Unter dem Loch in den Marius Hills könnte ein Tunnel aus erstarrter Lava verborgen sein. Ein kleiner Laufroboter soll ihn aufspüren, ohne hineinzusteigen.
Ein Team um die ETH Zürich will mit einem kleinen Roboter auf Beinen erstmals eine Mondgrube vor Ort untersuchen, und zwar das Loch in den Marius Hills, unter dem Fachleute einen Tunnel aus erstarrter Lava vermuten.
Die Wand der Grube legt die Vulkangeschichte des Mondes offen, und der Tunnel könnte künftigen Astronauten Schutz bieten, doch aus der Umlaufbahn lässt er sich nur erahnen. Mit Simulationen und einem Feldtest auf Lanzarote begründen die Forschenden, dass ein Schweremesser und ein Bodenradar einen solchen Hohlraum nur gemeinsam zuverlässig vermessen könnten.
Wie auf dem Mond hohle Lavatunnel entstanden
In seiner vulkanischen Frühzeit überzogen gewaltige Lavaströme weite Teile des Mondes und formten die dunklen Flecken, die man mit bloßem Auge sieht. Erstarrte die Oberfläche eines solchen Stroms, floss das flüssige Innere darunter weiter, bis es abgelaufen war.
Zurück blieb ein hohler Tunnel, ähnlich einer gefrorenen Pfütze, unter deren Eisdecke das Wasser versickert ist. Weil die schwache Schwerkraft weniger auf den Decken lastet, könnten solche Tunnel auf dem Mond weit größer sein als auf der Erde.
Stürzt ein Stück der Decke ein, entsteht eine Grube mit fast senkrechten Wänden, wie sie die japanische Raumsonde Kaguya in den Marius Hills entdeckt hat.
Warum der Blick aus der Umlaufbahn nicht reicht
Ob unter dieser Grube wirklich ein langer Tunnel verläuft, zeigen Kamerabilder aus dem All nicht, weil sie nur die Oberfläche erfassen. Die Mission GRAIL fand zwar Gebiete, in denen der Mond etwas schwächer zieht, weil unter der Oberfläche Masse fehlt.
Ihre Werte verschwimmen aber über so große Flächen, dass sich einzelne Tunnel darin nicht ausmachen lassen. Wer Gewissheit will, muss also hin, doch rund um das Loch fällt ein Hang aus losem Staub und Geröll ab, an dem Rover auf Rädern leicht scheitern.
Ein Roboter auf Beinen soll bis an die Kante laufen
Diese Lücke will das Team um die Planetenforscherin Anna Mittelholz von der ETH Zürich schließen, an dem auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt beteiligt ist. Ihr Roboter LunarLeaper soll neben der Grube landen und die gewundene Rinne entlanglaufen, unter der sich der Tunnel fortsetzen könnte.
Weil er seine Füße einzeln setzt, kommt er auch auf Geröll und an steilen Hängen voran. Unterwegs schickt ein Bodenradar Radiowellen in den Boden und fängt ihre Echos auf, ein Schweremesser prüft, ob der Mond an einer Stelle minimal schwächer zieht, und an der Kante fotografiert eine Kamera die Grubenwand.
Die Studie liegt bislang als Preprint vor, den unabhängige Fachleute noch nicht begutachtet haben.
Warum ein einzelnes Messgerät nicht genügt
Auf den ersten Blick wirkt die Schweremessung simpel, denn über einem Tunnel fehlt Gestein, das zur Anziehung beitragen würde. Die Astronauten der letzten Apollo-Mission hatten allerdings schon einen Schweremesser dabei, dessen Werte Temperaturschwankungen und seine Schieflage stark verfälschten.
Seine Messunsicherheit war am Ende doppelt so groß wie das Signal, das ein großer Lavatunnel nach den Berechnungen des Teams erzeugen würde. Ein Gerät der Königlichen Sternwarte von Belgien, das mit der europäischen Asteroidenmission Hera unterwegs ist, lässt seine Messfühler deshalb ständig rotieren.
Dadurch kann es Temperaturfehler herausrechnen und die Richtung der Schwerkraft gleich mitbestimmen, sodass es nicht mehr gerade stehen muss.
Beim Radar stieß das Team in einer vereinfachten Computersimulation auf eine andere Tücke. Die Decke einer virtuellen Höhle tauchte im Radarbild an der richtigen Stelle auf, ihr Boden aber viel zu weit oben, als wäre die Höhle auf ein Drittel ihrer Höhe zusammengestaucht.
Die Auswertung rechnet die Laufzeit jedes Echos mit dem Tempo von Radiowellen im Gestein in eine Tiefe um, doch im leeren Hohlraum sind die Wellen dreimal so schnell und kehren früher zurück.
Das Radar zeigt deshalb, wo ein Hohlraum beginnt, verrät aber kaum, wie hoch er ist, und diese Lücke soll der Schweremesser schließen.
Was Tunnel und Grubenwand verraten könnten
Dass Messungen von oben einen Tunnel vermessen können, belegt ein Feldtest auf Lanzarote. Dort traf die Auswertung den Durchmesser einer bekannten Lavahöhle fast genau so, wie ihn ein Laserscanner im Inneren bestimmt hatte.
Die Kamera soll unterdessen die Grubenwand lesen, in der jede Gesteinsschicht einem erstarrten Lavastrom entspricht. Herrschte zwischen den Ausbrüchen lange Ruhe, sammelte sich auf der alten Lava feiner Staub aus Einschlägen, bis der nächste Strom ihn zudeckte.
Nach den für die Region geschätzten Raten steckt in einer Staubschicht, die so dick ist, wie eine Streichholzschachtel lang ist, eine Pause von rund 13 Millionen Jahren. Solche Schichten liegen an der Grenze dessen, was die geplante Kamera von der anderen Seite der Grube aus erkennen kann.
„Je tiefere Schichten die Kamera auflösen kann, desto weiter reicht ihr Blick in der Zeit zurück“, schreiben die Forschenden.
Ein intakter Tunnel würde Menschen zudem vor Strahlung und extremen Temperaturwechseln schützen, weshalb Mondhöhlen laut Preprint „überzeugende Kandidaten für künftige Unterkünfte und langfristige Forschungsstationen“ sind.
Meine Meinung dazu
Mich fasziniert an diesem Paper vor allem, dass sich Leere messen lässt, denn ein Tunnel, den niemand sehen kann, hinterlässt eine winzige Lücke in der Anziehungskraft des Mondes.
Aus der gestauchten Radar-Höhle habe ich außerdem gelernt, warum Planetenforschende selten einem einzelnen Instrument trauen. Nüchtern bleiben sollte man trotzdem, weil LunarLeaper ein Konzept ist und das Paper keinen Starttermin nennt.
Vielleicht liegt unter der Grube auch gar kein langer Tunnel, und selbst das wäre ein echter Fortschritt. Die Marius Hills liegen übrigens auf der Seite des Mondes, die wir von der Erde aus sehen.
Wenn du jemanden kennst, mit dem du gern zum Mond hochschaust, schick diesen Text weiter, damit ihr beim nächsten Blick nach oben wisst, dass dort womöglich ein Tunnel verborgen liegt, den noch nie ein Mensch gesehen hat.
Quelle: Anna Mittelholz (ETH Zürich), arXiv (Preprint), 2026; https://arxiv.org/abs/2609.11453
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