Das verschollene Staubwisch-Experiment der Apollo-14-Mission

Die meisten Menschen würden jetzt sagen: Damit ist das Experiment verschollen und damit gescheitert. Nicht so, James Gaier. Er dachte sich anscheinend: “Ok, es sind Fotos vorhanden und außerdem gibt es Labormessungen von Materialien, die zumindest halbwegs vergleichbar sind mit Mondstaub. Da müsste sich doch was machen lassen…” Und genau das hat er dann auch getan und seine Ergebnisse im Icarus im Oktober diesen Jahres beschrieben.

Bild (NASA, Apollo 14): AS14-77-10364A Sample 1-6:

1 S-13G (weiße Farbe)
2 Z-93 (ZnO/Kalium-Silikat, weiße Farbe)
3 Goddard MS-74 (weiße Farbe)
4 Ag-FEP (Silber/schwarze Co-Polymer Beschichtung der Firma Inconel (siehe Link) , FEP Seite ist oben.)
5 Ag-Quartz (Silber/Quartz oben)
6 Dow Corning 92-007 (TiO2/Silikon weiße Farbe)

Bild (NASA, Apollo 14): AS14-77-10365

7 Cat-a-lac White (TiO2/Epoxidharz)
8 3 M white velvet (400 series TiO2/Polyester-Epoxydharz-Mischung)
9 Dacron (Kunstfaser) auf Al-PET-Folie-Laminat. Dacron ist eigentlich ein Markenname, findet wohl auch als Segeltuch Verwendung.
10 Oxidisiertes SiO–Al-Kapton (Kapton ist eine Polymid-Beschichtung ) mit SiO-Seite oben
11 Aluminium–Kapton mit Kapton-Seite oben
12 Anodized 6061 Al MIL-A-8625, type II, class I (Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist das eine Aluminium-Oxid-Beschichtung auf Aluminium)

Das Bild oben zeigt das Experiment nachdem der Staub abgeschüttelt und abgebürstet wurde. Material 4, das Co-Polymer, und 11, ebenfalls eine Polymerbeschichtung, zeigen nach dem Abbürsten Kratzspuren, während die anderen Oberflächen anscheinend nicht zerkratzt wurden. Ansonsten scheint Shepard relativ erfolgreich ohne große Mühe den Staub von den Rahmen entfernt zu haben. Das ist schon an sich sehr seltsam, denn es widerspricht den Erfahrungen, den andere Missionen auf dem Mond gemacht haben.Allen Shepard selbst sagte beim Technical Crew Debriefing. “ I was surprised that there was little adherence of the surface dust. I expected a little bit more. It didn’t adhere very much’’ Auch er war also überrascht über die geringe Haftfähigkeit. Dafür war aber eine Klümpchenbildung zu beobachten, die Staubkörnchen hafteten also aneinander. Der Staub scheint also schon statisch aufgeladen gewesen zu sein.War also irgendetwas mit den Rahmen?

Laut James Gaier spricht einiges dafür, dass die Rahmen kontaminiert waren. Anscheinend schützte eine hauchdünne Schicht Erdstaub vor dem Haften mit Mondstaub. Im Labor zeigt sich bei Messungen mit synthetischem Vulkanglas-Staub, dass dieser simulierte Mondstaub erst dann so richtig haftet, wenn das Material vorher von jeglichen organischen Rückständen (von der Erde eingeschleppt) befreit wurde. Dafür reicht es, wenn die Oberfläche dem Sonnenwind ausgesetzt wird, der dann lose winzige Teilchen von der Oberfläche ‘herausschießt’. Nach Stunden oder gar Tagen auf dem Mond sollte jede Oberfläche ‘sauber’ sein. Oder von der schützenden Schicht befreit sein – je nach Sichtweise.

Das TDS war aber kaum eine Minute dem Sonnenwind ausgesetzt, bevor Staub drauf geschaufelt wurde. Außerdem fand das Experiment in den “Ausdünstungen” des Astronauten statt. Damit ist gemeint, dass im Vakuum der Raumanzug des Astronauten – also das Material und vor allem die Kunststoffe – “ausgasten”. Diese Ausdünstungen konnten während der Apollo-12-Mission nachgewiesen werden. Das Cold Cathode Gage (CCG)-Experiment, das Mond-Gase messen sollte, litt jedes Mal darunter wenn ein Astronaut in einem Umkreis von ein paar Metern vorbei ging. Es saturierte, weil es so empfindlich war, dass es gar nicht mehr messen konnte, wieviel die Astronauten abgaben.

So weit, so gut. Aber eigentlich ging es doch darum, herauszufinden wie sich die Materialien unter Sonneneinstrahlung verhalten, wenn sie Mondstaub ausgesetzt waren. Um das zu untersuchen,  hat James Gaier mangels der Original-Rahmen Experimente mit Oberflächen aus demselben Material wie Sample 2  und Sample 4 gemacht. Dabei kam – wenig überraschend – heraus, dass es nicht ganz so gut ist, wenn da Staub drauf kommt. Als Staub verwendete er eine spezielle Rezeptur der NASA, die den Eigenschaften und der Zusammensetzung von echtem Mondstaub recht nahe kommen sollte (Das Rezept für JSC-1AF gibt’s hier)(4)

Die meisten Menschen würden jetzt sagen: Damit ist das Experiment verschollen und damit gescheitert. Nicht so, James Gaier. Er dachte sich anscheinend: “Ok, es sind Fotos vorhanden und außerdem gibt...