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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 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 Durchmesser 25cm

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

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

Bennung der Krater nach prominenten Persönlichkeiten        

1824 W.G.Lohrmann Durchmesser 97 cm

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

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

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

Schmidts 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


bis 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

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

Artikelserie, 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 flog vorbei; kein nennenswertes Magnetfeld

Lunik 2 zerschellte im Mare Imbrium im September 1959

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



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

genaue 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 zahlreiche Bilder von hoher Auflösung

1. die es schaffte : Ranger 7 1964

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

Oberfläche hart genug für Raumfahrzeuge

ab 1966 amer. Surveyorlandungen 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

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

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 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

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












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