Die letzten Mondlandungen, die gelungen sind, wurden allesamt von China durchgeführt: Im Jahr 2013 gelang es der aufstrebenden Weltraumnation erstmals, einen Rover auf dem Mond zu landen. 2018 setzte China erstmals einen Rover auf der von der Erde aus nicht sichtbaren Rückseite des Monds ab, um 2020 bei einer weiteren Landung Mondgestein einzusammeln und zur Erde zurückzutransportieren.

Zahlreiche Mondlandungen gingen schief – Raumfahrt ist schwierig

Die Missionen anderer Länder gingen in den vergangenen Jahren dagegen gründlich schief. 2019 schlug erst der israelische Lander „Beresheet“ hart auf der Mondoberfläche auf, statt dort weich zu landen. Nur Monate später traf das indische Landegerät „Vikram“ dasselbe Schicksal – das nun wohl auch die japanische Landesonde „Hakuto-R“ ereilt hat. Doch warum sind Landungen auf dem Mond heute noch so schwer? Seit der „Apollo“-Zeit hat sich die Technologie massiv verbessert – jedes Smartphone ist heute besser, als die Bordcomputer der „Apollo“-Mondlandekapseln.

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„Mondlandungen sind immer eine Sequenz von kritischen Vorgängen, von denen jeder einzelne erfolgreich absolviert werden muss“, erklärt Michael Khan, Senior Mission Analysis Engineer bei der europäischen Raumfahrtorganisation Esa gegenüber fr.de von IPPEN.MEDIA. „Kritisch“ bedeute, dass ein Fehler nicht mehr korrigiert werden könne. „Ein Problem bei jedem einzelnen dieser Kette von Vorgängen führt leicht zum Fehlschlag der Landung, also zum Absturz“, macht der Esa-Experte deutlich.

Die „Apollo“-Mondlandungen wurden mit Piloten-Beteiligung durchgeführt

Sein Kollege Nico Dettmann ergänzt: „‚Apollo‘-Landungen wurden teilweise nur durch Interventionen der Crew ermöglicht“. Der Esa-Leiter für Mondtransportation erklärt: „Nur wenige Missionen mit voll automatischen Landesystemen waren bisher erfolgreich. Jeder Lander hat ein spezifisches Landesystem-Design, kann nur bedingt auf die Erfahrungen früherer Missionen zurückgreifen, und muss eine individuelle Qualifikation erreichen.“ Außerdem könne man Mondlandungen auf der Erde nur bedingt simulieren, „was für jeden Landertyp ein gewisses Restrisiko bedeutet“, so Dettmann weiter.

Was die „Hakuto-R“-Mission angeht, gibt sich Esa-Fachmann Dettmann jedoch verhalten optimistisch: „Heutige Systeme sind mit umfangreichen Messsystemen ausgestattet. Die großen Datenmengen, die bis zur Fehlfunktion in der Missionen erzeugt werden, erlauben mit großer Wahrscheinlichkeit, Fehler zu identifizieren und für folgende Missionen zu beheben.“ Das Unternehmen Ispace, das hinter der japanischen Mission steckt, hat bereits weitere Mondlandungen für 2024 und 2025 geplant.

Mondlandung ist anders als eine Landung auf dem Mars oder der Erde

Eine Mondlandung ist nicht zu vergleichen mit einer Landung auf der Erde oder dem Mars. Beide Planeten haben eine Atmosphäre (der Mars eine dünnere als die Erde), die bei der Landung genutzt werden können, um das Fluggerät abzubremsen – beispielsweise durch Fallschirme. Auf dem Mond gibt es jedoch keine Atmosphäre – das einzige, was ein Fluggerät auf dem Weg zur Mondoberfläche abbremsen kann, ist das Triebwerk. Doch der Treibstoff, den ein Fluggerät an Bord hat, ist begrenzt – eine Landung auf dem Mond ist buchstäblich eine einmalige Sache, für die es nur einen Versuch gibt. Ist ein menschlicher Pilot an Bord, kann dieser schneller und flexibler reagieren als vorab eingespeicherte Kommandos.

Landungen unter Mondbedingungen können terrestrisch nur bedingt simuliert werden, was für jeden Landertyp ein gewisses Restrisiko bedeutet.

Grundsätzlich gilt: Viele Aspekte einer Mondlandung sind tatsächlich im Laufe der Zeit einfacher geworden. Mit genügend Geld kann man sich einen Raketenstart bei kommerziellen Firmen wie SpaceX kaufen, ähnliches gilt auch für Lande-Hardware. Dank hochauflösender Kameras, die auf Orbitern den Mond umkreisen, weiß man außerdem deutlich mehr über den Erdtrabanten als zur „Apollo“-Zeit und kann Landestellen gezielt auswählen.

Schwierige Mondlandungen: Man weiß noch nicht genug über Regolith

Doch trotz großer technologischer Fortschritte, sind einige Dinge nicht einfacher geworden: Beispielsweise weiß man noch lange nicht genug über Regolith, das pulverartige Material, das einen großen Teil der Mondoberfläche mit einer mehrere Meter dicken Schicht bedeckt. Manche Forschende vermuten, dass dieser Staub ein Problem sein könnte für die neuartigen Sensoren, die bei Mondlandegeräten zum Einsatz kommen – und die es zu „Apollo“-Zeiten noch nicht gab.

Bei der Landung könnte eine Staubwolke aufgewirbelt werden, die die Sensoren daran hindert, Krater oder Steine zu erkennen. Die Triebwerke könnten bei der Landung außerdem genügend Mondmaterial bewegen, um dafür zu sorgen, dass das Landegerät schräg landet – oder bei der Landung gar umkippt. Simulationen auf der Erde helfen bei solchen Szenarien nur bedingt – vor allem dann nicht, wenn kein Mensch an Bord ist, der im Gefahrenfall eingreifen kann.

Der Mond – Ein Himmelskörper, viele Facetten

Ein anderes Phänomen – der sogenannte Supermond – macht den Vollmond am Himmel tatsächlich etwas größer. Der Vollmond befindet sich dann auf seiner Umlaufbahn etwas näher an der Erde als sonst, was regelmäßige Mond-Beobachter am Himmel erkennen können. Auch das Licht des Mondes erscheint dann heller.

Das wohl spannendste Phänomen rund um den Mond ist jedoch die Mondfinsternis. Auf diesem Bild ist die Mondfinsternis aus dem November 2022 zu sehen. Der Mond wandert dabei durch den Schatten der Erde im Weltraum und wird von diesem teilweise verdeckt. Verschwindet der Mond komplett im Schatten, wird er zum sogenannten „Blutmond“ – er strahlt für kurze Zeit rostrot.

Auch die schmale Mondsichel ist ein interessanter Anblick. Wer den Mond täglich beobachtet sieht, wie sie langsam wächst, bis sie zum Halb- und dann zum Vollmond wird.

An manchen Tagen kann man neben der schmalen Mondsichel auch den sogenannten „Erdschein“ sehen. Obwohl nur die schmale Sichel vom Licht der Sonne beleuchtet ist, sieht man auch den unbeleuchteten Teil des Mondes ganz schwach. Er wird vom Licht, das die Erde reflektiert, beleuchtet.

Die abnehmende Mondsichel. In wenigen Tagen wird der Mond vom Himmel komplett verschwunden sein, um kurz darauf wieder als schmale Mondsichel aufzutauchen. Die Mondsichel erscheint dann gespiegelt.

Auf dem Mond gut zu erkennen sind unter anderem Krater und die Mare, Mondmeere – die großen dunklen Flecken auf der Mondoberfläche.

Der Mond umkreist die Erde, was man auf diesem Bild namens „Earthrise“ besonders eindrücklich erkennen kann. Aufgenommen wurde es von der Crew der Nasa-Mission „Apollo 8“, die den Mond an Weihnachten 1968 umkreiste.

Die Mondoberfläche ist staubig, wie die Nasa-Astronauten, die dort in den Jahren 1969 bis 1972 landeten, herausfinden mussten. Ein Teil der Astronauten konnte mit Rovern über die Mondoberfläche fahren.

Auf dem Mond ist die Schwerkraft geringer als auf der Erde, weshalb die Astronauten dort unter anderem große Sprünge machen konnten. Auf dieser Aufnahme untersucht der Nasa-Astronaut Harrison H. Schmitt im Dezember 1972 einen großen Gesteinsbrocken auf dem Mond.

Diese Aufnahme der Nasa-Raumsonde „Orion“ zeigt es noch einmal sehr schön: Der Mond umkreist die Erde. Bei der nächsten Mission einer „Orion“-Kapsel sollen sich Menschen an Bord befinden und den Mond umkreisen. Frühestens 2025 sollen wieder Menschen den Mond betreten, plant die Nasa.

Im Sommer könnten sich bereits die nächsten beiden unbemannten Landegeräte auf den Weg zum Mond machen. Dann können die US-Firmen Astrobotic und Intuitive Machines zeigen, wie gut sie mit den Verhältnissen auf dem Mond umgehen können. Ein menschlicher Pilot wird erst im Rahmen des „Artemis“-Programms der Nasa im Jahr 2025 wieder an einer Mondlandung beteiligt sein und eingreifen können, falls bei der Landung etwas schiefgeht. (tab)

*Dieses Bild wurde mithilfe maschineller Unterstützung erstellt. Dafür wurde ein Sprachmodell genutzt, das Informationen aus ausgewählten Quellen verarbeitet. Auswahl der Quellen und Sprachmodellanfragen sowie finale Bearbeitung des Bildes: Art Director Nicolas Bruckmann.