China gelang eine historische Leistung, indem es im Juni 2024 die erste Probe überhaupt von der anderen Seite des Mondes zurückbrachte. Sein Mondlander Chang’e 6 nutzte einen Roboterbagger und einen Bohrer, um rund zwei Kilo Steine und Erde einzusammeln. Diese Proben kehrten am 25. Juni 2024 zur Erde zurück.
Chang’e 6 baut auf den Erfolgen zweier früherer chinesischer Missionen auf: Chang’e 4, die sanft auf der anderen Seite des Mondes landete und einen Rover zur Erkundung der Oberfläche einsetzte, und Chang’e 5, die Proben vom Mond zurückbrachte nahe Seite des Mondes.
Wissenschaftler hoffen, dass Proben von Chang’e 6 nicht nur wichtige geologische Erkenntnisse über den Mond liefern, sondern auch ihr Verständnis der Erde und der alten Geschichte des Sonnensystems verbessern.
Mondforscher wie ich sind seit der Luna-3-Mission der Sowjetunion im Jahr 1959 von der Rückseite des Mondes fasziniert, als sich herausstellte, dass sich die Rückseite des Mondes stark von der Vorderseite des Mondes unterscheidet.
Die dunkle Seite des Mondes
Da die andere Seite des Mondes immer der Erde zugewandt ist, kann die andere Seite nur mit Raumfahrzeugen gesehen werden. Die andere Seite liegt nicht ständig im Dunkeln: Sie wechselt wie an jedem Ort auf dem Mond zwischen zwei Wochen Tag und zwei Wochen Nacht.
Mit Raumsonden aufgenommene Bilder zeigen, dass etwa ein Drittel der Oberfläche der Mondvorderseite aus dunklen, glatten Ebenen besteht, während nur etwa 1 % der Mondrückseite aus diesen Ebenen besteht.
Diese dunklen Ebenen waren einst vulkanische Lavaströme, ähnlich denen auf der Erde in Hawaii, Ost-Washington und Indien.
Bilder aus der Mondumlaufbahn zeigen den Forschern, dass diese Ebenen einst Vulkanschlote, Kegel, Kuppeln, eingestürzte Gruben und Kanäle enthielten.
Nur die Missionen Chang’e 4 und Chang’e 6 landeten auf der anderen Seite des Mondes, während 25 Raumschiffen eine erfolgreiche sanfte Landung auf der nahen Seite gelang. Eine Landung auf der anderen Seite ist schwieriger, da das Missionskontrollzentrum das Raumschiff nicht sehen oder direkt mit ihm kommunizieren kann. Daher wird ein zweites Raumschiff benötigt, um Informationen zwischen dem Lander und der Erde weiterzuleiten. China nutzte seinen umlaufenden Satelliten Queqiao-2, der im März 2024 gestartet wurde.
Chang’e 6 Touchdown
Am 6. Juni 2024 landete Chang’e 6 im riesigen Südpol-Aitken-Becken, 2.500 km breit und 8 km tief. Es handelt sich um die größte Einschlagsstruktur im Sonnensystem: eine schalenförmige Struktur, die entsteht, wenn ein Asteroid mit einem Körper kollidiert und eine gewaltige Explosion verursacht.
Über dem Südpol-Aitkin befindet sich eine etwas jüngere und viel kleinere Einschlagstruktur namens Apollo Basin mit einem Durchmesser von etwa 492 km.
Einschlagbecken legen die Tiefen des Mondes frei wie ein Bohrkern. Beispielsweise könnte der Einschlag, der das Südpol-Aitkin-Becken geschaffen hat, einen Teil der Mondkruste entfernt und Material in Tiefen von bis zu 100 km freigelegt haben. Der anschließende Apollo-Einschlag hätte dann noch mehr Material entfernt. Die zurückgegebenen Proben werden daher wahrscheinlich andere Gesteine enthalten als die aktuelle Probensammlung.
Chang’e 6 landete hier, auf einigen der seltenen Vulkanablagerungen auf der anderen Seite. Die Analyse der Zusammensetzung des von Chang’e 6 zurückgebrachten Vulkangesteins könnte den Forschern helfen zu verstehen, warum die sichtbare Seite so viele vulkanische Ablagerungen aufweist. Wissenschaftler werden außerdem in der Lage sein, das Alter dieser Gesteine auf der gegenüberliegenden Seite mit dem von Gesteinen aus Vulkanausbrüchen auf der gegenüberliegenden Seite zu vergleichen, die vor etwa 3,9 bis 3,2 Milliarden Jahren stattfanden.
Die Messung des wahren Alters von Gesteinen wird Wissenschaftlern dabei helfen, andere Methoden zu verfeinern, beispielsweise das Zählen von Kratern, die zur Schätzung des Alters von Oberflächenformationen auf Planeten verwendet werden.
Da sich auf Planeten im Laufe der Zeit immer mehr Krater ansammeln, können Forscher das Alter der Planetenoberfläche abschätzen, indem sie die Anzahl der Krater, die sie zählen können, mit der Anzahl der von einem simulierten Modell erzeugten Krater vergleichen. Allerdings ist die Kraterzählung nicht sehr genau. Mithilfe tatsächlicher Gesteinsproben können Forscher herausfinden, wie diese Methoden verbessert werden können.
Entdecken Sie die Geheimnisse der geschmolzenen Vergangenheit des Mondes
Forscher gehen davon aus, dass der Mond, wie einige Gesteinsplaneten, einst fast vollständig geschmolzen war. Für einen kurzen Zeitraum zu Beginn seiner Geschichte bestand der Mond also nur aus Lava und wenig oder gar keinem festen Gestein.
Der Landeplatz von Chang’e 6 könnte Material aus dem Mondmantel, der Schicht unter seiner Kruste, enthalten. Diese Proben könnten Wissenschaftlern helfen zu verstehen, wie sich der Mond aus einem Ozean aus Magma in geologische Schichten, nämlich eine verfestigte Kruste, einen Mantel und einen Kern, entwickelte.
Die aus diesen Proben gesammelten Daten könnten auch Hinweise darauf geben, wie sich die Erde in den späteren Stadien der Planetenentstehung entwickelt hat. Wissenschaftler sagen voraus, dass vor etwa 4 Milliarden Jahren viele Asteroiden und Kometen Gesteinsplaneten wie die Erde trafen. Diese Periode wird als Periode der „Mondkatastrophen“ bezeichnet. Die Untersuchung einiger Gesteine aus Kratereinschlägen auf dem Mond könnte Wissenschaftlern dabei helfen, mehr über diese Ära zu erfahren.
Da das Südpol-Aitkin-Becken die älteste und am besten erhaltene Struktur auf dem Mond ist, kann es Hinweise darauf geben, ob die Anzahl der Einschläge, die das Becken gebildet haben, über einen längeren Zeitraum, z. B. 500 Millionen Jahre oder kürzer, stattgefunden hat Beispiel 200 Millionen Jahre. Die Kenntnis der Zeitskala würde es ermöglichen, die Intensität der Einschläge während der Entstehung des Sonnensystems abzuschätzen.
Ein wissenschaftliches Geschenk von der anderen Seite
Außerirdische Materialien – wie Proben vom Mond, Mars, Asteroiden und Kometen – sind die Geschenke, die immer wieder gegeben werden.
Wissenschaftler werden diese Proben in Laboren aufbewahren, um sie zu konservieren. Durch diesen Prozess werden einige der wertvollen Proben zur Analyse mit modernster Ausrüstung verteilt. Der Rest wird gespeichert, damit zukünftige Generationen von Wissenschaftlern neue Fragen untersuchen können, die in Jahrzehnten auftauchen.
Die Wissenschaft bringt den größten Fortschritt, wenn Wissenschaftler Ideen, Daten und Proben austauschen. Ende 2023 stellte die chinesische Raumfahrtbehörde die Proben von Chang’e 5 einer Gruppe internationaler Forscher zur Verfügung. Ich gehe davon aus, dass es ein ähnliches Sample-Sharing-Programm für Chang’e 6-Samples geben wird.
Dieses Teilen erfolgt jedoch nicht in beide Richtungen. Aufgrund des Wolf Amendment, das es der NASA verbietet, Gelder für die Zusammenarbeit mit China bei Programmen zu verwenden, kann die NASA die von ihr gesammelten Proben nicht direkt an chinesische Forscher weitergeben.
Zu Chinas zukünftigen Monderkundungsprojekten gehören die für 2026 bzw. 2028 geplanten Missionen Chang’e 7 und 8. Diese Missionen werden am Südpol landen, um dort nach Wassereis, Kohlendioxideis (auch Trockeneis genannt) und Methan zu suchen Form von Eis. Der kürzlich abgesagte VIPER-Rover der NASA hatte ähnliche Ziele. Diese Missionen werden China dabei helfen, den Standort seiner für 2030 geplanten Internationalen Mondforschungsstation zu bestimmen.
Dieser Artikel wurde von The Conversation erneut veröffentlicht, einer unabhängigen, gemeinnützigen Nachrichtenorganisation, die Ihnen vertrauenswürdige Fakten und Analysen liefert, die Ihnen helfen, unsere komplexe Welt zu verstehen. Es wurde geschrieben von: Jeffrey Gillis-Davis, Kunst und Wissenschaft an der Washington University in St. Louis
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Jeffrey Gillis-Davis arbeitet nicht für ein Unternehmen oder eine Organisation, die von diesem Artikel profitieren könnte, berät nicht, besitzt keine Anteile daran und erhält keine Finanzierung von diesen und hat keine relevanten Verbindungen außerhalb seiner Universitätsposition angegeben.