Der Einsatz einer riesigen Antenne auf dem Mond könnte die Untersuchung seines Inneren ermöglichen

Zu verstehen, was sich unter der Mondoberfläche befindet, könnte für zukünftige Erkundungsbemühungen von entscheidender Bedeutung sein. Eine Reihe von Missionen haben bereits einige Teile der Untergrundoberfläche des Mondes kartiert. Dennoch sind nur wenige tief in das Innere vorgedrungen, wo möglicherweise große Lavahöhlen oder potenziell wertvolle Wasser- oder Mineralvorkommen liegen.

Aber das könnte sich bald ändern. Das Institute for Advanced Concepts (NIAC) der NASA stellte Finanzmittel für eine neuartige Technologie zur Verfügung, die von einem Team am Jet Propulsion Laboratory (JPL) entwickelt wurde und das seit langem bestehende Problem lösen könnte, zu sehen, was sich im Inneren des Mondes befindet.

Das Projekt, das Passively Expanding Dipole Array for Lunar Sounding (oder PEDALS), nutzt eine selbstentfaltende Technik, um eine große Antenne auf der Mondoberfläche zu positionieren. Sobald es eingesetzt ist, kann es Daten über den Untergrund des Mondes bis zu einer Tiefe von einigen Kilometern sammeln, vergleichbar mit den tiefsten Daten, die wir je gesammelt haben.

Derzeit wurden die tiefsten Daten vom Lunar Radar Sounder auf dem SELENE-Orbiter (besser bekannt als Kayuga) gesammelt. Allerdings wurde er 2009 absichtlich auf den Mond geschossen und obwohl er Signale bis zu einer Tiefe von 5 km überwachen konnte, lieferte er kein auch nur annähernd hochauflösendes Bild.

Andere Geräusche, von denen einige bis zu den späteren Apollo-Missionen zurückreichten, hatten eine höhere Auflösung, konnten aber eine Tiefe erreichen, die ein besseres Verständnis der Struktur der Mondoberfläche ermöglichen würde. In einer vom JPL-Team erstellten Präsentation werden fünf wissenschaftliche Ziele genannt, die mit PEDALS gelöst werden können, von der Kartierung der 3D-Grenzflächen von Vulkanen bis hin zum Verständnis der Gesteinsdichte in einem bestimmten Gebiet.

Wie würde das System diese Ziele erreichen? PEDALS würden nach der alten Tradition landen, indem sie mit einem Airbag an die Oberfläche fallen. Dort wird es einen aufrollbaren Ausleger einsetzen, ein Konzept, das bereits seit mehreren Jahren im Mittelpunkt der NASA-Forschung steht. Theoretisch gibt es keine wirkliche Einschränkung hinsichtlich der Größe des Auslegers, den PEDALS auslöst, aber das Volumen des Landeairbags und die Oberfläche, die die Antenne abdecken muss, haben einen Einfluss.

Nach dem Einsatz sammelt PEDALS mithilfe seiner Antenne Daten. Wie diese Antenne aussehen würde, bleibt ein Forschungsgegenstand, da in der Präsentation zwei mögliche Konfigurationen beschrieben werden – eine Rahmenantenne oder ein gekoppelter Dipol. Beide haben Vor- und Nachteile, aber das JPL-Team muss noch mehr Forschung betreiben, um herauszufinden, was für den Mondanwendungsfall nützlicher wäre.

Eine offensichtliche Frage ist: Wo könnte man dieses Ding einsetzen? Die passive Betrachtung der Apollo-Missionen zeigt, dass der Mond nicht besonders flach ist und massive Felsbrocken zufällig verstreut sind. Berechnung der großen Gesteinsgrößen (sie schätzen einen maximalen Durchmesser von 50 cm) und wie viel Platz sie benötigen würden, um sie auf einem Feld mit einem Vielfachen der Fläche der eingesetzten Antenne als „freiem Weg“ zu entfalten, so der JPL-Bericht.

Das ist nicht unbedingt ein Deal-Breaker, denn es gibt Gebiete auf dem Mond, die die Kriterien erfüllen – und vielleicht könnten sie im besten Fall Hilfe von einem autonomen Rover bekommen, um einige der Steine ​​aus dem Weg zu räumen. Doch vorerst scheint die Idee auf Eis zu liegen, da unklar ist, ob PEDALS nach der Finanzierung im Jahr 2021 einen Phase-II-Zuschuss erhalten hat. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass die Stationierung einer großflächigen Antenne auf der Mondoberfläche eines Tages ihren Höhepunkt erreichen wird Die Sonne.