Lanzarote als Mondlabor: Forschende testen Verfahren für die Ressourcensuche

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Gibt es Wassereis auf dem Mond und höhlenähnliche Gebilde, die bei künftigen Mondmissionen als Ressourcen genutzt werden können? Mit diesen Fragen beschäftigt sich ein Forschungsteam der LMU und des DLR- Instituts für Kommunikation und Navigation im Projekt NEPOS (Near-Surface Seismic Exploration of Planetary Bodies with Adaptive Networks).

Beteiligt sind vonseiten der LMU Heiner Igel, Professor für Geophysik und Seismologie an der LMU, sowie die Postdocs Sabrina Keil und Dominik Strutz. Gemeinsam mit dem DLR-Team um Kai Nierula, Ban-Sok Shin und Dmitriy Shutin arbeiten sie im Rahmen von NEPOS an der Entwicklung seismischer Messverfahren und adaptiver Sensornetzwerke für die Erkundung von Mondstrukturen. Ziel des Projekts ist es, künftig beispielsweise Lavahöhlen und Wassereis unter der Mondoberfläche aufzuspüren.

Lavahöhlen und Eis

Solche Lavahöhlen könnten vor Strahlung, Mikrometeoriten und Temperaturschwankungen schützen. Eis wiederum könnte bei künftigen Missionen als Ausgangsstoff für Trinkwasser, Sauerstoff und Treibstoff dienen. Außerdem ist Wasser ein spannender Zeitzeuge des frühen Sonnensystems und damit extrem interessant für Forschende. Um derartige Ressourcen auf dem Mond aufzuspüren, braucht es geeignete Systeme und Verfahren. Diese zukunftsgewandten Fragen stehen aktuell stark im Fokus der Forschung.

„Die Exploration der oberflächennahen Strukturen des Mondes (und auch des Mars und anderer planetarer Objekte) hat hohe Priorität für zukünftige bemannte und unbemannte Missionen. Daher ist es wichtig, optimale experimentelle Ansätze zu entwickeln, um mit möglichst wenig Aufwand seismische Tomographie zu betreiben“, sagt Igel.

NEPOS: Messverfahren unter Mond-analogen Bedingungen in der freien Natur

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In einer Messkampagne auf Lanzarote untersuchte das Forschungsteam der LMU und des DLR kürzlich im Rahmen von NEPOS passive seismische Verfahren für die Erkundung von Lavahöhlen. Diese Höhlen auf Lanzarote haben Mond-analoge Strukturen und damit ähnliche Anforderungen an die angewandten Messverfahren.

Verschiedene Gesteinsarten leiten Wellen unterschiedlich schnell – das machen sich seismische Messmethoden zunutze und bilden diese unterschiedliche Ausbreitungsgeschwindigkeit ab. So können etwa Hohlräume oder Materialien mit bestimmten physikalischen oder chemischen Eigenschaften unter der Oberfläche aufgespürt werden. Bei passiven Messverfahren werden dabei bereits vorhandene, natürliche Schwingungen mit Sensoren gemessen.

„Besonders aufschlussreich waren für uns die Daten, die wir vor Ort bei einer mehrtägigen Messkampagne über den Lavahöhlen sammeln konnten. So können Messverfahren unter Echtbedingungen validiert und weiterentwickelt werden. Diese Gelegenheit war ein echtes Highlight für uns“, bestätigen Kai Nierula, Ban-Sok Shin und Dmitriy Shutin, die für das DLR dabei waren.

Forschungsarbeiten im Vorfeld in der LUNA-Halle

Ähnliche Messungen wurden wenige Monate vorher im Rahmen des Projekts in der LUNA-Halle in Köln durchgeführt. Diese Halle bildet seit 2024 eine Infrastruktur und Mondoberfläche nach, die für verschiedenste Forschungszwecke ausgelegt ist. Die nun durchgeführten Messungen in der freien Natur auf Lanzarote bezeichnet das Forscherteam der DLR aufgrund der Dauer und Intensität als wegweisend für die Forschungsarbeiten über die Detektion von Höhlen und Wassereis auf dem Mond.
Das Projekt NEPOS wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) unterstützt und läuft bis 2027.