Der Vollmond. Bildnachweis: Robert Gendler. klicken um zu vergrößern
Der Mond kommt mir sehr bekannt vor. Wir sehen es ständig, tagsüber am blauen Himmel, nachts zwischen den Sternen und Planeten. Jedes Kind kennt die Umrisse der Lavameere des Mondes: Sie verfolgen den Mann im Mond oder manchmal ein Kaninchen.
Diese Vertrautheit geht über den Schein hinaus. Der Mond besteht eigentlich aus der Erde. Nach modernen Theorien wurde der Mond vor etwa 4,5 Milliarden Jahren geboren, als ein überdimensionaler Asteroid unseren Planeten traf. Material von der Erde selbst drehte sich in den Weltraum und verschmolz zu unserem riesigen Satelliten.
Doch als Apollo-Astronauten dieses vertraute Stück Heimat betraten, stellten sie fest, dass es nur bekannt vorkommt. Vom elektrisch aufgeladenen Staub zu ihren Füßen bis zum tintenschwarzen Himmel über ihnen war der Mond, den sie erforschten, völlig fremd.
Vor dreißig Jahren waren ihre seltsamen Erlebnisse der Öffentlichkeit so bekannt wie der Mann im Mond. Nicht mehr. Viele der besten Geschichten von Apollo sind im Laufe der Zeit verblasst. Sogar NASA-Mitarbeiter haben einige davon vergessen.
Jetzt, da die NASA auf der Suche nach neuen Geschichten und Schätzen zum Mond zurückkehrt, besuchen wir einige der alten mit einer Reihe von [E-Mail-geschützt] Geschichten namens „Apollo Chronicles“. Dieser, der erste, erforscht die einfache Sache der Schatten.
Gehen Sie am nächsten sonnigen Tag nach draußen und schauen Sie in Ihren Schatten. Es ist nicht sehr dunkel, oder? Gras, Gehweg, Zehen – was auch immer drin ist, kann man ganz gut sehen.
Das innere Licht deines Schattens kommt vom Himmel. Moleküle in der Erdatmosphäre streuen Sonnenlicht (mehr blau als rot) in alle Richtungen, und ein Teil dieses Lichts landet in Ihrem Schatten. Schauen Sie sich Ihre schattigen Fußspuren im frischen, sonnenbeschienenen Schnee an: sie sind blau!
Ohne den blauen Himmel wäre dein Schatten unheimlich dunkel, wie ein Stück Nacht, das dir folgt. Seltsam. Aber genau so ist es auf dem Mond.
Um die Erfahrung der Apollo-Astronauten zu visualisieren, stellen Sie sich vor, wie sich der Himmel vollständig und vollständig schwarz verfärbt, während die Sonne weiterhin blendet. Ihre Silhouette verdunkelt sich und sagt Ihnen, dass Sie nicht mehr auf der Erde sind.
Schatten waren eines der ersten Dinge, die der Apollo-11-Astronaut Neil Armstrong erwähnte, als er die Mondoberfläche betrat. „Hier im Schatten [der Mondlandefähre] ist es ziemlich dunkel und für mich etwas schwer zu erkennen, dass ich einen guten Stand habe“, funkte er zur Erde.
Die Eagle war mit ihrem externen Geräteschrank, einem „MESA“ genannten Staufach, im Schatten des Raumschiffs auf dem Meer der Ruhe gelandet. Obwohl die Sonne um sie herum brannte, mussten Armstrong und Buzz Aldrin im Dunkeln arbeiten, um ihre Fernsehkamera und verschiedene geologische Werkzeuge einzusetzen.
„Es ist sehr leicht, im Schatten zu sehen, nachdem man sich eine Weile angepasst hat“, bemerkte Armstrong. Aber, fügte Aldrin hinzu, „es sollte vermieden werden, sich ständig vom Sonnenlicht in den Schatten zu bewegen, weil es Sie einige Zeit in der Wahrnehmungsfähigkeit kosten wird.“
Wahrlich, Mondschatten sind nicht absolut schwarz. Sonnenlicht, das vom sanft abgerundeten Terrain des Mondes reflektiert wird, sorgt für eine schwache Beleuchtung, ebenso wie die Erde selbst, die eine sekundäre Lichtquelle am Mondhimmel ist. Wenn man viel Zeit hatte, sich anzupassen, konnte ein Astronaut fast überall sehen.
Schon fast. Betrachten Sie die Erfahrung der Apollo-14-Astronauten Al Shepard und Ed Mitchell:
Sie waren gerade in Fra Mauro gelandet und waren dabei, die Mondlandefähre zu entladen. Heraus kam das ALSEP, eine Gruppe von Experimenten, die auf eine Palette geschraubt waren. Gegenstände auf der Palette wurden von „Boyd-Bolzen“ festgehalten, wobei jede Schraube in einer Hülse versenkt war, die zur Führung des Universal Handling Tool, einer Art Astronautenschlüssel, diente. Shepard führte das Werkzeug ein und drehte es, um den Bolzen zu lösen – einfach, außer dass sich die Hülsen schnell mit Mondstaub füllten. Das Werkzeug ging nicht ganz rein.
Der Ärmel machte seinen eigenen kleinen Schatten, also „Al schaute ihn an und versuchte, hineinzusehen. Und er konnte das Werkzeug nicht einsetzen und es konnte nicht freigegeben werden – und er konnte es nicht sehen“, erinnert sich Mitchell.
„Denken Sie daran“, fügt Mitchell hinzu, „auf der Mondoberfläche gibt es keine Luft, die das Licht brechen könnte – es sei denn, Sie haben direktes Sonnenlicht, können Sie nichts sehen. Es war einfach stockdunkel. Das ist ein erstaunliches Phänomen auf einem luftlosen Planeten.“
(Schließlich lösten sie das Problem, indem sie die gesamte Palette auf den Kopf stellten und den Mondstaub abschüttelten. Einige der Boyd-Bolzen, die sich besser lösten, als sie dachten, regneten ebenfalls herunter.)
Winzige kleine Schatten an unerwarteten Orten würden die Astronauten während des gesamten Apollo-Programms ärgern – ein Bolzen hier, eine eingelassene Sauerstoffanzeige dort. Dies waren meistens kleinere Belästigungen im Alltag, aber Astronauten waren neidisch auf die Minuten, die bei ihren Erkundungen verloren gingen.
Schatten können auch schelmisch sein:
Die Apollo-12-Astronauten Pete Conrad und Al Bean landeten im Ozean der Stürme nur etwa 600 Meter von Surveyor 3 entfernt, einer Roboter-Raumsonde, die drei Jahre zuvor von der NASA zum Mond geschickt wurde. Ein wichtiges Ziel der Apollo 12-Mission war es, Surveyor 3 zu besuchen, seine Fernsehkamera zu holen und zu sehen, wie gut das Schiff die raue Mondumgebung überstanden hatte. Surveyor 3 saß in einem flachen Krater, wo Conrad und Bean leicht hinkommen konnten – dachten zumindest die Missionsplaner.
Die Astronauten konnten Surveyor 3 von ihrer Mondlandefähre Intrepid aus sehen. „Ich erinnere mich, als ich es zum ersten Mal ansah“, erinnert sich Bean. „Ich dachte, es liegt an einer Neigung von 40 Grad. Wie kommen wir da runter? Ich erinnere mich, dass wir in der Kabine darüber gesprochen haben, dass wir Seile benutzen müssen.“
Aber „es stellte sich heraus, dass [der Boden] wirklich flach war“, erwiderte Conrad.
Was ist passiert? Als Conrad und Bean landeten, stand die Sonne tief am Himmel. Die Oberseite von Surveyor 3 war sonnenbeschienen, während die Unterseite in tiefer Dunkelheit lag. „Ich habe mich täuschen lassen“, sagt Bean, „denn wenn auf der Erde etwas auf der einen Seite sonnig und auf der anderen sehr dunkel ist, muss es auf einem gewaltigen Hang sein.“ Am Ende gingen sie eine sanfte Steigung von 10 Grad hinunter zum Surveyor 3 – keine Seile erforderlich.
see captionEine letzte Wendung: Als Astronauten die Schatten ihrer eigenen Köpfe betrachteten, sahen sie ein seltsames Leuchten. Buzz Aldrin war der erste, der berichtete „?[theres] a Halo um den Schatten meines Helms.“ Armstrong hatte auch einen.
Dies ist der „Oppositionseffekt“. Der Experte für Atmosphärenoptik, Les Cowley, erklärt: „Mondstaubkörner kleben zusammen, um flauschige turmartige Strukturen zu bilden, die ,Feenschlösser‘ genannt werden und tiefe Schatten werfen.“ Einige Forscher glauben, dass die Mondoberfläche mit diesen mikroskopischen Türmen übersät ist. „Direkt gegenüber der Sonne“, fährt er fort, „verbirgt jeder Staubturm seinen eigenen Schatten und so wirkt dieser Bereich im Kontrast zur Umgebung heller.“
Klingt einfach? Es ist nicht. Andere Faktoren tragen zur Blendung bei. Die Mondoberfläche ist mit glasigen Kügelchen (denken Sie an Mondtautropfen) und kristallinen Mineralien übersät, die das Sonnenlicht nach hinten reflektieren können. Und dann gibt es noch „kohärente Rückstreuung“ – Mondstaubflecken, die kleiner als die Wellenlänge des Lichts sind, beugen das Sonnenlicht und streuen die Strahlen zurück zur Sonne. „Niemand weiß, welcher Faktor am wichtigsten ist“, sagt Cowley.
Wir können den Oppositionseffekt hier auf der Erde erleben, zum Beispiel, wenn wir von der Sonne weg in ein Feld mit hohem taufeuchtem Gras schauen. Der Lichthof ist da, aber unser strahlend blauer Himmel neigt dazu, den Kontrast zu verringern. Um die volle Wirkung zu erzielen, müssen Sie zum Mond gehen.
Leuchtende Halos; bewusstseinsverändernde Schatten; Märchenschlösser aus Mondstaub. Apollo-Astronauten entdeckten tatsächlich eine seltsame Welt.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
