Die erste Probensammlung der Menschheit von der Rückseite des Mondes wurde zurückgebracht. Der Mondboden kann offensichtlich nicht zum Gemüseanbau verwendet werden. Warum also ist Chang’e zum Mond geflogen und hat dort Erde gegraben?

Am 2. Juni 2024 landete Chang'e-6 an der vorher festgelegten Landestelle im Südpol-Aitken-Becken auf der Rückseite des Mondes, schloss die Mission zur Entnahme von Mondbodenproben erfolgreich ab und kehrte am 25. Juni 2024 problemlos zur Erde zurück. Die Sonde wird außerdem etwa 2 kg Proben von der Rückseite des Mondes mitbringen und damit weltweit zum ersten Mal Proben von der Rückseite des Mondes zurückbringen.

Chang'e 6 ist erfolgreich zurückgekehrt. Bildquelle: CCTV News Channel

Die Frage ist also: Ist Chang’e 5 nicht bereits auf dem Mond gelandet und hat Mondboden ausgegraben? Nach Tests stellte sich heraus, dass der Mondboden nicht für den Gemüseanbau geeignet ist … Warum also Chang'e 6 auf eine weitere Reise schicken? Tatsächlich ist dies keineswegs Zeitverschwendung.

Bild aus dem Bericht des CCTV News Channel über Chang'e 5

Als nächstes wollen wir kurz über die Unterschiede und die Bedeutung von Mondboden und Erdboden für die Forschung (nicht nur für den Gemüseanbau) sowie über die Unterschiede im Mondboden sprechen, der bei den beiden Chang’e-Probennahmemissionen gewonnen wurde.

Unterschiede zwischen Mondboden und Erdboden

Obwohl es das Wort „Land“ enthält, fühlt es sich immer seltsam und ein bisschen „der Position unwürdig“ an, wenn wir „Mondboden“ zu „Mondboden“ erweitern. Nehmen Sie eine Handvoll Erde aus der Erde, sie ist weich und klebrig. Kommen Sie näher und riechen Sie daran, Sie können den „frischen Duft der Erde“ riechen. Und (wenn Sie könnten) schnappen Sie sich eine Handvoll Mondboden. Er ist rau und stachelig, und wenn Sie ihm nahe kommen und ihn riechen, werden Sie wahrscheinlich anfangen zu husten und zu niesen. Warum passiert das? Denn die Entstehungsprozesse von Mondboden und Erdboden sind sehr unterschiedlich.

Um zu Boden zu werden, müssen die Gesteine ​​der Erde zunächst die Feuertaufe der Verwitterung bestehen. Obwohl sich „Verwitterung“ nur auf Wind bezieht, ist Verwitterung nicht nur Winderosion, sondern schließt auch Regenerosion, Gletscherabtrag, Transport und Übertragung, Einsturz durch Wasseransammlung und Gefrieren in Felsspalten sowie chemische Auflösung mit ein.

Während des Verwitterungsprozesses werden Gesteine ​​allmählich zerkleinert und zu feinen, feuchten Partikeln und Pulver gemahlen, wodurch Tonmineralien entstehen, die die Wasserspeicherung erleichtern. Im Zuge der Verwitterung transportiert das Regenwasser auch nach und nach lösliche Mineralstoffe in den Untergrund, wodurch verschiedene Tiefenschichten entstehen.

Lebewesen profitieren vom Boden der Erde und tragen zu ihm bei. Sie werden von der Erde genährt und kehren nach dem Tod zur Erde zurück. Daher enthält der Erdboden verschiedene Mineralien, organische Stoffe und sogar Mikroorganismen usw. Es handelt sich um eine komplexe Mischung.

Der Mond besitzt jedoch weder eine Atmosphäre noch Wasser (es gibt zwar Wasser auf dem Mond, aber nur in den permanenten Schattenbereichen an den Polen, die möglicherweise durch Kometeneinschläge entstanden sind) und es gibt kein nennenswertes Leben. Daher kann der Mond keine der reichhaltigen und vielfältigen Bodenbildungsmethoden der Erde nutzen.

Das Gestein auf dem Mond kann nur durch (Mikro-)Meteoriteneinschläge und den Temperaturunterschied zwischen Tag und Nacht allmählich zerkleinert oder durch den Sonnenwind sowie die Ultraviolett- und Röntgenstrahlen der Sonne ultrafein verarbeitet werden. Die Kraft des Mikrometeoriteneinschlags kann die Gesteinsreste zerbrechen und die durch den Einschlag verursachte hohe Temperatur kann die Reste wiederum wieder sintern lassen. Der endgültige Mondboden ähnelt eher rauer, kantiger Schlacke.

Denken Sie einmal darüber nach: Wenn Sie Glas in Stücke schlagen, sind die Partikel, egal wie Sie es schlagen, sehr scharf. Wissenschaftler nennen diesen Prozess „Weltraumverwitterung“. Aufgrund des strengen Schutzes der Atmosphäre und des Magnetfelds können nur größere Meteoroiden und eine geringe Menge ultravioletter Strahlen die Erdoberfläche erreichen, sodass es schwierig ist, auf der Erde zu erleben, was auf dem Mond passiert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Bodenbildungsprozesse auf der Erde und dem Mond grundsätzlich komplementär sind. Auch wenn wir nur den anorganischen Teil betrachten, zeigen sich deutliche Unterschiede: So wurden im Mondboden keine Tone, Glimmer, Hornblende und andere durch Hydratisierung entstandene Mineralien gefunden, wohl aber reines metallisches Eisen, während im Erdboden keine unoxidierten Titaneisenpartikel zu finden sind.

Nachdem so viel gesagt wurde, welchen Sinn hat es, das herauszufinden? Durch die Untersuchung des Mondbodens können wir verschiedene Spuren der Mondentwicklung erhalten und genauer verstehen, wie der Mond zu dem wurde, was er heute ist. Darüber hinaus können wir mithilfe von Mondbodenproben besser verstehen, welche Ressourcen auf dem Mond vorhanden sind. Außerdem können sie wichtige Informationen für die Errichtung einer Mondbasis durch den Menschen liefern.

Die Frage ist also: Hat Chang’e 5 nicht einmal Mondboden gesammelt? Warum es noch einmal tun?

Zwei Mondbodensammlungen

Was könnte anders sein?

Bis Ende 2020 hatte Chang'e 5 1.731 Gramm Mondbodenproben vom Mond entnommen. Welche neuen Erkenntnisse werden also dieses Mal durch die Probenentnahme von Chang'e 6 gewonnen? Dabei sind vor allem zwei Punkte von Interesse: Zum einen die unterschiedliche geologische Struktur der Landestelle und zum anderen die unterschiedlichen Weltraumbedingungen auf der Vorder- und Rückseite des Mondes.

Was die geologische Struktur betrifft, landete Chang'e 5 in der Nähe des Mons Rumker, einer vulkanischen Struktur im Nordwesten der Vorderseite des Mondes. Der Landeplatz ist ein durch vulkanische Aktivität entstandenes Basaltüberlaufgebiet und das geologische Alter ist sehr jung (obwohl es noch jung ist, ist es bereits 2 Milliarden Jahre alt. Es ist einfach sehr jung im Vergleich zu den alten Gesteinen auf dem Mond.).

Der Landeplatz von Chang'e-6 ist das Südpol-Aitken-Becken, das größte, tiefste und älteste Einschlagbecken im gesamten Sonnensystem. Die Aufprallkraft kann die Mondkruste durchdringen und den Mondmantel erreichen.

Daher handelt es sich bei diesen beiden Probenentnahmestellen, einer neuen und einer alten, bei der einen um vulkanische Lava und bei der anderen um einen Himmelseinschlag, bei der einen um innere Aktivität und bei der anderen um äußere Krafteinwirkung. Wir können davon ausgehen, dass Chang'e 6 Ergebnisse liefern wird, die sich stark von denen von Chang'e 5 unterscheiden.

So entdeckten chinesische Wissenschaftler beispielsweise durch die Datierung mit Uran-Blei-Isotopen in den von Chang'e 5 entnommenen Mondbodenproben Mineralkristalle, die vor 2,03 Milliarden Jahren aus Lava kristallisierten. Dies deutet darauf hin, dass der Mond plötzlich abkühlte, wodurch sich das Ende der Magmaaktivität um etwa 800 Millionen Jahre verzögerte.

Von Chang'e-6 aus werden wir jedoch versuchen, uraltes Gestein zu finden, das vor etwa 4,2 bis 4,3 Milliarden Jahren entstand, und möglichst viel über die frühe Geschichte der Mondentstehung zu erfahren, insbesondere über diese Periode der Erdgeschichte, die auf der Erde nicht mehr zu finden ist. Möglicherweise wurde im Einschlagbecken auch tiefes Material aus dem Mondmantel auf die Mondoberfläche geschleudert. Wenn Chang'e-6 das Glück hat, es einzusammeln, wird dies das Verständnis der Menschen für die innere Struktur des Mondes erheblich verbessern.

Auch in Bezug auf die Weltraumumgebung unterscheiden sich Vorder- und Rückseite des Mondes geringfügig. Obwohl wir von der Erde aus nur die Vorderseite des Mondes sehen können und nicht die Rückseite, ist der Mond der Erde immer mit der gleichen Seite zugewandt. Etwa zur Zeit des Vollmonds, wenn der Mond der Sonne zugewandt ist, wird er vom langen Schweif der Magnetosphäre der Erde umhüllt.

Während dieser Zeit nimmt die vom Mond wahrgenommene „Kraft“ des Sonnenwindes stark ab, während aus der Erdatmosphäre entweichende Partikel die Möglichkeit haben, den Mond zu erreichen (der sogenannte „Erdwind“). Etwa am ersten Tag des Mondjahres steht der Mond zwischen Sonne und Erde, mit der Rückseite zur Sonne. Zu diesem Zeitpunkt wird der Mond ungehindert vom Sonnenwind bombardiert und nicht mehr vom Erdwind verweht.

Daher ist die Rückseite des Mondes im Vergleich zur Vorderseite ein Ort, der von der Erde weniger gepflegt und von der Sonne stärker gequält wird. Wasser oder wasserhaltige Mineralien dürften im Mondboden auf der Rückseite des Mondes schwerer zu finden sein, während die Reserven an Helium-3 (einer sauberen Energiequelle aus Kernfusion) größer sein dürften als auf der Vorderseite.

Die Rückseite des Mondes weist eine einzigartige Umgebung auf. Es ist von der Erde nahezu unberührt und stellt für Astronomen einen günstigeren Ort zur Beobachtung des Universums dar. Wenn wir in Zukunft eine wissenschaftliche Forschungsbasis auf dem Mond errichten, müssen wir Informationen über Ressourcen wie Energie, Wasser und Sauerstoff gewinnen. Daher ist das Verständnis der Unterschiede zwischen der Vorder- und Rückseite des Mondbodens nicht nur von akademischer, sondern auch von praktischer Bedeutung.

Planung und Produktion

Rezensent: Zheng Yongchun, stellvertretender Direktor des Space Science Communication Expert Studio der Chinesischen Gesellschaft für Weltraumwissenschaften, Autor von „Uncle Mars‘ Space Classroom“

Planung – Ding Zong

Herausgeber: Ding Zong

Korrekturgelesen von Xu Lailinlin