Quelle: NASA, 26. Mai 2026

Lernen, Testen, Bauen
Die NASA wird zunächst eine Reihe von Robotermissionen starten, um die Region des Mond-Südpols zu erkunden, Technologien zu testen und Vorbereitungen für Operationen auf der Mondoberfläche zu treffen.
Hier erfahren sie mehr über einige der wichtigsten Missionen, Ressourcen und Technologiedemonstrationen, die für die erste Phase des Aufbaus der Mondbasis geplant sind.

Phase eins der Entwicklung der Mondbasis umfasst:

• Eine deutliche Ausweitung der Mondaktivitäten mit bis zu 25 Missionen, darunter 21 Landungen.
• Bemannte und autonome Rover für Mobilitätsdemonstrationen und die Vorbereitung der Oberfläche sowie vier Drohnen namens „MoonFall“ und Kommunikations- und Beobachtungssatelliten.
• Frühe Demonstrationen von Technologien in den Bereichen Energieversorgung, Navigation, Kommunikation und nukleare Radioisotopen-Heizgeräte, die für die langen Mondnächte ausgelegt sind.
• Möglichkeiten für wissenschaftliche Nutzlasten, die in Landern und Rovern integriert sind.
• Die ersten greifbaren Spuren der Mondbasis-Initiative, mit vier Tonnen Nutzlast, die transportiert werden, um zu testen, was auf der Mondoberfläche funktioniert.

Schlüsselmission: Blue Origins Blue Moon Mark 1
In der ersten Phase der Entwicklung der Mondbasis wird der Lander „Blue Moon Mark 1“ von Blue Origin dazu beitragen, wissenschaftliche Untersuchungen durchzuführen, Schlüsseltechnologien zu demonstrieren und die Entwicklung der Fähigkeiten zu unterstützen, die für einen dauerhaften Mondbetrieb in der Nähe des Südpols des Mondes erforderlich sind.

• Mission im Rahmen der CLPS-Initiative (Commercial Lunar Payload Services) der NASA.
• Der Mondlander „Blue Moon Mark 1“ (MK1) von Blue Origin, auch bekannt als „Endurance“, ist ein unbemannter Frachtlander, der vom Unternehmen als kommerzielle Demonstrationsmission finanziert wird, um die Fähigkeiten von Lande-Systemen zur Unterstützung des Artemis-Programms der NASA voranzutreiben.
• „Endurance“ wird Schlüsseltechnologien für zukünftige Operationen auf der Mondoberfläche demonstrieren, darunter Präzisionslandung, kryogene Antriebe sowie autonome Führung, Navigation und Steuerung.
• Zusätzlich zu seinen primären Missionszielen soll Endurance zwei wissenschaftliche und technologische Nutzlasten der NASA transportieren. Dazu gehören die Stereokameras für Lunar Plume-Surface Studies, eine Anordnung hochauflösender Kameras, die Bilder der Wechselwirkung zwischen dem Triebwerksstrahl des Landers und der Mondoberfläche während des Abstiegs und der Landung aufnehmen sollen, sowie das Laser Retroreflective Array, das es orbitierenden Raumfahrzeugen ermöglicht, mithilfe von reflektiertem Laserlicht eine präzisere Positionierung zu bestimmen.

Schlüsselmission: Astrobotic’s Griffin-1
In der ersten Phase der Entwicklung der Mondbasis wird die „Griffin Mission One“ (Griffin-1) von Astrobotic dazu beitragen, die Fähigkeiten für kommerzielle Mondlandungen und Mobilität zu demonstrieren, Nutzlasten der NASA und internationaler Partner in die Region des Mond-Südpols zu befördern und die Entwicklung von Technologien zu unterstützen, die für künftige Operationen auf der Mondoberfläche benötigt werden.

• Griffin-1 ist eine Mondlandemission im Rahmen der CLPS-Initiative (Commercial Lunar Payload Services) der NASA, deren Ziel eine Landung im Nobile-Krater nahe dem Südpol des Mondes ist.
• Die Mission dient als groß angelegter Demonstrationsflug für Landegeräte und befördert Nutzlasten der NASA, der ESA (Europäische Weltraumorganisation), von Venturi Astrolab und Astrobotic.
• Griffin-1 wird die bislang größte kommerzielle Nutzlast auf die Mondoberfläche befördern: Astrolabs FLEX Lunar Innovation Platform (FLIP), einen Technologie-Demonstrationsrover, der dazu dient, Systeme und Komponenten für den zukünftigen Flexible Logistics and Exploration (FLEX)-Rover des Unternehmens zu erproben. Der FLIP-Rover wird 10 weitere Nutzlasten transportieren, darunter vier, die in Zusammenarbeit mit der NASA entwickelt wurden.

Schlüsselmission: Intuitive Machines IM-3

• Die IM-3-Mission von Intuitive Machines ist eine Mondlandemission im Rahmen der CLPS-Initiative (Commercial Lunar Payload Services) der NASA, bei der mithilfe des firmeneigenen Mondlanders „Trinity“ wissenschaftliche Untersuchungen und Technologiedemonstrationen im „Reiner-Gamma-Swirl“ auf dem Mond durchgeführt werden sollen.
• Diese Mission markiert die erste Lieferung einer Nutzlast durch die NASA, die im Rahmen des Ausschreibungsverfahrens „Payloads and Research Investigations on the Surface of the Moon“ (PRISM) des Science Mission Directorate ausgewählt wurde. Unter der Leitung des Johns Hopkins Applied Physics Laboratory wird die Nutzlast „Lunar Vertex“ die Ursprünge der magnetischen Anomalien des Mondes und deren möglichen Zusammenhang mit sichtbaren lunaren Swirls untersuchen. Zusätzlich zu dieser wissenschaftlichen Untersuchung wird IM-3 im Rahmen internationaler Partnerschaften mit der ESA (Europäische Weltraumorganisation) und dem Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) weitere Nutzlasten transportieren.

Schlüsselmission: „MoonFall“ Drohnen
In der ersten Phase der Entwicklung der Mondbasis plant die NASA, „MoonFall“-Drohnen am Südpol des Mondes einzusetzen, um die Erkundung und Kartierung des schwierigen Geländes zu unterstützen.

• Die „MoonFall“-Mission der NASA wird dazu beitragen, den Weg für den Aufbau einer Mondbasis zu ebnen, indem vier hochmobile Drohnen zur Erkundung der Region am Südpol des Mondes eingesetzt werden. Die „MoonFall“-Drohnen wurden für die Erforschung einer der anspruchsvollsten und strategisch wichtigsten Regionen auf dem Mond konzipiert und werden wertvolle Daten liefern, um künftige Operationen auf der Mondoberfläche und die Erschließung von Standorten zu unterstützen.
• Aufbauend auf den Erfahrungen mit dem Mars-Hubschrauber „Ingenuity“ der NASA werden die vier Drohnen gemeinsam starten und während des Abstiegs zur Mondoberfläche ausgesetzt. Nach dem Einsatz wird jedes Fahrzeug landen und im Laufe eines Mondtages – etwa 14 Erdentage – unabhängig operieren.
• Die MoonFall-Drohnen wurden entwickelt, um Gebiete zu erkunden, die für herkömmliche Rover schwer oder gar nicht zugänglich sind, darunter steiles Gelände und dauerhaft im Schatten liegende Regionen, in denen sich möglicherweise Wassereis und andere wertvolle Ressourcen befinden. Mithilfe hochauflösender optischer Kameras und anderer Instrumente werden die Drohnen das Gelände vermessen, Bildmaterial sammeln und dabei helfen, Gebiete zu identifizieren, die für zukünftige Erkundungen und die Erschließung von Standorten von Interesse sind.
• Jede Drohne wird mehrere Antriebsflüge durchführen. Die von den MoonFall-Drohnen gesammelten Daten werden der NASA helfen, die Umgebung am Südpol des Mondes besser zu verstehen, Risiken für zukünftige Besatzungen zu verringern und Erkenntnisse über die Technologien und Operationen zu gewinnen, die für eine dauerhafte Präsenz auf dem Mond erforderlich sind.

Wichtige Oberflächeninfrastruktur: Mondgeländefahrzeuge
In der ersten Phase des Aufbaus der Mondbasis plant die NASA, sowohl bemannte als auch unbemannte Mondgeländefahrzeuge (LTVs) einzusetzen, um die Grundlage für eine dauerhafte Mobilität auf der Mondoberfläche zu schaffen.

• Unbemannte LTVs werden die erste Erkundung, Technologiedemonstrationen und Vorbereitungsarbeiten an der Oberfläche unterstützen, bevor groß angelegte bemannte Einsätze beginnen. Diese Fahrzeuge sollen über grundlegende Autonomie- und Fernsteuerungsfunktionen verfügen, mindestens ein Jahr lang einsatzfähig sein und eine Strecke von mindestens 800 Kilometer zurücklegen.
• Bemannte LTVs werden Astronauten die Möglichkeit geben, während Oberflächenmissionen weitere Strecken zurückzulegen und mehr zu erreichen. Diese Fahrzeuge sollen eine Betriebsdauer von mindestens einem Jahr haben und Strecken von 900 Kilometer oder mehr zurücklegen, einschließlich mindestens 100 Kilometer zusätzlicher bemannter Fahrten.
• Diese frühen LTV-Konzepte, die für die anspruchsvolle Mondumgebung ausgelegt sind, werden die Fähigkeit beinhalten, Steigungen von bis zu 20 Grad zu bewältigen, bis zu 150 Stunden im Schatten zu überstehen und mit Geschwindigkeiten von bis zu 10 Kilometer pro Stunde zu fahren.

Wichtige Technologiedemonstration: Radionuklid-Heizelemente
In der ersten Phase des Aufbaus der Mondbasis plant die NASA den Einsatz von Radionuklid-Heizelementen zur Unterstützung der Oberflächensysteme und -operationen im Bereich des Mond-Südpols.

• Eine zuverlässige Energieversorgung und Temperaturregelung sind für die Einrichtung einer dauerhaften menschlichen Präsenz auf dem Mond von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen der „Moon Base“-Initiative arbeitet die NASA an Radionuklid-Heizelementen (RHUs) und damit verbundenen Technologien, die dazu beitragen können, dass Systeme den extremen Bedingungen im Bereich des Mond-Südpols standhalten, wo lange Dunkelphasen und extreme Kälte einen längeren Betrieb erschweren können.
• Im Gegensatz zur Erde verfügt der Mond über kaum eine Atmosphäre, die Wärme speichern könnte, und die Temperaturen in schattigen Regionen oder während der Mondnacht können auf extrem niedrige Werte absinken. Solarenergie kann in sonnenbeschienenen Gebieten sehr effektiv sein, doch Phasen der Dunkelheit, flach einfallendes Sonnenlicht und permanent im Schatten liegendes Gelände schaffen Umgebungen, in denen zusätzliche Heizlösungen unerlässlich sind. RHUs nutzen die natürliche Wärme, die durch den Zerfall radioaktiver Isotope entsteht, um Elektronik, Batterien, Instrumente und mechanische Systeme innerhalb sicherer Betriebstemperaturen zu halten.
• Radionuklid-Heizelemente können Missionen in kälteren Regionen ermöglichen, länger andauernde Operationen an der Oberfläche unterstützen und robotergestützten Erkundungsfahrzeugen helfen, wissenschaftlich wertvolle Gebiete zu erreichen, die wenig oder gar kein Sonnenlicht erhalten. Diese Fähigkeiten sind besonders wichtig in der Nähe des Mond-Südpols, wo der Zugang zu eishaltigen Kratern und schattigen Gebieten für die zukünftige Erforschung und Ressourcenerschließung von zentraler Bedeutung sein könnte.
• Die Erprobung radioisotopischer Heiztechnologien auf dem Mond wird der NASA helfen, Systeme zu entwickeln, die eine dauerhafte Präsenz auf dem Mond ermöglichen, und gleichzeitig Erkenntnisse für zukünftige Weltraummissionen liefern, darunter auch zum Mars, wo zuverlässige Heiz- und Energieversorgung ebenfalls für eine langfristige Erkundung unerlässlich sind.

Wichtige Weltrauminfrastruktur: Kommunikations- und Beobachtungssatelliten
In der ersten Phase des Betriebs der Mondbasis plant die NASA den Einsatz einer ersten Konstellation von Orbitalrelais, gefolgt von einer weiteren, von einem Anbieter entwickelten Konstellation, um die Kommunikations- und Navigationskapazitäten zu erweitern.

• Zu den geplanten Funktionen gehört die Kommunikation mit hoher Bandbreite zwischen der Erde, dem cislunaren Raum und der Mondoberfläche, um den wachsenden Anforderungen in Wissenschaft, Erforschung und Betrieb gerecht zu werden.
• Die NASA plant außerdem, über „LunaNet“ erste Interoperabilitätsstandards zu demonstrieren. Dabei handelt es sich um eine in der Entwicklung befindliche Kommunikations- und Navigationsarchitektur für den Mond, die darauf ausgelegt ist, die nahtlose Zusammenarbeit verschiedener Systeme und Anbieter zu ermöglichen.

Schlüsselmission: VIPER
Der VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) der NASA ist eine Schlüsselmission, die für die erste Phase des Aufbaus einer Mondbasis geplant ist und Wissenschaftlern dabei helfen soll, die Lage von Wassereis und anderen flüchtigen Stoffen in der Nähe des Mond-Südpols besser zu erfassen.

• Der VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover) der NASA wird dazu beitragen, den Weg für den Aufbau einer Mondbasis zu ebnen, indem er in der Nähe des Mond-Südpols nach Wassereis und anderen wertvollen Ressourcen sucht. VIPER wird in einer der extremsten Umgebungen des Mondes eingesetzt und wichtige Daten liefern, um die langfristige Erforschung des Mondes durch den Menschen zu unterstützen.
• VIPER soll im Rahmen der CLPS-Initiative (Commercial Lunar Payload Services) der NASA Ende 2027 auf die Mondoberfläche gebracht werden und wird von Blue Origin an Bord eines zweiten Blue Moon MK1-Landers transportiert, der sich derzeit in Produktion befindet. Die Mission spiegelt die Strategie der NASA wider, kommerzielle Partnerschaften zu nutzen, um die Erforschung des Mondes voranzutreiben.
• VIPER wurde als mobiler Roboter-Erkundungsrover konzipiert, der in der Lage ist, das unwegsame Gebiet am Südpol zu durchqueren. Ausgestattet mit mehreren wissenschaftlichen Instrumenten und einem 1 Meter langen Bohrer wird der Rover den Mondboden in verschiedenen Tiefen und bei unterschiedlichen Temperaturen analysieren, um flüchtige Stoffe aufzuspüren und zu untersuchen.
• Der Rover ist in der Lage, dauerhaft im Schatten liegende Krater zu befahren – einige der kältesten Orte im Sonnensystem –, in denen Eis möglicherweise seit Milliarden von Jahren erhalten geblieben ist. Durch die Untersuchung der Lage von Ressourcen, ihrer Zusammensetzung und ihrer Zugänglichkeit soll VIPER die erste Mission zur Kartierung von Ressourcen auf einem anderen Himmelskörper werden.
• Die von VIPER gesammelten Daten werden der NASA helfen zu bestimmen, wie Mondressourcen zukünftige Forscher unterstützen könnten, und gleichzeitig das wissenschaftliche Verständnis darüber verbessern, wie Wasser und andere flüchtige Stoffe im Sonnensystem verteilt waren. Die Entdeckungen von VIPER werden zur Standortplanung, zu Ressourcenstrategien und zur langfristigen Nachhaltigkeit der Mondbasis beitragen.

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• NASA Moon Base

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Quelle: Universität Wien.

17. August 2021 – Die radioaktiven Elemente könnten von einem in der Nähe explodierenden Stern (einer Supernova) oder den starken Sternwinden eines massereichen Sterns, auch als Wolf-Rayet-Stern bekannt, auf das sich entwickelnde Sonnensystem geweht worden sein. Das Vorkommen radioaktiven Materials bei der Entstehung des Sonnensystems gibt den Forscher*innen bereits seit 50 Jahren große Rätsel auf. Ist die Voraussetzung für die Bildung von Planetensystemen, dass sie sich weder zu nah, noch zu weit entfernt von einer Quelle radioaktiven Materials befinden?

Die Autoren der neuen Studie verwendeten Multi-Wellenlängen-Beobachtungen der Sternentstehungsregion Schlangenträger, darunter auch spektakuläre neue Infrarotdaten des von Wien geleiteten Projekts VISIONS, das derzeit mit dem ESO-Teleskop in der chilenischen Wüste durchgeführt wird. Die Daten zeigen die Wechselwirkungen zwischen den Wolken von sternbildenden Gasen und Radionukliden, die im nächstgelegenen aus jungen Sternen bestehenden Sternhaufen entstanden. Ihre Ergebnisse deuten darauf hin, dass Supernovae der vorangegangen Sterngeneration die wahrscheinlichste Quelle kurzlebiger Radionuklide in den sternbildenden Wolken sind.

„Unser Sonnensystem entstand höchstwahrscheinlich durch das Zusammenspiel einer riesigen Molekülwolke sowie eines jungen Sternhaufens. Ein oder mehrere Supernova-Ereignisse einiger massereicher Sterne in diesem Sternhaufen kontaminierten das Gas, das schließlich die Sonne und ihr Planetensystem entstehen ließ“, sagt Douglas N. C. Lin, emeritierter Professor für Astronomie und Astrophysik an der UC Santa Cruz. „Obwohl dieses Szenario lange zurückliegt, liegen die Stärken dieser Studie in der Verwendung von Multi-Wellenlängen-Beobachtungen und einer ausgeklügelten statistischen Analyse, die es ermöglichen, eine quantitative Messung der Wahrscheinlichkeit dieses Modells anzustellen.“

Der Schlangenträger-Wolkenkomplex enthält viele dichte protostellare Kerne in verschiedenen Stadien der Sternenentstehung und der Entwicklung protoplanetarer Scheiben, welche die frühesten Stadien der Bildung eines Planetensystems darstellen. Durch die Kombination von Bilddaten in Wellenlängen von Millimetern bis hin zu Gammastrahlen konnten die Forscher*innen einen Strom von Aluminium-26 des nahe gelegenen Sternhaufens in Richtung der Sternentstehungsregion Schlangenträger visualisieren.

„Der Anreicherungsprozess, den wir im Schlangenträger sehen, stimmt mit dem überein, was bei der Bildung des Sonnensystems vor 5 Milliarden Jahren geschah“, sagt Erstautor John C. Forbes. „Als wir dieses passende Beispiel für einen möglichen Ablauf des Prozesses entdeckt hatten, versuchten wir, den nahe gelegenen Sternhaufen zu modellieren, der jene Radionuklide produzierte, die wir heute in Form von Gammastrahlen sehen. Wir verfügen mittlerweile über ausreichend Informationen, um sagen zu können, dass dieses Ereignis zu 59% durch Supernovae und zu 68% durch mehrere Quellen und nicht ausschließlich durch eine Supernova verursacht wurde“, so Forbes.

„Diese Form von statistischer Analyse weist Szenarien Wahrscheinlichkeiten zu, die Astronom*innen seit 50 Jahren diskutieren, bemerkt Lin. „Wahrscheinlichkeiten zu quantifizieren ist in der Astronomie richtungsweisend“, ergänzt er.

„Der Schlangenträger als Sternentstehungsregion ist nichts Besonderes“, sagt João Alves. „Es handelt sich lediglich um eine typische Struktur aus Gas und jungen massereichen Sternen. Daher sollten unsere Ergebnisse repräsentativ für die Anreicherung kurzlebiger radioaktiver Elemente bei der Stern- und Planetenbildung entlang der Milchstraße sein. Wir sind nichts Besonderes und sollten davon ausgehen, dass auch viele andere Sonnensysteme wie unseres in der Milchstraße schweben.“

Die aktuellen Ergebnisse zeigen auch, dass die Anzahl der kurzlebigen Radionuklide, die sich in neu entstehenden Sternensystemen befinden, stark variieren kann. „Viele neue Sternensysteme werden mit einer Fülle von Aluminium-26 gebildet, so wie in unserem Sonnensystem. Die Schwankungen sind dennoch enorm – wir sprechen von mehreren Größenordnungen“, erklärt Forbes. „Das ist entscheidend für die frühe Entwicklung von Planetensystemen, da Aluminium-26 die wichtigste frühe Wärmequelle ist. Mehr Aluminium-26 bedeutet wahrscheinlich trockenere Planeten.“

Das Team verwendete auch Daten des VISTA-Teleskops der Europäischen Südsternwarte, des Herschel Space Observatory der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), des Planck-Satelliten der ESA und des Compton Gamma Ray Observatory der NASA.

Publikation in Nature Astronomy:
John C. Forbes, João Alves, Douglas N. C. Lin. A Solar System formation analogue in the Ophiuchus star-forming complex. Nature Astronomy, 2021

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• Sternentwicklung

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