Das Schweizer Sonnenwind-Experiment auf dem Mond

Physiker der Universität Bern bauten eines der wenigen Forschungsexperimente, die von der US- Raumfahrtbehörde NASA für die Mission der Raumfähre Apollo 11 bewilligt worden waren.

Eine unscheinbare Aluminiumfolie kam dabei zum grossen Auftritt vor der gebannten Weltbevölkerung. Sie war den US-Astronauten von einem Team um Johannes Geiss, dem damaligen Direktor des Physikalischen Instituts an der Uni Bern, mitgegeben worden, um damit winzige Teilchen aufzufangen, die von der Sonne ins All geschleudert werden.

Nachdem Neil Armstrong und Edwin Aldrin die ersten Gehversuche auf dem Mond unternommen und eine Fernsehantenne aufgestellt hatten, sahen Millionen von Fernsehzuschauern live, wie Aldrin das so genannte Schweizer Sonnenwindsegel in den Mondboden steckte. Erst danach hissten die Astronauten die US-Flagge.

Der 82-jährige Geiss, der heute am International Space Science Institute ISSI in Bern forscht, erinnert sich noch gut daran, wie es dazu kam, dass die kleine Schweiz bei dem historischen Ereignis mit dabei war. Er und seine Kollegen hätten im Jahr 1965 bei der NASA ihren Vorschlag zur Erforschung des Sonnenwinds eingereicht, sagt er.

Damals wusste die Fachwelt wenig über diese von der Sonne ins All strömenden, geladenen Teilchen. Erst in den frühen 1960er-Jahren war mit Hilfe von Raumsonden die Existenz des Sonnenwindes experimentell nachgewiesen worden. Das irdische Magnetfeld hält den Teilchenstrom nämlich grösstenteils von der Erde ab.

Im Jahr 1967 kam das Okay aus den USA: Das Sonnenwindsegel wurde ins Mondfahrtprogramm der NASA aufgenommen. «Allerdings war unser Experiment damals noch nicht für die erste Mondlandung vorgesehen», erzählt Geiss. Dieser Entscheid fiel erst Ende 1968, etwa acht Monate vor dem Start.

«Ende 1968 entschieden die NASA-Manager, dass es nicht zwei, sondern nur einen Ausstieg der Astronauten gibt», sagt Geiss. Das verunmöglichte viele vorgesehene Experimente. Geiss nutzte die Gunst der Stunde und machte der Behörde klar, dass sein Experiment auch mit einer Expositionszeit von ein bis zwei Stunden wichtige Resultate erbringen konnte.

Allerdings brachte die kurze Aufenthaltsdauer das Sonnenwindsegel in Konkurrenz zur US-Flagge. Denn natürlich war es besser, die Sonnenwindteilchen über eine möglichst lange Zeit einzusammeln. Schliesslich überliess «Houston» tatsächlich der Wissenschaft den Vortritt vor der Flagge.

Für das Experiment wurde dieser Entscheid wichtig. Denn Armstrong und Aldrin hatten beim Aufstellen der Fahnenstange der «Stars and Stripes» ein Problem, das dem Sonnenwindsegel, wäre es erst danach verankert worden, wichtige Zeit geraubt hätte. So aber fing die Folie 77 Minuten lang Sonnenwind ein.

Das Experiment wurde auf vier weiteren Apollo-Missionen wiederholt - und wurde zu einem grossen wissenschaftlichen Erfolg. Es zeigte sich, dass der Sonnenwind tatsächlich den Mond erreichte. «Das war nämlich vorher gar nicht klar», sagt Geiss.

So wurde erstmals authentische Sonnenmaterie auf die Erde gebracht und in Berner und Zürcher Labors analysiert. Die Forscher gewannen neue Erkenntnisse zuhauf, nicht nur über die Sonne und deren Entwicklung über Milliarden von Jahren, sondern auch in der Astrophysik und der Kosmologie.

Dank der Daten konnte erstmals berechnet werden, wie viel gewöhnliche Materie es im Universum gibt. «Wir kamen auf ein einziges Atom in sechs Kubikmetern Raum», sagte Geiss. Dieser Wert habe sich auch mit neueren Messmethoden nicht wesentlich verändert.