Der Mondsüdpol ist ein reiches Ziel für das Mondziel 2024 der NASA

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Die NASA-Raumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) zeigte, dass bis zu 22 Prozent des Materials, das im Shackleton-Krater am Mondsüdpol gefunden wurde, aus Eis bestehen könnte. Dieses geteilte Bild zeigt eine Höhenkarte (links) und eine schattierte Reliefkarte (rechts) von Shackleton. (Bildnachweis: NASA / Zuber, M.T. et al., Nature, 2012)



Als Vizepräsident Pence die NASA dazu aufforderte, bis 2024 Menschen auf den Mond bringen während einer Ankündigung letzte Woche zielte er auf den südlichen Mondpol, ein Gebiet, das sowohl an Wasser als auch an Wissenschaft reich ist.



Die Landung an diesem Ort könnte das langfristige Überleben der Astronauten auf dem Mond unterstützen und möglicherweise den Grundstein dafür legen, zukünftige Teams weiter ins Sonnensystem zu bringen.

'Wir wissen schon seit einiger Zeit, dass die Pole des Mondes einzigartige Umgebungen sind', sagte Noah Petro, ein NASA-Mondastronom in Greenbelt, Maryland, per E-Mail gegenüber guesswhozoo.com. Petro ist ein Projektwissenschaftler für die Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)-Mission der NASA, die derzeit den nächsten Nachbarn der Erde umkreist. Beobachtungen von LRO und anderen Raumfahrzeugen haben bestätigt, dass sich in Kratern am Südpol des Mondes Wassereis versteckt. Polarwasser oder Eis könnten Astronauten sowohl Luft und Treibstoff als auch Wasser zum Trinken liefern.



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Die Erforschung „des Südpols mit der Möglichkeit von Wasser und/oder Eis hat den zusätzlichen Vorteil, eine Ressource für die zukünftige Nutzung zu finden“, sagte Petro.

Warum Südpol?

Als Apollo-Astronauten vor 50 Jahren den Mond besuchten, galt er als trocken und unfruchtbar. Aber die Proben, die sie zurückschickten, erzählten schließlich eine andere Geschichte. In den letzten Jahren haben Wissenschaftler herausgefunden, maßgebliche Mengen “ von Hydroxyl – einer Chemikalie, die beide Bestandteile von Wasser enthält – in den Mondgesteinen, die von den Astronauten Apollo 15, 16 und 17 nach Hause gebracht wurden.



Während Wasser unter der Mondoberfläche weit verbreitet sein kann, hat das letzte Jahrzehnt oder so gezeigt, dass die permanent beschatteten Regionen der Pole wasserstoffreiche Ablagerungen verbergen, die in einigen Fällen als Wassereis nachgewiesen wurden, unter den oberen drei Fuß (einem Meter) von der Mondregolith.

Während Wasser eine Voraussetzung für das Überleben des Menschen ist, ist ein kühles Getränk Mondwasser nicht der einzige Grund, warum Eis wertvoll sein könnte. Nach der Verarbeitung könnte der Sauerstoff Dampf erzeugen, der verwendet werden könnte, um einen benötigten Teil der atembaren Atmosphäre der Astronauten zu liefern. Es könnte auch in Wasserstoff- und Sauerstoffkomponenten getrennt werden, um als Raketentreibstoff verwendet zu werden.

'Diese vom Mond abgebauten Ressourcen könnten möglicherweise den Bedarf für den Start von Ressourcen von der Erde reduzieren, was die Kosten für die Erforschung des Weltraums erheblich senken kann', sagte Debra Needham, eine Planetenwissenschaftlerin am Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama, gegenüber Space. com.



Es wird bereits darüber diskutiert, den Mond als Ausgangspunkt für den Mars zu nutzen. Durch die Verarbeitung von Mondeis zu Treibstoff könnten Missionsplaner dazu beitragen, die Materialmenge, die von der Erde in den Weltraum befördert wird, zu reduzieren und so die Kosten zu senken. Dies könnte wiederum dazu beitragen, die menschliche Erforschung über unseren Planeten hinaus voranzutreiben.

'Je weiter sich die Menschen in den Weltraum vorwagen, desto wichtiger wird es, Materialien und Produkte mit lokalen Ressourcen herzustellen', sagte Petro.

Vor Ihrem Besuch

Es gibt noch eine Reihe von Dingen, die getan werden müssen, bevor Menschen wieder Stiefel auf den Mond setzen. Während an den Mondpolen wasserreiches Material identifiziert wurde, wollen Wissenschaftler immer noch herausfinden, wie viel davon Wasser und wie viel Eis ist.

„LRO hat erstaunliche Arbeit geleistet, uns zu sagen, dass dort etwas Interessantes vor sich geht, aber wir sollten mehr wissen, bevor wir Menschen schicken“, sagte Petro.

Needham stimmt dem zu und fügt hinzu, dass noch viel Unsicherheit über die Verteilung und Reinheit des wasserreichen Materials besteht – Informationen, die sich auf die Gewinnung und Verwendung des Materials auswirken könnten.

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Die Technologie zur Umwandlung von Wasser in Kraftstoff steckt noch in den Kinderschuhen. Einer der CubeSats, der ausgewählt wurde, um dem Space Launch System (SLS) der NASA beizutreten erster Flug wird sich auf ein Wasserelektrolyse-Antriebssystem verlassen. Durch das Zappen des Wassers mit Elektrizität werden die Bindungen zwischen Wasserstoff und Wasser aufgebrochen, wodurch ein leicht brennbarer Treibstoff für den Satelliten entsteht. Im Weltraum wird der winzige Satellit den Prozess in der Schwerelosigkeit testen.

Ein weiteres Problem für menschliche Entdecker ist der Mondtag, der 14 Erdtage lang ist. Außerdem steht die Sonne an den Polen extrem tief am Himmel und wirft im Laufe des Tages tiefe Schatten. Needham sagte, dass solche Schatten große Temperaturschwankungen verursachen, Kommunikationswege blockieren und die Bedienung einiger Instrumente erschweren würden, die Astronauten mit sich führen könnten.

'Diese Herausforderungen erfordern kreative Lösungen, die zwar erreichbar sind, aber zusätzliche Hilfe von Ressourcen im Orbit erfordern', sagte Needham und fügte hinzu, dass sie die Kosten und die Komplexität bei der Planung einer Mission zu den Mondpolen in die Höhe treiben könnten. Das heißt aber nicht, dass sich solche Missionen nicht lohnen würden.

'Das Wissen und die Ressourcen, die wir durch die Bewältigung dieser Herausforderungen gewinnen können, sind enorm', sagte Needham.

Vor der Einrichtung eines permanenten Mondaußenpostens müssen Ingenieure auch nachhaltige Erkundungseinrichtungen entwickeln, die es Astronauten ermöglichen, sicher von der Erde zu fliehen, zum Mond zu reisen, aus der Umlaufbahn zur Oberfläche zu gelangen und sicher nach Hause zurückzukehren. Die NASA müsste auch langfristige Vermögenswerte für Unterkunft und Mobilität sowie Probensammlung und -lagerung aufbauen. Needham sagte, dass die NASA viele dieser Herausforderungen meistert, zum Teil durch ihre Arbeit mit der SLS sowie durch die Zusammenarbeit mit internationalen Partnern an anderen Komponenten. Die Ergebnisse werden Astronauten helfen, nicht nur den Mond zu erkunden, sondern auch weiter in das Sonnensystem vorzudringen.

'Es gibt sicherlich noch viel zu tun, aber wir sind auf dem Weg, neue Teile des Mondes zu erkunden und unsere Fähigkeit zu beweisen, andere Ziele im Weltraum zu erkunden, während wir zum Mars vorstoßen', sagte Needham.

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