III. Der Mond

Abstände
Die Mondbahn ist leicht elliptisch. Der mittlere Abstand Erde-Mond beträgt 384'400 km.
Solche Abstände konnte man schon früh durch Parallaxenmessung bestimmen:
Man misst den Sichtwinkel zum Mond von zwei verschiedenen Punkten auf der Erde aus.
Die zwei Winkel und der gerade Abstand zwischen den Beobachtern definieren ein Dreieck, aus dem
sich der Abstand des Monds bestimmen lässt.
Genauso kann man z.B. auch den wesentlich grösseren Abstand zur Sonne bestimmen
(150 Millionen km) und sogar Abstände zu Fixsternen. Dafür benutzt man Beobachtungspunkte an
entgegengesetzten Stellen der Erdumlaufbahn um die Sonne, sodass die Basis des Dreiecks gleich
dem Durchmesser der Erdbahn wird.
Die selbe Argumentation benutzten schon die Griechen, z.B. bestimmte Eratosthenes im
3. Jh. vor Chr. die Krümmung der Erde (und damit den Erdradius) aus dem Vergleich der
Schattenlängen gleicher Stäbe an 2 verschiedenen Orten zu gleicher Zeit (er nahm an, dass
diese Orte, Alexandria und Assuan in Ägypten, auf dem gleichen Längengrad liegen und dort
gleichzeitig Mittag ist).
Kennt man den Abstand des Monds, so kann man aus dem scheinbaren Durchmesser der
Mondscheibe von 31' dessen Radius bestimmen:
r = 1'733 km
Da die Mondbahn elliptisch ist, ist der Abstand des Monds nicht genau konstant und seine scheinbare
Grösse variiert etwas
Heute sind erheblich genauere Abstandsmessungen möglich, z.B. durch Messung der Laufzeit von
Radarechos, beim Mond auch optisch: Durch die Apollo-Mission wurde auf dem Mond ein Spiegel
installiert und mit Hochleistungslasern kann die Laufzeit des reflektierten Strahls sehr genau
gemessen werden. Der Abstand Erde-Mond ist seither auf wenige cm genau bekannt und man hat
auch ein theoretisch bekanntes Phänomen direkt nachweisen können: der Mond entfernt sich
allmählich von der Erde, im Jahr etwa 3 cm.