26. Februar 2025

Berliner Instrument fliegt mit IM-2-Mission zum Mond

Neue Mondmission sucht Wassereis am Mond-Südpol

Animation der Landefähre Athena von Intuitive Machines bei der Landung in der Nähe des Mondsüdpols © Intuitive Machines

Am 27. Februar 2025 mitteleuropäischer Zeit, um 0.30 Uhr, startet die Mission IM-2 mit der Landesonde Athena des US-amerikanischen New-Space-Unternehmen Intuitive Machines für seine zweite Mission zum Mond. Mit dabei ist das Lunar RADiometer (LRAD), ein wissenschaftliches Messinstrument zur berührungslosen Temperaturmessung. Es wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und am Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin (FUB) entwickelt. Intuitive Machines war es als erstem Raumfahrtunternehmen weltweit am 22. Februar 2024 gelungen, auf dem Mond bei 80 Grad südlicher Breite am Krater Malapert-A zu landen. Das Landemodul Athena der zweiten Mission von Intuitive Machines soll nun auch in der südlichen Polarregion des Mondes in der Nähe des Berges Mons Mouton aufsetzen, um dort mit einem Bohrer und einem Massenspektrometer nach Wassereis zu suchen.

Mit an Bord ist der Grace Hopper, eine etwa 70 Zentimeter hohe, von Düsen angetriebene Drohne. Der Grace Hopper soll in einer Serie von kurzen Sprüngen bei der sechsmal geringeren Gravitation auf dem Mond autonom die Oberfläche an der Landestelle erkunden. LRAD soll an Bord des Hoppers die Temperatur der Mondoberfläche messen, um nach weiteren Regionen mit Wassereisvorkommen zu suchen. Für die FU Berlin, die vier Fünftel der Finanzierung trägt, und das DLR ist es das erste Mal, dass sie Hardware für eine Mondmission entwickelten und nun auf die etwa achttägige Reise zum Erdtrabanten schicken.

Eis in den „Kältefallen“ permanent dunkler Krater

Am Südpol des Mondes steht die Sonne so tief, dass sie in vielen Kratern ganzjährig Schatten wirft. Die Drehachse des Mondes steht fast senkrecht auf seiner gemeinsamen Bahn mit der Erde um die Sonne, so dass das Sonnenlicht nur über die Ränder einiger tiefer und deshalb immer abgeschatteter Krater streift. In diesen permanent dunklen Regionen sind ganzjährig Temperaturen von unter minus 160 Grad Celsius möglich. Bei so tiefen Temperaturen sublimiert Wassereis auch im Vakuum nicht, geht also nicht direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über. LRAD wird an Bord des Hoppers in einen der permanent verschatteten Krater springen und dort die Temperaturen messen.

Wassereis ist äußerst wichtig, um eine längerfristige menschliche Präsenz auf dem Mond zu etablieren, da es sowohl als Trinkwasser als auch zur Extraktion von Wasserstoff und Sauerstoff verwendet werden kann. Neben der Versorgung mit Sauerstoff zum Atmen, können beide Gase, dann verflüssigt, auch als Raketentreibstoff verwendet werden. Dieser müsste dann nicht aufwändig von der Erde zum Erdtrabanten geschafft werden, sondern könnte direkt auf dem Mond gewonnen werden. Die Landeregion am Mons Mouton befindet sich bei etwa 85 Grad südlicher Breite und ist nur rund 160 Kilometer vom Mond-Südpol entfernt. Sie ist eine von mehreren möglichen Landestellen für die erste Mondlandung mit Menschen seit 1972 im Zuge der Artemis-Kampagne der NASA.

Die Mission ist und bleibt aber ein Wagnis. „Schon die Landung auf dem Mond wäre ein großer Erfolg, und autonom gesteuerte Sprünge des Hoppers wären ein weiterer Meilenstein“, sagt Prof. Dr. Heike Rauer, Direktorin des DLR-Instituts für Planetenforschung in Berlin-Adlershof und Professorin im Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin. „Das Projekt zeigt aber schon jetzt, wie die enge Kooperation von Universität, außeruniversitärer Forschungseinrichtung, Start-Up und mittelständischen Unternehmen die Erforschung und Nutzbarmachung des Mondes voranbringen kann.“

Enge Kooperation zwischen DLR und FU Berlin

LRAD wurde vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin gemeinsam mit dem Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin (FUB) entwickelt und in enger Zusammenarbeit mit den Berliner Unternehmen Magson GmbH und Astro- und Feinwerktechnik Adlershof GmbH gebaut. Die für die Messung tiefer Temperaturen optimierten Sensoren wurden speziell vom Leibniz-Institut für Photonische Technologien (IPHT) in Jena entwickelt. Das DLR-Institut für Planetenforschung verfügt über eine langjährige Expertise beim Bau von Radiometern. So waren diese Instrumente auch beim DLR-Landemodul MASCOT der japanischen Asteroidenmission Hayabusa2 und der NASA-Marslandesonde InSight im Einsatz.

Das Projektmanagement sowie ein großer Teil der wissenschaftlichen Datenanalyse des LRAD-Instruments gehören zu den Aufgaben der Freien Universität Berlin. Mit Hilfe eines dort entwickelten Modells des Materials an der Mondoberfläche wird auf Basis von Annahmen über die Materialeigenschaften die Temperatur vorhergesagt. Durch den Vergleich mit den von LRAD gemessenen Oberflächentemperaturen können die Forscher an der FUB und dem DLR dann Rückschlüsse auf die physikalischen Eigenschaften des Mondmaterials ziehen.

FU-Forscher und Projektmanager für LRAD, Dr. Maximilian Hamm, und Gastwissenschaftler am DLR, sieht es so: „Das LRAD-Projekt startete im Jahr 2022, und es liegen spannende Jahre der Vorbereitung hinter uns. Es ist großartig, dieses neue Kapitel der Raumfahrtgeschichte ganz vorne mitzugestalten. Jetzt sind wir gespannt auf die einzigartigen Messergebnisse.“ Dr. Matthias Grott, LRAD-Projektleiter am DLR-Institut für Planetenforschung ergänzt: „Die Erforschung des Mondes mit Landemissionen bleibt eine große technische Herausforderung. Sollte es gelingen, die Messungen innerhalb der verschatteten Krater durchzuführen, wäre dies eine weltweit einzigartige Leistung.“

Weiterführende Links

Über die Mission

Intuitive Machines ist eines von vielen Unternehmen, die Transporte zum Mond anbieten. Diese Entwicklung wird maßgeblich von der NASA-CLPS-Initiative (Commercial Lunar Payload Services) angetrieben, das in Vorbereitung von bemannten Mondmissionen im Rahmen der Artemis-Kampagne der NASA jungen Unternehmen einen Markt für Transporte zum Mond bietet. Das Radiometerprojekt wird von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz auf Basis eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Kontakt

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Falk Dambowsky
Leitung Media Relations, Presseredaktion
Linder Höhe, 51147 Köln
+49 2203 601-3959

Anja Philipp
Kommunikation Berlin, Neustrelitz, Dresden, Jena, Cottbus/Zittau
Rutherfordstraße 2, 12489 Berlin-Adlershof
+49 30 67055 8034
www.dlr.de/berlin

Pressemitteilung DLR vom 26.02.2025