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Physik : Forscher berechnen exakte Entfernung zum Mond

  • Aktualisiert am

Ob das reicht? Bild: Derek Henthorn/STOCK4B

Neue Laser-Messungen sollen die Entfernung zum Mond genau bestimmen. Die Forscher erhoffen sich aber noch viel mehr von den Ergebnissen.

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          Auf den ersten Blick scheint Tom Murphy ein ziemlich penibler Kerl zu sein. Ihm reicht es nicht, dass Wissenschaftler den Abstand vom Mond zur Erde in den Siebzigern bis auf 25 Zentimeter genau berechnet haben. In den Achtzigern wurde die Entfernung der beiden Himmelskörper dann bis auf zwei Zentimeter genau gemessen - aber auch das war Tom Murphy nicht exakt genug, er will es auf den Millimeter genau wissen.

          Für sein ehrgeiziges Vorhaben hat er die kommenden fünf Jahre eingeplant. Das Prinzip seiner Messmethode klingt einfach: Durch ein Teleskop will er in regelmäßigen Abständen extrem starke Laserstrahlen auf die Mondoberfläche schießen. Dort wird jeweils einer von fünf Reflektoren anvisiert, durch die das Licht zurück zur Erde geleitet wird. Die Reflektoren wurden bei vorhergehenden Mondmissionen dort installiert. Nun messen die Wissenschaftler die Zeit, die das Licht zum Mond und zurück zur Erde braucht, multiplizieren es mit der Lichtgeschwindigkeit. Das Ergebnis ist die Distanz. Durch die Stärke des Lasers und die Größe des Teleskops werden die Messungen viel genauer sein als die vorherigen, hofft Murphy.

          Konzentrations-Probleme

          In der Realität sieht Forscher Murphy einige Probleme auf sich zukommen. Durch den langen Weg, den der Laser bis zum Mond zurücklegt, streut das Licht. Der vier Zentimeter dicke Strahl, der von der Erde losgeschickt wird, hat auf dem Mond einen Durchmesser von zwei Kilometern - dass einzelne Photonen den Reflektor treffen, wird damit zum Glücksspiel. "Die Chancen stehen etwa eins zu 30 Millionen und noch mal so gering, dass das entsprechende Photon auch seinen Weg zurück zum Teleskop findet", sagt der Wissenschaftler.

          Weiterführende Ergebnisse

          Um seine Chancen zu erhöhen benutzt Murphy erstmals für Messversuche dieser Art ein Teleskop in der Größe des "Apache Point Teleskop" in New Mexico. Er setzt auf Quantität: Je höher die Anzahl der von der Erde losgeschickten Photonen, desto höher auch die Anzahl derer die zurückkommen. Finanziert wird das Projekt von der amerikanischen "National Aeronautics and Space Administration" und die wollen als Forschungsergebnis natürlich mehr als nur den genauen Abstand von der Erde zum Mond. Murphy soll bei seinen Versuchen herausfinden, ob die Methode der Vermessung mittels Laser auch für Experimente im Weltraum geeignet ist. Auch Murphy erhofft sich weiterreichende Ergebnisse: Durch die genauen Abstandmessungen zwischen beiden Himmelskörpern will der Forscher mehr über die Wechselwirkungen der Gravitationskräfte von Planeten erfahren.

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