Ein Strahlungsmessgerät des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist unterwegs Richtung Mond: Der Strahlungsdetektor M-42 befindet sich an Bord der kommerziellen Astrobotic Peregrine Mission One, die am 8. Januar 2024 mit dem Erstflug der United Launch Alliance (ULA) Vulcan VC2S-Rakete von Cape Canaveral (USA) gestartet ist. Geplant ist, dass der Peregrine Lander im Nordwesten des Mondes aufsetzt. M-42 wird von der Mondoberfläche aus Strahlungswerte zur Erde senden, aber auch schon auf seiner Reise zum Mond die Strahlungsdosis im freien Weltraum bestimmen.
Die Strahlenbelastung auf dem Mond ist rund 800 Mal höher als auf der Erde, wo das Magnetfeld und die Erdatmosphäre wie ein Schutzschild gegen die kosmische Strahlung wirken. Ein Langzeitaufenthalt auf dem Mond würde deswegen eine hohe Belastung für den menschlichen Körper bedeuten. Um weitere Informationen für künftige astronautische Mond-Missionen zu sammeln und entsprechende Schutzmaßnahmen entwickeln zu können, soll M-42 nun Werte aus der ungeschützten, freien Mondumgebung liefern. Der Strahlungsdetektor, der im DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin entwickelt wurde, ist etwa 20 Zentimeter lang und wiegt 250 Gramm. Er ist identisch mit 16 Strahlungsmessgeräten, die in die „Mond-Astronautinnen“ Helga und Zohar verbaut waren. Die beiden Messpuppen haben mit der NASA-Mission Artemis I bereits im November und Dezember 2022 den Mond umrundet. Die Ergebnisse von insgesamt tausenden passiven Detektoren, die sich in den beiden „Luna-Twins“ befanden, werden aktuell noch im DLR analysiert. Die Ergebnisse werden im Frühjahr 2024 vorliegen.
„Die Strahlungswerte, die wir durch die Peregrine Mission One erwarten, können unsere bisherigen Erkenntnisse ergänzen. Es gibt bislang nicht viele Messdaten zur galaktischen kosmischen Strahlung, die direkt von der Mondoberfläche stammen. Wir sind sehr stolz, Teil dieser Mission zu sein“, sagt Projektleiter Dr. Thomas Berger vom DLR-Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin in Köln. Das DLR hat sich bereits vor zweieinhalb Jahren einen Platz auf dem Peregrine-Lander gesichert und neue Instrumente der M-42-Detektorfamilie sind derzeit in der Entwicklung.
M-42 ist auf einer Seitenklappe des Peregrine-Landers der Strahlung ausgesetzt
Die Peregrine Mission One ist die erste kommerzielle Mond-Mission des US-Raumfahrtunternehmens Astrobotic. Neben dem DLR schicken die amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde NASA, weitere Raumfahrtorganisationen und Unternehmen Nutzlasten Richtung Mond. Der von Astrobotic entwickelte Peregrine-Lander ist etwa 1,90 Meter hoch und hat einen Durchmesser von 2,50 Metern. Der M-42 Strahlungsdetektor ist auf einer Seitenklappe befestigt und knapp über der Oberfläche direkt der kosmischen Strahlung auf dem Mond ausgesetzt.
Ursprünglich sollte Peregrine den Lacus Mortis („See des Todes“) auf der Mondvorderseite ansteuern. Anfang 2023 hat die NASA angekündigt, dass der Lander nicht im Nordosten, sondern weiter westlich in der Nähe der Gruithuisen-Vulkankuppeln ankommen soll. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhoffen sich neue Erkenntnisse zu einem geologischen Rätsel in dieser Mondregion: Es wird vermutet, dass die Gruithuisen Vulkankuppeln – zwei Erhebungen am Rand des Oceanus Procellarum („Ozean der Stürme“) – durch ein zähes, kaum fließfähiges kieselsäurereiches Magma entstanden sind. In seiner Zusammensetzung ähnelt es wohl dem irdischen Granit oder dessen vulkanischem Pendent, dem Gestein Rhyolith. Auf der Erde benötigen solche Formationen einen hohen Wassergehalt und Plattentektonik, um sich zu bilden. Da beides auf dem Mond fehlt, fragen sich die Forschenden, wie die Kuppeln („Domes“) entstanden sind und sich über die Zeit verändert haben.
