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NASA will Mondloch auf versteckte Lavahöhle prüfen
Tor in den Monduntergrund: NASA hat das Projekt GIMLI ausgewählt, um das Marius Hills Pit mit Radar, Seismik, Schwerkraftmessungen und Kameras direkt von der Oberfläche aus zu untersuchen. Die Instrumente sollen klären, ob die Grube in eine große Lavaröhre führt, die geologisch spannend wäre und Astronauten eines Tages natürlichen Schutz bieten könnte.
Tucson (U.S.A.). Auf dem Mond öffnen sich an mehreren Stellen tiefe, steilwandige Gruben, die wie Fenster in den Untergrund wirken. Besonders auffällig ist das Marius Hills Pit im vulkanisch geprägten Oceanus Procellarum. Schon Aufnahmen aus dem Orbit zeigen dort einen Überhang und verborgenen Raum unter dem Rand. Unklar ist jedoch bis heute, wie weit sich dieser Hohlraum seitlich fortsetzt.
Dafür gibt es bislang nur Indizien. Radardaten der japanischen Mondsonde Kaguya lieferten 2017 charakteristische Echos, die Forscher als Hinweis auf größere Hohlräume in der Region deuteten. Spätere Analysen des Schwerefelds ergaben ebenfalls Massendefizite und modellierten eine mögliche, viele Kilometer lange Lavaröhre. Diese Ergebnisse beruhen jedoch auf Messungen aus dem Orbit und ersetzen keinen direkten Nachweis vor Ort.
Genau hier setzt GIMLI an. Forscher des Planetary Science Institute (PSI) um Dr. Nathaniel Putzig wollen den Untergrund rund um die Grube erstmals mit mehreren geophysikalischen Methoden von der Mondoberfläche aus untersuchen. Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) hat das Projekt über ihr PRISM-Programm ausgewählt. Ein Lander und ein Rover sollen die Instrumente im Rahmen der kommerziellen CLPS-Mondtransporte zum Zielgebiet bringen.
Zum Paket gehören Bodenradar, seismische Sensoren, ein Gravimeter zur Messung kleinster Schwerkraftunterschiede und Kameras für die Oberfläche und die Grubenwände. Das Radar kann Grenzflächen im Untergrund erfassen, während aktive seismische Messungen auf die Ausbreitung künstlich erzeugter Erschütterungen reagieren. Schwerkraftmessungen ergänzen diese Daten, weil ein großer leerer Hohlraum weniger Masse enthält als massives Gestein.
„Die Kombination dieser Methode mit Bodenradar und Schwerkraftmessungen ist umso spannender, weil wir dadurch ein viel besseres Verständnis der Eigenschaften des Untergrunds gewinnen können, einschließlich des erwarteten Nachweises einer Lavaröhre, die sich vom Marius Hills Pit weg erstreckt“, sagt Nathaniel Putzig.
Der wissenschaftliche Reiz liegt gerade in diesem Abgleich verschiedener Verfahren. Das Marius Hills Pit wurde 2009 in Daten der Kaguya-Sonde entdeckt. Spätere Radar- und Schwerkraftanalysen legten nahe, dass unter dem Gebiet ein ausgedehntes Leervolumen liegen könnte. Auch ältere Untersuchungen geben Hinweise auf eine große Lavahöhle. Sicher ist bislang aber nur, dass die Grube unter ihrem Rand einen Hohlraum besitzt. Ob daraus tatsächlich eine weitreichende Lavaröhre hervorgeht, soll GIMLI erst testen.
Findet das Team einen solchen Hohlraum, sollen die Messungen auch dessen Größe und Verlauf eingrenzen. Die Kameras sollen zusätzlich die freiliegenden Schichten aus Regolith und alten Lavaströmen dokumentieren. Dadurch könnte GIMLI nicht nur eine mögliche Höhle kartieren, sondern auch rekonstruieren helfen, wie die Marius-Hills-Region vulkanisch entstanden ist und ob zwischen einzelnen Lavaergüssen längere Ruhephasen lagen.
„Die Bestätigung einer großen Lavaröhre würde uns einen Einblick geben, wie Vulkanismus auf dem Mond funktionierte. Lavaröhren sind ein häufiges Merkmal basaltischen Vulkanismus auf der Erde, deshalb könnten wir bei einem Nachweis auf dem Mond das Wissen über solche irdischen Höhlen nutzen, um die Mondgeschichte besser zu verstehen“, erklärt Gareth Morgan vom Planetary Science Institute (PSI).
Für künftige Astronauten wäre ein großer, stabiler Hohlraum ebenfalls interessant. Unter einer dicken Gesteinsdecke wären Menschen und Technik besser vor ionisierender Strahlung, Mikrometeoriten und den extremen Temperaturschwankungen der Oberfläche geschützt. NAS