Der Space Cycle: Neue Art, im Orbit zu trainieren

Ein überholter Datenschatz aus den NASA-Apollo-Missionen vor über 40 Jahren hilft Wissenschaftlern, eine anhaltende Mondfrage zu beantworten: Wie schnell baut sich Mondstaub auf?

Die Antwort: Es würde 1.000 Jahre dauern, bis sich eine Schicht Mondstaub von etwa einem Millimeter Dicke anhäuft, fanden die Forscher heraus. Diese Rate mag nach den Maßstäben der Erde langsam erscheinen, aber sie ist 10-mal schneller als die Wissenschaftler vorher geglaubt haben, und es bedeutet, dass Mondstaub große Probleme für Astronauten und Ausrüstung gleichermaßen darstellen könnte.

"Sie würden es nicht sehen; es ist wirklich sehr dünn", sagte Brian O'Brien, ein Physiker an der Universität von Western Australia, in einer Erklärung. "Aber, wie die Apollo-Astronauten gelernt haben, kann es eine teuflische Zeit sein, selbst eine kleine Menge Staub zu überwinden." [Mond Legacy: 45 Apollo Mond Mission Fotos]

Aufgekauerter Staub war ein Ärgernis während der Apollo-Missionen. Es klammerte sich an die Raumanzüge der Astronauten, es roch nach Schießpulver und Raumflieger Harrison Schmitt von Apollo 17, der letzten Mondlandungsmission, berichtete sogar von Verstopfung und klagte über "Mondstaub-Heuschnupfen" nach dem Einatmen der Partikel. Auch bei einigen Experimenten hat der Mondstaub Verwüstungen angerichtet. Zum Beispiel wurde es für die Überhitzung und das frühzeitige Scheitern des Passiven Seismischen Experiments von Apollo 11 verantwortlich gemacht, das "Mondbeben" studieren sollte.

O'Brien begann seine Arbeit an Mondstaub vor mehr als 40 Jahren, als er Professor an der Rice University in Houston war und der Hauptforscher für das Dust Detector Experiment (DDE) war, das während der Apollo 11, 12, 14 und 15 flog Missionen.

Jeder matchboxgroße Detektor, der in dem Experiment eingesetzt wurde, war mit drei Solarzellen ausgestattet, die mit einer unterschiedlichen Abschirmung gegen eintreffende Strahlung bedeckt waren. Indem O'Brien die Degradation jeder der Zellen verfolgte, hoffte er zu bestimmen, wie viel Schaden durch Staub verursacht wurde und wie viel durch Strahlung verursacht wurde.

Die NASA hatte ihre Datenbänder, die die Staubmelder gesammelt hatten, verloren und nahm an, dass die Informationen von der DDE für immer verloren waren - bis 2006, als O'Brien der Raumfahrtbehörde sagte, dass er immer noch eine Reihe von Sicherungskopien hatte. Er wiederholte die Daten mit seiner Kollegin Monique Hollick, einer Forscherin an der University of Western Australia.

"Es war eine lange Zeit", sagte O'Brien in einer Erklärung. "Ich habe [den Detektor] 1966 erfunden, lange bevor Monique überhaupt geboren wurde. Im Alter von 79 Jahren arbeite ich mit einem 23-Jährigen, der an 46 Jahre alten Daten arbeitet, und wir haben etwas Aufregendes entdeckt - es ist entzückend. "

Für den größten Teil der menschlichen Geschichte war der Mond weitgehend ein Mysterium. Es brachte Ehrfurcht und Furcht hervor und ist bis heute die Quelle von Mythen und Legenden. Aber heute wissen wir viel über unseren Lieblingssatelliten. Machst du?

O'Brien und Hollicks Analyse, die in der Zeitschrift Space Weather ausführlich beschrieben wurde, zeigte, dass der Staub und nicht die Strahlung den meisten geschädigten Zellen den größten Schaden zufügte.

Der Mond hat keine substanzielle Atmosphäre und keinen Wind, was bedeutet, dass sein Dreck ziemlich abgestanden sein sollte. Frühere wissenschaftliche Modelle deuteten daraufhin darauf hin, dass sich anhaftender Staub auf Meteoriteneinschläge und auffallenden kosmischen Staub zurückführen lässt.

"Aber das ist nicht genug, um zu erklären, was wir gemessen haben", sagte O'Brien. Das Konzept einer "Staubatmosphäre" auf dem Mond könnte erklären, woher die Teilchen kommen, sagten die Forscher.

Nach dieser Theorie können Mondstaubpartikel auf der Tagsseite des Mondes eine positive Ladung aufbauen, wenn die Sonnenstrahlung Elektronen aus Staubatomen stößt. Aber auf der Seite des Mondes, die dunkel ist, können Staubpartikel eine negative Ladung erhalten, wenn sie mit Elektronen aus dem Sonnenwind bombardiert werden. Wo die dunklen und hellen Seiten sich treffen, könnten elektrische Kräfte diesen geladenen Staub hoch von der Mondoberfläche schweben lassen, sagten die Forscher.

"Etwas ähnliches wurde von Apollo-Astronauten berichtet, die den Mond umkreisten, die nach draußen guckten und Staub am Horizont glühten", erklärte Hollick.

Der neueste Mondorbit der NASA, der Lunar Atmosphere und Dust Environment Explorer, oder LADEE, der im September gestartet wurde, könnte Licht auf diesen schwebenden Staub werfen. 250 Kilometer über der Mondoberfläche sucht das Raumschiff in der Mondatmosphäre nach Staub.