil des Forschungsprojekts.

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siehe auch
Mond: Drei Sonden entdecken Wasser auf dem Mond - 24. September 2009
Links im WWW
Laser Zentrum Hannover e.V.
LUVMI-X - Projektwebsite
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