Prof. Schreiber erklärt, warum die Mondlandung hilft, die Relativitätstheorie zu überprüfen

„Es war das große Abenteuer der 60er-Jahre“

Herr Schreiber, wie sehr hat Sie die Mondlandung in Ihrer Jugend beeindruckt?

Es war nicht nur die Mondlandung als solches. Sondern mich haben vor allem die einzelnen Schritte, die zur Mondlandung geführt haben, wahnsinnig interessiert. Es war eine große technische Herausforderung. Zum Beispiel die Frage: Wie kann ich eine Rakete beschleunigen, um zum Mond zu gelangen? Damals waren die technischen Möglichkeiten noch begrenzt. Jeder Teilaspekt von diesem Megaprojekt hatte eine Menge Unwägbarkeiten. Es war das Super-Abenteuer, das man als Jugendlicher in den 60er-Jahren erleben konnte. Meine Geschwister, meine Klassenkameraden und ich waren mit Haut und Haaren dabei. Das hatte, glaube ich, auch Einfluss auf meine Berufswahl.

Was genau hat Sie so fasziniert?

Mir ging es vor allem um die Technik. Als Jugendlicher faszinierte mich der Aspekt, dass man sich außerhalb des normalen Lebensraums, also der Erde, bewegt und wie eine solche Mission realisiert werden kann. Nach dem Physik-Studium habe ich das Angebot bekommen, am Observatorium in Wettzell zu arbeiten. Und mich hat das Mondfieber wieder gepackt. Die Arbeit dort hat mit Laserentfernungsmessung zu tun, das hat mich sehr interessiert, aber es war vor allem die Herausforderung bei der Technik, die für mich der Treiber war.

Es gibt auch eine Verbindung von der Mondlandung zu den Laserentfernungsmessungen.

Um zu unterstreichen, dass keine militärische Motivation hinter der Mission steckte, gab es auch schon bei der ersten Mondlandung eine wissenschaftliche Komponente. Es waren im Wesentlichen zwei Experimente: Ein Seismometer, das Daten sammelt, welche Aufschluss über die Struktur und die Beschaffenheit des Mondes geben und ein Laserreflektor. Mittlerweile stehen auf dem Mond bereits fünf Reflektoren an sehr unterschiedlichen Stellen. Mithilfe der Reflektoren kann der Abstand von der Erde zum Mond sehr genau gemessen werden. Es reicht ja nicht, einfach nur mit dem Laser Pulse zum Mond zu senden, denn dann weiß ich nicht, von wo das Echo kommt, zum Beispiel vom Kraterboden oder von einem Berg. Und ich kann auch nicht sagen, ob ich heute die gleiche Stelle getroffen habe wie gestern. Bei einer Streckenmessung im Zentimeterbereich müssen der Anfangspunkt und der Endpunkt der Strecke ganz exakt bestimmt sein.

Wie funktioniert diese Messung genau?

Die Laserentfernungsmessung ist eine sehr elegante Technik, um Abstände über sehr große Distanzen zu messen. Das Prinzip ist einfach: Ich erzeuge kurze Laserpulse, die für eine bestimmte Zeit unterwegs sind, um zu dem Reflektor zu gelangen. Sie werden dort reflektiert und kommen auf dem gleichen Weg zurück. Ich kann am Boden sehr genau messen, wie lange sie unterwegs waren. Diese Zeit, circa 2,7 Sekunden, multipliziere ich mit der Lichtgeschwindigkeit, also etwa 300.000 Kilometer pro Sekunde. Da es sich um Hin- und Rückweg handelt, müssen wir das Ergebnis noch durch zwei teilen. Bevor ich diesen gemessenen momentanen Abstand verwenden kann, müssen noch einige Korrekturen, zum Beispiel für die Refraktion angebracht werden. Nach der ersten Mondlandung konnte man eine Messgenauigkeit im Bereich von Metern erreichen, heute liegt die Auflösung bei uns unter einem Zentimeter. Diese exakten Abstandsmessungen haben für die Bahnbestimmung, vor allem bei Satelliten, viele Vorteile.