Mein astronomischer Jubiläums-Monat Mai

Liebe Leserinnen und leser,

Heute auf den Tag genau, am 18.05.2013, erhielt ich mein erstes astronomisches 3D-Modell. Es war unser Mond.

Außerdem feiere ich in diesem Monat mein fünfjähriges Jubiläum meiner Mitgliedschaft bei der Deutschen Astronomischen Gesellschaft.

Nicht zuletzt fielen Mitte May vor fünf Jahren die Würfel. Ich entschloss mich, mein Buch zu schreiben.

Lasst mich mit euch Jubiläum feiern.

Hierfür möchte ich euch mal einen kleinen historischen Abriss über diese Entwicklungen geben. Es findet sich auch einer in meinem buch, aber das ist mittlerweile drei Jahre alt und die Sachen haben sich weiter entwickelt.

Also los:

In meiner Schulzeit gab es fast keine Modelle zu Astronomie. Ein taktiler Globus, ein Kurbelmodell für die Jahreszeiten und vielleicht noch eine schematische Darstellung des Sonnensystems in 2D, waren das einzige, woran ich mich erinnern kann. Da ich mich schon immer für Modelle und Karten aller Art interessierte, kann man wohl davon ausgehen, dass ich nichts vergessen habe.

Somit startete ich meine Freizeiten etc. quasi mit leeren Händen, was Modelle betraf.

Einzig eine Spezialfolie, auf welche man taktil malen kann, und eine Magnettafel zur Veranschaulichung von Planetenkonstellationen  oder Sternbildern, standen mir taktil zur Verfügung. Da das ausführlich in meinem Buch steht, wie wir damals noch improvisierten, springe ich jetzt mehr als fünfzehn Jahre vorwärts, direkt hin zu den 3D-Modellen.

Wir befinden uns nun im Jahr 2013.

Anfang dieses Jahres 2013 hörte ich entweder in einer Radiosendung, oder in einer Hörausgabe der Spektrum der Wissenschaft von der Deutschen Astronomischen Gesellschaft. 
Zur DAG

Ich interessierte mich sofort dafür, weil eines der Hauptanliegen der AG es ist, die Astronomie mehr in Schule und Bildung einzubringen. Da dachte ich mir, das will und tue ich ja auch schon seit zwanzig Jahren. Könnte ich mich dort nicht einfach mal um eine Mitgliedschaft bewerben?

Ich hatte ja keine Ahnung, wie dieser Prozess abläuft. Und so schrieb ich einfach eine Initiativ-Bewerbung, in welcher ich meine Arbeit vorstellte und meinen Mitgliedswunsch äußerte. Nun ist das gar nicht so einfach, Mitglied zu werden, wenn man dort niemanden kennt. Man braucht nämlich zwei Mitglieder, die für einen quasi bürgen, also davon überzeugt sind, dass der Anwärter nützlich für die Arbeit der AG sein könnte.

Somit wurde mein Antrag in die nächste Vorstandsitzung eingebracht. Meine Bewerbung stieß auf so großes Interesse, dass sich sofort spontan zwei Professoren fanden, die für mich bürgen wollten. Somit wurde ich das erste, und meines Wissens bis heute das einzige blinde Mitglied der Deutschen Astronomischen gesellschaft.

Der Zeitpunkt, dort Mitglied zu werden, hätte gar nicht günstiger sein können.

Ich war keine Woche Mitglied, als ich über die AG eine Anfrage rein bekam. Ein Techniklabor aus Alikante in Spanien, http://observatori.uv.es/, wollte mit einer Universität in Lateinamerika, Astronomie für blinde Menschen zugänglich machen. Sie hatten aber niemanden, der sich damit auskannte, und somit wendeten sich die Astronomen an die AG. Wie gesagt, war meine Mitgliedsbescheinigung noch druckwarm, und schon hatte ich eine Aufgabe.

Die Spanier erstellten 3D-Modelle von Erde, Mond, Mars und mittlerweile auch Venus und Merkur. Die Bilder, die nachher zu sehen sind, entsprechen nicht mehr den ersten Modellen. Sie sind überarbeitet und verbessert.

Das Kuriosum war leider, sie hatten keinen 3D-Printer, um die Modelle auszudrucken und mit blinden Menschen zu testen.

Sie suchten gerade Sponsoren dafür.

Bei mir war es umgekehrt. Ich habe Zugriff auf 3D-Drucker, hatte aber keine astronomischen 3D-Dateien, die ich hätte drucken können, und schon gar keine, die speziell taktil aufbereitet gewesen wären.

Zum glück arbeite ich am Studienzentrum für Sehgeschädigte (SZS) des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT), http://szs.kit.edu.

Wir haben taktile Drucker zur erstellung tastbarer farbiger  Studienmaterialien, und wir haben 3D-Drucker im Einsatz, um Modelle für technische Fächer zu erstellen.

Das ist es aber noch nicht alleine.

Ich habe Vorgesetzte, die meine Arbeit zur Astronomie unterstützen und mit tragen. Somit bekomme ich dann und wann auch mal Druckzeit im Labor, wobei die Studierenden und deren Druckaufträge natürlich immer vorgezogen werden, und die anderen Arbeiten am Institut, die ich zu erledigen habe, gehen immer vor.

Ich könnte mir überhaupt nicht vorstellen, an einem anderen Ort zu arbeiten.

Also starteten wir unsere Kooperation.

Ich schickte ihnen mit der Schneckenpost einige Exemplare meiner taktilen Astromappen

und sie schickten mir über den schnelleren Mail-Weg aufbereitete Dateien von Mars, Mond und einer nördlichen Himmelsphäre mit den wichtigsten Sternbildern.

Ich sollte die Dateien drucken und Verbesserungsvorschläge einbringen.

Und an dieser Stelle geht es auch nur mit einem guten Team weiter. Ein 3D-Modell lässt man nicht einfach so aus dem Drucker, wie ein Blatt Papier.

Oft müssen die Modelle noch für den Drucker mit Spezialsoftware eingerichtet werden. Viele Parameter bestimmen die Qualität und den Erfolg des Druckes.

Das geht also nur dann, wenn man Leute hat, die das zum einen können und beherrschen, und die sich die Zeit für mich und mein Hobby neben ihrer Arbeit nehmen. Ohne meine Teamkollegen aus dem Drucklabor ginge das hier alles nicht.

Außerdem dauert so ein Planet ungefähr vierzig Druckstunden.

Als erstes druckte mein Kollege also die beiden Mondhälften, und klebte sie zur Mondkugel zusammen.

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3D-Modell Mond

Besonders ist an diesem Mond, dass er überzeichnet ist. Das bedeutet, dass die Berge und Krater überhöht dargestellt sind. Man kann sagen, der taktile Kontrast wurde künstlich angehoben.

Täte man das nicht, würde man auf diese Größe nichts ertasten können. Die Modelle sind alle mit einem Durchmesser von 15 cm gedruckt. Diesem Kompromiss ist geschuldet, dass ich mit den Modellen im Koffer oft mit der Bahn mobil unterwegs bin, weil ich keine Fahrer habe.

Eine Mondscheibe von 30 cm Durchmesser, wie Sehende sie im Teleskop sehen, fühlt sich fast glatt an, würde man sie unbearbeitet drucken. Selbst die Wölbung wäre kaum zu tasten.

Auch meine taktile Mondkarte ist überzeichnet, damit alles auch für sehende Betrachter plastischer wird.

mondkarte hochkant mit Rakete
Reliefkarte Mond

Zum Vergleich besitze ich seit neuestem einen weiteren taktilen Mond, der auch aus dem 3D-Drucker kommt. Hierbei handelt es sich um eine Mondlampe, ein Highlight für die Kinder in meinem Workshops, weil er leuchtet und Farbe und Helligkeit wechseln kann. Bei diesem Mond sind die Strukturen deutlich schwächer, weil er als Lampe und nicht als Modell für blinde Menschen, konzipiert ist.

Eine weitere Besonderheit dieser Modelle ist, dass die Pole gut fühlbar dargestellt sind. Es gibt ein klares Symbol für Nordpole und eines für Südpole, so dass die Ausrichtung der Planeten immer klar ist.

Außerdem ist beim Mond eine Art Äquator dargestellt, die die uns zugewandte Seite von der sog. “Dark Side”, trennt.

Man muss somit zur Veranschaulichung den Mond so hinstellen, dass der umlaufende Äquator aufrecht steht.

Dunkel ist diese Seite durchaus nicht. Wenn wir Neumond haben, ist sie in der prallen Sonne…

Bei den anderen Planeten ist immer der Nullmeridian eingezeichnet und die Äquatoren ergeben sich durch die Nähte der geklebten Halbkugeln.

Ich erinnere mich noch gut daran, wie erhebend dieses Gefühl war, als ich den Mond zum ersten Mal in die Hand nahm. Ich war gerührt und hatte etwas Pippi in den Augen, glaube ich.

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3D-Modell Mond

Der Unterschied des Mars zur Erde verblüffte mich. Was natürlich sofort auffällt ist, dass er keine Plattentektonik besitzt, wie unser Globus.

Man fühlt etwas die verkraterte Landschaft. Der Olymp Monts ist sofort erkennbar. Auch der Gale-Krater, in welchem sich der Rover Curiosity tummelt, ist unverwechselbar zu ertasten.

kleinere Details, wie Flussbette etc. lassen sich bei dieser Größe und Auflösung nicht darstellen.

Natürlich weiß ich, dass der Mars z. B. keine Kontinente hat, aber selbst ertasten, erfahren und erleben, ist dann doch immer noch etwas ganz anderes. Wissen ist das eine, aber das haptisch- körperliche Erlebnis, das andere.

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3D-Modell Mars

Bei unserem Globus-Modell, mussten wir das Wasser der Meere quasi etwas ablassen. Ansonsten wäre der Unterschied zwischen Wasserfläche und Land, nicht tastbar gewesen.

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3D-Modell Erde

Ich finde, dass Merkur und Venus sich haptisch sehr ähnlich anfühlen. Da muss man sich ein gutes markantes Gebirge oder einen Krater finden, damit man sie unterscheiden kann. Man fühlt auf jeden Fall, dass den beiden beim großen Bombardement übel mitgespielt wurde, ähnlich unser Mond.

Natürlich ist hier der Steinplanet der Venus ohne ihre dicke Wolkenschicht gedruckt.

Aktuell machen wir uns darüber Gedanken, wie man Gasplaneten, die Sonne und vielleicht sogar die Ringe des Saturns, drucken könnte.

Ganz erstaunlich fand ich den Ausdruck des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, zu welchem die Mission Rosetta führte, die dann den Lander Philae auf dem Kometen landete.  Er sieht wirklich aus, wie eine Badeente oder ein Elefantenschuh.

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3D-Modell Juri

Ein weiteres Jubiläum ist, dass ich mich in Alikante, wo ich auch im May 2013 in Urlaub war, entschloss, mein Buch zu schreiben, dessen Veröffentlichung dann noch zwei Jahre dauern sollte. Das war ein riesiges Projekt.

So, ich denke, jetzt habe ich meinen Jubiläums-May 2018 würdig mit euch gefeiert.

Es Grüßt euch bis zum nächsten Mal

Euer Gerhard.

Mit dem Ohr am Teleskop

Liebe Leserinnen und Leser,

nun melde ich mich mit einer neuen Idee für meinen Blog zurück.

hier soll in unregelmäßigen Abständen eine kleine Serie von Artikeln entstehen, die sich mit Audio-Astronomie beschäftigt, “Das Ohr am Teleskop”.

Selbstverständlich kann so direkt nichts durch das Weltall klingen, denn dort herrscht ein Vakuum. Schall benötigt aber im Gegensatz zu Licht, ein Medium, durch welches er sich fortpflanzen kann. Dennoch gibt es im wesentlichen vier Möglichkeiten, sich gewisser astronomischer Phänomene oder Vorstellungen akustisch anzunähern.

* Verklanglichung von Bewegungen am Himmel

* Sonifizierung gewonnener Daten

* Radioastronomie und ihre Sounds

* Beben der Raumzeit

Beginnen wir heute mit der Klang-Idee des Himmels und der Bewegung seiner Objekte, der ältesten Idee von Klang und Astronomie.

Dies ist eine sehr alte, von Menschen gemachte Idee. Sie geht zurück auf Pythagoras (570 – 510 v. Chr.) Er glaubte und suchte nach der Lehre der absoluten Harmonien. Er fand sie in der Mathematik und in der Musik, indem er auf einem Monochort die Seite verschieden teilte. Teilt man sie in der Hälfte, erhält man die Oktave, das Tonverhältnis 1 zu 2. Drittelt man sie, entsteht die Quinte und so weiter. Man kommt so durch die gesamte Obertonreihe.

Hier könnt ihr hören, was ich meine.

https://www.youtube.com/watch?v=Oy-0kXXqHqk

Pythagoras hielt den Himmel für dermaßen Perfekt und unveränderlich, dass er davon überzeugt war, dass die Bahnen der Planeten nichts anderem gehorchen konnten, als der absoluten Harmonie der ganzen Zahlen, Zahlen ohne Rest.

Selbst Johannes Kepler schrieb ein Buch über musikalische Harmonien und die Bewegung der Planeten. Auch er glaubte an derartige Gesetze. “Gäbe man dem Himmel Luft”, sollte wahrhaftig Musik erklingen, schrieb er sinngemäß in Harmonice Mundi. Schließlich musste er diese Meinung aufgeben, weil seine Daten zeigten, dass die Planeten sich auf elliptischen Bahnen und nicht auf perfekten Kreisbahnen bewegten. Seine Harmonielehre passte er diesbezüglich an, dass nun halt die Töne der Umlaufbahnen leicht variierten, je nach dem, wo der Planet sich gerade auf seiner Bahn befindet. Ist er nahe seines Perihels, dem sonnennächsten Punkt seiner Bahn, so bewegt der Planet sich etwas rascher, was seinen Ton höher klingen lässt. Ist er bei seinem Aphel, seinem sonnenfernsten Punkt, ist er langsamer, und sein Ton daher etwas tiefer. Keplers erstes Planetengesetz besagt, dass Planeten sich elliptisch um ihr Muttergestirn bewegen, deren einer Brennpunkt der Stern darstellt. Sein zweites Gesetz besagt, dass der Strahl, der den Planeten mit seinem Stern verbindet, stehts in gleicher Zeit, die gleiche Fläche überstreicht. Das geht nur so, indem er in Sternnähe schneller ist, als fern vom Stern.

 

Die Klangidee des Sonnensystems findet sich sogar auf den Golden Records, Das sind die mit Audio bespielten Schallplatten, die man den Voyager-Sonden I und II mitgegeben hat, in der Hoffnung, die außerirdischen Finder der Sonden, könnten diese Klänge als ein aus mehreren Planeten bestehendes Sonnensystems, interpretieren.

https://de.wikipedia.org/wiki/Voyager_Golden_Record

Bis in die Quantenphysik hinein wird bis heute vom kosmischen Tanz gesprochen.

Und wie funktioniert diese Klang-Idee?

Man setzt hier Himmelsbewegungen zueinander ins Verhältnis. So stellt beispielsweise das Verhältnis der Umlaufzeit von Erde und Mars, Mars braucht nahezu zwei Erdenjahre für seinen Umlauf, musikalisch fast die exakte Oktave dar.

Stimmt nicht ganz, da die Marsbahn deutlich exzentrischer ist, als die Erdbahn.

Da das Interval zwischen Erde und Venus durch die elliptischen Bahnen zwischen einer kleinen und einer großen Sechst schwankt, nannte Kepler dieses etwas traurig zwischen Moll und Dur schwebende jammernde Lied, das ewige Lied des Elends der Erde.

Es gibt noch viele andere Verhältnisse, z. B. 2/3, 3/4 etc. Genau, wie in der Musik gibt es auch Disonanzen, “Töne” die sich reiben und Resonanzen “Töne die sich aufschaukeln und immer lauter werden.

Das kann dazu führen, dass ein Himmelskörper, beeinflusst durch die Gravitation beispielsweise des Jupiters, durch dieses Resonanz-Verhältnis, auf eine andere Bahn gezwungen, oder gar aus dem Sonnensystem herausgeworfen wird. In manchen Parks stehen sog. Chinesische Brunnen. Das sind mit Wasser gefüllte Metallbecken bei denen man durch Reiben an in den Becken angebrachte Metallstangen, das ganze System in Schwingung versetzen kann. Die kann so stark werden, dass das Wasser Fontänenartig, das Becken verlässt.

https://www.youtube.com/watch?v=AIIcK9Cwx08

Bis heute ist die Klangmystik des Sonnensystems nicht tot. Manche esoterisch veranlagten Menschen glauben daran, dass man die Eigenschaften, die den verschiedenen Himmelskörpern zugeordnet werden, dadurch in sich spüren kann, indem man zu den Tönen der jeweiligen Himmelskörper meditiert.

Das simple Verfahren, diese Töne zu berechnen, stammt von Hans Cousto.

Wenn ein Vater mit seinem kleinen Kind ein Lied singt, so wird er es in der Regel ein bis zwei Oktaven tiefer singen. Niemand würde aber behaupten, das beide deshalb ein unterschiedliches Lied sängen. Es ist dasselbe lied. Wenn man nun die Umlaufzeit der Erde, den Tag-Nacht-Rhythmus oktaviert, also immer verdoppelt, dann kommt man so nach 20 oder mehr mal frequenztechnisch in den hörbaren Bereich. Die Erde steht für sich erden, sich verorten Grund unter den Füßen zu haben, wie ein Baum zwischen Himmel und Erde zu stehen, etc. Wer das glaubt, ist davon überzeugt, dass er oder sie diese Eigenschaften für sich empfängt, wenn man zu diesem sog. Erdenton meditiert.

Er klingt so:

https://www.youtube.com/watch?v=rVjQEsSWpk8

Dasselbe kann man mit dem Jahreslauf der Erde um die Sonne treiben. Sie steht für Licht, Wärme, Klarheit, Leben etc. Indische Tempelgongs sind häufig auf den Sonnenton gestimmt.

https://www.youtube.com/watch?v=WY3rrDyiLmo

Für viele spielt der oktavierte Mondton, der sich aus einem synodischen Monat ergibt, eine große Rolle. Teure Windspiele sind oft auf einen dieser Töne gestimmt.

https://www.youtube.com/watch?v=x6pnsEh1EuQ

Leider habe ich grad auf die Schnelle kein besseres Beispiel gefunden.

Tatsache ist, dass vor wenigen hundert Jahren, als der Kammerton noch tiefer war, als heute, die Mitte der Oktave, das G, mit dem Erdenton zusammen fiel.

Im zuge der technischen Entwicklung der Musikinstrumente zog deren immer höhere Brillanz mit der Zeit den Kammerton in die Höhe. Heute liegt er bei 440 Herz, 440 Schwingungen pro Sekunde. Früher betrug er eher nur 400 Herz.

Viele kennen noch die Tonleiter

“Do, Re, Mi, Fa, Sol, La, Si” und die Bewegungen, die man dazu machte.

Man beachte die Mitte der Tonleiter, den Grund, Sol.

Ich bin eher nicht so esoterisch. Ich denke aber schon, dass diese Grundempfindungen und Ideen für musikalische Menschen nicht ganz zufällig sind.

Wir sollten diese Ideen längst vergessen haben, wenn sie sich für überhaupt nichts und niemanden bewährten.

Auf jeden Fall waren diese alten pythagoräischen Gedanken ein Aufbruch zu einer neuen Astronomie, die gerade erst so richtig Fahrt aufnimmt. Deshalb sollten wir sie respektvoll und historisch betrachten, behüten und bewahren.

Im Nächsten Artikel dieser Serie wird es dann um die Verklanglichung von beobachteten und darauf fußend berechnete daten gehen.

Bis dahin grüßt euch ganz herzlich

Euer Gerhard.