Jenseits des Mondes - Far side of the Moon

Die andere Seite des Mondes, fotografiert von Apollo 16

Die Rückseite des Mondes ist die Mondhalbkugel, die immer von der Erde abgewandt ist , gegenüber der nahen Seite . Im Vergleich zur nahen Seite ist das Gelände der Gegenseite zerklüftet, mit einer Vielzahl von Einschlagskratern und relativ wenigen flachen und dunklen Mondmaria ("Meeren"), wodurch sie näher an anderen kargen Orten im Sonnensystem wie Merkur und Callisto . Es hat einen der größten Krater im Sonnensystem , das Südpol-Aitken-Becken . Die Halbkugel wird manchmal als „ dunkle Seite des Mondes “ bezeichnet, wobei „dunkel“ „unbekannt“ statt „fehlendes Sonnenlicht“ bedeutet – beide Seiten des Mondes erleben zwei Wochen Sonnenlicht, während die gegenüberliegende Seite zwei Wochen Nacht erlebt.

Ungefähr 18 Prozent der anderen Seite sind aufgrund von Libration gelegentlich von der Erde aus sichtbar . Die restlichen 82 Prozent blieben bis 1959 unbeobachtet, als es von der sowjetischen Raumsonde Luna 3 fotografiert wurde . Die Sowjetische Akademie der Wissenschaften veröffentlichte 1960 den ersten Atlas der Gegenseite. Die Apollo-8- Astronauten waren die ersten Menschen, die 1968 bei ihrer Mondumrundung die Gegenseite persönlich sahen. Alle bemannten und unbemannten weichen Landungen hatten auf der nahe Seite des Mondes , bis zum 3. Januar 2019, als die Raumsonde Chang'e 4 die erste Landung auf der anderen Seite machte.

Astronomen haben vorgeschlagen, ein großes Radioteleskop auf der anderen Seite zu installieren , wo der Mond es vor möglichen Funkstörungen der Erde schützen würde .

Definition

Aufgrund der Gezeitensperre werden die Bewohner des Zentralkörpers (Erde) niemals die grüne Fläche des Satelliten (Mond) sehen können

Gezeitenkräfte von der Erde haben die Rotation des Mondes so weit verlangsamt, dass immer dieselbe Seite der Erde zugewandt ist – ein Phänomen, das als Gezeitensperre bezeichnet wird . Die andere Seite, von der die meisten von der Erde aus nie sichtbar sind, wird daher die "andere Seite des Mondes" genannt. Im Laufe der Zeit sind aufgrund der Libration einige sichelförmige Kanten der anderen Seite zu sehen . Insgesamt sind 59 Prozent der Mondoberfläche irgendwann einmal von der Erde aus sichtbar. Eine sinnvolle Beobachtung der gelegentlich von der Erde aus sichtbaren Teile der Mondrückseite ist aufgrund des geringen Blickwinkels von der Erde aus schwierig (sie können nicht "vollständig" beobachtet werden).

Ein weit verbreitetes Missverständnis ist, dass sich der Mond nicht um seine Achse dreht. In diesem Fall wäre der gesamte Mond auf seiner Umlaufbahn für die Erde sichtbar. Stattdessen entspricht seine Rotationsperiode seiner Umlaufzeit, d. h. er dreht sich für jede Umlaufbahn einmal um: In Bezug auf die Erde könnte man sagen, dass sein Tag und sein Jahr gleich lang sind. Dies ist, wie gesagt, ein Ergebnis der Gezeitensperre.

Der Ausdruck "dunkle Seite des Mondes" bezieht sich nicht auf "dunkel" wie bei Abwesenheit von Licht, sondern eher auf "dunkel" wie auf unbekannt: Bis die Menschen in der Lage waren, Raumschiffe um den Mond zu schicken, war dieses Gebiet noch nie gesehen worden. Während viele dies so auslegen, dass sie denken, dass die "dunkle Seite" wenig bis gar kein Sonnenlicht erhält, erhalten in Wirklichkeit sowohl die nahe als auch die ferne Seite (im Durchschnitt) fast gleich viel Licht direkt von der Sonne. Die nahe Seite empfängt jedoch auch das von der Erde reflektierte Sonnenlicht, das als Erdschein bekannt ist . Erdschein erreicht nicht den Bereich der anderen Seite, der von der Erde aus nicht zu sehen ist.

Nachts unter einer "vollen Erde" erhält die nahe Seite des Mondes eine Beleuchtung in der Größenordnung von 10 Lux (etwa das, was ein Bürgersteig unter Straßenlaternen bekommt; das ist 34-mal mehr Licht, als auf der Erde bei Vollmond empfangen wird ), während die dunkle Seite des Mondes erhält während der Mondnacht nur etwa 0,001 Lux Sternenlicht. Nur bei Vollmond (von der Erde aus gesehen) ist die gesamte Rückseite des Mondes dunkel. Das Wort "dunkel" hat sich erweitert, um auch darauf hinzuweisen, dass die Kommunikation mit Raumfahrzeugen blockiert werden kann, während sich das Raumfahrzeug auf der anderen Seite des Mondes befindet, zum Beispiel während Apollo-Weltraummissionen.

Unterschiede

Detailansicht des Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO)
Der Mond durchquert die Erde, wie er vom DSCOVR- Satelliten gesehen wird, wobei seine andere Seite vollständig sichtbar ist

Die beiden Hemisphären des Mondes haben ein deutlich unterschiedliches Aussehen, wobei die nahe Seite mit mehreren großen Maria bedeckt ist (lateinisch für "Meere", da die frühesten Astronomen fälschlicherweise dachten, dass diese Ebenen Meere aus Mondwasser seien ). Die andere Seite hat ein ramponiertes, kraterreiches Aussehen mit wenigen Maria. Nur 1% der Oberfläche der Gegenseite ist von Maria bedeckt, verglichen mit 31,2% auf der Vorderseite. Eine allgemein akzeptierte Erklärung für diesen Unterschied hängt mit einer höheren Konzentration wärmeerzeugender Elemente auf der nahen Hemisphäre zusammen, wie geochemische Karten des Gammastrahlen-Spektrometers Lunar Prospector gezeigt haben . Während andere Faktoren, wie die Oberflächenhöhe und die Dicke der Kruste , ebenfalls Einfluss darauf haben könnten, wo Basalte ausbrechen, erklären diese nicht, warum das Südpol-Aitken-Becken auf der anderen Seite (das die niedrigsten Erhebungen des Mondes enthält und eine dünne Kruste besitzt) nicht so war vulkanisch aktiv als Oceanus Procellarum auf der nahen Seite.

Es wurde auch vorgeschlagen, dass die Unterschiede zwischen den beiden Hemisphären durch eine Kollision mit einem kleineren Begleitmond verursacht wurden, der ebenfalls aus der Theia-Kollision stammte . In diesem Modell führte der Aufprall eher zu einem Akkretionshaufen als zu einem Krater, was zu einer hemisphärischen Schicht von Ausdehnung und Dicke führte, die mit den Abmessungen des Hochlands auf der anderen Seite übereinstimmen könnte. Die chemische Zusammensetzung der Gegenseite stimmt jedoch nicht mit diesem Modell überein.

Die andere Seite hat mehr sichtbare Krater. Es wurde angenommen, dass dies eher auf die Auswirkungen von Lavaströmen auf dem Mond zurückzuführen ist, die Krater bedecken und verdunkeln, als auf einen Abschirmeffekt von der Erde. Die NASA berechnet, dass die Erde vom Mond aus gesehen nur etwa 4 Quadratgrad von 41.000 Quadratgrad des Himmels verdeckt . „Dies macht die Erde als Schild für den Mond vernachlässigbar [und] es ist wahrscheinlich, dass jede Seite des Mondes die gleiche Anzahl von Einschlägen erlitten hat, aber das Wiederauftauchen durch Lava führt dazu, dass auf der nahen Seite weniger Krater sichtbar sind als auf der anderen Seite. obwohl beide Seiten die gleiche Anzahl von Schlägen erhalten haben."

Neuere Forschungen legen nahe, dass die Wärme der Erde zur Zeit der Mondbildung der Grund dafür ist, dass die nahe Seite weniger Einschlagskrater aufweist. Die Mondkruste besteht hauptsächlich aus Plagioklasen, die gebildet werden, wenn Aluminium und Kalzium kondensiert und mit Silikaten im Mantel kombiniert werden . Die kühlere andere Seite erfuhr früher eine Kondensation dieser Elemente und bildete so eine dickere Kruste; Meteoriteneinschläge auf der nahen Seite würden manchmal die dünnere Kruste hier durchdringen und basaltische Lava freisetzen, die die Maria schuf, aber selten auf der anderen Seite.

Erkundung

Frühe Erkundung

Das Bild vom 7. Oktober 1959 von Luna 3, das zum ersten Mal die Rückseite des Mondes enthüllte
Wenn das allererste Bild der Mondrückseite (A) mit fortschrittlichen Rauschunterdrückungstechniken (B) wiederhergestellt und mit einer späteren LRO-Mission der NASA (C) verglichen wird, sind die wichtigen Merkmalspunkte deutlich sichtbar und eins zu eins Mapping der sichtbaren Merkmalspunkte sind auffällig.

Bis Ende der 1950er Jahre war wenig über die Rückseite des Mondes bekannt. Librationen erlaubten periodisch begrenzte Einblicke in Merkmale in der Nähe des Mondrandes auf der anderen Seite, aber nur bis zu 59% der Gesamtoberfläche des Mondes. Diese Merkmale wurden jedoch aus einem niedrigen Winkel gesehen, was eine nützliche Beobachtung behinderte (es erwies sich als schwierig, einen Krater von einer Bergkette zu unterscheiden). Die restlichen 82 % der Oberfläche auf der anderen Seite blieben unbekannt, und ihre Eigenschaften waren Gegenstand vieler Spekulationen.

Ein Beispiel für ein Merkmal auf der anderen Seite, das durch Libration gesehen werden kann, ist das Mare Orientale , ein markantes Einschlagbecken mit einer Ausdehnung von fast 1.000 km (600 Meilen), das jedoch erst 1906 von Julius Franz in Der . als Merkmal bezeichnet wurde Mond . Die wahre Natur des Beckens wurde in den 1960er Jahren entdeckt, als entzerrte Bilder auf einen Globus projiziert wurden. Das Becken wurde 1967 von Lunar Orbiter 4 detailliert fotografiert .

Bevor die Erforschung des Weltraums begann, erwarteten Astronomen nicht, dass sich die andere Seite von der für die Erde sichtbaren Seite unterscheiden würde. Am 7. Oktober 1959 machte die sowjetische Sonde Luna 3 die ersten Fotos der Mondrückseite, von denen 18 auflösbar waren und ein Drittel der von der Erde aus unsichtbaren Oberfläche bedeckten. Die Bilder wurden analysiert, und am 6. November 1960 wurde von der Akademie der Wissenschaften der UdSSR der erste Atlas der Rückseite des Mondes veröffentlicht . Er enthielt einen Katalog von 500 herausragenden Merkmalen der Landschaft.

1961 wurde der erste Globus (1:13 600 000 Skala ) Mond enthalten Funktionen von der Erde unsichtbar wurde in der freigegebenen UdSSR , basierend auf Bilder von Luna 3. Am 20. Juli 1965 ein andere sowjetische Sonde, 3 Zond , 25 Bilder von sehr guter Qualität der Mond weit Seite übertragen , mit einer viel besseren Auflösung als die von Luna 3. Insbesondere zeigten sie Kraterketten von Hunderten von Kilometern Länge, aber unerwarteterweise keine Stutenebenen, wie sie von der Erde aus mit bloßem Auge sichtbar sind.

1967 wurde in Moskau der zweite Teil des Atlas of the Far Side of the Moon veröffentlicht , der auf Daten von Zond 3 basiert, wobei der Katalog jetzt 4.000 neu entdeckte Merkmale der Mondlandschaft auf der anderen Seite des Mondes enthält. Im selben Jahr wurde die erste vollständige Mondkarte (1:5 000 000- Maßstab) und aktualisierter vollständiger Globus (1:10 000 000 Skala), die 95 Prozent der Mondoberfläche ausmacht, wurden in der Sowjetunion freigelassen.

Da viele markante Landschaftsmerkmale der anderen Seite von sowjetischen Raumsonden entdeckt wurden, wählten sowjetische Wissenschaftler Namen für sie aus. Dies führte zu einigen Kontroversen, und die Internationale Astronomische Union ließ viele dieser Namen intakt und übernahm später die Rolle der Benennung von Mondmerkmalen auf dieser Hemisphäre.

Weitere Umfrage-Mission

Am 26. April 1962 war die Raumsonde Ranger 4 der NASA das erste Raumfahrzeug, das auf der anderen Seite des Mondes aufschlug, obwohl es vor dem Aufprall keine wissenschaftlichen Daten lieferte.

Die erste wirklich umfassende und detaillierte Kartierung der Gegenseite wurde vom amerikanischen unbemannten Lunar Orbiter-Programm durchgeführt, das von 1966 bis 1967 von der NASA gestartet wurde. Den größten Teil der Abdeckung der Gegenseite lieferte die letzte Sonde der Serie, Lunar Orbiter 5 .

Die andere Seite wurde erstmals 1968 während der Apollo-8- Mission direkt mit menschlichen Augen gesehen . Astronaut William Anders beschrieb die Ansicht:

„Die Rückseite sieht aus wie ein Sandhaufen, in dem meine Kinder seit einiger Zeit gespielt haben. Es ist alles verprügelt, keine Definition, nur viele Unebenheiten und Löcher.“

Es wurde seit dieser Zeit von allen Besatzungsmitgliedern der Missionen Apollo 8 und Apollo 10 bis Apollo 17 gesehen und von mehreren Mondsonden fotografiert. Raumfahrzeuge, die hinter dem Mond vorbeifliegen, hatten keine direkte Funkverbindung mit der Erde und mussten warten, bis die Umlaufbahn eine Übertragung zuließ. Während der Apollo-Missionen wurde die Hauptmaschine des Servicemoduls gezündet, als sich das Schiff hinter dem Mond befand, was zu einigen angespannten Momenten in der Missionssteuerung führte, bevor das Schiff wieder auftauchte.

Der Geologe-Astronaut Harrison Schmitt , der als letzter den Mond betrat, hatte sich aggressiv dafür eingesetzt, dass sein Landeplatz auf der anderen Seite des Mondes liegt und den lavagefüllten Krater Tsiolkovskiy anvisiert . Schmitts ehrgeiziger Vorschlag beinhaltete einen speziellen Kommunikationssatelliten basierend auf den bestehenden TIROS- Satelliten, der in eine Farquhar-Lissajous-Halo-Umlaufbahn um den Punkt L2 gebracht werden sollte, um den Sichtkontakt mit den Astronauten während ihres Abstiegs und der Mondoberflächenoperationen aufrechtzuerhalten. NASA-Administratoren lehnten diese Pläne aufgrund des zusätzlichen Risikos und fehlender Finanzierung ab.

Die Idee, Erde-Mond L 2 für Kommunikationssatelliten zu verwenden , die die Rückseite des Mondes abdecken, wurde verwirklicht, als die China National Space Administration 2018 den Relaissatelliten Queqiao startete. Er wird seitdem für die Kommunikation zwischen dem Lander Chang'e 4 und Yutu 2 verwendet Rover, die Anfang 2019 erfolgreich auf der Mondfernseite und Bodenstationen auf der Erde gelandet sind. Und L2 wird als "idealer Standort" für ein Treibmitteldepot als Teil der vorgeschlagenen depotbasierten Raumtransportarchitektur vorgeschlagen.

Chandrayaan-2 , Indiens zweite Mondsonde im Jahr 2019, nahm Bilder vom fernen Gelände, Jackson (Krater) und den Polen des Mondes auf.

Weiche Landung

Der Chang'e-4-Lander, der vom Yutu-2-Rover auf der Mondrückseite aufgenommen wurde.
Der Chang'e-4-Lander, der vom Yutu-2-Rover auf der Mondrückseite aufgenommen wurde.

Die China National Space Administration ‚s Chang'e 4 machte die erste weiche Landung auf dem Mond weit Seite am 3. Januar 2019 im Einsatz Yutu-2 Mondauto auf weit Seite Mondoberfläche.

Das Fahrzeug umfasste einen Lander, der mit einem Niederfrequenz- Radiospektrographen und geologischen Forschungsinstrumenten ausgestattet war. Die Rückseite des Mondes bietet eine gute Umgebung für die Radioastronomie, da Störungen von der Erde vom Mond blockiert werden.

Im Februar 2020 berichteten chinesische Astronomen erstmals über ein hochauflösendes Bild einer Mond-Ejekta-Sequenz sowie über eine direkte Analyse ihrer inneren Architektur. Diese basierten auf Beobachtungen des Lunar Penetrating Radar (LPR) an Bord des Yutu-2- Rovers.

Das erste Panorama von der anderen Seite des Mondes, aufgenommen von Chang'e 4

Potenzial

Einige der Merkmale der Geographie der anderen Seite des Mondes sind in diesem Bild beschriftet

Da die andere Seite des Mondes vor Funkübertragungen von der Erde abgeschirmt ist, gilt sie als guter Standort für die Aufstellung von Radioteleskopen für Astronomen . Kleine, schüsselförmige Krater bilden eine natürliche Formation für ein stationäres Teleskop ähnlich dem Arecibo in Puerto Rico . Für viel größere Teleskope befindet sich der Krater Daedalus mit einem Durchmesser von 100 Kilometern (60 Meilen) in der Nähe der Mitte der anderen Seite, und der 3 Kilometer hohe (2 Meilen) Rand würde dazu beitragen, die Streukommunikation von umlaufenden Satelliten zu blockieren . Ein weiterer potenzieller Kandidat für ein Radioteleskop ist der Saha-Krater .

Bevor Radioteleskope auf der anderen Seite stationiert werden, müssen mehrere Probleme gelöst werden. Der feine Mondstaub kann Ausrüstung, Fahrzeuge und Raumanzüge kontaminieren. Auch die leitenden Materialien der Radioschüsseln müssen sorgfältig gegen die Einwirkung von Sonneneruptionen abgeschirmt werden . Schließlich muss der Bereich um die Teleskope vor Kontamination durch andere Radioquellen geschützt werden.

Der L 2 Lagrange-Punkt des Erde-Mond-Systems befindet sich etwa 62.800 km (39.000 Meilen) über der anderen Seite, die auch als Standort für ein zukünftiges Radioteleskop vorgeschlagen wurde, das eine Lissajous-Umlaufbahn um den Lagrange-Punkt durchführen würde.

Eine der untersuchten NASA-Missionen zum Mond würde einen Probenrückgabelander zum Südpol-Aitken-Becken schicken , dem Ort eines großen Einschlagereignisses, das eine Formation mit einem Durchmesser von fast 2.400 km (1.500 Meilen) erzeugte. Die Wucht dieses Aufpralls hat ein tiefes Eindringen in die Mondoberfläche bewirkt, und eine von diesem Ort zurückgebrachte Probe könnte auf Informationen über das Innere des Mondes untersucht werden.

Da die nahe Seite teilweise von der Erde vom Sonnenwind abgeschirmt ist, wird erwartet, dass die Maria auf der anderen Seite die höchste Konzentration von Helium-3 auf der Mondoberfläche aufweist. Dieses Isotop ist auf der Erde relativ selten, hat aber ein gutes Potenzial für den Einsatz als Brennstoff in Fusionsreaktoren . Befürworter der Mondbesiedlung haben das Vorhandensein dieses Materials als Grund für die Entwicklung einer Mondbasis angeführt.

Benannte Funktionen

Siehe auch

Verweise

Externe Links