Den Geheimnissen des Mondes auf der Spur

Der Mond hat die Phantasie der Menschen seit jeher beschäftigt. Die ersten Schritte eines Menschen auf dem Erdtrabanten haben große Aufmerksamkeit gefunden, die dabei gesprochenen Worte fehlen in keiner Zitatensammlung. Die Kenntnisse über die stoffliche Zusammensetzung der Mondoberfläche hingegen sind immer noch gering.

Ein langfristiges Ziel der Raumfahrt ist es, die Oberfläche des Mondes und der Planeten spektral zu erkunden. Kennt man nämlich das Spektrum des von einer lokalen Einzelheit der Oberfläche reflektierten Sonnenlichtes, dann kennt man auch die stoffliche Zusammensetzung der Oberfläche an dieser Stelle. So zeigt Eis ein ganz charakteristisches Spektrum, wodurch es sich von allen anderen Substanzen unterscheidet, und das Grün eines Birkenblattes ist anders grün als das von Eichenlaub. Selbst Imitationen durch Farbanstrich sind spektral sofort zu erkennen, auch wenn sie fürs Auge perfekt sind. Die Spektralanalyse ihres reflektierten Lichtes lässt Stoffe zerstörungsfrei und aus großer Ferne unzweideutig erkennen.
Um die Oberfläche des Mondes zu analysieren, hat die europäische Raumfahrtbehörde ESA Ende 1999 die Entwicklung eines sogenannten abbbildenden Fourier-Spektrometers für eine Mondumlaufbahn ausgeschrieben. Mit einem solchen Gerät soll jeder Quadratmeter überflogener Mondoberfläche abgebildet und das gesamte Spektrum seines reflektierten Sonnenlichtes von Violett bis tief ins Infrarot als Datensatz aufgenommen werden. Mehrere europäische Unternehmen der Raumfahrt haben sich um den Auftrag bemüht, darunter auch die Astrium GmbH (ehem. DaimlerChrsyler Aerospace) zusammen mit dem Fachbereich Physik und dem Zentrum für Sensorsysteme (ZESS) der Universität Siegen.
Die ESA hat sich Ende Juni 2000 für diese Gruppe und damit für das Projekt „Fourier Transform Imaging Spectrometer (FTIS)“ entschieden. Der Auftrag lautet, zunächst ein abbildendes Fourier-Spektrometer für stationären Betrieb, also bodengebunden, herzustellen. Das Gerät soll im Fachbereich Physik der Universität Siegen unter der Leitung von Prof. Dr. H.O. Tittel (Arbeitsgruppe Optik) gebaut werden, die Datenerfassung und -verarbeitung wird von Dr. Michael Rost (ZESS, Projektbereich ’Optimierte Datenerfassungs und -verarbeitungssysteme’) entwickelt. Bei Astrium liegt die Projektleitung, daneben ist das Unternehmen zuständig für die Eingangsoptik (weltraumtaugliches Spiegelsystem), die gesamte Steuerung und vieles mehr.
Zur Finanzierung des Vorhabens stehen insgesamt 200.000 Euro zur Verfügung, davon entfallen 70.000 für die Arbeiten an der Hochschule. Das Fourier-Spektrometer ist als Laborausführung Ende 2001 bei der ESA abzuliefern, damit wäre dann der erste Entwicklungsabschnitt abgeschlossen. Daran schließt sich in der 2. Projektphase die Herstellung einer flugtauglichen Ausführung („Airborne Version“) an, um das Verfahren auf der Erde zu prüfen. Die letzte Etappe geht dann richtig ins Geld: die „Spaceborne Version“ für den Einsatz in einem Satelliten. Ob das Gerät bzw. sein weltraumtauglicher Nachbau jemals um den Mond oder gar Planeten fliegt setzt voraus, dass es einwandfrei funktioniert und das in Siegen entwickelte Verfahren sich bewährt. Außerdem muss die spektrale Erkundung der Gestirne von den europäischen Staaten eine so hohe Priorität erhalten, dass die Mittel für eine solche Mission bewilligt werden.

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M.A. Kordula Lindner-Jarchow idw

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