Die etwas andere Exkursion

Alexander Gerst ist als Geophysiker und Vulkanologe schon weit herumgekommen und hat dabei einige unwirtliche Orte besucht – Arktis und Antarktis inklusive. Der Ort, den der 35-Jährige aus Künzelsau in Baden-Württemberg im Mai 2014 besuchen wird, stellt aber auch für ihn etwas ganz Besonderes dar. Am 18. September gab die Raumfahrtbehörde ESA bekannt, dass Gerst im Frühjahr 2014 als elfter deutscher Astronaut ins All starten wird.

Alexander Gerst wurde bereits im Mai 2009 von der Europäischen Weltraumorganisation ESA aus 8413 Kandidaten für die Astronautenausbildung ausgewählt. Er ist der erste deutsche Geowissenschaftler, der ins All fliegen wird. (Bild: ESA - M. Koell, 2009)

Gerst wird sich an Bord der ISS, die vor ihm bereits die deutschen Astronauten Thomas Reiter und Hans Schlegel besucht haben, vorrangig mit Experimenten aus den Bereichen Physik, Biologie und Medizin beschäftigen. Spannende Aufgaben, die auf den ESA-Astronauten warten. Dass sein Geologen-Herz aber auch noch für ein sehr viel weiter entferntes Ziel schlägt, verriet Gerst in einem DLR-Interview von 2009. Wissenschaftlich gesehen fände er es sehr spannend, wie unerforscht der Mond noch sei. „Von der Fläche her ist er vier Mal so groß wie Europa, und die Astronauten waren bis jetzt an sechs verschiedenen Orten und haben im Umkreis von ein paar Kilometern Bodenproben entnommen. Das ist im Vergleich zur Gesamtfläche noch sehr wenig.“

Mit der Faszination für den Mond steht Gerst unter den Geoforschern nicht alleine da. Der Mond hält schließlich nicht nur geowissenschaftliche Erkenntnisse über seine eigene Vergangenheit bereit, sondern auch über unseren Heimatplaneten. Geht man davon aus, dass der Mond tatsächlich aus der urzeitlichen Erde herausgeschlagen wurde, dann ist deren Geschichte dort oben seit Milliarden Jahren konserviert. Schließlich gibt es auf dem Mond keinen Wind, kein Wetter, Meere und Plattentektonik, die die Vergangenheit abschmirgeln, wegschwemmen oder einschmelzen könnten.

Der Mond ist dann auch tatsächlich das Paradebeispiel für die enge Verknüpfung von Geowissenschaften und Raumfahrt. Hatte die erste Landung von Apollo 11 noch weniger mit Forschung – Neil Armstrong standen gerade einmal 10 Minuten für die Erkundung der Umgebung zur Verfügung – und mehr mit Politik zu tun, so nahmen die geowissenschaftlichen Aspekte mit jeder Mission des Apollo-Programms mehr Raum ein.

Barringer-Krater in Arizona – hier trainierten Astronauten und Geologen für den Ernstfall. (Bild: Deborah Lee Soltesz, USGS)

Bereits sehr früh, ab 1964, arbeiten Geologen des United States Geological Survey (USGS) eng mit der damals noch jungen Raumfahrtbehörde NASA zusammen. Sie bereiten die Astronauten auf das vor, was sie auf dem Erdtrabanten erwartet, unterweisen sie in geologischen Techniken und Verfahren, die sie später auf der Mondoberfläche unter erschwerten Bedingungen und in begrenzter Zeit aus dem Effeff beherrschen müssen. Trainiert wird in Landstrichen, die dem Mondterrain ähneln – etwa im Grand Canyon oder im Barringer-Krater im US-Bundesstaat Arizona.

Auch Deutschland ist auf der Liste der Trainingsorte: Im August 1970 besuchen Stammcrew und Ersatzmannschaft von Apollo 14 das Nördlinger Ries, einer der am besten erhaltenen großen Meteoritenkrater der Erde. In der Region am Ostrand der Schwäbischen Alb machen sich die Astronauten, angeleitet durch deutsche Geoforscher um den Tübinger Geologen Wolf von Engelhardt u.a. mit der dem Mondgestein recht ähnlichen Gesteinsart Suevit vertraut, die beim Einschlag des Ries-Meteoriten entstanden war.

Exkursion im Nördlinger Ries: Von links nach rechts: Apollo 14- Kommandant Al Shepard, Dr. Fred Hörz, Apollo 14 Pilot Ed Mitchell, Botschaftsmitarbeiter Mike McEwen (MSC), der spätere Kommandant des zweiten Space Shuttle Flugs Joe Engle (schräg hinter McEwen), der spätere Apollo 17 Astronaut Gene Cernan sowie der deutsche Geologe und Mineraloge Prof Wolf von Engelhardt. (Bild: Dr. Dieter Stöffler, Apollo 14 Lunar Surface Journal)

Auf der vorerst letzten bemannten Mondmission nur zwei Jahre später, Apollo 17, ist die Geoforschung dann nicht mehr „nur“ Trainingspartner, sondern tatsächlich in Persona mit an Bord. Am 11. Dezember 1972 landet Harrison Schmitt als erster Geologe auf dem Mond und nutzt diese einmalige Chance. Zusammen mit seinem Kollegen Eugene Cernan führt er die bis dato längste Monderkundung im Umfeld der Landefähre durch und sammelt in der Region Taurus-Littrow mehr als 100 Kilo Mondgestein. Ein geologischer Schatz, von dem Wissenschaftler noch heute zehren, wenn sie mehr über die Frühgeschichte von Erde und Mond erfahren wollen.

Geologe und Astronaut Harrison Schmitt nimmt während des dreitägigen Aufenthalts auf dem Mond Bodenproben – mehr als bei irgendeiner anderen Apollo-Mission zuvor. Schmitt gehörte zu den „Wissenschaftsastronauten“, von denen bis zum Start von Apollo 17 noch keiner zum Einsatz gekommen war. (Bild: NASA)

Die Erde zu verlassen, um etwas über sie zu lernen, klingt zunächst paradox. Doch nicht nur die Missionen zum Mond, sondern auch die späteren unbemannten Flüge in den Weltraum und die Satelliten im Erdorbit zeigen, wie wichtig der „Blick von außen“ ist. Geowissenschaftler sind auf diesen Blick angewiesen, wenn sie große Zusammenhänge begreifen wollen wie etwa die Mechanismen hinter globalen Klimaänderungen. Die Erde als Ganzes zu erfassen, hat nicht nur ein neues Bewusstsein gegenüber unserem Heimatplaneten geschaffen, sondern auch die Forschung über die Vorgänge auf und unter seiner Oberfläche vorangebracht. Satelliten sind zum unverzichtbaren Bestandteil geowissenschaftlicher Forschung geworden.

Was den Mond betrifft, so hat dieser in den letzten Jahren mehrfach Besuch von unbemannten Sonden erhalten, die aus großer Höhe seine Oberfläche erkundet und deren chemische Zusammensetzung mittels Spezialkameras erfasst haben. Den Reiz jedoch, wieder „von Hand“ Bohrkerne und Proben aus seinen Maren und Canyons zu entnehmen und die vielen weißen Flecken auf den Mondkarten zu erkunden, verspüren auch heute noch viele Geoforscher.

Vielleicht wird es bald wieder eine bemannte Mission geben. Und vielleicht wird unter den Crewmitgliedern wieder ein Geoforscher sein; zum Beispiel jemand wie der Vulkanologe Alexander Gerst. Noch ist allerdings unklar, ob und wann die nächste Raumfähre unseren Erdtrabanten besuchen wird. Die Entscheidung darüber wird vermutlich, genau wie vor einem halben Jahrhundert, wieder politisch motiviert sein.

TM, iserundschmidt 09/2011

GOCE, CHAMP, GRACE – so heißen deutsche Satellitenmissionen, die in den letzten Jahren neue Erkenntnisse und Einblicke in die Vorgänge auf unserem Planeten ermöglicht haben. Unzählige Projekte haben die Aufnahmen und Messergebnisse dieser Missionen ausgewertet, viele davon gefördert im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprogramms GEOTECHNOLOGIEN. Eine Übersicht finden Sie hier.

Das USGS Astrogeology Science Center hat beeindruckende Bildergalerien aus Aufnahmen des Museum of Northern Arizona zusammengestellt, die die Härtetests von Raumanzügen und technischer Ausrüstung im Rahmen des Apollo-Vorläuferprogramms Gemini zeigen. Die Fotos, die im Juni 1964 zusammen mit Ton- und Filmaufnahmen in Arizona entstanden, finden Sie hier.

Eine Sammlung von Bildern und Zeitungsartikeln zum Besuch von NASA-Mitarbeitern und Astronauten im Jahre 1970 im Nördlinger Ries ist hier zu finden.

Die Homepage von Dr. Alexander Gerst mit vielen beeindruckenden Bildern seiner Forschungsreisen finden Sie hier.