: Der Mond in Köln
Sollten Menschen erneut auf dem Mond landen, müssen sie vorbereitet sein. In einer 700 Quadratmeter großen Halle können sie für künftige Missionen trainieren – inklusive Sonne, Staub und Schwerelosigkeit
Aus Köln Michael Brake
Wer einmal einen Tag am Strand verbracht hat, weiß, wie hartnäckig feiner Sand sein kann. Noch Wochen später findet man ihn in Schuhen und Taschen, zwischen Buchseiten und an anderen unmöglichen Stellen, und hofft, dass er nicht auch noch ins Handy gelangt ist.
Ein ganz ähnliches Problem haben auch Mondreisende. Der Mond ist mit feinem Staub bedeckt, Regolith nennt er sich. Er ist durch zahlreiche Meteoriteneinschläge entstanden und hat unangenehme Eigenschaften. Denn wo es keinen Wind und kein Wetter gibt, sind Staubkörner nicht glatt geschliffen, sondern scharfkantig. Mondstaub ist außerdem stärker elektrostatisch aufgeladen, „klebt“ also mehr an Raumanzügen und Gegenständen. Passt man nicht auf, trägt man ihn überall mit hin, und anders als beim Strandsand ist das nicht bloß nervig, sondern potenziell gefährlich, wie schon die Astronauten der ersten bemannten Apollo-Mondmissionen vor über 50 Jahren erfahren mussten: Regolith reizte ihre Augen und Atemwege, beschädigte zudem die Reißverschlüsse ihrer Anzüge.
Auch die Dichtungen von Luftschleusen oder die Gelenke und die hochsensible Mikroelektronik von Raumfahrzeugen kann Regolith angreifen. Das alles macht den Staub auch für all diejenigen zu einem ernstzunehmenden Problem, die in der Zukunft zum Mond fliegen wollen. Und das sind gerade einige: Indien, China, Russland – sie alle arbeiten an bemannten Mondmissionen, genau wie die US-amerikanische Nasa. In Kooperation mit den Raumfahrtagenturen aus Europa (Esa), Kanada (CSA) und Japan (Jaxa) betreibt die Nasa das Artemis-Programm.
Ein erster unbemannter Erkundungsflug (Artemis I) fand im November 2022 statt. In den kommenden Monaten fliegen vier nordamerikanische Astronaut:innen mit Artemis II um den Mond. Mit Artemis III und Artemis IV sollen schließlich noch in diesem Jahrzehnt und erstmals seit 1972 wieder Menschen den Mond betreten, darunter, so jedenfalls aktuell der Plan, auch ein Deutscher.
Anders als beim Space Race der 1960er und 1970er geht es dabei nicht nur um die prestigeträchtige Landung an sich. Für Forschungszwecke, um Rohstoffe zu gewinnen und auch als Trainingslauf für eine mögliche Marsmission sollen die Astronaut:innen dieses Mal mehrere Wochen oder noch länger bleiben. Da ist jedes Mondstaubkorn zu viel, und wie man damit umgeht, das sollte man vorher üben.
Der Ort, an dem das geht, befindet sich nahe dem Flughafen Köln-Bonn. Auf dem campusartigen Gelände des Deutschen Luft- und Raumfahrtzentrums (DLR) eröffnete im September 2024 Luna, die weltweit einzige Mondsimulationsanlage. Außen ein weißer Kubus mit elegant verkleideter Fassade, innen ein großer Sandkasten.
45 Millionen Euro haben der Bau und bisherige Betrieb gekostet. Zum Vergleich: Das Artemis-Programm hat inzwischen über 80 Milliarden Dollar verschlungen. Die Idee zu Luna hatte die Esa im Jahr 2015 und von Anfang an war das DLR involviert, auch deswegen ist der Mond jetzt in Köln. Als man das Konzept auf Konferenzen vorgestellt habe, sei man anfangs eher ein wenig belächelt worden, erzählt Petra Mittler, eine der stellvertretenden Luna-Projektleiterinnen. Doch als sich das Artemis-Programm konkretisierte, war es damit vorbei. „Und ja, mittlerweile sind einige wohl ein bisschen neidisch. Aber da haben wir jetzt erst mal einen guten Vorsprung.“
Bevor Mittler ins Innere von Luna führt, müssen erst Maleranzüge – stilecht mit aufgeklebtem Luna-Abzeichen –, Überschuhe, ein Haarnetz und eine Atemmaske angelegt werden. So geht es in eine Übergangsschleuse. Das Innere soll vor profanem Erdstaub geschützt werden.
Dann rollt das Tor hoch und gibt den Blick auf den Mond frei. Die Wände der 700 Quadratmeter großen und 9 Meter hohen Luna-Halle sind schwarz verkleidet. In einer Ecke steht, so plakativ wie die Requisite eines B-Movies, ein Prototyp der europäischen Mondlandefähre Argonaut. Die entscheidenden Dinge spielen sich auf dem Boden ab. Rund 900 Tonnen feiner grauer Staub bedecken die Halle. Er bildet kleine Dünen und Täler, hier und da liegen Gesteinsbrocken. Mindestens 60 Zentimeter tief ist die Schicht, teilweise mehrere Meter.
Es ist natürlich keine echtes Mond-Regolith. Gewonnen wurde das Material quasi nebenan, in Königswinter im Siebengebirge. Das sei eher ein glücklicher Zufall gewesen, sagt Petra Mittler. Die Steinbrocken, die im Luna-Regolith verteilt liegen, stammen hingegen aus Süddeutschland, vom Ätna auf Sizilien und von den norwegischen Lofoten. Entscheidend sei stets, dass das Gestein in puncto Material und Beschaffenheit dem auf dem Mond möglichst gleicht.
Wie bei einem Strandtag spielt in der Luna-Halle neben dem Sand auch die Sonne eine große Rolle. Die ist bisher ein mächtiger Filmscheinwerfer – ein neu entwickelter Sonnensimulator wird im Frühjahr eingebaut – und steht nur knapp überm Horizont, so wie sie es auch am Südpol des Mondes tut, dem Ziel der Artemis-Mondmission und der vergleichbaren Programme aus Indien, Russland und China. Hier gibt es Berggipfel, die fast immer im Sonnenlicht liegen, was gut für die Stromgewinnung mit Solarmodulen ist. Zugleich gibt es hier Krater im permanenten Schatten, ein möglicher Ort für die auf dem Mond als sicher geltenden Wasservorkommen.
Nun verhält sich das Sonnenlicht auf dem Mond anders als auf der Erde. Selbst wenn die Sonne nur knapp überm Horizont steht, scheint sie grell, was abermals mit der fehlenden Atmosphäre zu tun hat. Ohne Moleküle in der Luft streut das Licht nicht wie zur Dämmerung auf der Erde, hell und dunkel bilden viel krassere Kontraste. Für Menschen ist das genauso gewöhnungsbedürftig wie für die automatische Geländeerkennung von Rovern und anderen Maschinen. Auch das muss also trainiert werden.
Seit der Eröffnung können Forschungsgruppen Luna für sogenannte Kampagnen buchen, das sind meist zwei bis drei Tage lange Aktionen, manche laufen über mehrere Wochen. Denn wie der echte Mond gehört auch dieser nicht exklusiv der Esa. Luna ist ebenfalls Forschenden anderer Nationen und Universitäten zugänglich, selbst kommerzielle Unternehmen können Vorhaben anmelden. „Die haben ihre Erkenntnisse dann nicht nur mitgenommen, sondern auch mit uns und der Wissenschaftscommunity geteilt“, sagt Petra Mittler.
So machten im November Studierende mehrerer deutscher Hochschulen Probefahrten mit dem an der Uni Bremen entwickelten Janus-Rover, der irgendwann mal durch das riesige Canyonsystem auf dem Mars rollen soll. Und kurz zuvor testete ein Team von der Universität Tokio ein Gerät, das seismische Energie künstlich erzeugt und auch im Artemis-Programm zum Einsatz kommen wird. Es soll auf dem Mond die Dicke und Struktur des Regoliths bestimmen sowie Vorkommen von Wassereis im Boden orten. Genau für solche Zwecke sind im Luna-Regolith fast 1.000 Plexiglasteile versteckt. Auch einen Tunnel gibt es, der den röhrenförmigen Höhlen aus erkalteter Lava unter der Mondoberfläche entspricht.
Nicht alles lässt sich in Luna simulieren, etwa das Beinahe-Vakuum auf dem Mond und die extremen Temperaturen, die zwischen –233 und 123 Grad schwanken können. Und dann ist da noch die Sache mit der Schwerkraft. Die beträgt auf dem Mond nur ein Sechstel der Erdgravitation. Alles ist leichter, auch man selbst.
Da sich die Schwerkraft nicht einfach runterregeln lässt, wurde für Luna ein neuartiges Schwerkraftentlastungssystem entwickelt, das den größten Teil des Gewichts trägt. Puppeteer heißt es – Puppenspieler – weil Raumanzüge und Rover mit langen Strippen an der Decke befestigt sind. Durch ausgeklügelte Technik können diese sich aber nicht verheddern. „Wir müssen nichts choreografieren, die Astronauten können sich wirklich komplett frei bewegen, sich beliebig umeinander drehen“, sagt Petra Mittler. „So können wir zum Beispiel auch Notfallrettungsszenarien üben.“ Zumindest, wenn alles klappt: Der Übungsbetrieb des Systems soll im Sommer starten.
Ebenfalls in 2026 soll auch das sogenannte Flexhab nutzbar sein und durch einen direkten Zugang samt Schleuse mit der Luna-Halle verbunden werden. Mit ihm lassen sich mehrtägige Missionen komplett isoliert von der Außenwelt simulieren. Der umgebaute Frachtcontainer bietet vier Schlafkojen, Arbeitsflächen für Experimente, eine Küchenzeile, eine Nasszelle, ein Fitnessgerät, eine Sitzecke, alles auf weniger als 30 Quadratmetern. Auch die Enge trainiert für spätere Einsätze.
Fragt sich nur, was passiert, falls dem Artemis-Programm mal das Geld ausgeht. Finanziell trägt es vor allem die Nasa und damit die US-Regierung. Doch bei Donald Trump kann man sich nie sicher sein, ob er irgendwann das Interesse verliert, oder das Programm für eine öffentlichkeitswirksame Haushaltskürzung auf eine repräsentative Landung ohne weitere Aufenthalte eindampft – einfach nur, um im Space Race mit China als Sieger dazustehen. Petra Mittler macht das wenig Sorgen. „Die Idee aber, dass Menschen wieder zum Mond fliegen, wird nie ganz verschwinden“, sagt sie. „Es ist klar, dass eine Reise zum Mars anders nicht möglich ist. Deshalb ist es nur eine Frage der Zeit, bis zukünftige Mondreisende nach Köln kommen, um in Luna zu trainieren.“
Diese hätten dann voraussichtlich noch mehr Möglichkeiten, sich im Sand auszutoben. So soll es irgendwann ein Regolith-Eis-Gemisch in der Luna-Halle geben. Grundsätzlich gibt es für Mondmissionen auch die Idee, den Regolith unter hohen Temperaturen zu festen Strukturen zu verbacken und auf diese Weise Baumaterial direkt vor Ort zu gewinnen. Auch das ließe sich in Luna gut üben. Und die Mondlandefähre in der Ecke soll durch ein Modell ersetzt werden, das zumindest einige Funktionen des Originals erfüllt. Fertig, sagt Petra Mittler, werde Luna wohl nie sein.
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