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Wissenschaft

Laserreflektoren auf dem Mond

Die Anti-Verschwörungstheorie-Maschinen

Drei Laserreflektoren haben die "Apollo"-Astronauten auf dem Mond zurückgelassen. Mit ihnen kann man nicht nur Einsteins Relativitätstheorie testen, sondern auch Verschwörungstheorien widerlegen.

Tom Zagwodzki/ Goddard Space Flight Center
Von
Dienstag, 30.07.2019   18:25 Uhr

Wenig Zeit? Am Textende gibt's eine Zusammenfassung.


Bei der "Big Bang Theory" sieht die Sache ziemlich einfach aus. In der US-Comedyserie steigen die Nerds um Sheldon Cooper eines Tages auf das Dach ihres Hauses im kalifornischen Pasadena, Penny hat sogar ihren intellektuell eher zart besaiteten Kurzzeitfreund Zack mitgebracht. Dann feuert die Gruppe mit einem grünen Laser ein paar Lichtpulse auf den Mond - und rund zweieinhalb Sekunden später ist unter dem Jubel der Anwesenden ein Teil der ausgesandten Photonen wieder da. (Wer nachschauen möchte: Es geht um die letzten Episode der dritten Staffel.)

Das Licht wurde von speziellen Reflektoren zur Erde zurückgeworfen, die einst die "Apollo"-Astronauten auf der Oberfläche des Erdtrabanten zurückgelassen haben. Einzig der begriffsstutzige Zack, der zuvor befürchtet hatte, der Laser könne den Mond zum Explodieren bringen, ist etwas enttäuscht. Der zur Erde zurückkehrende Strahl lässt sich schließlich noch nicht einmal mit bloßem Auge sehen. Eine Linie auf dem Computerbildschirm ist der einzige Beleg, dass das Experiment geklappt hat.

Neben den zur Erde zurückgebrachten Gesteinsproben von Mond sind die Laser-Reflektoren des "Apollo"-Programms der handfesteste Beleg dafür, dass tatsächlich Menschen auf dem Mond waren. Drei von ihnen lassen sich von der Erde aus gezielt anleuchten. Sie sind damit auch Anti-Verschwörungstheorie-Maschinen. (Lesen Sie hier mehr zu den angeblichen Mondschwindel-Mythen.)

Zugegeben, die Sowjets konnten mit ihren unbemannten "Lunochod"-Sonden ebenfalls zwei solcher Geräte zum Mond bringen - doch bei "Apollo" ist die Sache vollkommen klar: Bilder und Videos zeigen die Astronauten beim Aufbauen der Geräte. Und genau dort, wo sie die Reflektoren damals abstellten, lassen sie sich von der Erde aus mit Licht erreichen. Bis heute.

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Anders als in der Fernsehserie, reicht ein bisschen hochwertigeres Hobbyequipment dafür nicht aus. Der zum Senden eingesetzte Laser muss extrem kraftvoll sein, das Teleskop zum Empfangen groß und sensibel. Von hundert Billiarden zum Mond ausgesendeten Lichtteilchen kommt nur eines wieder zurück, der Rest wird auf Hin- und Rückweg zu stark gestreut. Nur wenige, speziell ausgerüstete Observatorien können daher die Laserreflektoren ansteuern und die Signale messen. Diese Anlagen liegen in den menschenleeren Gebieten der US-Bundesstaaten Texas und New Mexico, in Frankreich, unweit der Mittelmeerküste, in einer Karstebene im Süden Italiens - und im Bayerischen Wald.

"Die Laserentfernungsmessung ist eine sehr elegante Technik, um Abstände über sehr große Distanzen zu messen", sagt Karl Ulrich Schreiber vom dortigen Observatorium in Wettzell, das von der Technischen Universität München und dem Bundesamt für Kartographie gemeinsam betrieben wird. Man vermisst beispielsweise die Bahnen von Satelliten - aber auch immer wieder den Abstand zum Mond. Jedenfalls, wenn die Bedingungen passen. In den vergangenen eineinhalb Jahren habe das 30-mal geklappt, rechnet der Wissenschaftler vor.

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Lasermessungen: Bis zum Mond und zurück

Die Messung erfolgreich durchzuführen, sei "extrem schwierig", sagt Schreiber. Wenn der Mond zu tief am Himmel steht, muss der Laserstrahl lange durch die Erdatmosphäre hindurch und wird dabei stark gestört. Wolken stören ebenfalls, genau wie zu hohe Luftfeuchtigkeit.

Bei Neumond klappt die Sache wiederum nicht, weil da der Mond direkt vor der Sonne steht - und die stört den Detektor. Bei Vollmond ist es nicht viel besser, da werden die Laserreflektoren auf dem Mond durch die Sonnenstrahlung so stark erwärmt, dass sich ihre Struktur etwas verzieht. Dann kehrt ein einfallender Strahl nicht mehr genau zum Ausgangspunkt zurück.

Wenn alles glattgeht, können die Forscher aber ihre Laserpulse aussenden und anschließend deren Laufzeit messen. Diese müssen sie anschließend mit der Lichtgeschwindigkeit von etwa 300.000 Kilometern pro Sekunde multiplizieren und das Ergebnis am Ende noch einmal durch zwei teilen - weil das Licht ja hin und zurück unterwegs war.

Das Resultat variiert ständig, weil sich auch die Entfernung zwischen Erde und Mond stetig ändert. Der Erdtrabant ist erstens auf einer elliptischen Bahn unterwegs, die zweitens durch die jeweilige Position der Sonne, aber auch der Planeten beeinflusst wird. Der Abstand zwischen Erde und Mond schwankt zwischen 356.400 und 406.700 Kilometern, im Schnitt sind es etwa 385.000 Kilometer. Mit dem Laser lässt sich der Wert extrem genau bestimmen. "Heute liegt die Auflösung bei uns unter einem Zentimeter", erklärt Forscher Schreiber.

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Spuren der Mondmissionen: So sehen die "Apollo"-Landestellen aus

Die langfristigen Messungen zeigen: Mond und Erde entfernen sich pro Jahr um rund vier Zentimeter voneinander. Das liegt daran, dass sich die Rotation der Erde ganz minimal verlangsamt. Und noch etwas lässt sich mit den Lasermessungen herausfinden: ob Einsteins Relativitätstheorie stimmt. Das hat mit der Frage zu tun, ob Körper aus unterschiedlichem Material die gleiche Anziehungskraft aufeinander ausüben.

Die Erde hat einen Kern aus Eisen, der des Mondes besteht vor allem aus Silikatgestein. Würden diese sich in ihrer Gravitationswirkung unterschiedlich verhalten, müsste sich das in Störungen der Mondbahn zeigen. Diese haben sich aber selbst bei den hochgenauen Lasermessungen bisher nicht nachweisen lassen. Einsteins Arbeit hat damit auch in dieser Hinsicht der praktischen Überprüfung standgehalten.

Spezialglas aus Hanau

Man kann sich die Retroreflektoren auf dem Mond wie die an einem Fahrrad oder wie an einem Straßenbegrenzungspfahl vorstellen. Sie sind so konstruiert, dass sie einfallendes Licht wieder dahin zurückwerfen, woher es kam. Wobei die Reflektoren an Fahrrad oder Begrenzungspfahl absichtlich mit einer kleinen Differenz arbeiten, damit das reflektierte Licht auch das menschliche Auge erreicht. Das sitzt schließlich etwas höher als der Scheinwerfer, von dem die Photonen ausgehen.

Bei den "Apollo"-Reflektoren geht es dagegen darum, das Licht so präzise wie möglich genau zum Ursprung zurückzuwerfen. Sie bestehen dafür jeweils aus hundert sogenannten Tripelprismen, die aus hochreinem Quarzglas geschnitten wurden. Und dass es möglichst wenig Abweichung zwischen ein- und ausfallendem Licht gibt, darauf ist Gerhard Steiner besonders stolz. Der heute 82-jährige Rentner hat von 1964 bis 1998 in der Qualitätskontrolle des Hanauer Unternehmens Heraeus gearbeitet. Von dort stammt das Spezialglas für alle auf dem Mond befindlichen Reflektoren.

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Die Forderungen der Nasa zur Beschaffenheit des Glases und der Strahlungsbeständigkeit seien "enorm" gewesen, erinnert sich Steiner. Eine wichtige Information habe in der Bestellung der Amerikaner allerdings auf den ersten Blick gefehlt: "Dass die Prismen für 'Apollo' sind, war nicht bekannt", sagt er. Das habe er erst einige Zeit später erfahren.

Am Tag der Mondladung am 21. Juli 1969 sei er mit Freunden im Odenwald gewandert, so Steiner. Nachmittags, bei der Einkehr im Wirtshaus, habe er auch eine Fernsehaufzeichnung der ersten Schritte von Armstrong und Aldrin auf dem Mond angeschaut. "Das sah so aus wie aus einem Zukunftsroman." Dass er selbst Anteil an der Mission hatte, sei ihm erst einige Wochen später klar geworden, als er von Kollegen erfahren habe, dass das Hanauer Glas für den Laserreflektor von "Apollo 11" verbaut worden sei.

Jedes einzelne der "Apollo"-Prismen habe er in der Hand gehabt, sagt der Heraeus-Pensionär. Dass die Reflektoren bis heute nutzbar sind, mache ihn stolz. "Wir hätten gedacht, dass es ein paar Jahre hält." Weil die "Apollo"-Reflektoren aber bis heute ihren Dienst täten, sei er auch guter Hoffnung für die Zukunft: "Wenn sie es 50 Jahre geschafft haben, schaffen sie es auch 75 und mehr", hofft Steiner.


Zusammengefasst: "Apollo"-Astronauten haben drei Laserreflektoren auf dem Mond abgestellt, auch unbemannten russischen Sonden ist das gelungen. Die Reflektoren lassen sich bis heute mit starken Lasern von der Erde erreichen. Die Messungen sind kompliziert, erlauben aber eine zentimetergenaue Bestimmung des Abstands zum Mond. Außerdem kann so Einsteins Relativitätstheorie getestet werden.

Anmerkung der Redaktion: In einer früheren Version dieses Artikels war die Zahl der "Apollo"-Reflektoren fälschlicherweise mit vier angegeben. Wir bitten, den Fehler zu entschuldigen.

insgesamt 192 Beiträge
Andraax 30.07.2019
1. Verschwörungstheoretiker
Richtige Verschwörungstheortiker lassen Beweise kalt. Mal die Youtube-Channels zur flachen Erde ansehen, da tummeln sich Leute, die sämtliche Beweise verteufeln, die eine sphärische Erde belegen bzw. die flache Erde widerlegen. [...]
Richtige Verschwörungstheortiker lassen Beweise kalt. Mal die Youtube-Channels zur flachen Erde ansehen, da tummeln sich Leute, die sämtliche Beweise verteufeln, die eine sphärische Erde belegen bzw. die flache Erde widerlegen. Da geht es auch viel um den Mond bzw die Weltraumflüge der NASA. Da diese Leute alles an der NASA widerlegen möchten (denn diese zeigt ja Bilder einer runden Erde), wird natürlich auch die Mondlandung angezweifelt. Solche Beweise wie die Licht-Reflektion durch die Spiegel auf dem Mond würden diese Leute nicht mal gelten lassen, wenn man es selbst mit einem Taschenlaser machen könnte. Es ist wirklich unglaublich was diese Leute alles aufziehen um eine flache Erde zu "beweisen": - Gravitation (Newton und Einstein) widerlegen - Flugrouten widerlegen - Große Verschwörung aller Anrainer-Nationen, dass die Antarktis nicht betreten werden darf (denn da hört deren Erde auf) - NASA als größte Lügen-Organisation aller Zeiten - Astronomie ist keine Wissenschaft - etc, etc, etc
postit2012 30.07.2019
2. Guter Artikel, Herr Seidler.
Mich würde ja mal interessieren, wie VT-Anhänger die Reflexionen wegargumentiren ^^
Mich würde ja mal interessieren, wie VT-Anhänger die Reflexionen wegargumentiren ^^
goerch67 30.07.2019
3. Warum widerlegen?
Warum sollte man diese Verschwörungstheorie widerlegen wollen? Ich finde die eigentlich recht putzig und unterhaltsam und sie tut ja keinem weh.(Ähnlich wie die Theorie von der flachen Erde.)
Warum sollte man diese Verschwörungstheorie widerlegen wollen? Ich finde die eigentlich recht putzig und unterhaltsam und sie tut ja keinem weh.(Ähnlich wie die Theorie von der flachen Erde.)
aschu0959 30.07.2019
4. Eine echter Verschwörungstheoretiker
lässt sich nicht mit Beweisen bekehren. Zumal die Beweise nur mit entsprechendem Equipment, (also nicht für jederman) zu erbringen sind.
lässt sich nicht mit Beweisen bekehren. Zumal die Beweise nur mit entsprechendem Equipment, (also nicht für jederman) zu erbringen sind.
Das Pferd 30.07.2019
5.
Wobei ich bei den Flacherdlern glaube, daß da die Spaßfraktion überwiegt. Ist einfach zu abgedreht. Leider bei den meisten anderen Spinnern nicht.
Zitat von AndraaxRichtige Verschwörungstheortiker lassen Beweise kalt. Mal die Youtube-Channels zur flachen Erde ansehen, da tummeln sich Leute, die sämtliche Beweise verteufeln, die eine sphärische Erde belegen bzw. die flache Erde widerlegen. Da geht es auch viel um den Mond bzw die Weltraumflüge der NASA. Da diese Leute alles an der NASA widerlegen möchten (denn diese zeigt ja Bilder einer runden Erde), wird natürlich auch die Mondlandung angezweifelt. Solche Beweise wie die Licht-Reflektion durch die Spiegel auf dem Mond würden diese Leute nicht mal gelten lassen, wenn man es selbst mit einem Taschenlaser machen könnte. Es ist wirklich unglaublich was diese Leute alles aufziehen um eine flache Erde zu "beweisen": - Gravitation (Newton und Einstein) widerlegen - Flugrouten widerlegen - Große Verschwörung aller Anrainer-Nationen, dass die Antarktis nicht betreten werden darf (denn da hört deren Erde auf) - NASA als größte Lügen-Organisation aller Zeiten - Astronomie ist keine Wissenschaft - etc, etc, etc
Wobei ich bei den Flacherdlern glaube, daß da die Spaßfraktion überwiegt. Ist einfach zu abgedreht. Leider bei den meisten anderen Spinnern nicht.

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