Im Lauf des Jahres 2025 soll der schuhkartongroße CubeRover von Astrobotic die Mondoberfläche erreichen. Dort wird er planmäßig einige Ausfallzeiten haben, in denen seine Rechenleistung nicht genutzt wird. Dank einer erfolgreichen Crowdfunding-Kampagne soll er diese freie Zeit für eine uralte nerdige Beschäftigung nutzen: die Bestimmung des Werts von Pi.

Als den Ingenieuren des privaten Raumfahrtunternehmens Astrobotic klar wurde, dass CubeRover nicht seine gesamte Rechenleistung benötigen würde, schrieben sie eine E-Mail an den Mathe-Youtuber und Stand-up-Comedian Matt Parker und fragten ihn, ob ihm eine gute Verwendung für das Gerät einfallen würde. Da er auf seinem Kanal auf kreative und kuriose Weise einige Eigenschaften von Pi vorstellt, musste Parker nicht lange überlegen. »Ich glaube, ich hatte die E-Mail noch nicht einmal zu Ende gelesen«, sagt Parker, da kam ihm schon sein erster Gedanke: »Pi auf dem Mond!«

Nachdem sich Parker vergewissert hatte, dass die E-Mail ernst gemeint war, antwortete er eilig und machte sich an die Arbeit. Er wollte der erste sein, der Pi auf dem Mond berechnet – aber es musste auf spannendere Weise geschehen, als den Rover einfach nur wie einen gewöhnlichen Computer zu nutzen. Stattdessen sollte der Rover aus den gesammelten Monddaten Zufallszahlen erzeugen, um immer genauere Werte für Pi zu berechnen.

Es gibt viele Möglichkeiten, Pi mit Zufallszahlen zu bestimmen. Aktuell plagt sich Parker damit herum, eine von zwei bevorzugten Optionen auszuwählen. So könnte der Rover die Zufallszahlen beispielsweise dazu verwenden, um Koordinaten innerhalb eines quadratischen Bereichs zu kennzeichnen. Dann müsste er nur noch den Anteil der Punkte berechnen, die sich innerhalb eines einzeichneten Kreises befinden. Mit genügend Zufallszahlen nähert man sich so dem Quotienten Kreisfläche geteilt durch die Fläche des Quadrats an. In das richtige Verhältnis gesetzt, ergibt sich daraus die Zahl π.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Formel für den Flächeninhalt eines Abschnitts auf der Kugeloberfläche zu nutzen, in der Pi vorkommt. Bei dieser geht es auch darum, einen zufälligen Pfad auf einer Kugeloberfläche auszuwählen – ähnlich zu dem Weg, den der Rover auf der Mondoberfläche zurücklegt.

Die Verantwortlichen von Astrobotic sind bereit, das Mathematikprojekt ohne finanziellen Gewinn umzusetzen. Allerdings ergeben sich erhebliche Kosten, um den Code in den Rover einzupflegen und sicherzustellen, dass dadurch nicht die Hauptaufgabe der Mission beeinträchtigt wird. Daher war Parker gezwungen, 150 000 US-Dollar für das Projekt aufzubringen.

150 000 US-Dollar in vier Stunden

Und so wandte er sich über Youtube und der Crowdfunding-Website Kickstarter mit der Bitte an sein Publikum, ihm zu helfen, seinen Traum zu verwirklichen. Nur vier Stunden nach diesem Aufruf hatte er sein Ziel bereits übertroffen. Parker sagt, dass er anfangs von der Unterstützung überrascht war. Aber er verstehe, warum die Menschen sein Projekt so schnell befürwortet haben. »Menschen lieben es, Teil einer Community zu sein«, sagt er. Das Internet schaffe es insbesondere, Mathebegeisterte zusammenzubringen. »Vielleicht gehörten einige davon in der Schule zu den wenigen Schülern, die Mathe liebten. Aber wenn man sich später nicht beruflich mit Mathematik befasst hat, hat man nie wirklich gemerkt, wie viele andere Menschen diese Leidenschaft teilen. Jetzt gibt es da draußen eine große Nerd-Community, die sich gefunden hat.«

Wird die Berechnung von Pi auf dem Mond zu neuen Erkenntnissen oder wissenschaftlichen Entdeckungen führen? Nein. Aber laut Parker ist das ein Teil des Sinns. »Mathe kann völlig nutzlos sein: Jeder und jede kann Mathe zum Spaß machen.« Die kognitiven und sozialen Vorteile von Mathematik werden seiner Meinung nach maximiert, wenn man sie um ihrer selbst willen betreibt. Parker plant, bei diesem Projekt mit Schulen zusammenzuarbeiten: Alle Schüler, die nachweislich den Wert von Pi per Hand berechnen können, dürfen daran teilnehmen. Bislang haben sich laut Parker fast 100 Schulen und mehr als 2000 Schülerinnen und Schüler angemeldet.

Andrea Davis, Projektmanagerin und leitende Maschinenbauingenieurin für den Rover bei Astrobotic, freut sich besonders auf die Beteiligung von Schülern: »Ich hoffe, dass ein Kind jemanden wie mich sieht und sich denkt: Das kann ich auch. Ich kann ein Rover-Designer sein. Ich kann Sachen auf den Mond bringen, und das tue ich gerade aktiv mit der Berechnung von Pi.«