Am 9. Oktober 2009 war der Mond in aller Munde. Die NASA hatte ihre LCROSS-Sonde (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite) auf Kollisionskurs mit dem Erdbegleiter geschickt. Planmäßig schlug eine 2,3 Tonnen schwere Raketenstufe in den Cabeus-Krater am Mondsüdpol ein, die LCROSS-Sonde folgte kurz darauf. Bei dem doppelten Kamikaze-Manöver ging es um die Suche nach Wasser. Wer wollte, war live im Internet dabei. Das Kalkül der Weltraumbehörde: Sollte es in der aufgewirbelten Wolke aus Staub und Gestein Wasser geben, dürfte dessen Signatur den Sensoren der Sonde und den zahlreichen irdischen Teleskopen kaum entgehen.
Lange Zeit waren die Planetologen davon überzeugt, dass der Mond staubtrocken ist. Die Bodentemperaturen fallen zwar nachts weit unter minus 100 Grad, doch am Mond-tag steigen sie schnell wieder über den Gefrierpunkt. Jedes möglicherweise vorhandene Wasser müsste deshalb schnell ins Weltall verdunsten.
In den 1990er-Jahren keimten jedoch erste Zweifel: Über beiden Polen hatte das Neutronenspektrometer einer US-Sonde Anzeichen für Wasserstoff gefunden. Inzwischen interpretieren viele Wissenschaftler das als Spur der Eisvorkommen im Boden. Die Ultraviolett-Strahlung der Sonne sollte den Wasserstoff aus dem Molekülverbund des Wassers herausgeschlagen haben – und er hätte sich dann über den mutmaßlichen Eisvorkommen angesammelt. Aber ist der Wasserstoff wirklich ein Hinweis auf Eis im Mondboden? Am Grund einiger polnaher Krater herrscht ewige Nacht. Stellenweise beträgt die Temperatur dort nur 35 Grad über dem absoluten Nullpunkt – viel weniger als früher gedacht. Einige Planetenforscher haben spekuliert, das Eis sei mit Kometen dorthin gekommen und in den Kratern in eine Art Kältefalle geraten. Hat also ausgerechnet die lebensfeindliche lunare Polarnacht das Lebensmolekül konserviert?
Die Interpretation blieb umstritten. Bis heute wurde nirgendwo offen am Boden liegendes Eis ausgemacht. Doch neue Untersuchungen belegen, dass Wasser auf dem Mond weiter verbreitet ist als vermutet. Letztes Jahr widmete das Wissenschaftsmagazin Science den Resultaten eine Titelgeschichte: Wasser auf dem Mond, sogar außerhalb der Polgebiete! Die Autoren der Publikation stützten sich unter anderem auf Daten von Chandrayaan-1 („Reise zum Mond” ). An Bord dieser indischen Sonde hatte elf Monate lang ein NASA-Spektrometer die Mineralien der Mondoberfläche kartographiert. Die Messungen zeigten charakteristische Absorptionslinien in der vom Mond reflektierten Infrarotstrahlung: Bestimmte Wellenlängen wurden gleichsam verschluckt. Das lässt Rückschlüsse auf die Beschaffenheit der Mondoberfläche zu. Laut der Chef-Wissenschaftlerin Carle Pieters von der Brown University sind die gemessenen Spektraleigenschaften ein charakteristisches Zeichen für Mineralien, die H2O- und OH-Moleküle enthalten. Zwar ist dieser molekulare Fingerabdruck in den kalten Polregionen besonders deutlich, aber er lässt sich auch an vielen anderen Stellen nachweisen.
Wasserdampf am Südpol
Die Infrarotmessungen sagen nur etwas über den obersten Millimeter der Mondoberfläche aus. Gibt es also bloß eine winzig dünne wasserhaltige Schicht? Dagegen spricht der Befund bei jungen Einschlagskratern: Auch dort, wo die Wucht des Einschlags tiefere Gesteinsschichten an die Oberfläche gebracht hat, fanden die Forscher die Wassersignatur. Doch in welcher Form das Wasser vorliegt, ist unklar, ebenso seine Herkunft. Forscher wie Ralf Jaumann vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Berlin tippen auf einen kontinuierlichen Entstehungsprozess. Danach spielen die Wasserstoff-Atome des Sonnenwinds, der beständig über die Mondoberfläche weht, eine wichtige Rolle. Zusammen mit dem Sauerstoff im Mondgestein könnten sie zu Wasser reagieren, so die Vorstellung. In diesem Frühjahr berichteten allerdings US-Forscher auf einer Planetologen-Konferenz, dass sie solche Re-aktionen im Labor nicht nachvollziehen konnten. Sie favorisieren deshalb stetige Einschläge von eishaltigen Staubteilchen, „Microcomets” genannt.
Zurück zum großen Ereignis am 9. Oktober 2009: Die taumelnde Centaur-Stufe bohrte sich mit dem dreifachen Tempo einer Gewehrkugel in den Boden am Mondsüdpol. Zunächst war das Ergebnis enttäuschend, denn die Aufwallung fiel kleiner aus als erwartet. Experten taxieren den Durchmesser des Einschlagskraters auf 20 bis 30 Meter. Viel von der aufgewirbelten Wolke blieb hinter dem kilometerhohen Wall des Cabeus-Kraters verborgen. Schließlich gelangen im höchsten Teil der Wolke doch noch aufschlussreiche Messungen. Sechs Wochen später waren sich die NASA-Forscher sicher genug für eine Erfolgsmeldung: LCROSS hatte in der heißen Wolke Wasserdampf entdeckt, etwa 100 Kilogramm schätzen die Forscher. Wie viel Wasser im nachtschwarzen Dunkel von Cabeus noch schlummert, wissen sie allerdings nicht. ■
