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Physik des Mondes



Physik des Mondes

Ursprung:

§          Eine der Hypothesen hält den Mond für einen Teil der Erde, welcher sich zu einem bestimmten Zeitpunkt von der Erde löste

§          Es wird davon ausgegangen, dass sich die Erde zu diesem Zeitpunkt in 2,6h um die eigene Achse drehte


§          Der Pazifische Ozean sei dabei die mögliche Narbe infolge des Trennungsprozesses

§          Eine weitere Theorie wäre, dass der Mond vom Erdschwerefeld angezogen wurde.

§          Die dritte Theorie besagt, dass sich kleine in der Erdbahn befindliche Teilchen zu einem größeren Komplex verdichtet haben

Allgemein:

§          Aquatordurchmesser beträgt 3476 Kilometer

§          Auf der Sonnenseite des Mondes herrschen Temperaturen von mehr als 100°C

§          Auf der Nachtseite dagegen wird es bis zu -130°C kalt

§          Der Mond hat keine Atmosphäre und kein Wasser

§          Das heißt die Gashülle des Mondes ist dünner als jedes im Labor hergestellte Vakuum

§          Wasser würde an Mondtagen vollständig verdunsten und die schwache Schwerkraft des Mondes würde das Gas in den Weltraum entweichen lassen

§          Die Masse des Mondes beträgt ein 1/80 der Masse der Erde; der Mondradius entspricht etwa ¼ des Erdradius

§          Somit ist die Fallbeschleunigung nur 1/6 die der Erde

§          Die Mondoberfläche ist eine organisch tote Landschaft aus schroffen Gebirgen und weiten Fläche

§          Diese weiten Flächen werden Mondmeere oder Maria genannt

§          Die unzähligen Krater stammen von Meteoriten, welche aufgrund fehlender Atmosphäre auf die Oberfläche gelangen konnten

§          Es liegt eine Zentimeterdicke Staubschicht auf der Steinwüste des Mondes

Das Innere:

§          ca. 60 km starke Kruste, deren Außenseite aus Felsen mit relativ geringer Dichte besteht (3g/cm³)

§          bis zu 1000 km erstreckt sich dann ein Mantel von großer Härte

§          ein zentraler felsiger Kern in zumindest teilweise geschmolzenem Zustand (1500 °K)

§          vermutlich besteht der Mondkern nicht aus Eisen und Nickel wie es bei der Erde der Fall ist

§          ein inneres Magnetfeld besitzt der Mond nicht

Aufbau und Entstehung von Oberflächenformen:

§          Eine weitere Theorie: Mond aufgrund eines Zusammenstoßes von einem jüngeren Planeten mit der Erde entstanden

§          Das würde gut erklären warum der Mond fast nur aus Gesteinen besteht und im Verhältnis zur Erde eine geringe Dichte besitzt

§          Eine Kollosion riß die äußeren leichteren Schichten beider Planeten auf

§          Ein Teil des weggerissenen Materials sammelte sich zur Gestalt des Mondes

§          Das schwerere Material des fremden Planeten sank zum Erdkern und vereinigte sich mit diesem

§          Vor etwa 4,5 bis 3,85 Milliarden Jahren bildeten sich die großen Maria, Ringgebirge und Krater

§          Dies geschah aufgrund unterschiedlicher Kristallisierungsprozesse der geschmolzenen Kruste

§          Wobei dabei die Trennung der Kruste vom Mantel erfolgte

§          Die Verkraterung entstand aufgrund von Aufschlägen anderer Kleinplaneten

§          Es vollzog sich ein Differenzierung in Hochländer und Maria

§          Die Hochebenen sind die ältesten Regionen des Mondes

§          Sie bestehen aus Felsen, welche durch die Abkühlung und die Differentiation der geschmolzenen Masse entstanden sind

§          Die Aufschläge der Meteoriten bewirkte eine teilweise Schmelzung des oberen Materials und so drangen Basalte vulkanischen Ursprungs an die Oberfläche

§          Zwischen 3,9 Milliarden Jahren und 3,2 Milliarden Jahren wurden die Maria durch basaltische Lava überflutet

§          Die Basaltbecken erreichten an einigen Stellen eine Dicke von 10km

§          Sie bildeten Massekonzentration aus, die heute als sogennate Mascons durch Bahnveränderungen überfliegender Mondsonden zu erkennen sind



§          Weitere zahlreiche Einstürze von Kleinplaneten und Meteoriten folgten

§          Ab 3,2 Milliarden Jahre nahm die Zahl der Einstürze jedoch merklich ab

§          Kleinere Krater können allerdings auch noch heute entstehen

§          Wegen der fehlenden geologischen Aktivität des Mondes und dem Fehlen einer Atmosphäre, sind die Urstrukturen des Mondes bis zum heutigen Tage nahezu unverändert erhalten

§          Das größte Mare heißte Imbrium und hat einen Durchmesser von 960 km

§          Es ist durch den Aufsturz eines Kleinplaneten entstanden, den einen Durchmesser von 130 km gehabt haben muß

§          Später füllte sich das Innere dieses Beckens durch Lavaströme auf als das Mondinnere sich durch radioaktive Prozesse aufheizte

§          Teilweise sind die Maria von Gebirgszügen umgeben

§          Diese sogenannten Kettengebirge haben eine Höhe von bis zu 10.000 m

§          Die größeren Krater werden auch als Ringgebirge oder Wallebenen bezeichnet

§          Grundsätzlich gibt es keinen Unterschied zwischen den größten Wallebenen und den kleinsten Maria, denn die Entstehungsursachen sind dieselbe

§          Das Verhältnis zwischen der Wallhöhe und dem Durchmesser der Krater beträgt im Mittel 1:20

§          Wenn man im Zentrum ein solchen Kraters steht kann man wegen der Mondkrümmung die Wälle nicht mehr erkennnen

§          Die Krater kommen besonders häufig in den Terrae-Gebieten, das sind Hochländer

§          Diese findet man vor allem auf der Südhalbkugel der erdzugewandten Seite

§          Die Nordhalbkugel des Mondes zeigt dagegen besonders viel Maria, die in ihrem Inneren über wenige Krater verfügen

§          Teilweise sind die älteren Krater von jüngeren überlagert, so daß man die Entstehungsfolge deutlich erkennen kann

§          Viele Krater haben in ihrem Innern einen oder mehrere Zentralberge

§          Sehr junge Krater sind auch von hellen Strahlensystemen umgeben

§          Sie bestehen aus hellen , die geringen Schatten zeigen und Maria und Hochflächen durchlaufen

§          Ausgehend von den Kratern können diese Systeme eine Asudehnung von bis zu 1800 km haben

§          Eine weitere Oberflächenform des Mondes sind die "Rillen"

§          Sie sind wahrscheinlich durch unterirdische Lavaströme entstanden, deren Decke später einbrach und somit eine Kluft bildete

§          In der Regel sind die Rillen nur wenige Kilometer breit und maximal 100m tief

§          Die Oberfläche ist von gewaltigen Schuttmassen überzogen, dem Regolith

§          Diese Schuttschichten reichen bis in eine Tiefe von 10 bis 18 m

§          Es gibt darin einmal größere eckige und kantige Bruchstücke, den sog. Brekzien

§          Weiterhin findet man feine und mittelkörnige blasig-kristalline und magnetische Brocken sowie feinen Staub

§          Der Staub entsteht durch das ständige Bombardement des Mondes durch Meteoriten

§          So besteht etwa 2% des Mondgesteins aus meteoritischem Material

§          Die glasartigen Partikel entstanden durch den Aufprall von Meteoriten, bei dem ein Teil der Mondmaterie verdampfte

§          Und nach Abkühlung dieser Dämpfe kondensierten diese zu Glaskügelchen

Beben:

§          Im Durchschnitt gibt es auf dem Mond weniger als 3.000 Beben im Jahr

§          Sie sind allerdings nur etwa 1/1000 so stark wie ein Erdbeben

§          Wegen der fehlenden Dämpfung aufgrund fehlenden Wassergehalts der Mondkruste halten Mondbeben bis zu einer Stunde an

§          Es können etwa 50 Mondbebenherde ausgemacht werden




§          Sie befinden sich in einer Tiefe zwischen 600 und 1000 km

§          Es zeigt sich eine Häufung der Mondbeben, wenn der Mond nahe seinem Perigäum steht

§          Ein kleinerer Teil der registrierten Beben ging auch auf Mondeinstürze zurück

Thomas Eckardt (ckeins edit)

Erforschung des Mondes

 

Gliederung:     1. Kartographie vor dem Zeitalter der Raumfahrt

                        2. unbemannte Raumfahrt

                        3. Apollo-Programm

                        4. Ablauf einer typischen Apollo-Mission

                        5. Heute ê Lunar Prospector

Quellen:          1. dtv-Atlas zur Astronomie; 1993; ISBN 3423030062

                        2. Sterne und Planeten - das Wissen unserer Zeit; 1990; Buch-Nr. 095091; Bertelsmann

                        3. Die Ordnung des Universums; 1992; ISBN 3764327065; Birkhäuser Verlag

                        4. Neue Enzyklopädie des Wissens Band 16

                        5. Brockhaus

                        6. Die faszinierende Welt der Astronomie; 1990; ISBN 3809400300; Bassermann Verlag

                        7. Aufbruch ins Weltall; 1999; ISBN 3870708247; Reader's Digest

                        8. P.M. Oktober 1999

                        9. 15 UHR AKTUELL; 9.9.1999; Wissenschaft; Seite 6

Kartografie

-          1. grobe Karte  Thomas Harriot 1609

-          großer Fortschritt durch Galileis Fernrohrerfindung 1610

-          1. brauchbare Gesamtkarte 1647 von J. Hevelius ê Durchmesser 25cm

        ê Namen in Anlehnung an irdische Landschaften & Meere, aber keine Durchsetzung

-          heutige Nomenklatur geht auf Giovanni Riccioli und seine Karte von 1651 zurück

        ê Bennung der Krater nach prominenten Persönlichkeiten        

-          1824 W.G.Lohrmann ê Durchmesser 97 cm

-          1837 Wilhelm Beer ( hat private Sternwarte ) & Johann Heinrich von Mädler (Berliner Seminarlehrer)

        êKarte so gut, dass viele weitere Erforschung nicht mehr für nötig hielten

-          dt. Julius Schmidt trotzdem weiter : Krater Linné verschwunden ê neues Interesse geweckt

        êSchmidts Karte 1878, sehr sorgfältig ausgearbeitet

-          Anfang 20. Jh. Ph. Fauth : 3,5 m große Karte

-          1. Photoatlas 1897 von M. Loewy & P. H. Puiseux

-          1960 G. P. Kuiper mit 280 Aufnahmen verschiedener großer Sternwarten

-          Anfang der 60'er U.S. Air Force: 84 Blätter im Maßstab 1:1'000'000

êbis dato Karten  nicht weiter zu verbessern , also Optimum erreicht

Mondschwindel

 

Wilhelm Herschel (1738 - 1822) : Fähigkeit des Mondes Leben zu tragen sei  eine unabdingbare Tatsache

sein Sohn  John Herschel (1792 - 1871): 1835 nach Südafrika um südlichen Sternenhimmel zu erkunden

ê R.A.Locke , Reporter bei der New York Sun, erkannte, dass veröffentlichte Lügengeschichte durch die schwerfällige und unsichere Nachrichtenübermittlung erst nach einiger Zeit widerlegt werden könnte

êArtikelserie, die beschrieb, wie Herschel mit einer plausibel klingenden, aber nicht realisierbaren Methode, Einzelheiten auf dem Mond beobachtete:      bemerkenswerte Lebensformen, darunter Fledermausmenschen

fremdartige kugelförmige Kreaturen, die mir hoher Geschwindigkeit an der steinigen Küste entlangrollt

 

Originaltext: "Mondtiere und andere Objekte, die von Sir John Herschel in seinem Observatorium am

    Kap der guten Hoffnung entdeckt wurden. Die genaue Beschreibung ist einer von der Sun-

    Redaktion veröffentlichten Beilage zu entnehmen!"

 

Unbemannte Raumfahrt:

-      2. Januar 1959 Start der sowj. Lunik 1 êflog vorbei; kein nennenswertes Magnetfeld

-          Lunik 2 zerschellte im Mare Imbrium im September 1959

-          4. Oktober 1959 Start von Lunik 3 ê erste Fotos der erdabgewandten Seite



-          seit 1966 bis 1968 amerikan. Sonden des Typs Lunar-Orbiter auf geschlossenen Bahnen um den Mond

        êgenaue Bilder von Vor-und Rückseite mit vielen Einzelheiten

-          amer. Ranger-Programm leitete vorher schon neue Phase der Monderforschung ein : Sonden sollten 

        Nahaufnahmen senden, bevor sie aufschlugen ê zahlreiche Bilder von hoher Auflösung

        ê1. die es schaffte : Ranger 7 1964

-          4. Februar 1966 1. weiche  Landung durch sowj. Luna 9 ê Bilder von Oberfläche; Beweis, dass

        Oberfläche hart genug für Raumfahrzeuge

-          ab 1966 amer. Surveyorlandungen ê gr. Aufnahmen der Mondoberfläche; Mondbodenerforschung

-          20. September 1970 Luna 16 brachte  Mondgestein zurück zur Erde

-          17. November 1970 Luna 17 brachte Lunochod 1 (Mondfahrzeug bis 4. Oktober 1971 aktiv)

-          16. Januar 1973 Lunochod 2 auf den Mond

Apollo-Programm

 

-          Anschluss an die Programme der unbemannten Sonden Ranger, Lunar-Orbiter und Surveyor, sowie an das

        bemannte Gemini-Programm  und das Mercury-Programm

-          Ziel: bemannte Mondlandungen

-          von NASA durchgeführt zwischen 1965 und 1972

-          Missionsaufgaben:            °Aufsammeln und Überbringen von Mondgestein

°photographische Dokumentation

°Aufstellung von Geräten/Forschungsstationen für:

            Suche nach Spuren einer Atmosphäre & deren Analyse

            Registrierung von Meteoriteneinschlägen

            Gravimetrische Messungen von Schwereanomalien

            Untersuchung des Aufbaus der Mondoberfläche d. Geophon & künstl. Expl.

            seismische Messungen von Mondbeben

            Erbohrung von Bodenproben zur Untersuchung in Labors auf der Erde

            Sonnenwindexperiment

            Messung von Magnetfeldern

            Messung von Wärmefluss im Boden

            Laserreflektoren für Entfernungsmessungen

-          Apollo 1-3 1965 Erdumläufe von 3 Attrappen

-          Apollo 4-6 1967/68 Erdumläufe von 3 unbemannten Kapseln

-          Apollo 7 & 9 auf Erdumlaufbahn, bemannt

-          Apollo 8 & 10 um Mond, ohne Landung

-          Apollo 11 erste Landung durch Neil Armstrong, Edwin Aldrin, Michael Collins  am 21.Juli 1969

Stellen Geräte auf und fliegen nach 21 Stunden zurück

-      Apollo 12 konnte gezielt neben Surveyor 3 landen und Teile von ihr mitbringen

-          Apollo 13 startete trotz Aberglaubens um 13 Uhr 13 Houstoner Zeit am 11.4.1970

        êExplosion durch Technikerfehler im Sauerstofftank der Versorgungseinheit in 300'000 km Entfernung

        ê nur mit viel Glück, Geschick und Mut wieder wohlbehalten zurück auf der Erde

-          Apollo 14 ohne Probleme bis zum Mond mit Landung und zurück

-          Apollo 15 - 17 brachten je ein batteriebetriebenes Mondfahrzeug mit ê Lunar-Rover

-          Programm schloss 1972 mit Rückkehr der Apollo 17 Mannschaft

-          Nach Anfang 1974 übertrugen alle Gerätesätze (ausser von Apollo 11) noch Daten zur Erde

Heute:

-          am 31.Juli 1999 gezielter Aufschlag der ausgedienten Sonde Lunar Prospector in einen Kratzer auf dem Südpol, in welchem ein Eissee mit lunarem Wasser vermutet wird

-          Reibungswärme sollte Wasser zum Verdampfen bringen, so dass mit irdischen Teleskopen sichtbar

        êbis heute kein eindeutiger Beweis in der Staubwolke gefunden, es wird aber weiter gesucht

 










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