Am 2. August 1971, gegen Ende des letzten Mondspaziergangs der Apollo-15-Mission, führte Kommandant David Scott ein einfaches, aber eindrucksvolles Experiment durch. Vor einer Fernsehkamera hielt er in der einen Hand einen geologischen Hammer mit einem Gewicht von 1,32 Kilogramm und in der anderen eine Feder, die nur 30 Gramm wog. Er ließ beide Gegenstände gleichzeitig aus etwa 1,6 Metern Höhe fallen. Im nahezu luftleeren Raum des Mondes trafen Hammer und Feder gleichzeitig auf den Boden. Dieses Experiment demonstrierte anschaulich ein physikalisches Prinzip, das bereits Galileo Galilei im 17. Jahrhundert vorhergesagt hatte.
Das physikalische Prinzip
Der Versuch zeigte, dass im Vakuum alle Körper, unabhängig von ihrer Masse, gleich schnell fallen. Auf der Erde würde die Feder aufgrund des Luftwiderstands deutlich langsamer zu Boden sinken als der Hammer. Auf dem Mond jedoch, wo praktisch keine Atmosphäre vorhanden ist, entfällt dieser Effekt. Die Gravitationsbeschleunigung auf der Mondoberfläche beträgt etwa ein Sechstel der Erdanziehung, aber beide Objekte erfuhren die gleiche Beschleunigung. Der Hammer hatte zwar die 44-fache Masse der Feder, aber auch eine entsprechend größere Trägheit, wodurch sich die Kräfte ausglichen.
Galileo hatte bereits im frühen 17. Jahrhundert argumentiert, dass die Unterschiede im Fallverhalten von Körpern auf den Widerstand des Mediums zurückzuführen sind. Spätere Experimente in Vakuumröhren bestätigten diese These. Der Apollo-15-Versuch war somit keine neue Entdeckung, sondern eine anschauliche Bestätigung eines lange bekannten physikalischen Prinzips.
Der Kontext der Apollo-15-Mission
Das Experiment fand in den letzten Minuten eines fast fünfstündigen Mondspaziergangs statt. Scott und sein Kollege James Irwin hatten während dieser Zeit Gesteinsproben gesammelt, geologische Untersuchungen durchgeführt und verschiedene Oberflächenarbeiten erledigt. Apollo 15 war die erste Mission, die ein Mondauto (Lunar Roving Vehicle) einsetzte, und die Astronauten verbrachten insgesamt 18 Stunden und 37 Minuten außerhalb der Landefähre. Sie legten etwa 28 Kilometer zurück und sammelten über 77 Kilogramm an Gesteins- und Bodenproben.
Die Fernsehkamera, die das Experiment aufzeichnete, war am Mondauto montiert. Kurz nach dem Versuch parkte Scott das Fahrzeug etwa 150 Meter von der Landefähre entfernt, um den Start der Aufstiegsstufe zu filmen. Der Hammer-und-Feder-Versuch markierte somit den Abschluss der Oberflächenarbeiten und den Beginn der Vorbereitungen für die Rückkehr zur Erde.
Obwohl das Experiment kein präziser Test des Äquivalenzprinzips war, bot es eine klare und öffentlichkeitswirksame Demonstration. Die Ergebnisse waren bereits durch terrestrische Vakuumexperimente bekannt, aber die natürliche Umgebung des Mondes ermöglichte eine besonders anschauliche Darstellung. Scott selbst kommentierte das Ergebnis mit den Worten: „How about that!“ – ein Ausdruck der Freude darüber, ein altes Prinzip auf so ungewöhnliche Weise bestätigt zu sehen.
- Quelle: NASA Apollo 15 Mission Summary
- Quelle: Museo Galileo – Gravitational Acceleration
- Quelle: Space Daily – Physics Explainer