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Apollos Forschungsbilanz : 100 Kilometer auf dem Mond und 382 Kilo im Gepäck

Als dann am 21. Juli 1969 Neil Armstrong und Edwin Aldrin als erste Menschen den Mond betraten, nutzten sie die zwei Stunden und 32 Minuten außerhalb der Mondlandefähre für eine Reihe weiterer wissenschaftlicher Aktivitäten und Experimente. Der bekannteste Auftrag der Apollo-Astronauten war die Sammlung von Mondgestein für die spätere Analyse auf der Erde. Die Priorität dieser Aufgabe zeigte sich in der Anweisung an Armstrong, gleich nach dem Ausstieg ein erstes „Contingency Sample“ von einem Kilo Gestein aus der nächsten Umgebung der Landefähre zusammenzustellen, damit gesichert wäre, dass in jedem Fall entsprechendes Material zur Erde geschafft würde. Erst danach sollten im weiteren Verlauf des Ausstiegs zusätzliches, geologisch ausgesuchtes Material und zwei Bohrkerne gesammelt werden. Apollo 11 brachte schließlich 22 Kilogramm Mondgestein verschiedenster Größe zur Erde. Erste Analysen zeigten einen extrem geringen Wassergehalt und einen geringen Anteil flüchtiger Elemente. Die Zusammensetzung des Mondgesteins brachte im Vergleich mit dem Gestein der Erde entscheidende Hinweise für die Frage nach der Entstehung des Mondes, für die es bis dahin verschiedene Szenarien gegeben hatte. Die auf der Grundlage der Apollo-Ergebnisse seit den späten achtziger Jahren favorisierte Entstehungsgeschichte sieht den Mond als Resultat der Kollision der jungen Proto-Erde mit einem Mars-großen Himmelskörper, genannt Theia, die den Mond aus Mantelmaterial beider Körper formte.

Ein weiteres wichtiges Ergebnis der Gesteinsuntersuchungen war dessen Datierung durch Isotopenanalysen. Sie war Voraussetzung für eine Kalibrierung der Mondkrater-Raten (der Dichte der Einschlagkrater als Funktion des Oberflächenalters) insbesondere im Zeitraum vor 3,2 bis 3,8 Milliarden Jahren. Diese Kalibrierung ermöglicht die Altersbestimmung von Oberflächen allein aufgrund der Zählung von Einschlagkratern – nicht nur auf dem Mond, sondern, unter gewissen Annahmen, im gesamten Sonnensystem.

Alan Shephard landete mit Apollo 14 1971 auf dem Mond. Im zweirädrigen „Handkarren“ sammelte er Gesteinsproben.

Von Apollo 11 wurden außerdem drei Experimente auf die Mondoberfläche gebracht: eines, um die Zusammensetzung der Teilchen des Sonnenwinds zu prüfen, der auf der Erde weitgehend durch das irdische Magnetfeld abgeschirmt wird, einen optischen Winkelreflektor, der von der Erde zum Mond gesandte Laserstrahlen zurückwerfen kann und so eine Positionsbestimmung des Monds mit einer Genauigkeit von bis zu drei Zentimetern ermöglicht, und ein passives Seismometer, um das Innere des Mondes anhand von Mondbeben zu erforschen. Letzteres arbeitete immerhin 21 Tage lang und zeichnete die von Astronauten und Landefähre ausgelösten Erschütterungen sowie Meteoriteneinschläge auf. Die folgenden Apollo-Missionen installierten ein Netzwerk weiterentwickelter Seismometer, das bis 1977 im Einsatz war und dessen Daten bis heute für neue Ergebnisse sorgen (wie kürzlich beispielsweise in einer in „Nature Geoscience“ erschienenen Studie zu lesen war. Mehr als 1700 Meteoriteneinschläge wurden in diesem Zeitraum registriert sowie monatlich auftretende Mondbeben, die unter anderem auf Spannungen aufgrund von Gezeitenkräften zurückzuführen sind. Das Innere des Mondes besteht den Messungen gemäß aus einer 60 bis 70 Kilometer dicken Feldspat-Kruste, einem Mantel aus Mineralien wie Olivin und Pyroxen und einem relativ kleinen Kern aus größtenteils Eisen. Die Ausbreitung seismischer Wellen bestätigte darüber hinaus die besondere Trockenheit des Mondmaterials.

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