Fünfzig Jahre Lunar Laser Ranging – Apollo 11 Mission 1969

Die erfolgreiche Mondlandemission Apollo 11 begründete vor fünfzig Jahren die astrogeodätische Hochpräzisionsvermessung der Mondbewegung (Lunar Laser Ranging, kurz: LLR). Der erste Kasten mit einer Anzahl von Prismenreflektoren wurde am 21. Juli 1969 von Astronauten der Apollo-11-Mission auf der Mondoberfläche im Mare Tranquillitatis aufgestellt; zwei weitere Reflektorenkästen folgten durch die Missionen Apollo 14 und 15.

Auch die Sowjetunion konnte ein Reflektorfeld mit der Lunochod-1-Mission 1970 auf dem Mond platzieren, gefolgt von einem weiteren Reflektor durch die Lunochod-2-Mission 1973. Die Reflektorfelder bestehen aus bis zu 300 Tripelprismen von jeweils vier Zentimeter Durchmesser, die auf einem Aluminiumrahmen fest montiert sind; sie geben bis heute noch ausreichende Lichtechos.

Mit Hilfe der Laufzeit über Tausende Laserimpulse bei mehreren Minuten Messdauer zwischen einer Bodenstation, u. a. Wettzell im Bayerischen Wald, und dem Reflektorfeld auf dem Mond wurden in den letzten Jahren Tausende von Entfernungsmessungen ausgeführt. Die Auswertung mit komplexen Programmen gestattet eine Entfernungsbestimmung Erde – Mond von rund 385 Tausend Kilometer jeweils im Submeterbereich. Diese überaus aufwändigen LLR-Messungen liefern wertvolle Informationen zu verschiedenen Aspekten des Erde-Mond-Systems, wie zum Beispiel geozentrische Koordinaten von stationären oder mobilen Laserstationen, die inzwischen auf wenige Zentimeter genau bestimmt werden können. Weiterhin gestatten sie, Informationen zur Form des Mondes (Gezeitendeformation) sowie zur Zunahme der Mondentfernung um vier Zentimeter pro Jahr durch die Gezeitenreibung zu gewinnen. Auch die Gültigkeit der allgemeinen Relativitätstheorie ließ sich durch die exakten Abstandsmessungen bestätigen (Wikipedia/Lunar Laser Ranging; www.bkg.bund.de).