Mondstaub stellt aufgrund seiner starken Haftfähigkeit, scharfkantigen Partikel und Neigung zur elektrostatischen Aufladung eine ständige technische Herausforderung für Raumfahrzeuge dar. Ein Forschungsteam der Beijing University of Aeronautics and Astronautics hat kürzlich in der Zeitschrift „Research“ eine Studie veröffentlicht, die zeigt, dass diese Eigenschaften unter bestimmten Bedingungen von Vorteil sein können. Die Analyse von Proben, die von der Chang'e-6-Mission von der Mondrückseite zurückgebracht wurden, ergab, dass die mechanischen Eigenschaften des Mondstaubs einen wichtigen Referenzwert für den Bau zukünftiger Mondbasen haben.
Die Chang'e-6-Mission ermöglichte die erste Probenentnahme von der Mondrückseite durch den Menschen. Diese Proben stammen aus dem Südpol-Aitken-Becken, einer der ältesten bekannten großen Einschlagsstrukturen des Sonnensystems, die vor etwa 4,2 Milliarden Jahren entstand. Im Vergleich zu Proben von der erdzugewandten Seite des Mondes unterscheiden sich die geotechnischen Eigenschaften dieser Proben von der Rückseite. Das Forschungsteam verwendete hochauflösende Röntgen-Mikrocomputertomographie in Kombination mit einem konvolutionalen neuronalen Netzwerk, um fast 350.000 einzelne Partikel zu rekonstruieren und zu analysieren.
Die Analyseergebnisse zeigen, dass die Proben von der Mondrückseite weniger große und grobe Partikel enthalten als Proben von der Vorderseite, die Partikel jedoch eine geringere Sphärizität aufweisen, also unregelmäßiger geformt sind. Durch Simulationen mit der Diskrete-Elemente-Methode fanden die Forscher heraus, dass der Mondboden eine hohe Festigkeit zeigt, die hauptsächlich auf seinen hohen inneren Reibungswinkel und die Kohäsion zwischen den Partikeln zurückzuführen ist. Die gezackten Oberflächen der Partikel verstärkten die Verzahnung, während etwa 30 % der glasartigen Aggregate in den Proben eine zementierende Wirkung erzeugten, was die gesamten mechanischen Eigenschaften weiter verbesserte.
Das Forschungsteam wies darauf hin, dass diese Eigenschaften wichtige geotechnische Parameter für den zukünftigen Bau von Infrastrukturen auf der Mondrückseite, wie z. B. der Internationalen Mondforschungsstation, liefern. Obwohl eine langfristige Exposition gegenüber Mondstaub weiterhin zu Geräteverschleiß führen kann, trägt ein vertieftes Verständnis seiner mechanischen Eigenschaften dazu bei, Grundlagen für nachfolgende Erkundungsmissionen und Basisdesigns zu schaffen.
Veröffentlichungsdetails: Autoren: Wang Hao et al., Titel: „Gesamtmechanisches Verhalten von Partikeln in Regolith der Mondrückseite, kontrolliert durch ihre Morphologie, aufgedeckt durch Chang'e-6-Proben und Deep Learning“, veröffentlicht in: Research (2026). Zeitschrifteninfo: Research
