Staubgrau und trocken, so wirkt der Mond. Kein Wunder: Der Mond hat keinerlei Atmosphäre, die verhindern könnte, dass flüssiges Wasser sich sofort ins All verflüchtigt. Doch er ist nur auf den ersten Blick so trocken. Wer ganz genau hinsieht, kann im Mondstaub Wasser finden. Allerdings braucht es für dieses genaue Hinsehen viel Technologie. So entdeckte man in den Gesteinsproben der Apollo-Missionen winzige Spuren von Wasser, allerdings erst im Jahre 2010. Vermutet hatte man Wasser auf dem Mond schon viel länger, seit 1998 eine Sonde Hinweise auf Wasser an den Mondpolen lieferte.

Eis auf dem Mond: Ein versteckter See im Mondkrater

Der Satellit LCROSS wurde gezielt auf den Mond geworfen, um Mondstaub aufzuwirbeln und zu gewinnen. Im Mondgestein wurde Wasser gefunden.

Doch wie viel Wasser auf dem Mond zu finden ist, bezeugte erst ein spektakuläres Raumfahrt-Experiment: Im Oktober 2009 etwa ließ die NASA einen Satelliten gezielt auf die Mondoberfläche stürzen. Der "Lunar Crater Observation and Sensing Satellite", kurz LCROSS, der mit der Sonde LRO unterwegs war, wirbelte dabei etwa fünf Tonnen Mondstaub und Gestein auf.

Aus der aufgewirbelten Staub- und Gesteinswolke analysierten Infrarotkameras und Spektrometer die chemische Zusammensetzung des Kraterbodens. Im Oktober 2010 dann endlich die fast unglaubliche Nachricht: Allein am Südpol des Mondes lagert eine Wassermenge, die etwa der des Bodensees entspricht. Das Wasser ist tiefgefroren, denn in diese Pol-Region dringt kein Sonnenlicht. Schon lange vermuteten Forscher Wassereis in den Mondkratern - doch nicht in solchen Mengen:

Wasser auf dem Mond: Ewiges Eis in eisigen Kratern des Südpols

Der Südpol des Mondes gehört zu den kältesten Regionen im ganzen Sonnensystem: Da hier nie die Sonne scheint, herrschen Temperaturen von minus 240 Grad Celsius, nahe dem absoluten Nullpunkt. Daten von Satelliten und Teleskopen ließen schon seit Jahren vermuten, dass am Grunde der tiefen, eisigen Krater Wassereis liegt.

So ist beispielsweise der Shackleton-Krater am Südpol des Mondes rund vier Kilometer tief. Bei einem Durchmesser von zwanzig Kilometern bietet das reichlich Platz für Wassereis in den Tiefen des Kraters. Doch es gibt noch viel mehr lichtlose Krater und Spalten auf dem Mond: In einer im Oktober 2020 veröffentlichte Studie der Universität von Colorado suchten Forscher gezielt auf der ganzen Mondoberfläche nach Stellen, in die nie Sonnenlicht dringt, und kamen auf eine Gesamtfläche von 40.000 Quadratkilometern solcher Kältefallen, in denen theoretisch Wassereis erhalten sein könnte. Das entspricht beinahe der Größe der Schweiz. Die Mehrheit der Kältefallen ist dabei in der Nähe der Pole zu finden, insbesondere rund um den Südpol.

Eine zweite, ebenfalls im Oktober 2020 veröffentlichte Studie, fand beim Clavius-Krater im Süden des Mondes mithilfe des Stratosphären-Observatoriums für Infrarot-Astronomie (Sofia) Hinweise auf zahlreiche Wassermoleküle, die vermutlich entweder in tiefen Spalten als Wassereis vorliegen, oder in Form kleiner Glaskügelchen, die bei Vulkanausbrüchen entstanden sind. Solche Wasser enthaltenden Glaskügelchen wurden auch in den Proben der Apollo-Missionen entdeckt.

Entdeckung auf dem Mond: Auch am Nordpol Wasser

Am Südpol (links) und Nordpol (rechts) des Mondes kommt Wassereis vor, wie eine Analyse der NASA zeigte.

Das andere Ende des Mondes scheint ebenso feucht: Die indische Sonde Chandrayaan-1 entdeckte 2009 mit einem Radar tonnenweise Wassereis am Nordpol des Mondes - in mehr als vierzig kleinen Kratern, deren Boden das Sonnenlicht nie erreicht. Forscher vermuten dort 600 Millionen Tonnen Eis. Weitere Auswertungen im August 2018 bestätigten noch einmal, dass es sich wirklich um Wassereis handelt: Die Absorbtion von Infrarotlicht durch die am Kratergrund gefundenen Moleküle entspräche exakt dem "Fingerabdruck" von Wasser. Dieses Wasser in den tiefen Kratern der Mondpole ist bislang das einzige Wasser, das auf der Oberfläche des Mondes nachgewiesen werden konnte.

Sonde auf dem Mond: Spuren von Wasser im Mondgestein

Unter der Oberfläche hat die indische Mondsonde schon zuvor Nachweise von Wasser geliefert: Im Juli 2017 präsentierten zwei US-Forscher die Daten von Chandrayaan-1, die zeigen, dass es nicht nur an den Polen des Mondes Wasser gibt, sondern nahezu überall, verborgen in der Oberfläche. Sie kommen zu dem Schluss, dass der Mondmantel ähnliche Wasserkonzentrationen aufweisen könnte wie der Erdmantel. Je näher man den Polen des Mondes komme, umso stärker sei die Konzentration an Wasser, so die Forscher.

Spuren von Wasser wurden auch in den Mondproben der Apollo-Missionen gefunden - in kleinen vulkanischen Glaskügelchen. Die Astronauten der Mondmission Apollo 14 brachten 1971 diese Gesteinsproben vom Mond zur Erde. In ihnen sowie einem in Afrika gefundenen Meteoriten, der vom Mond stammt, entdeckten Forscher im Juni 2010 Hydroxyl (HO): eine Verbindung aus einem Sauerstoff- und einem Wasserstoffatom. Sie entsteht, wenn Sonnenlicht Wasser spaltet. Vermutlich ist das Hydroxyl in der Frühzeit des Mondes entstanden.

Diese wasserhaltigen Gesteinskügelchen "sind über die Oberfläche verteilt, was bedeutet, dass der Wasserfund in den Apollo-Proben keine einmalige Sache ist", erklärte Ralph Milliken von der Brown-Universität in Providence, der an der Auswertung der Chandrayaan-1-Daten beteiligt war. "Vulkanisches Auswurfmaterial auf dem Mond scheint allgemein wasserreich zu sein, was nahe legt, dass für den Mantel dasselbe gilt." Chinesische Forscher untersuchten Gesteinsproben, die die chinesischen Mondsonde Chang'e 5 2020 mitbrachte. Sie wiesen 2023 ebenfalls Wasser in den Gesteinskugeln von der Mondoberfläche nach. Demnach wirke das Gestein auf dem Mond ähnlich wie ein Schwamm.

In tiefen Kratern und auf der "dunklen" Seite des Mondes

Sendungen zum Thema Wasser auf dem Mond