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Roboter GIMLI soll mögliche Mondhöhle für künftige Mondmissionen erkunden
Versteck unter der Mondoberfläche: Ein geplanter Roboter-Einsatz soll prüfen, ob das Marius Hills Pit in eine weitreichende Lavaröhre führt. Radar, Seismik, Schwerkraftmessungen und Kameras sollen mögliche Hohlräume von der Oberfläche aus erkunden. Eine große Höhle ist bisher nicht nachgewiesen, doch ein Fund könnte sowohl die Mondforschung als auch künftige Astronauten voranbringen.
Tucson (U.S.A.). Tiefe Öffnungen im Mondboden könnten Zugänge zu einem weitverzweigten System alter Lavatunnel sein. Solche Hohlräume entstehen, wenn geschmolzenes Gestein unter einer erstarrten Kruste abfließt und ein leerer Kanal zurückbleibt. Doch von oben lässt sich kaum erkennen, wie weit diese natürlichen Röhren reichen.
Besonders auffällig ist das Marius Hills Pit auf der erdzugewandten Mondseite. Die ungefähr 65 Meter breite Öffnung besitzt einen Überhang, unter dem Aufnahmen aus dem Orbit bereits einen begrenzten Hohlraum zeigen. Ob dieser sich seitlich in eine große Lavaröhre fortsetzt, ist bislang jedoch unbekannt.
Das soll nun das Projekt GIMLI klären, dessen Name für „Geophysical Instruments for Marius Lunar pit Investigation“ steht. Die National Aeronautics and Space Administration (NASA) hat es als eines von drei neuen Vorhaben ihres PRISM-Programms ausgewählt. Die Untersuchung wird von Dr. Nathaniel Putzig am Planetary Science Institute (PSI) wissenschaftlich geleitet.
Ein kommerziell bereitgestellter Lander und ein Rover sollen die Geräte zur Marius-Hills-Grube bringen. Von der umliegenden Mondoberfläche aus sollen sie den Untergrund vermessen, ohne selbst in den Schacht hinabsteigen zu müssen. Die Auswahl des Vorhabens ist allerdings noch kein Nachweis dafür, dass die vermutete Höhle tatsächlich existiert.
Das Bodenradar soll elektromagnetische Impulse in das Mondgestein senden und die zurückkehrenden Reflexionen erfassen. Diese können Unterschiede im Untergrund sichtbar machen, etwa zwischen Gesteinsschichten und möglichen Leerräumen. Seismische Sensoren sollen zusätzlich messen, wie sich gezielt ausgelöste Erschütterungen durch den Boden ausbreiten.
Ein Gravimeter ergänzt diese Daten, indem es winzige Schwankungen der örtlichen Schwerkraft misst. Denn ein großer Hohlraum enthält weniger Masse als eine entsprechend große Zone aus massivem Gestein. Erst die Kombination der Verfahren könnte einen vermuteten Tunnel besser lokalisieren und seine Ausdehnung eingrenzen.
Kameras sollen außerdem die Umgebung und die Wände der Grube dokumentieren. Dort liegen Schichten aus Mondstaub und erstarrten Lavaströmen offen, die Hinweise auf frühere Vulkanausbrüche geben können. Mit den aktiven seismischen Messungen würde GIMLI zugleich eine Untersuchungsmethode wieder aufgreifen, die bereits bei den Apollo-Missionen zum Einsatz kam.
Ein wichtiges Instrument entsteht am Zentrum für Weltraumsensoren und -systeme (CENSSS) der Universität Oslo (UiO). Dort wurde bereits an RIMFAX mitgearbeitet, einem Bodenradar auf dem Marsrover Perseverance. Das neue Gerät für GIMLI soll ein ähnliches physikalisches Prinzip auf dem Mond nutzen.
„Wir am CENSSS werden ein neues Bodenradar an Bord dieses Rovers bereitstellen“, erklärt Prof. Svein-Erik Hamran von der Universität Oslo (UiO).