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Neutronen-Spektrometer (NS)

Neutronen-Spektrometer (NS) © NASA/ARC » Lunar Prospector Mit dem Neutronen-Spektrometer wurde hauptsächlich nach Spuren von Wassereis auf der Mondoberfläche gefahndet. Die Auswertung der Radardaten der Clementine-Mission ergab erste Hinweise darauf, dass es an den Mondpolen bestimmte Gebiete gibt, in denen Wassereis vorkommt. Dafür kommen nur die Böden von tiefen Kratern in Frage, die im Dauerschatten liegen und Temperaturen von -170 Grad C und darunter aufweisen. Solche Stellen wirken als Kältefallen für alles Wasser, das durch die Einschläge von Kometen und Meteoriten auf die Mondoberfläche gelangt. Kometen bestehen hauptsächlich aus Wassereis. Suche nach Wassereis © NASA/ARC » Lunar Prospector Mit dem Neutronen-Spektrometer suchte man vor allem nach charakteristischen langsamen und mittelschnellen Neutronen, die von der Mondoberfläche entweichen. Diese entstehen, wenn die überall vorhandenen schnellen Neutronen aus der kosmischen Strahlung mit Wasserstoffatomen in den oberen Gesteinsschichten der Mondoberfläche zusammenstoßen und dabei abgebremst werden. Große Mengen von Wasserstoffatomen deuten auf das Vorkommen von Wassereis hin. Hinweise auf Wassereis am Mond-Nordpol © NASA/ARC » Lunar Prospector Das Neutronen-Spektrometer bestand aus zwei Behältern, die mit dem chemischen Element Helium-3 gefüllt waren, und einem Energiezähler. Jedes Neutron, das die Behälter durchdrang und mit den Helium Atomen zusammenstieß, erzeugte eine bestimmte Signatur im Energiezähler. Um die Anzahl der langsamen Neutronen zu ermitteln, hatte man einen der Behälter mit einem Cadmium-Mantel versehen, in dem die langsamen Neutronen stecken blieben. Aus dem Unterschied in den Zählraten zwischen den beiden Behältern ließ sich dann die Anzahl der langsamen Neutronen ablesen, die dann einen Hinweis auf die Menge von Wasserstoffatomen auf der Mondoberfläche geben. Die Verteilung auf der Mondoberfläche konnte mit einer Genauigkeit von 150 km festgestellt werden. Das Neutronen-Spektrometer hatte die Form eines dünnen Zylinders und war zusammen mit dem Alpha-Teilchen-Spektrometer am Ende eines der drei Ausleger der Sonde angebracht.