Der Mondstaub kann Astronatuen zukünftig zum Verhängnis werden.

© National Geographic

Science
08/16/2019

Highspeed-Mondstaub kann Mondkolonien gefährden

Der durch Raumschiffe aufgewirbelte Mondstaub ist scharfkantig und könnte Maschinen zerstören.

50 Jahre nach der ersten Mondlandung werden die NASA-Pläne für eine Forschungsbasis auf dem Erdtrabanten konkreter. Auch China, Japan, Russland und Indien sowie private Unternehmen, die Spacetourismus planen, kündigten Mondmissionen an. Versorgungsraketen und Raumschiffe müssten dann regelmäßig den Mond anfliegen und das wirbelt Staub auf. Die feinen Partikel sind für Mensch und Maschine eine Herausforderung. 

1000 Stundenkilometer

Die Gravitation am Mond beträgt ein Sechstel der Erdanziehung. Die fehlende Atmosphäre sorgt zusätzlich für eine extreme Beschleunigung der winzigen Staubteilchen. Die Landung eines Raumschiffs mit Raketenantrieb auf der Mondoberfläche könnte den Mondstaub mit 400 bis 1000 Stundenkilometern beschleunigen.

Eine Safe-Zone, die vor dem Staub schützt, gibt es nicht, so Philip Metzger, Forscher an der Universität Florida und Spezialist für Mondstaub. Die Teilchen könnten so stark beschleunigt werden, dass sie den Mond umrunden oder ins All geschleudert werden. Da eine Forschungsstation, auf der Menschen längerfristig mit großen Maschinen arbeiten, eine funktionierende Transportlogistik verlangt, könnte das zum Problem werden.

Vom beschleunigten Mondstaub getroffene Maschinen könnten enorm beschädigt werden. Selbst Raumschiffe im Orbit des Mondes, die sich in der Schusslinie der aufgeschleuderten Partikel befinden, würden erhebliche Schäden davontragen. Forschungscamps, die in der Nähe der Landestellen stehen, wären damit wörtlich unter Beschuss von Teilchen, die wie Pistolenschüsse auf das Equipment hageln.

Dabei handle es sich nicht mehr nur um Staub, sondern um Kies, sagte Metzger gegenüber The Verge. Das Regolith, also die etwa einen Zentimeter hohe Schicht an losem Material über der Mondoberfläche, enthält neben Steinen und Staub auch Glas. Durch die extreme Hitze und das anschließende rasante Abkühlen nach dem Einschlag winziger Meteoriten werden die Staubpartikel zu scharfem Glas.

Start und Landung problematisch

Die Auswirkungen des beschleunigten Mondstaubs konnte man bereits in den 1960er Jahren am Roboter Surveyor 3 beobachten. Der Roboter wurde vom aufgewirbelten Staub der in 200 Meter Entfernung gelandeten Apollo 12 getroffen. Als die Astronauten Surveyor 3 kontrollierten, hatte dieser sich über die Jahre braun gefärbt. Die Seite, die der Apollo 12 Landestelle zugewandt war, erstrahlte aber wieder weiß. Der beschleunigte Staub hatte die Sonde gesandstrahlt und ihre Oberfläche mit winzigen Einschlagkratern und Rissen übersät. 

Auf Twitter kommunizierte Metzger kürzlich eine neue Theorie zu den Staubablagerungen, die im Inneren der Surveyor 3 gefunden wurden, speziell auf der Kamera. Dabei identifizierte er den Mondstaub, den Surveyor 3 durch die eigene Landung aufwirbelte als Ursprung für die Schäden an der Sonde. Das könnte für ein häufiges Starten und Landen der Raumschiffe am Mond ein großes Problem werden.

Eine Möglichkeit, die negativen Auswirkungen zu reduzieren, wäre die Konstruktion von Landeplattformen auf dem Mond. Sie könnten die Raumschiffe vor der Beschädigung durch den Staub schützen. Das wäre mit erheblichen Kosten und der Kommunikation zwischen allen Mondmissionen verbunden, um sicher zu gehen, dass alle diese Sicherheitsmaßnahmen einhalten.

Gefahr für die Lunge

Der Mondstaub birgt aber noch eine weitere Gefahr für zukünftige bemannte Mondmissionen. Mondstaubpartikel sind zwischen 2 und 3 Mikrometer groß und ähneln damit feinem Mehl. Laut Metzger können sie nicht vom Körper ausgestoßen werden, sei es durch Husten oder Niesen. Atmen Astronauten diese feinen Mondpartikel über einen längeren Zeitraum ein, könnte das zum Ersticken führen. Ähnlich einer Silikose, der Lungenerkrankung durch Quarzstaub von der besonders Minenarbeiter betroffen waren, kann die Lunge den Staub nicht wieder auswerfen.

Durch die geringe Gravitation und ihre elektrostatischen Ladung "klebt" der Staub an allen Objekten und kann nicht abgeschüttelt werden. Die Astronauten der Apollo-Missionen nutzten deshalb Bürsten und besondere Staubsauger, um ihre Raumanzüge zu reinigen. Am Kennedy Space Center forscht man derzeit an einem elektrodynamischen Staubschutz, der den Mondstaub fernhalten soll. Die Oberflächen sollen den Staub abweisen und so die Oberflächen vor Ablagerungen schützen.