Im April 2026 richteten sich alle Augen auf Artemis II, die historische Mission der NASA, die gerade zum ersten Mal seit mehr als einem halben Jahrhundert Astronauten um den Mond geschickt hat. Wie NASA-Administrator Jared Isaacman bei der »Ignition«-Pressekonferenz der Weltraumbehörde in Washington, D.C., im Mai 2026 ausführlich darlegte, ist Artemis II nur der Anfang einer größeren US-Initiative, den Mond mit Astronauten und Robotern zur Rohstoffsuche zu besiedeln. Wenn dieses Vorhaben in dem von Isaacman angestrebten rasanten Tempo voranschreitet, wird der himmlische Begleiter der Erde auch zu einem Ort tiefgreifender wissenschaftlicher Erkenntnisse werden.

Obwohl der Mond so nahe ist, wissen wir überraschend wenig über ihn. Die Apollo-Astronauten brachten zwar eine Vielzahl von Mondgesteinen zurück und hinterließen einige kurzlebige geologische Experimente, doch der Großteil unseres heutigen Wissens über den Erdtrabanten stammt von Mondsonden, Teleskopbeobachtungen von der Erde und den beiden Probenrückführungsmissionen, die China in den Jahren 2020 und 2024 durchgeführt hat.

Da es an In-situ-Daten mangelt, ist die wissenschaftliche Neugier noch nicht gestillt; der Mond wird als eine Art Rosetta-Stein für den Ursprung und die Entwicklung unserer Welt und des gesamten Sonnensystems untersucht. Dank der geplanten hohen Frequenz an Mondmissionen – bemannt und unbemannt, von Weltraumagenturen und der Privatwirtschaft gleichermaßen – sieht es nun so aus, als würde dieser sehnliche Wunsch in Erfüllung gehen. Die Tektonik, der Vulkanismus, die Ozeane, die Atmosphäre und das Leben auf der Erde haben die geologischen Aufzeichnungen der frühesten Epochen des Planeten ausgelöscht. Der Mond hingegen, dem solche Umwälzungen erspart blieben, hat sie bewahrt. Das macht den silbernen Himmelskörper der Erde zu einem »perfekten geologischen Labor«, so Sara Russell, Planetenforscherin am Natural History Museum in London. Vor diesem Hintergrund sind hier die größten Rätsel präsentiert, welche die Mondforschung nun zu lösen hofft.

Ist der Mond geologisch noch aktiv?

Die brodelnde Hitze tief im Inneren von Planeten und Monden ist es, die ihnen ihr geologisches »Leben« verleiht – von Vulkanausbrüchen und Erdbeben bis hin zur Hebung von Gebirgen und der Aushöhlung von Ozeanbecken. Doch wenn die Hitze nachlässt, stirbt aus geologischer Sicht eine Welt.

In der Forschung sind drei Wege bekannt, um das metaphorische Feuer am Brennen zu halten: die »ursprüngliche« Hitze, die von aufprallenden Impaktoren während der Entstehung der Planeten durch Kollisionen übrig geblieben ist, die Hitze aus zerfallenden langlebigen, radioaktiven Elementen und die Reibungswärme aus Gezeitenkräften, die das Innere einer Welt wie einen Teig kneten können.

Der Mond ist viel kleiner als die Erde; seine ursprüngliche Hitze sollte längst ins All entwichen sein. Gesteinsproben und theoretische Modelle deuten darauf hin, dass er keine größeren, bislang verborgenen Mengen an radioaktiven Elementen enthält. Und präzise Berechnungen zeigen, dass die Anziehungskraft der Erde keine nennenswerte Gezeitenerwärmung des Mondes verursachen dürfte. Dennoch erschüttern ihn nach wie vor »Mondbeben«, während Altersschätzungen auf Grundlage der Kraterzahl auf seiner pockennarbigen Oberfläche nahelegen, dass ein Teil der vulkanischen Aktivität nur etwa 100 Millionen Jahre alt sein könnte – was auf geologischen Zeitskalen praktisch »gestern« ist.

»Ist der Mond noch vulkanisch aktiv?«, fragt sich auch Thomas Watters, leitender Wissenschaftler am Center for Earth and Planetary Studies des National Air and Space Museum der Smithsonian Institution in Washington, D.C. Um herauszufinden, wie viel geologisches Leben dort noch schlummert – und warum –, »müssen wir uns die innere Struktur des Mondes genauer ansehen«, so Watters (siehe »Verdeckte Gräben um den Oceanus Procellarum«).

Um dem (geologischen) Kern der Sache auf den Grund zu gehen, wollen Wissenschaftler das tiefste Geheimnis des Mondes lüften – was geht tief in seinem Inneren vor sich? »Hat der Mond einen festen oder einen flüssigen Kern?«, fragt Yuqi Qian, Mondgeologe an der Universität Hongkong. »Das wissen wir noch nicht.«

Seismometer sind hier eine Wunderwaffe: Sie ermöglichen es, Mondbeben – ob durch interne Vorgänge oder durch Einschläge von Meteoriten verursacht – zu nutzen, um praktisch eine CT-Untersuchung des tiefen Untergrunds durchzuführen. Derzeit gibt es allerdings keine flächendeckende Erfassung. Alles, was wir über die Unterwelt des Mondes wissen, stammt von Seismometern aus der Apollo-Ära, die bis zum Jahr 1977 in Betrieb und allesamt nur auf der Vorderseite des Mondes platziert waren. »Wir haben keine Seismometer auf der Rückseite des Mondes«, stellt Qian fest.

Das wird sich bald ändern. Wenn man den aktuellen Prognosen Glauben schenken darf, wird die nächste bemannte Mondlandung im Rahmen der Artemis-IV-Mission stattfinden, die aktuell für das Jahr 2028 geplant ist. Beim Erreichen des Landeplatzes nahe dem Südpol des Mondes werden die Besatzungsmitglieder das hochmoderne Seismometerpaket Lunar Environment Monitoring Station (LEMS) mitführen. Im Rahmen der NASA-Initiative Commercial Lunar Payload Services (CLPS) soll schließlich ein Netzwerk von Sensoren, bekannt als Farside Seismic Suite, robotergesteuert in der gleichnamigen Region installiert werden. Jüngsten Meldungen zufolge könnte China seine erste bemannte Landung irgendwo auf der Vorderseite des Mondes durchführen, und auch diese Taikonauten werden wahrscheinlich Seismometer mitbringen.

Mit anderen Worten: »Die Artemis-Astronauten werden einige der ersten Knotenpunkte eines globalen seismischen Netzwerks errichten«, meint Nicholas Schmerr, Seismologe und Planetenforscher an der University of Maryland.

Auch Gesteinsproben werden von entscheidender Bedeutung sein. Material, das von Chinas robotischen Probenrückführungsmissionen Chang’e 5 und 6 gesammelt wurde, deutet auf aktiven Vulkanismus bis vor mindestens zwei Milliarden Jahren hin. Um unseren Blick auf die jüngeren Epochen des Mondes zu erweitern, müssen wir jüngeres Material von der Oberfläche entnehmen. »Derzeit«, so Qian, »verfügen wir über keine Gesteine, die jünger sind als diese.«

Wissenschaftler hoffen zudem, dass zukünftige Landungen verborgenes Material aus dem Mondmantel – dem urzeitlichen, weniger veränderten Unterbau der Mondkruste – finden und entnehmen können. Sollten sich die Mantelgesteine als reich an Nebenprodukten aus dem radioaktiven Zerfall erweisen, würde dies wahrscheinlich bedeuten, dass das Innere des Mondes reicher an wärmeerzeugenden Radioisotopen ist als bislang angenommen. Dies würde erklären, warum er noch lange nach seinem vermuteten geologischen Verfallsdatum bebt.

Wie ist der Mond entstanden?

Die gegenwärtig beliebteste Theorie zur Entstehungsgeschichte des Mondes geht von Theia aus – einem Protoplaneten von der Größe des Mars –, der in die ursprüngliche Protoerde einschlug. In der Folge ballten sich die dabei entstandenen Trümmer beider Körper schnell zum Mond zusammen. Das ist nicht nur eine findige Idee: Sie wird durch fundierte Computersimulationen gestützt, die auf zahlreichen geochemischen Beweisen beruhen. Gesteinsproben aus dem Mondmantel könnten diese Theorie jedoch weiter unterstützen – während geophysikalische Beobachtungen Aufschluss über das ungewöhnlichste Merkmal des Mondes geben könnten.

Die Vorderseite ist mit riesigen, dunklen Flecken aus abgekühltem Vulkangestein bedeckt, die als Mare (lateinisch für »Meer«) bezeichnet werden. Auf der Rückseite fehlen diese fast gänzlich, stattdessen sieht sie eher wie der Merkur aus: ein kraterübersätes Land mit zerklüfteten Gebirgskämmen. Warum hat der Mond zwei so unterschiedliche Gesichter?

Eine mögliche Erklärung liefert eine Theorie namens »Erdschein«. Vor Äonen, als sich der Mond bildete, umkreiste er die Erde in einem 15-mal geringeren Abstand als heute. Irgendwann geriet der Mond in eine Gezeitenbindung, was bedeutet, dass eine Hemisphäre (die heutige Vorderseite) immer der Erde zugewandt war. Da unser Planet damals eine brodelnde Magmakugel war, wäre die Mondvorderseite wie eine Crème brûlée gebacken worden. Somit schmolz die Vorderseite auf und warf Blasen. Ströme aus verdampftem Gestein rauschten um den Mond herum, kühlten dabei ab und regneten auf die Rückseite herab, um deren dicke, klumpige Kruste zu bilden (siehe »Die Rückseite unseres Mondes«).

Auch hier bietet die Seismologie eine weitere Wunderwaffe. Ein Netzwerk von Seismometern, insbesondere auf der Rückseite, könnte entscheidende, sonst verborgene Hinweise liefern. »Wie ist der Mond aufgebaut?«, fragt Russell. »Das herauszufinden ist wichtig, da es uns helfen wird zu verstehen, wie sich der Mond ursprünglich aus den Trümmern eines gigantischen Einschlags gebildet und wie er sich dann weiterentwickelt hat.«

Woher stammt das Wasser auf dem Mond?

Die NASA möchte ihre Astronauten unbedingt in der Nähe des Mondsüdpols landen lassen und dort sogar eine Mondbasis errichten. In permanentem Schatten liegende Krater beherbergen eine gewisse Menge an Wassereis, das eine potenzielle Ressource für die Wasserversorgung der Menschen, den Anbau von Nutzpflanzen und die Herstellung von Raketentreibstoff wäre.

Es ist also kein Zufall, dass die Mondprospektion ein heißes Thema beim »Ignition«-Event der NASA war. Astronauten könnten zwar grundsätzlich in die tückisch dunklen und kalten Krater hinabsteigen, um selbst nachzuschauen, doch einen Großteil dieser Wassersuche werden Roboter ausführen.

Der Volatiles Investigating Polar Exploration Rover (VIPER) der NASA wird mit seinen Instrumenten nach subkrustalem Wasser suchen und mit einem Bohrer seine Vermutungen hoffentlich bestätigen. Und der Mondbuggy der nächsten Generation der NASA – das Lunar Terrain Vehicle – wird etwas Ähnliches tun, egal ob er von Astronauten gesteuert wird oder – wie es wahrscheinlich für den Großteil seines Mondaufenthalts der Fall sein wird – autonom über die Oberfläche navigiert. Bei einer bevorstehenden bemannten Oberflächenmission wird der Lunar Dielectric Analyzer mit an Bord sein, ein Instrument, das elektrische Ströme im Boden unter der Oberfläche nachweisen kann, was auf das Vorhandensein von Eis hindeuten könnte. »Das wird uns wirklich helfen zu verstehen, wo sich Wasser auf dem Mond befindet und in welcher Form es vorkommt«, stellt Russell fest.

Bei diesem Vorhaben geht es nicht nur um Pragmatismus. Wissenschaftler wissen bis jetzt nicht wirklich, woher das Wasser auf der Erde stammt. Eisreiche Kometen oder trockenere Asteroiden sind die beiden Hauptverdächtigen. Geochemische Untersuchungen verschiedener Meteoriten und der Ozeane der Erde sprechen dafür, dass Asteroiden der wahrscheinlichere Ursprung sind, doch der Fall ist noch lange nicht abgeschlossen. Ein Blick auf das relativ unberührte Gelände des Mondes – von dem sich ein Großteil seit Milliarden von Jahren nicht mehr verändert hat – würde helfen, dieses Rätsel endlich zu lösen. »Wenn es auf dem Mond Wassereis gibt, könnte sein Signal ursprünglicher sein«, meint Qian. Und da Erde und Mond eine sehr ähnliche Urgeschichte haben, ist »der Ursprung des Wassers auf dem Mond wohl wahrscheinlich derselbe wie der Ursprung des Wassers auf der Erde«, so Russell. Alles, was Wissenschaftler nun unternehmen müssen, ist es zu finden.