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Mondmission: Nasa lässt Materialien beschießen

Auf der Mondoberfläche präsent zu sein, ist gefährlicher als viele denken. Die Nasa muss Materialien für Raumanzüge, Behausungen und Fahrzeuge daher erst mal beschießen.

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Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zeigen den Aufprall von Materialien auf andere Materialien im Ballistics Lab. (Screenshot Nasa/ t3n)

Die Nasa stellt auf ihrer Seite das Impact Dynamics Lab vor. Die Mitarbeiter:innen nennen die Abteilung des Glenn Research Center auch kurz „Ballistics Lab“ (Tour), denn dort beschießen sie Materialien. Zu diesem Zweck stehen in den Räumen in Cleveland (Ohio) eine Reihe von Luftdruckgeschützen. Das Größte misst über zwölf Meter Länge. Es kann Objekte mit bis zu 40 Zentimetern Durchmesser auf eine Aufprallgeschwindigkeit von fast 3.300 Kilometer pro Stunde bringen. Das klingt nach einer ganzen Menge, doch Nasa-Redakteurin Ellen Bauback erklärt, auf der Mondoberfläche können Mikrometeoriten aus Stein oder Metall mit über 35.000 Kilometer pro Stunde auftreten. Die Astronauten, ihre Behausungen und Fahrzeuge vor Schäden zu bewahren, ist daher die oberste Aufgabe der Materialforscher des Forschungszentrums.

Vom Vogel bis zum Weltraumschrott

„Wenn das Objekt unter Druck steht, kann ein Leck katastrophale Folgen haben, je nachdem wie groß und schnell das Leck ist“, erklärt Mike Pereira, der technische Leiter des Labors. Zu den Aufgaben gehören, die Auswirkungen von Vogelkollisionen bis hin zu ballistischen Einschlägen auf Raumschiffe zu messen. Aktuell testet das Team um Pereira Textilien für die umstrittene Mondmission Artemis, die voraussichtlich 2025 startet.

Mondzelte: Weich, aber hart im Nehmen

Zunächst ging es um die Materialien, mit denen die Nasa die Habitate bespannen will. Sie sollen weich, leicht und flexibel sein, aber außerordentlich hart, wenn sie getroffen werden. Die Fachleute experimentierten mit einer unterschiedlichen Menge an Schichten und beschossen sie mit Stahlkugeln. Die große Luftkanone schlossen sie an eine Vakuumkammer an, um noch höhere Einschlagsgeschwindigkeiten zu erreichen. Sensoren und Hochgeschwindigkeitskameras nahmen die Einschläge auf. Die Stoffe gerieten dabei an den Rand ihrer Belastungsgrenze und das mit Absicht. Die Wissenschaftler:innen wollen die Grenzen der Haltbarkeit verstehen und den besten Materialmix herausfinden.

Mit solchen Basalt-Brocken testen die Ingenieure und Ingenieurinnen die Haltbarkeit der Mondanzüge. (Bild: Nasa / Glen Research Center)

Basalt-Felsen auf Anzüge fallen lassen

Im nächsten Schritt nahmen sie sich Raumanzüge vor. Die Astronaut:innen sollen sie bei Außeneinsätzen auf der Mondoberfläche und in der Erdumlaufbahn tragen. Eine Kombination aus Stoffen verbindet feste Fasern mit Bindeharzen für das Wegleiten von Aufschlagsenergie. Im vertikalen Falltester schleuderten die Experten und Expertinnen simulierte Mondfelsen aus Basalt auf die Material-Kandidaten.

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