Die wissenschaftliche Erforschung des Erdmondes

Die wissenschaftliche Erforschung des Erdmondes
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vorgelegt bei
Prof. Manfred Huber
im Fach Physik
Ljubicic Caroline
Klasse 8c
Lauterach, am 23. Februar 1995
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BUNDESOBERSTUFENREALGYMNASIUM
LAUTERACH
Montfortplatz 16A A-6923 Lauterach

INHALTSVERZEICHNIS
Inhaltsverzeichnis ....................................................................................................................... 1
Vorwort...................................................................................................................................... 3
Einleitung................................................................................................................................... 4
1. Die Historische Erforschung des Mondes
1.1. Die Frühgeschichte der Astronomie des Mondes .......................................................... 5
1.1.1. Babylonien ........................................................................................................ 6
1.1.2. Ägypten ............................................................................................................. 6
1.1.3. China ................................................................................................................. 6
1.2. Die griechische Astronomie des Mondes ..................................................................... 6
1.2.1. Verhältnis der Entfernung Erde-Mond zu Erde-Sonne ....................................... 7
1.3. Vom geozentrischen zum heliozentrischen Weltbild .................................................... 8
1.3.1. Frühes Mittelalter .............................................................................................. 8
1.3.2. Galileo Galilei und seine Auseinandersetzung mit der Theologie ....................... 8
1.4. Die ersten Mondkarten .............................................................................................. 11
1.5. Die Geschichte der Nomenklatur ............................................................................... 13
1.6. Der Ursprung des Mondes ......................................................................................... 14
1.6.1. Die Einfang-Hypothese ................................................................................... 14
1.6.2. Die Hypothese der Abspaltung ........................................................................ 14
1.6.3. Die Hypothese des Doppelplaneten .................................................................. 15
2. Die Beschreibung des Mondes
2.1. Die Mondphasen ........................................................................................................ 16
2.2. Die Lichtgrenze ......................................................................................................... 16
2.3. Synodischer und siderischer Monat ........................................................................... 17
2.4. Die Mondknoten ........................................................................................................ 18
2.5. Mond und Erde: ein Doppelplanet ............................................................................. 18
2.6. Mondfinsternisse ....................................................................................................... 20
2.6.1. Enstehung und Häufigkeit der Mondfinsternisse .............................................. 20
2.6.2. Saroszyklus ..................................................................................................... 22
2.7. Librationen ................................................................................................................ 22
2.7.1. Die Libration in die Länge .............................................................................. 23
2.7.2. Die Libration in die Breite ............................................................................... 24
2.7.3. Die parallaktische Libration . ........................................................................... 25
2.8. Die Mondoberfläche .................................................................................................. 25

2.9. Die Mondformationen ................................................................................................ 26
2.9.1. Die Mondmeere oder Maria ............................................................................. 26
2.9.1.1. Die Bergadern ....................................................................................... 26
2.9.1.2. Kleinkrater ............................................................................................ 26
2.9.1.3. Beulen oder Kuppeln.............................................................................. 26
2.9.2. Die Hochländer oder Terrae ............................................................................ 26
2.9.2.1. Ringförmige Formationen ..................................................................... 27
2.9.2.2. Kettengebirge......................................................................................... 27
2.9.2.3. Lineare Formationen .............................................................................. 28
2.9.2.4. Sonderformationen ................................................................................ 28
2.10. Zahlentafel mit allgemeinen Daten zum Mond ................................................. 29
...............................................................................................................................
3. Neue Erkenntnisse durch die Raumfahrt
3.1. Unbemannte Mondsonden ......................................................................................... 30
3.2. Das Apollo-Projekt .................................................................................................... 31
3.3. Ergebnisse der Apollo-Landungen ............................................................................. 32
3.4. Die moderne Mondentstehungstheorie ....................................................................... 33
4. Praktischer Teil der Fachbereichsarbeit
4.1. Vereinfachte Messung von Mondhöhen ..................................................................... 35
4.1.1. Die Herleitung der Formel ............................................................................... 35
4.1.2. Die Messung ................................................................................................... 35
4.2. Messung mit der Durchlaufmethode .......................................................................... 39
4.2.1. Kraterdurchmesserbestimmung mit Hilfe der Durchlaufszeit ........................... 39
4.2.1.1. Die Herleitung der Formel .................................................................... 40
4.2.1.2. Vorbereitung: Die Ermittlung der verschiedenen Monddaten ................ 42
4.2.1.3. Die Meßergebnisse und die Auswertung................................................. 43
4.2.2. Die Kraterhöhenbestimmung ........................................................................... 45
4.2.2.1. Die Herleitung der Formeln ................................................................... 46
4.2.2.2. Die Auswertung der Messung ............................................................... 50
Zusammenfassung ................................................................................................................... 52
Quellennachweis ...................................................................................................................... 54
Abkürzungen ........................................................................................................................... 55

Vorwort
Ich möchte an dieser Stelle all denen ein herzliches Dankeschön übermitteln, die mir beim
Entstehen dieser Fachbereichsarbeit geholfen haben.
An erster Stelle möchte ich meinen Betreuungslehrer Prof. Manfred Huber danken. Neben
Literatur, die er mir zur Verfügung gestellt hat, gab er mir hilfreiche Ratschläge bezüglich der
Textverarbeitung. Aber nicht nur das: da er mir sein Teleskop für meine Messungen geliehen
hat, war es mir möglich, neben dem theoretischen auch einen praktischen Teil in die Arbeit
einzubinden.
Weiters möchte ich mich bei unserer Schule bedanken, da man es mir erlaubte, im
Informatikraum meine Arbeit zu tippen und auszudrucken.
Ein herzliches Dankeschön auch noch an:
Ljubicic Monika
Rezniczek Karin
Rezniczek Christian

Einleitung
Ich habe die wissenschaftliche Erforschung des Erdmondes zum Thema meiner
Fachbereichsarbeit gemacht, da ich die Astronomie sehr interessant finde und da dieses
Kapitel aufgrund des Lehrplans im Unterricht leider zu kurz kommt, dachte ich mir, daß dies
eine gute Gelegenheit wäre, mich näher mit diesem Thema auseinanderzusetzen.
Anfangs wußte ich noch nicht genau, welchen Bereich der Astronomie ich wähle. Nach
reiflicher Überlegung kam ich dann zu dem Schluß, daß der Erdmond für mich am ehesten in
Frage kommt. Da ich auch einen praktischen Teil in meine Arbeit einbinden wollte und der
Mond ein beliebtes Beobachtungsobjekt vieler Hobby-Astronomen ist, war der Erdmond das
nahezu perfekte Thema meiner Fachbereichsarbeit.
Als ich dann begann, Literatur über den Mond zu lesen und zu bearbeiten, hatte ich im
Grunde schon ein Konzept, nach dem ich meine Arbeit gliedern wollte.
Ich habe mit dem historischen Teil begonnen, da es mich interessiert, wie Menschen früher
diesen Himmelskörper genutzt haben (z.B: die Mondphasen oder die Mondfinsternisse). Es
hat mich fasziniert, daß beispielsweise die alten Völker schon verhältnismäßig viel über den
Mond gewußt oder erahnt haben. Das Kapitel über Galileo Galilei habe ich auch mit sehr viel
Interesse bearbeitet. Es hat mir gefallen, wie Galilei ein Fernrohr selbständig
nachkonstruieren konnte, obwohl er nie in seinem Leben ein solches Instrument gesehen hat.
Was mir noch besonders an diesem Forscher gefiel, ist, daß er es wagte, die Lehre vom
heliozentrischen Weltbild zu verbreiten, obgleich er wußte, daß er dafür ziemlich sicher mit
einer ordentlichen Strafe zu rechnen hat. Mit Galilei kam dann auch die Wende in der
Mondbeobachtung, da er der erste war, der Himmelskörper mit einem Fernrohr beobachtete.
Nach dieser Wende begannen die unterschiedlichsten Forscher Mondkarten zu zeichnen.
Als zweites Kapitel habe ich die Beschreibung gewählt. Wieder war es äußerst interessant für
mich, neben den mir damals bekannten Phänomenen auch noch andere, von denen ich bis zu
diesem Zeitpunkt nichts wußte, bearbeiten zu können.
Als drittes und letztes theoretisches Kapitel behandelte ich die Raumfahrt, insbesondere die
Landungen auf dem Mond bzw. die Vorbereitungen dazu, und die dadurch gewonnenen
Erkenntnisse.
Nun kommt noch das vierte Kapitel: die Vorbereitung zu diesem Teil meiner
Fachbereichsarbeit war für mich einfach toll. Ich konnte zum ersten Mal den Mond durch ein
Teleskop beobachten und Messungen durchführen, die ich dann später für meine Rechnungen
benötigte. Als ich dann mit meinen gemessenen Werten ziemlich gut an die tatsächlichen
herankam, war ich erstaunt.
Da diese Art des Arbeitens für mich sehr informativ und interessant war, kann ich es nur
weiterempfehlen.