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Eigenschaften von Mondregolith aus der Interpretation von Oberflächentemperaturen

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Der Mond ist für uns Menschen der am einfachsten zu erreichende Himmelskörper in unserem Sonnensystem. Deshalb wird der Mond eine zentrale Rolle bei der Erforschung und Nutzbarmachung des Weltraums in der nahen Zukunft spielen. Viele Staaten und auch private Organisationen haben dies erkannt und planen die Entsendung verschiedenster Raumsonden zum Mond. Für diese Aufgabe muss man die Oberflächenbeschaffenheit des Mondes genaustens kennen.

Der Mond ist von einer Schicht aus feinkörnigem Material, dem sogenannten Regolith, bedeckt. Um Informationen über das Regolith zu gewinnen, wie z. B. die Korngröße oder die Schichtung, haben wir Daten des Diviner-Instruments an Bord des Lunar Reconnaissance Orbiter verwendet. Diviner misst die Oberflächentemperatur des Regoliths an jeder Stelle des Mondes und zu jeder Tages- und Nachtzeit.

Zur Bestimmung der Regolith-Eigenschaften entwickelten wir ein thermophysikalisches Modell, welches die Oberflächentemperaturen simuliert. Durch den Vergleich von Modell und Messung können Regolitheigenschaften wie Korngröße und die Packungsdichte ableitet werden.

In der aktuellen Veröffentlichung stellen wir das thermophysikalische Modell für das Mondregolith vor und untersuchen, ob die Eigenschaften des Regoliths vom Breitengrad abhängen.

Die Regolitheigenschaften an den Mondpolen sind aktuell von besonderem Interesse, da dort Hinweise auf Wassereis gefunden wurden und der Südpol u.a. Ziel der Artemis Missionen ist. Um die gemessenen Oberflächentemperaturen an den Polen besser interpretieren zu können, arbeiten wir aktuell auch an einem 3D Modell, welches Schatten und Streuung simuliert und damit die Modellierung der Temperaturen bei flachen Einstrahlungswinkeln und Kratern verbessert.

 

zugehörige Veröffentlichung:

Bürger, J., Hayne, P. O., Gundlach, B., Läuter, M., Kramer, T., & Blum, J. (2024). A microphysical thermal model for the lunar regolith: Investigating the latitudinal dependence of regolith properties. Journal of Geophysical Research: Planets, 129, e2023JE008152. https://doi.org/10.1029/2023JE008152

Team
Johanna Bürger
Eric Volkhardt
Jürgen Blum
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