Kategorie: Astronomie

Die Unreine Sonne


Liebe Leserinnen und Leser,

leider ist der 31.10., der Reformationstag, in diesem Jahr kein Feiertag mehr. Dieses Geschenk erhielten wir im letzten Jahr anlässlich des 500 Jahre Luther-Jubiläums.
Immerhin ist in manchen Bundesländern der 01.11. einer.
Und weil das im letzten Jahr mit dem zusätzlichen Feiertag so schön war, nehme ich in diesem Jahr nochmal ein Thema, das mit der Evang. Kirche und Astronomie zu tun hat.

Zur Reformation, Martin Luther  und Astronomie, findet sich nicht gerade viel. Was ich anlässlich des Jubiläums letztes Jahr zu Tage förderte, kann, wer mag, nochmal zur Erinnerung zum Luther-Jahr hier nachlesen.
Luther und Kopernikus

Zu diesem Reformationstag möchte ich mal eines Pastors aus Norddeutschland und seines Sohnes, gedenken. Ich wandle gerne auf den Spuren alter Astronominnen und Astronomen, und da waren eben vor allem viele Kirchenmänner dabei, weil Bildung und Wissenschaft damals zu einem erheblichen Teil in Klöstern stattfand. Auch Kopernikus war ein Mann der Kirche.

Es geht um Pfarrer David Fabricius und seinen Sohn, Johann.

War der Pastor tagsüber für seine Gemeinde da, so widmete er sich des Nachts und in den frühen Morgen- und Abendstunden dem Studium des Sternenhimmels und der Sonne.

Der Evangelische Pastor David Fabricius wurde als Sohn eines Schmiedes in Esens geboren. Über seine Kindheit und Jugend ist nicht viel bekannt. Er besuchte die Lateinschulen in Norden und vermutlich in Braunschweig. Er bemerkte später einmal, dass Heinrich Lampadius, ein Gelehrter aus Bremen († 1583) in Braunschweig ihn in die Astronomie und Mathematik eingeführt habe.

Huch, in einem Jahr eine Einführung in die Mathematik, dass man damit schon astronomische Probleme berechnen kann?

Nach Abschluss der Schule studierte er, vermutlich in Helmstedt.

Nach seinen Studien, trat er bereits im Alter von 20 Jahren eine Stelle als Pastor  in Resterhafe bei Dornum an.

Ich bin immer wieder tief beeindruckt, wie jung viele damals schon sehr verantwortungsvolle Tätigkeiten übernahmen. John Goodricke, der gehörlose Astronom, machte sich beispielsweise auch schon mit 21 Jahren einen Namen in der Astronomie.
Ich meine, der SchriftstellerWillhelm Hauff verfasste seinen riesigen Roman „Lichtenstein“, als er gerade mal 21 Jahre alt war. Also ich hatte mit 21 Jahren noch Mühe, gute Schulaufsätze zu schreiben, geschweige denn ganze Bücher zu füllen.

Von dieser Zeit an beschäftigte sich der Pastor intensiv mit der Astronomie. Er beobachtete Sonne, Mond, Sterne, Planeten, Kometen und Polarlichter und trat in Briefwechsel mit den großen Gelehrten seiner Zeit, darunter Tycho Brahe, dem Astronom Simon Marius und Johannes Kepler. Mit letzterem tauschte er zwischen 1601 und 1609 vierzig Briefe aus, in denen es hauptsächlich um den Planeten Mars ging.

Man stelle sich heute mal vor, ein Jüngling von 20 jahren träte in Kontakt mit den Gelehrten unserer Zeit, und würde dabei sogar noch ernst genommen.
Gerade Günstling von Tycho Brahe zu sein, war sicherlich nicht einfach, denn Tycho galt nicht unbedingt als der friedlichste und zugänglichste Zeitgenosse. Sicherlich war auch eine gewisse Arroganz eine Charaktereigenschaft Tychos. Zumindest gab er seine gesammelten Daten nur Häppchenweise an Kepler heraus.
Und sehr streitbar soll Tycho wohl auch gewesen sein. Immerhin trug er eine goldene Nasenprotese, nachdem er seine eigene bei einem Duell verloren hatte.

Im Juli/August 1596 des Gregorianischen Kalenders, bemerkte Fabricius als Erster die Veränderlichkeit des Sterns Omikron Ceti im Sternbild Walfisch. Dieser Stern verändert mit einer Periode von etwa 331 Tagen seine Helligkeit, wobei er im Maximum deutlich sichtbar ist, im Minimum dagegen für das bloße Auge unsichtbar wird. Aufgrund dieses eigenartigen Verhaltens nannte er den Stern in Briefen res mira, seit Johannes Hevelius heißt er Mira.

Und hier schließt sich wieder der Kreis zu dem gehörlosen Astronomen John Goodricke, denn auch er befasste sich mit den Cefeiden, Sternen, die ihre Helligkeit ändern.

Interessant ist an dieser Stelle, dass der Pastor offensichtlich keine größeren Probleme mit der Dynamik des Sternenhimmels zu haben schien, die durchaus im Widerspruch zu manchen Inhalten der Bibel stand.

Neben der Astronomie setzte sich Fabricius mit der Meteorologie auseinander, wobei er seine Wetterbeobachtung in ein „Calendarium“ eintrug, das bis heute erhalten ist.
Wie viele andere auch, ging er davon aus, dass Sterne und Mond, unser Wetter beeinflussen könnten.
Dieser Glaube besteht noch heute. Für viele Zeitgenossen ist der Mondwechsel für die Änderungen einer Wetterperiode verantwortlich. Der Stern Sirius brachte den Ägyptern die Nielflut. Es ist aber anders herum. Die Nielflut kam und ging mit den Jahreszeiten. und der Stern Sirius fiel in die Zeit dieser Flut. Nicht die Sommersternbilder machen den Sommer, wie auch z. B. das Wintersechseck nicht für den Winter verantwortlich ist. Unsere Jahreszeiten kommen und gehen ungeachtet der Sternbilder am Himmel, aber sie sind eine gute Orientierung für das, was z. B. wettermäßig eintreten könnte.

1611 kehrte sein Sohn Johann (der älteste von sieben Söhnen) vom Studium aus der Stadt Leiden zurück und brachte ein Teleskop mit.
Damit beobachtete dieser u. a. die Sonne, was nicht ungefährlich war, da er keine Hilfsmittel hatte, um das helle Licht abzuschwächen. Er verlegte lediglich die Beobachtungszeit in die Morgen- und Abendstunden, in denen das Sonnenlicht weniger grell war.

Am 27. Februar 1611 nahm Johann erstmals dunkle Flecken auf der Sonne wahr. Da er sich zunächst unsicher war, ob es sich um atmosphärische Erscheinungen oder eine optische Täuschung handelte, wiederholte er seine Beobachtungen, wobei er seinen Vater hinzuzog. Da diese Art der Beobachtung ihren Augen schadete,
wandten sie später eine ungefährlichere Beobachtungsmethode an: Mittels einer Lochblende lenkten sie das Sonnenlicht in ein abgedunkeltes Zimmer und betrachteten die Sonnenscheibe auf einem weißen Papierschirm (das Prinzip der Lochkamera (Camera Obscura).
Die stellt zwar alles auf den Kopf, aber oben und unten, ist in der Astronomie nicht so wichtig. Viele Teleskope tun das auch.

Die Existenz der Flecken konnte zweifelsfrei nachgewiesen werden. Deren tägliche Bewegung auf der Sonnenscheibe wurde ganz folgerichtig auf die Rotation der Sonne zurückgeführt. Im Juni des gleichen Jahres veröffentlichte Johann Fabricius in Wittenberg eine 22seitige Schrift De Maculis in sole observatis et apparente earum cum Sole conversione narratio, worin er alle Einzelheiten der Entdeckung beschreibt und seinem Vater einen gebührenden Anteil zuspricht.
bereits der Mönch Christoph Scheiner aus Ingolstadt, Galileo Galilei in Pisa und Thomas Harriot in London hatten im Jahre 1610 Flecken auf der Sonne entdeckt, Johann Fabricius war aber der Erste, der darüber eine wissenschaftliche Abhandlung verfasste und veröffentlichte.

Ein wesentlicher Grund für die Erblindung Galileis, dürfte auch bei ihm die häufige Sonnenbeobachtung ohne ausreichenden Lichtschutz vor den Augen gewesen sein.
Lassen Sie und ihr es euch um Himmels Willen niemals einfallen, die Sonne ohne ein Filter direkt und schon gar nicht durch ein optisches Instrument zu beobachten. Das könnte der letzte Blick gewesen sein, und man wird künftig meine Artikel vorgelesen bekommen müssen…

Die Entdeckung der Sonnenflecken stand im Gegensatz zur klassischen Anschauung des Aristoteles, nach der die Sonne vollkommen war, und der Lehrmeinung der Kirche, wonach die Sonne gleichsam „unbefleckt“, wie die Jungfrau Maria sein sollte.
Für einen Katolischen Mönch, wie Scheiner es war, war es nicht ohne Risiko, über derlei zu schreiben. So riet ihm sein Abt, besser nicht zu veröffentlichen. Scheiner entdeckte auch, dass die Sonne keine perfekt glatte Oberfläche habe, sondern eher gekörnt sei, vergleichbar vielleicht mit der rauen körnigen Oberfläche einer Orange.
Wie Galilei mit der Inquisition in Konflikt kam, ist hinlänglich bekannt, und die Mutter von Kepler entging nur knapp einem Hexen-Prozess.

Zumindest dieses unrühmlichen Kapitels der Inquisition muss sich die Evangelische Kirche nicht verantworten, was nicht heißen soll, dass es in ihrer Geschichte keine dunklen Flecken gegeben hätte.

Das Ende von David Fabricius ist etwas kurios. So soll er kurz vor seinem Tod eine Predigt gehalten haben, in der er behauptete, einen Gänse- und Hühnerdieb zu kennen, er wolle dessen Namen aber nicht preisgeben. Ein selbst erstelltes Horoskop sah für den 7. Mai 1617 Unheil voraus und Fabricius verbrachte den Tag in seinem Haus. Am Abend wähnte er die Gefahr vorüber und machte sich zu einem Spaziergang auf. Auf dem Weg wurde er von einem Bauern, Frerik Hoyer, mit einem Torfspaten erschlagen. Hoyer fühlte sich offensichtlich als Dieb bloßgestellt und war darüber in Zorn geraten. Er wurde wegen seiner Tat zu Tode gerädert.
Heute erinnern ein Denkmal auf dem Friedhof von Osteel und eine Sandsteinplakette an der Kirche von Resterhafe an David Fabricius. Der Mondkrater Fabricius ist nach ihm benannt.
Sein Sohn Johannes starb jung auf einer Fahrt nach Basel, was keppler äußerst bedauerte.

Als Quellen zu diesem Artikel verwendete ich zum einen Wikipedia, und zum anderen das Buch „Der Stern von dem wir leben – Den Geheimnissen der Sonne auf der Spur“ von Rudolf Kippenhahn.

Da die damaligen Entdecker der Sonnenflecken nicht wussten, was sie sind und wie sie entstehen, bewahre auch ich mir das für einen meiner nächsten Artikel auf.

Jetzt wünsche ich Ihnen und euch, wenn auch der Reformationstag kein Feiertag ist, einen geruhsamen 01.11., Aller Heiligen, der zumindest bei uns in Baden-Württemberg einer ist.
Bis zum nächsten Mal grüßt Sie und euch

Gerhard Jaworek.

So interessant ist unser Pluto, auch als Zwergplanet


Meine lieben Leserinnen und Leser,

und hier kommt er, der angekündigte Artikel über unseren super interessanten Pluto.

Das Pluto nun seit Juli 2006 der Planetenstatus aberkannt wurde, soll uns nicht stören, wie es auch die Forscher nicht zu stören scheint. Wie das Preisschild letztlich auch die Kunst nicht macht, so fasziniert uns dieser Himmelskörper mit seinen fünf Monden nicht minder, wenn er auch nur noch ein Zwergplanet ist.
Noch nie erhielten wir so detaillierte und hoch aufgelöste Bilder von ihm, wie die Sonde New Horizons uns lieferte.
So weit draußen sollte er uns einige unserer brennenden Fragen beantworten, die mit der Entstehung unseres Sonnensystems zusammen hängen.
Hier nun einige von mir gesammelten Daten und Fakten über ihn.

Namensgebung:

Die Planeten haben Namen aus der römischen Götterwelt. Zum Teil haben ihre Entdecker sie benannt. Dabei hat man sich immer Götternamen ausgesucht, die etwas mit dem Aussehen, der Lage zur Sonne und den Merkmalen des Planeten zu tun haben.

In der römischen Mythologie ist Pluto der Gott der Unterwelt. Der Planet erhielt seinen Namen wahrscheinlich, weil er so weit von der Sonne entfernt ist, dass er nie ins Licht gelangt und ständig in der Dunkelheit liegt. Außerdem sind PL die Initialen von Percival Lowell, der 1894 das Lowell Observatory in Arizona gründete. Seine Bemühungen galten der Erforschung des Mars. Seit 2006 zählt Pluto allerdings nicht mehr zu den Planeten, sondern gilt als Zwergplanet.

Entdeckung

Pluto wurde erst 1930 entdeckt. Er hat etwa die Größe Merkurs und
besitzt fünf Monde.
Neptun und Pluto wurden nicht mit optischen Instrumenten entdeckt. Sie verrieten sich durch ihre Schwerkraft, wodurch sie die Bahnen der anderen Planeten störten.

Aufbau:

Über Plutos Beschaffenheit ist noch wenig bekannt. Mit einem Durchmesser von lediglich 2370 km ist er deutlich kleiner als die sieben größten Monde im Sonnensystem. Seine mittlere Dichte von 1,869 g/cm³ spricht für eine Zusammensetzung aus zirka 65 % Gestein und 35 % Wassereis.
Temperatur
Im Juli 2005 konnte erstmals die thermische Emission von Pluto und seinem großen und nahen Mond getrennt gemessen werden. Dabei hat sich gezeigt, dass die Oberfläche von Pluto mit −230 °C um 10 °C kälter ist, als es einem reinen Strahlungsgleichgewicht entsprechen würde. Der Grund dafür ist die Ausbildung der Atmosphäre, durch deren Sublimation Verdunstungskälte entsteht.
Wir kennen dieses Phänomen vom Alltag her. Wenn wir leichtflüchtige Substanzen, wie Alkohol, auf unsere Haut aufbringen, verdunstet er rasch, nimmt Wärme mit und das empfinden wir als Kühlung.

Oberfläche

Durch New Horizons wurde eine näherungsweise herzförmige, auffällig helle, homogen erscheinende Region sichtbar. Sie liegt zum flächenmäßig größeren Anteil nördlich des Plutoäquators und hat bis auf weiteres nach dem Entdecker des Plutos, Clyde Tombaugh, den Namen Tombaugh Region erhalten. Innerhalb der Tombaugh Region befindet sich wiederum ein Sputnik-Ebene getaufter Bereich. Man geht davon aus, dass diese kraterlose Ebene weniger als 100 Millionen Jahre alt und möglicherweise noch in einem Zustand aktiver geologischer Formung begriffen ist. Sichtbare Schlieren in diesem Bereich könnten durch Winde verursacht sein.
Wassereis ist bei einer Temperatur von -230 Grad hart wie Granit.
Stickstoff hingegen ist noch zähflüssig oder schneeartig.

Geologie:

Auf Pluto gibt es keinen Vulkanismus und auch keine Plattentektonik.
Zumindest vom größten Mond Charon her dürften auch keine Gezeitenkräfte mehr auftreten, da dieses system doppelt gekoppelt in einem Gleichgewichtszustand ist. Die anderen vier Monde hingegen wirken noch auf Jupiter.
Grundsätzlich gibt es auf Jupiter wegen seiner Atmosphäre ein Wetter. Geologische Veränderungen durch fließende Substanzen, wie Wasser auf der Erde oder Methan auf dem Saturnmond Titan, sind durchaus denkbar.

Atmosphäre

Plutos sehr dünne Atmosphäre besteht zum größten Teil aus Stickstoff, zum zweitgrößten Teil aus etwas Kohlenmonoxid und zirka 0,5 % Methan.Nach Messungen am James Clerk Maxwell Telescope ist die Atmosphäre im Jahr 2011 3000 km hoch und das in ihr enthaltene Kohlenstoffmonoxid −220 °C kalt. Zuvor nahm man an, die Atmosphäre sei 100 km hoch. Ihr Druck an Plutos Oberfläche beträgt laut der US-Weltraumbehörde NASA etwa 0,3 Pascal und laut der Europäischen Südsternwarte (ESO) um 1,5 Pascal.
New Horizons entdeckte in der Plutoatmosphäre Aerosole bis in 130 km Höhe. Diese konzentrieren sich hauptsächlich auf zwei Nebelschichten, die erste etwa 50 km über Boden und die zweite in ca. 80 km Höhe.

Leben:

bei -230 Grad ist definitiv kein Leben möglich.
Durch den Sonnenwind können mit dem Stickstoff der Atmosphäre einfachere chemische Verbindungen entstehen. Leben wird daraus allerdings nie werden.

Magnetfeld:

Pluto besitzt kein Magnetfeld.
Deshalb ist seine Atmosphäre ungeschützt den geladenen Teilchen des Sonnenwindes ausgesetzt und wird fortgetragen.
Aus diesem Grund geht dem Mars seine Atmosphäre langsam verloren.

Monde:

Von Pluto sind fünf Monde bekannt. Ihre Umlaufbahnen sind annähernd kreisförmig und zueinander komplanar. Sie liegen in Plutos Äquatorebene, aber nicht in seiner Bahnebene. Mit New Horizons wurde – aus Sicherheitsgründen – vor dem Vorbeiflug nochmals intensiv nach Monden und Staubringen gesucht; es konnten keine weiteren Plutomonde entdeckt werden.

Bei unserem Trabanten ist es genau umgekehrt. Die Mondbahn liegt nahezu in der Ekliptik, nicht aber in der Äquatorebene.

Ihre Namen sind
Charon, Nix, Hydra, Kerberos und Styx.
Ich möchte euch hier nicht mit Daten zu den Umlaufbahnen langweilen. Das merkt man sich eh nicht.
Interessant ist aber doch, dass ein Zwergplanet, kleiner als unser Mond, fünf Monde haben kann.

Laut einem etwas älteren Astronomiebuch aus meiner Sammlung, hat Pluto nur einen Mond und die Atmosphäre besteht aus Methan und ettliche andere Details unterscheiden sich völlig, bzw. werden vermutet.
Es ist einfach so, dass wenn man, was auch immer, genau wissen möchte, dann muss man sich irgendwann auf den Weg machen und hin gehen.

UmlaufBahn:

Pluto benötigt für eine Sonnenumrundung 247,68 Jahre. Im Vergleich zu den Planeten ist die Umlaufbahn Plutos deutlich exzentrischer, mit einer numerischen Exzentrizität von 0,2488. Das heißt, der Abstand zur Sonne ist bis zu 24,88 % kleiner oder größer als die große Halbachse.

Der sonnenfernste Punkt der Plutobahn, das Aphel, liegt bei 49,305 AE, während der sonnennächste Punkt, das Perihel, mit 29,658 AE näher an der Sonne liegt als die sehr wenig exzentrische Bahn Neptuns. Zum letzten Mal durchlief Pluto diesen Bereich, in dem er der Sonne näher ist als die Neptunbahn, vom 7. Februar 1979 bis zum 11. Februar 1999. Das Perihel passierte Pluto 1989. Sein Aphel wird er im Jahr 2113 erreichen. Dort beträgt die Sonnenstrahlung nur etwa 0,563 W/m². Auf der Erde ist sie 2430-mal so hoch. Für einen Beobachter auf Pluto wäre der scheinbare Durchmesser der Sonne nur etwa 1/50 des scheinbaren Sonnendurchmessers, den wir auf der Erde gewohnt sind. Die Sonne sähe für diesen Beobachter wie ein extrem heller Stern aus, der Pluto 164-mal so hell wie der Vollmond die Erde beleuchtet.
Seine Bahn ist um 17 Grad gegen die Ekliptik geneigt.
Wir sprachen im Zusammenhang mit Finsternissen darüber, dass die Bahn des Mondes auch gegen die Ekliptik geneigt ist.
(Stichwort Knotenpunkte und Trakonistischer Monat)

Auffällig ist, dass Pluto in der Zeit, in der sich Neptun dreimal um die Sonne bewegt, genau zweimal um die Sonne läuft. Man spricht daher von einer 3:2-Bahnresonanz.
In der Musik nennt man das eine Synkope.
Schön, nicht wahr?

Rotation:

Pluto rotiert in 6,387 Tagen einmal um die eigene Achse. Die Äquatorebene ist um 122,53° gegen die Bahnebene geneigt, somit rotiert Pluto rückläufig. Seine Drehachse ist damit noch stärker geneigt als die des Uranus, aber im Unterschied zum Uranus und zur Venus ist der Grund dafür allgemein ersichtlich, ebenso die Ursache für Plutos ziemlich große Rotationsperiode, denn die Eigendrehung des Zwergplaneten ist durch die Gezeitenkräfte an die Umlaufbewegung seines sehr großen Mondes Charon gebunden. Damit sind Pluto und Charon die einzigen bisher bekannten Körper im Sonnensystem mit einer doppelt gebundenen Rotation.

Erde und Mond sind einfach gekoppelt. Das bedeutet, dass der Mond uns stets die gleiche Seite zuwendet. Er dreht sich innerhalb eines Monats einmal um sich selbst, wobei die Erde sich unter ihm durchdreht, so dass der Mond aus unserer Sicht auf- und untergeht.
Pluto und Charon sind doppelt gekoppelt. Das bedeutet, dass Charon ihm immer dieselbe Seite zuwendet und gleichzeitig, dass Charon sich mit der selben Geschwindigkeit um Pluto bewegt, wie dieser sich dreht.
Charon und Pluto sind so miteinander gekoppelt, als wären beide fest mit einer Stange verbunden.
Dem Erde-Mond-System wird dieses Schicksal auch einst beschieden sein, denn Ebbe und Flut bremsen das System mit der Zeit ab. Ist dieses Gleichgewicht erreicht, wird der Erdentag deutlich länger sein, der Abstand zum Mond auch, der Mond wird sich in der Äquatorebene der Erde befinden und der Mond wird lediglich noch von einer Stelle der Erde aus zu sehen sein. Ebbe und Flut gibt es dann nicht mehr, und auch keine Mondphasen.

Diese Mail soll aber nicht mit einem Horrorszenario enden. Bis dieses eintritt vergeht noch seeeeeehr viel Zeit.

Liebe Grüße

Gerhard.

Die Internationale Astronomische Union und der Planet, der keiner mehr sein darf


Liebe Leserinnen und Leser,

Anknüpfend an meinen voran gegangenen  Artikel zur Einladung  auf dem Kongress der Internationalen Astronomischen Union in Wien befassen wir uns heute etwas näher damit, was die Internationale Astronomische Union (IAU) ist, und welch gewichtige Entscheidungen sie treffen kann.

Die Internationale Astronomische Union (IAU) ist eine von vielen Welt weiten wissenschaftlichen Vereinigungen. Die große Wissenschaft spielt sich heutzutage international ab. So sind beispielsweise an der ISS weit mehr als 100 Länder beteiligt. Ebenso verhält es sich mit dem gigantischen LHC in Cern.

Das legt nahe, dass viele wissenschaftliche Disziplinen sich international vernetzen, um derlei Großprojekte überhaupt stemmen zu können.

Die Internationale Astronomische Union (IAU; französisch Union astronomique internationale, UAI) ist eine 1919 in Brüssel gegründete weltweite Vereinigung von Astronomen mit Sitz in Paris. Ihr Ziel ist die Förderung der Astronomie und ihrer Forschung durch internationale Zusammenarbeit. Sie ist neben anderen ähnlichen Organisationen für andere Wissenschaftszweige ein Mitglied des Internationalen Wissenschaftsrats, der seinen Sitz ebenfalls in Paris hat. Mit dem Stand von November 2008 hat die IAU 9623 Einzelmitglieder aus weltweit 86 Ländern sowie 65 nationale Mitglieder, das heißt, astronomische Gesellschaften und Akademien.

Quelle war hier Wikipedia.

Früher, vor der Globalisierung und wo die Welt noch nicht so „klein“ war, wie heute, schlossen sich Wissenschaftler eher zu nationalen Vereinigungen zusammen. Ein Beispiel hierfür ist die Royal Society in Großbritannien, die mit ihrer Gründung im Jahr 1660 zu den ältesten wissenschaftlichen Vereinigungen der Welt gehört.

Deutschland hat mit der Astronomischen Gesellschaft, die meine Arbeit derart schätzte, dass sie mich 2013 als Mitglied aufnahm, auch eine der ältesten astronomischen Vereinigungen.

Die Astronomische Gesellschaft (AG) ist der Fachverband der deutschen Astronomie/Astrophysik. Sie wirkt als Förderer von Wissenschaft und Forschung, stärkt den Austausch ihrer Mitglieder untereinander und befördert die Verbreitung wissenschaftlicher Erkenntnisse in öfffentlichkeit und im Bildungswesen.
Sie wurde bereits 1861 in das Vereinsregister eingetragen und hat ihren Sitz in Hamburg.

Schon damals suchte man stets nach Planeten. Nicht unbedingt nach extra terestrischen, dafür hätten die damaligen Messinstrumente niemals gereicht, sondern in unserem Sonnensystem.
Um möglichst viele Astronomen zu dieser Suche zu vereinen, gründete man um 1800 eine internationale Vereinigung, weil man einen Planeten zwischen Mars und Jupiter vermutete.
Dieser vermeindliche „Planet“ ist der Asteroid Ceres. Es ist absolut natürlich, dass man in der großen Lücke zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter noch einen Planeten wähnte. OK, es gibt keinen, aber diese Lücke ist durchaus nicht leer, denn sie beinhaltet den Asteroidengürtel.

Ein weiteres Großprojekt zu dieser Zeit war die Kartographie des Himmels. Hierfür hatte die Pariser Sternwarte 1887 das „Carte du Ciel-Projekt“ ins Leben gerufen.

Ende des 19. Jahrhunderts organisierte der Amerikanische Sonnenforscher George Ellery Hale eine Konferenz, auf der die Idee entstand, etwas internationales zu gründen.

Interessant an dieser ersten internationalen Organisation war, dass es ihnen ein Anliegen war, dass Wissenschaftler so nützlich wie möglich im Krieg eingesetzt werden konnten.
So wurden astronomieerfahrene Soldaten dazu angehalten, nachts, wenn nicht gekämpft wurde, Himmelsbeobachtungen durchzuführen. Das mag vielleicht etwas makaber klingen, aber andererseits dürfte es für viele begabte Wissenschaftler auch eine wichtige Ablenkung ihres grausamen Tagesgeschäftes gewesen sein.

Wie auch immer.
Hier wird offenbar, wie wichtig internationale Kooperationen gerade in der Astronomie sind. Der Himmel ist viel zu groß, um alleine erforscht zu werden. Schon alleine deshalb nicht, weil man nicht gleichzeitig als einzelner jeden Punkt des Himmels beobachten kann.

Nun entwickelten sich über mehrere Stufen und zwischen den Weltkriegen hindurch diverse wissenschaftliche Vereinigungen. Als Gründungsdatum der IAU wird der 28.07.1919 angegeben. Wegen des ersten Weltkrieges konnten Deutschland und Österreich zunächst nicht beitreten. Deutschland weigerte sich sogar, weil es sich hier nicht unterordnen wollte. Dies wurde aber etwas „aufgeweicht“, indem die Organisatoren 1928 einzelne Deutsche Astronomen zum Kongress nach Leiden einluden.

Danach folgte erst einmal der zweite Weltkrieg. Deutschland wurde schließlich 1951 Mitglied der IAU und Österreich folgte 1955.

Schön ausführlich ist die Entstehung der IAU in einer der letzten Folgen der Sternengeschichten von Florian Freistetter erklärt.

http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2018/08/31/sternengeschichten-folge-301-die-internationale-astronomische-union/“>http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2018/08/31/sternengeschichten-folge-301-die-internationale-astronomische-union/

Lasst mich jetzt an einem der prominentesten Beispiele erläutern, welch weitreichende Entscheidungen die IAU treffen kann.
Ins Gerede ist die IAU im August 2006 gekommen, als sie auf ihrem Kongress in Prag den Entschluss fasste, dass Pluto künftig kein Planet mehr sein darf, sondern nur noch ein Zwergplanet ist.

Ach, wie mühsam haben wir noch in der Schule die Namen der neun Planeten uns eingepaukt. Eine große Hilfe hierbei war der Satz:

„Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten“.

Die Anfangsbuchstaben der Planetnamen entsprechen denen, der Wörter dieses Satzes:

„Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto“.

Und Pluto darf jetzt nicht mehr mitmachen? Dann wissen wir ja gar nicht mehr, was für neun Objekte unser Vater all sonntäglich erklärt.

Naja, jetzt musste man den Satz auf die verbleibenden acht Planeten reduzieren.
Er heißt nun:
„Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unseren Nachthimmel.“

Auch schön, denn dort gibt es noch deutlich mehr erklärenswertes, als nur unsere acht Planeten, von denen höchstens sechse, einschließlich der Erde  mit bloßem Auge zu sehen sind.

Eine berechtigte Frage in diesem Zusammenhang ist die, wie so denn plötzlich Zweifel hochkochen, was denn nun ein Planet sein soll, und was nicht.

Das hat sich doch schon seit den alten Griechen und noch davor nicht mehr geändert. Es kam halt lediglich immer mal wieder ein neuer Planet hinzu. Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn sind mit bloßem Auge sichtbar. Zu alter Zeit sowieso, als es noch keine Lichtverschmutzung gab. Für die Entdeckung des Uranus, der am 13. März 1781 von William Herschel und vermutlich mit Unterstützung seiner Schwester Lucrezia, entdeckt worden war, brauchte man schon ein starkes Spiegelteleskop. Sterne sind so weit weg, dass sie selbst im Teleskop zwar heller, aber letztlich doch nur als nadelstichartige Punkte zu sehen sind. Ein Planet hingegen präsentiert sich als Scheibchen, das über einige Beobachtungsnächte hinweg, seine Position am Sternenhimmel verändert. Außerdem bildet das Scheibchen keinen Schweif aus, so dass mit der Zeit ein Komet ausgeschlossen werden kann. Durch die Veränderung der Position stellte Herschel sehr bald fest, dass es sich hier um einen bis dato unsichtbaren Planeten handeln muss, der unsere Sonne umkreist.

Die beiden letzten Planeten, Neptun und damals noch Pluto, wurden nicht durch Sicht entdeckt. Sie verrieten sich, indem sie durch ihre Schwerkraft die anderen sichtbaren Planeten in ihren Bahnen leicht störten.

Heutzutage sind die Teleskope natürlich so stark, dass man auch diese beiden letzten  bei guten Bedingungen als Scheibchen wahrnehmen kann. Heutige Teleskope lösen sogar ferne Galaxien, Nebel und Sternhaufen in ihre einzelnen Sterne auf, und es gibt weitere Verfahren, mehr über ihre Beschaffenheit und Oberflächen zu erfahren.

Trotzdem. Wieso plötzlich diese Aufregung um den Planetenstatus des Pluto?

Außer Kometen, die plötzlich mit ihren prächtigen Schweifen scheinbar aus dem Nichts auftauchten, nahezu geradlinig durch die Sternbilder zogen und wieder verschwanden, gab es nichts weiter außer den Planeten mit ihren Monden in unserem Sonnensystem. Das änderte sich jedoch mit der Entwicklung immer stärkerer Messinstrumente. Da waren plötzlich unzählige Asteroiden zwischen Mars und Jupiter zu sehen. Diese bilden den Asteroidengürtel und stellen quasi die Schneegrenze in unserem Sonnensystem dar, weil es jenseits von ihnen eisige Planeten gibt, wobei weiter innen die Steinplaneten Merkur, Venus, Erde und Mars ihre Bahnen um die Sonne ziehen. Und damit nicht genug. Es wurde auch ein weiterer Asteroidengürtel jenseits des Neptun entdeckt, der Kuiper-Gürtel, benannt nach dem Astronomen Gerard Peter Kuiper (1905–1973). Bei so vielen neu gefundenen Objekten, musste man sich ernsthaft überlegen, was denn nun ein Planet, was ein Zwergplanet und was schließlich nur einer unter vielen Asteroiden sein soll.

Auslöser für diese Diskussion war die Tatsache, dass man zunehmend Himmelskörper im oder am Rand unseres Sonnensystems fand, die Pluto durchaus ebenbürdig in Form und Größe sind. Da gibt es beispielsweise das Kuiper-Objekt Xena, das größer als Pluto ist.

Außerdem war Pluto sowieso etwas seltsam.

Da haben wir von innen nach außen vier Steinplaneten, Merkur, Venus, Erde und Mars. Dann kommen die vier Gasplaneten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Und jetzt kommt noch so ein Winzling, kleiner als unser Mond, bestehend aus Eis und Stein, der sich zudem noch auf einer sehr exzentrischen Bahn bewegt, dessen Bahn zudem noch gegen die Ekliptik ziemlich gekippt ist und der quasi auf seiner Bahn entlang rollt, weil seine Achse derart gegen  seine Umlaufbahn geneigt ist.

Und so traf sich 2006 im August die IAU zu ihrem Kongress in Prag, um diese Frage ein für allemal zu klären.

Zunächst einmal wurde von einer ausgewählten Expertenrunde ein erster Entwurf zur Abstimmung vorgelegt. Doch der wurde sehr kritisiert.
Nach diesem Entwurf sind Planeten Himmelskörper, die folgendes erfüllen müssen:
1. so viel Masse haben, dass sie durch Eigengravitation in eine runde Form gezwungen wurden. Was leichter ist, hat eher eine Kartoffelform und ist auf jeden Fall nicht rund.

2. einen Stern umkreisen, ohne selbst Sterne oder Monde, also Trabanten anderer Planeten zu sein. Ohne Monde haben wir Merkur und Venus. Auf diese beiden trifft aber Teil eins der Definition zu. Sie sind schwer genug, um Rund zu sein.

Nach dieser Definition hätte Pluto seinen Status als Planet behalten, es wären aber noch zahlreiche andere Himmelskörper in Frage gekommen, zum Beispiel Ceres und Xena.  Es wäre äußerst unpraktisch, müssten wir vielleicht gar dutzende oder mehr Planetennamen auswendig lernen. Wie lang wäre dann die Eselsbrücke, der Merksatz?

Innerhalb der vollwertigen Planeten sollte in zwei Gruppen aufgeteilt werden: die klassischen Planeten von Merkur bis Uranus und die Zwergplaneten wie Pluto, Ceres oder Xena.
Für diesen Entwurf einer Definition, ließ sich keine Mehrheit finden.
Stattdessen einigte man sich auf folgende neue Definition von Planeten:

1. Diese Planetendefinition gilt nur für unser Sonnensystem.
Das ist schade, dass man nichts fand, was für alle Sternsysteme gelten könnte. Vielleicht wird das im Zuge der Neuentdeckung von Planeten, die um andere Sterne kreisen, nochmal irgendwann neu aufgerollt werden müssen.

2. Ein Planet soll ab jetzt nur noch ein Körper sein, dessen Masse der Gesamtmasse aller anderen Körper in seinem Bahnbereich übertrifft. Will sagen, der auf seiner Bahn zumindest einigermaßen aufgeräumt hat.

Gerade letzteres trifft auf den Pluto nicht zu. Er bewegt sich im Kuiper-Gürtel mit zahlreichen anderen Himmelskörpern.

In unserem Sonnensystem gibt es also nur noch die acht klassischen Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, sowie Zwergplaneten, Monde und Kleinkörper. Pluto, Charon und Ceres sowie das kürzlich entdeckte Himmelsobjekt Xena sind Zwergplaneten und damit keine Planeten.

Als Kleinkörper gelten Asteroiden, Kometen und andere Objekte geringer Größe, die keine Monde sind und die Sonne umkreisen.

Bis heute entfacht die Diskussion um diese Definition immer mal wieder. Die Degradierung Plutos zum Zwergplaneten dürfte vor allem die Amerikaner tief getroffen haben, denn Pluto war der einzige Planet, der von einem Amerikaner entdeckt worden war.

Es standen noch andere Definitionen zur Auswahl, die bis heute immer mal wieder in Erwägung gezogen werden.

Das würde uns aber hier zu weit führen. Der Artikel soll ja nur beispielhaft zeigen, zu welch folgenschweren Entscheidungen die IAU, die mich eingeladen hat, bemächtigt ist.

Ich denke, es ist schade, dass Pluto nicht mehr dabei sein kann, aber die Zeiten ändern sich und durch die verbesserten Instrumente auch die Grundvoraussetzungen, die eventuell alte lieb gewonnene Definitionen in Frage stellen.

Wie oft wurde, was für uns viel folgenschwerer war, der Mensch von seinem Platz im Universum vertrieben.

Vom Mittelpunkt des Sonnensystems an den Rand, Dann war unsere Sonne nur noch ein Stern unter vielen, Wir waren kein Mittelpunkt im Universum mehr, und fristen unser Dasein am Rand einer Galaxie unter milliarden anderer. Als Trost für Pluto, werde ich einen meiner nächsten Artikel dem Pluto, seinen Monden und seiner Schönheit widmen.

Es grüßt euch bis zum nächsten Mal

Euer Gerhard.

Die Hundstage


Liebe Leserinnen und leser,

 

Hier noch auf die Schnelle ein Artikel für die brüllende Hitze:

Inhaltgeber hierfür war vor allem Wikipedia.

 

 

Als Hundstage werden im Volksmund in Europa die heißen Tage im Sommer, in der Zeit vom 23. Juli bis zum 23. August, bezeichnet, obwohl der Begriff Hundstage in Verbindung des heliakischen Aufgangs des Sirius ursprünglich nicht mit der Jahreszeit vom 23. Juli bis zum 23. August verbunden war.

Namensgebend ist das Sternbild Großer Hund (Canis Major). Der Stern Muliphein stellt den Kopfanfang des Sternbildes dar, ist aber so lichtschwach, dass er erst bei voller Dunkelheit zu sehen ist. Sirius erscheint als hellster Stern bereits in der Morgendämmerung. Mit Aludra ist es dann vollständig aufgegangen.
Vom Aufgang des Sternbildes Großer Hund bis zur Sichtbarkeit als Gesamteinheit vergehen 30 bis 31 Tage, woher sich deshalb die Bezeichnung „Tage vom großen Hund“ (Hundstage) ableitet.
Das Römische Reich ist verantwortlich für die Zeitansetzung (23. Juli bis 23. August) der Hundstage (lateinisch dies caniculares). Am Anfang der Römischen Königszeit erfolgte der sichtbare heliakische Aufgang von Sirius in Rom am 26. Juli, zu Zeiten von Julius Cäsar im Jahr 46 v. Chr. am 1. August.
Im altägyptischen Kalender nahm Sirius als Verkörperung der Göttin Sopdet sowie als Bringer der Nilschwemme im dritten Jahrtausend v. Chr. einen besonderen Rang ein. Das gleiche Ereignis wurde später von den Griechen als heliakischer Aufgang bezeichnet, was so viel wie ‚mit der Sonne (Helios) aufgehend‘ bedeutet.
Die Griechen erklärten den Zusammenhang zwischen der Wiederkehr des Sirius und den Tagen der größten Sommerhitze durch den folgenden Mythos: Die Verschmelzung des Sonnenlichts mit dem Feuer des Sirius sei Ursache der großen Hitze.
Arabische Astronomen bezeichneten die in flirrender Sommerhitze besonders häufig erscheinenden Fata Morgana gar als den vom Himmel tropfenden Speichel des Hundssterns.

Die Eigenbewegung des Sternbildes Canis Major und die Präzession der Erde sind dafür verantwortlich, dass sich die Zeit der Hundstage um etwa 4 Wochen verlagert hat. In Deutschland kann der heliakische Aufgang des Sirius erst frühestens ab dem 30. August beobachtet werden und ist damit jetzt ein Zeichen für den nahenden Herbstanfang. Entsprechend der alten Tradition werden aber immer noch die heißesten Wochen des Jahres als „Hundstage“ bezeichnet.

Erklärung Präzessionsbewegung der Erde:
Präzessionsbewegung der Erde meint, dass unsere Erde sich nicht nur um sich selbst und um die Sonne dreht, sondern einem Kreisel gleich taumelt.
Diese Taumelbewegung sorgt dafür, dass der Frühlingspunkt langsam durch den Tierkreis wandert. Das bedeutet, dass die Erdachse zum Zeitpunkt der Tag-Nacht-Gleiche, sich langsam gegen den Fixsternen-Himmel verschiebt.
Etwa alle 2000 Jahre befindet sich der Frühlingspunkt in einem anderen Sternbild.
Noch nicht lange her, wechselte der Frühlingspunkt von Sternbild Fisch in das Sternbild Wassermann.
Esoterisch veranlagte Menschen sehen in diesem Wechsel immer eine Zeit der Umwälzung und Veränderung, wie beispielsweise die New-Age-Bewegung in den sechziger Jahren des letzten Jahrhunderts.

Sternschnuppen Sehen und Hören


Liebe Leserinnen und Leser,
Heute geht es um Sternschnuppen im Sommer, um die Perseiden. Es geht auch darum, wie man sie sehen, aber auch hören kann.

„Wie bitte, hören?“ Ja, genau, hören.

 

Die Perseiden oder auch Laurentiustränen, Tränen des Laurentius genannt, sind ein jährlich im Sommer wiederkehrender Meteorstrom, der in den Tagen um den 12. August ein deutliches Maximum an Sternschnuppen aufweist. Der scheinbare Ursprung dieses Stroms, liegt im namensgebenden Sternbild Perseus.

Das Sternbild soll die Gestalt des griechischen Helden Perseus darstellen, der die tödliche Medusa besiegte. Der Stern Algol repräsentiert das abgeschlagene Medusenhaupt, das er in der Hand hält.

Perseus gehört zu den 48 klassischen Sternbildern, die von Ptolemäus beschrieben wurden.
Bereits im Mittelalter hatten arabische Astronomen die eigenartige Verdunklung des Sterns Algol beobachtet. Der Name leitet sich aus dem arabischen Ras al Ghul ab und bedeutet Haupt des Dämonen.

In meinem Buch im Kapitel „Wissenschaftler mit vier Sinnen“ berichte ich über den gehörlosen Astronomen John Goodricke, der sich mit Sternen beschäftigte, die ihre Helligkeit ändern.
Zurück zu den Perseiden:

Vom 17.Juli bis zum 24. August kann vermehrt mit Sternschnuppen gerechnet werden.

Diesmal fällt das Maximum, die Nacht vom 12. auf den 13.08. auf kurz nach Neumond, denn amm 11.08. findet, leider nicht bei uns,  eine partielle Sonnenfinsternis statt, die es nur bei Neumond geben kann.

Für Sternschnuppenjäger bedeutet das, dass der Himmel nicht störend vom Mond aufgehellt wird. Somit steigen die Chancen, Sternschnuppen zu entdecken.
Am besten beobachtet man die Sternschnuppen an einem möglichst dunklen Ort auf dem Land, wo kein Stadtlicht stört. Man legt sich am besten auf eine Wiese auf den Rücken und wendet nach Mitternacht den Blick gen Osten, also in Richtung Erddrehung. Man dreht sich dann quasi mit der Erde in den Meteorschauer hinein.

Am besten sichtbar sind die Perseiden auf der Nordhalbkugel.
Hörbar sind die Perseiden zumindest für Amateurfunker, die einen Empfänger und eine passende Antenne besitzen, auch.

Diese Disziplin des Amateurfunks nennt man Meteor Scatter.

Das ist dann auch wieder mal was für „Das Ohr am Teleskop“.
Wer einen passenden Empfänger und eine Antenne besitzt, kann das Französische Radar-Signal des Weltraumradars GRAVES benutzen. Dieses französische Radarsystem sendet auf 143,050 MHz einen Dauerträger, Dauerton, der über Phasenarray-Antennen den Himmel “abtastet”. Meteoriten, aber auch andere Objekte (Flugzeuge, Satelliten, die ISS, der Mond) reflektieren das Signal und streuen es in alle Richtungen, und diese Reflexionen können dann in Europa gut empfangen werden. Anhand der Doppler-Abweichung erkennt man dann, welches Objekt das Funksignal reflektiert hat: der Mond oder Flugzeuge bewirken eine sich nur langsam ändernde Dopplerabweichung, bei Objekten in Erdumlaufbahn ändert sich die Abweichung schnell, und bei Meteoriten extrem schnell.

Als Einstieg in den Empfang von Signalen des GRAVES Radars empfiehlt es sich, den Aufsatz von Rob Hardenberg, mit Rufzeichen PE1ITR, zu lesen.

Dank @dbsv-jugendclub gibt es hier einen Link, wie sich das anhört.
„Sternschnuppen hören“

Was sind nun die Perseiden?

Die Perseiden bestehen aus dem, was der Komet 109P/Swift-Tuttle. bei seinen letzten Besuchen durch erwärmung, schmelzen etc. verloren hat.
Er erscheint ungefähr alle 130 Jahre und entfernt sich dann stets etwas schlanker, als er vorher war. Das nächste Mal wird er um das Jahr 2126 erwartet. Ganz genau kann man das bei Kometen nie sagen, weil ihre Bahn von den Planeten gestört werden können, bzw. sie selbst ihre Bahn ändern, wenn sie aktiv sind. Dann wirkt sich die Aktivität wie kleine Schubdüsen aus.
Die Erde kreuzt auf ihrer Bahn immer um den 12. August die Staubspur, die dieser Komet im All hinterlässt, wenn er vorbei kommt. Die Staubteilchen treffen dabei mit hoher Geschwindigkeit auf die Atmosphäre und bringen die Luftmoleküle zum Leuchten. Die Sternschnuppe ist daher nicht das verglühende Staubkorn selbst, sondern wird durch das Rekombinationsleuchten der ionisierten Luft sichtbar.

Momentan werden die zu erwarteten Sternschnuppen jedes Jahr immer weniger, weil zum einen schon viel in der Erdatmosphäre verglühte und zum anderen sich der Kometenstaub, immer mehr verteilt und somit ausdünnt.

Es wird Zeit, dass er mal wieder vorbei kommt, und seine Bahn für uns mit neuem „Sternenstaub“ auffüllt.

Eines Tages wird der Komet vollständig aufgelöst sein.

Dann wird es die Perseiden nicht mehr geben, weil kein Nachschub an Staub mehr kommt.

Die erste überlieferte Beobachtung der Perseiden fand vor etwa zwei Jahrtausenden in China statt. Danach gibt es Berichte aus Japan und Korea. In Europa stammt die erste bekannte Beobachtung aus dem Jahr 811.
Da das Erscheinen der Perseiden mit dem Fest des Märtyrers Laurentius am 10. August zusammenfällt, der im Jahre 258 das Martyrium auf einem glühenden Rost erlitt, werden sie im Volksmund auch Laurentiustränen oder Tränen des Laurentius genannt. Kurz vor seinem Tod soll Laurentius der Legende nach seinem Widersacher, dem römischen Kaiser Valerian, die folgenden Worte gesagt haben: „Du armer Mensch, mir ist dieses Feuer eine Kühle, dir aber bringt es ewige Pein.“
Hach, wie ist das einfach nett, wenn man in der Astronomie so schön vom Höckchen auf’s Stöckchen kommt.

Jetzt wünsche ich ihnen und euch viele schöne klare Sommernächte mit vielen Sternschnuppen und Wünschen, die dann in Erfüllung gehen.

 

Ihr und euer Gerhard.

Droht Gefahr durch Astroiden aus dem All?


Liebe Leserinnen und Leser,

immer am 30.06. ist Asteroid Day. Bis vor wenigen Wochen wußte ich auch nicht, dass es so einen Tag überhaupt gibt. Naja, wofür gibt es denn keinen Tag…
An diesem Tag laufen viele Veranstaltungen, an Sternwarten, der ESA, und sonstigen Einrichtungen, die sich irgendwie mit Weltall und, Astronomie und dann natürlich auch mit Asteroiden, die uns bedrohen könnten, befassen.
Am Asteroid Day jährt sich ein Ereignis, das durch einen einschlagenden Asteroiden verursacht wurde.

das Tunnguska-Ereignis.

Das Tunguska-Ereignis bestand aus einer oder mehreren sehr großen Explosionen (daher auch Tunguska-Explosion am 30. Juni 1908 im sibirischen Gouvernement Jenisseisk, der heutigen Region Krasnojarsk, deren Ursache sich bisher nicht zweifelsfrei klären ließ. Das Ereignis fand in der Nähe des Flusses Steinige Tunguska (Podkamennaja Tunguska) im Siedlungsgebiet der Ewenken statt.
Als wahrscheinlichste Ursache gilt der Eintritt eines Asteroiden – des nach der Region benannten Tunguska-Asteroiden – oder eines kleinen Kometen in die Erdatmosphäre, wo er in einigen km Höhe explodierte. Nach neueren Erkenntnissen ist auch eine vulkanische Eruption nicht auszuschließen. Es gab sogar Spekulationen darüber, dass es ein kleines Schwarzes Loch oder gar eine außerirdische Lebensform gewesen sein könnte…
Zum Glück fand das Ereignis in relativ unbewohntem Waldgebiet statt. Aber noch Jahrzehnte danach waren, sind vielleicht die Schäden noch sichtbar.

Und noch einer:

Der Meteor von Tscheljabinsk war ein am 15. Februar 2013 um etwa 9:20 Uhr Ortszeit (4:20 Uhr MEZ) weithin sichtbarer Meteor in der Tscheljabinsker Oblast rund um die Stadt Tscheljabinsk im russischen Ural nachdem ein Meteoroid bzw. kleiner Asteroid in die Erdatmosphäre eingetreten war.
Es handelte sich um den größten bekannten Meteor seit über 100 Jahren.
Bisher einmalig für einen Meteoritenfall war die hohe Zahl der verletzten Personen von rund 1500 – die meisten allerdings durch splitterndes Fensterglas.

Weitere Katastrophen

Viele werden schon davon gehört haben, dass vor 65 Mio Jahren ein großer mehrere Kilometer durchmessende Asteroid auf dem Amerikanischen Kontinent auf die Erde aufgeschlagen ist. Durch den Einschlag wurde so viel Staub, Ruß und anderes in die Atmosphäre geschleudert, dass sich die Sonne derart verfinsterte, dass es eine dramatische Klimakatastrophe mit Abkühlung gab, an welche sich die gigantischen Saurier nicht rasch genug anpassen konnten, und vermutlich auch große Teile ihrer Nahrungskette verloren. Man geht von mindestens drei derartiger Katastrophen aus, die entweder einen Neustart des Lebens bedeuteten, quasi ein „Reset Evolution“ oder gravierende Veränderungen zeitigten…

Das Nördlinger Ries ist ein Becken, das auch auf einen etwa 2 km großen Asteroiden schließen lässt. Es gibt noch weitere Krater, die diesen Ursprunges sind. Auf der Erde sind die manchmal gar nicht so leicht zu finden. Wind, Wasser, Vulkanismus und sonstige Beben formen die Erde stets um. Ihre Oberfläche ist somit allenfalls verwischte Erdgeschichte.

Das große Bombardement

vor 4,5 Milliarden Jahren, als unser Sonnensystem gerade am Entstehen war, gab es noch deutlich mehr Asteroiden und somit auch mehr Kollisionen. Die meisten Brocken haben sich zu den Steinplaneten geballt, aber es ist schon noch einiges übrig, z. B. im Asteroidengürtel, der sich zwischen Mars und Jupiter befindet und die inneren Steinplaneten von den äußeren Gasplaneten trennt.

Vermutlich erlitt unsere Venus einen fürchterlichen Zusammenstoß. Sie erleidet momentan eine enorme Klimakatastrophe in Form eines Treibhauseffekts. Außerdem scheint sie auf dem Kopf zu stehen, denn sie dreht sich sehr langsam falsch herum um sich selbst. Eine Kollision könnte sie auf den Kopf gekippt haben und der Einschlag verursachte dann dieses extreme Klima.

Unser Mond ist extrem verkratert. Da es auf ihm keine Eruption gibt, ohne Wasser, Luft und Bodenaktivität, kann man an seinen Wunden und Narben viel darüber sagen, wie dieses Bombardement mal gewesen sein muss.
Auch er ist, darf man einigen Theorien glauben, durch eine Kollision eines riesigen Objektes mit der Erde, entstanden und wurde nicht von der Erde eingefangen.

Da sich das Sonnensystem mehr und mehr geordnet hat, nahm dieses Bombardement stets ab. Somit lässt sich über die Kraterhäufigkeit das Alter eines Körpers bestimmen, der keine, wie auch immer geartete, Aktivität besitzt.

Müssen wir uns sorgen?

Nichts desto Trotz zeigen uns obige Ereignisse, dass es durchaus sinnvoll sein könnte, sich mit der Möglichkeit weiterer, vielleicht dann gefährlicherer, Einschläge zu beschäftigen. Jede Sternschnuppe, möge sie die Wünsche des Betrachters erfüllen, ist uns eine ungefährliche Mahnung darüber, dass permanent Staub, Trümmer, Steinchen, auf die Erde fallen. Im Falle der Schnuppe, ist das völlig harmlos und kann entspannt unter „Einfach schön“ geführt werden.
Wächst sich so ein Bröckchen allerdings mal in den Bereich so um viele Meter bis gar Kilometer aus, dann wird es, wenn man das Teil nicht vorher mit einem Teleskop entdeckt, um Maßnahmen einzuleiten, eventuell gefährlich.
So ein zwei bis drei Kilometer großer Brocken in Mitten Deutschlands, dann wäre von Deutschland vermutlich nicht mehr viel übrig. Unvorstellbar, wenn so etwas in eines unserer Ballungszentren fiele.
Dass die Erdoberfläche zu etwa 3/5 von Wasser bedeckt ist, macht die Situation nicht unbedingt besser. So ein Brocken würde einen enormen Tsunami verursachen, der viele Küsten treffen könnte.

Andererseits ist es so, dass die Zeit, bis so etwas vielleicht mal in tausenden Jahren geschieht, nicht unbedingt gegen uns arbeitet. Die Teleskope, die Himmelsdurchmusterung und Messgeräte, wie Radar, werden immer empfindlicher und präziser. Schon Brocken mit wenigen Metern Durchmesser können entdeckt werden, in so fern sie sich auf der Nachtseite der Erde befinden, damit sie von der Sonne angestrahlt werden können.
Gegen die Sonne ist die Erkennung deutlich schwieriger. Das können wir bei Neumond erleben.Wir sehen den vor der Sonne stehenden Mond nicht, weil er völlig von der Sonne überstrahlt wird.

So weit, so gut. OK, wir können immer kleinere Asteroiden früh genug erkennen, um Maßnahmen zu ergreifen.

Was tun?

Gibt es diese Maßnahmen? Was können wir überhaupt tun? Wer koordiniert einen derartigen Katastrophenfall?

Desto größer ein drohender Asteroid ist, desto früher werden wir ihn erkennen, was uns Zeit verschafft, die wir dann aber auch dringend brauchen werden und wo keine kleinste Einheit davon ungenutzt verstreichen sollte.
Wir sprechen hier von Jahren, Jahrzehnten und mehr, bei mehreren Kilometer großen Objekten.
Wie gesagt. Die kleineren entdeckt man zwar später, aber es geht längst nicht so viel Gefahr von ihnen aus.

Stellen wir uns einen großen mehrere Kilometer im Durchmesser, Asteroid vor.
Zunächst mal wird er entdeckt, so gut es geht vermessen, und beobachtet. Durch immer längere Beobachtungszeit wird immer klarer, wie seine Bahn verläuft.
Zum Glück ist es meist so, dass ein anfänglicher Kandidat für eine mögliche Kollision, sich später als doch nicht so gefährlich erweist, weil man mehr und mehr Aussagen über seine Bahn treffen kann.
Hierfür gibt es bei der ESA Datenbanken über Asteroiden. Es prägt sich hier dann tatsächlich eine Art Hitparade aus, welche Kandidaten die ersten Plätze belegen. Das ändert sich, desto mehr man über einen Asteroid, sein vermutetes Gewicht und seine Bahn weiß.
Natürlich ist es so, dass ein anfänglich für harmlos befundener Brocken in der Hitliste aufsteigen könnte, weil man merkt, „Hoppla“, der könnte ja doch …
Das geschieht aber sehr selten, weil es einfach im leeren Raum so ist, dass sich zwei Körper sehr selten treffen.

Außerdem bewahrt uns in den meisten Fällen unser „Staubsauger“ Jupiter davor, weil er durch seine enorme Gravitations-Wechselwirkung sich der Störenfriede entweder entledigt, indem er sie aus dem Sonnensystem wirft, bzw. sie sich gleich selbst einverleibt oder ihre Bahn so verändert, dass sie nimmermehr uns in die Quere kommen können.
Also, zurück zu unserer Entdeckung. Was machen, wenn einer sich verdammt gefährlich weit oben auf der Hitliste befindet.
Desto mehr Zeit man hat, desto mehr Technik Missionen etc. kann man zu der Gefahrenquelle schicken.
Im ersten Schritt sollte sich die Menschheit vereinen, Russland, USA, China, etc. Es geht dann nur noch um ein Ziel, den Asteroiden abzuwehren. Da müssen dann alle anderen Feden hintan stehen.
Es zeigt sich ja, z. B. auf Konferenzen, auf der Raumstation etc. dass dieses auf wissenschaftlicher Ebene durchaus schon sehr erfolgreich funktioniert.
Nun wird jede Weltraumnation im Sinne der Rettung der Welt zunächst mal eine Erkundungsmission hin schicken, bzw. einer macht das stellvertretend, und um die Kosten zu reduzieren, für alle.
Diese Mission wird Klarheit darüber bringen, wie man dem Asteroiden am effektivsten auf den Leib rückt.
Ganz wichtig ist an dieser Stelle, dass man analysiert, wie seine Oberfläche beschaffen, er in seinem Inneren aufgebaut ist, und woraus er im wesentlichen besteht.
Danach kann man dann die geeignete Maßnahme ergreifen, um ihn aus dem Weg zu räumen.
Ist das Objekt stabil und hart, dann könnten einige gleichzeitig mit Raketen abgefeuerte Projektile den Asteroid leicht aus seiner Bahn lenken. Das muss nicht viel sein. Auf die Entfernung summiert sich das und reicht, dass wir verschont bleiben.
Mit der Dard-Mission wurde inzwischen an einem kleinen Doppelasteroid gezeigt, dass das prinzipiell funktionieren kann.

Wäre das Objekt eher porös, wie z. B. Juri, dann wäre diese Art der Problemlösung vielleicht sogar äußerst kontraproduktiv und würde die Gefahr verschlimmern und unkalkulierbarer machen. Das Objekt könnte in viele Teile zerbrechen, von welchen jedes dann für sich eventuell wieder eine potentielle Gefahr darstellte.
In den meisten Fällen dürfte es zielführender sein, den Asteroid möglichst am Stück zu belassen.

Es gibt Studien der ESA, die erforschten, ob man ein relativ schweres Raumschiff starten könnte, das über Jahre oder Jahrzehnte parallel zum Asteroid fliegen könnte, um ihn nach und nach mittels Gravitation ganz leicht von seiner Bahn weg zu ziehen. Das ist gar nicht so einfach. Die Düsen dieses Raumschiffs dürfen beispielsweise nicht den Asteroid anblasen, weil das ihn ja in die entgegen der gewollten Richtung schieben würde.

Eine weitere spannende Überlegung wäre, ob man den Asteroid zumindest zur Hälfte oder so, anmalen sollte. Das führte dazu, dass sich die Absorbtion des Sonnenlichts veränderte. Dieses übt einen leichten Druck auf den Asteroid aus, der ihn, genügend Zeit vorausgesetzt, etwas aus seiner Bahn drücken sollte.

Es besteht auch die Möglichkeit, dass man den Asteroid mittels von einer Atombombe erzeugten Druckwelle verschiebt. Das bedeutet, dass man die Bombe nicht auf den Körper werfen würde, sondern davor zünden. Auf ihn werfen, könnte ihn ja zerbrechen lassen, was man nicht möchte.

Zum Glück kommt ein derartiges Ereignis äußerst selten vor. Nachteil daran ist, dass alle Politiker so ein Szenario auf die nächste Legislatur verschieben, weil es ja soooooo weit weg und unwahrscheinlich scheint.
Also bei kleineren Asteroiden würde man vermutlich keine Technikschlacht durchführen. Hier würde man evakuieren und sich so verhalten, wie man das bei einer Tornado-Warnung, einer Tsunami-Warnung u. Ä. täte.
Es gibt durchaus Notfallpläne dafür und durch den Einschlag von 2013 sind Politiker etwas für die Sache sensibilisiert, so dass Gelder für die Erforschung der Asteroiden-Frühwarnung und Abwehr bereitgestellt werden.

Wer das Thema der Asteroidenabwehr vertiefen möchte, dem sei Folge 71 des Podcasts @raumzeit von Tim Pritlove sehr empfohlen. Neben Wiki, habe ich diese Folge auch zur Erstellung dieses Artikels heran gezogen.
Asteroidenabwehr

Sommersonnenwende


Liebe Leserinnen und leser,

Hach, wie ist das praktisch, wenn man einen Text recyceln kann.

Bevor der beginnt, habe ich eine Frage:

Wieso fand, zumindest bei uns in Rheinstetten und anderswo die Sonnwendfeier diesmal schon am Samstag vor dem 21.06. stadt, und nich erst am 23.06., was viel näher dran wäre?

Genau, weil am Samstag, Deutschland spielt.

 

Und nun kommt der renovierte Text:

Für Sehende mag dieser Text eine etwas besondere Leseerfahrung sein, weil er nicht bebildert ist, was im Falle der Veranschaulichung sicher als sehr hilfreich empfunden würde. Lasst euch einfach mal auf diese verbalisierte Version ein. Es geht auch ohne Bilder…

 

Die meisten, die hier mitlesen wissen, was Sonnwend ist und wie unser Jahreslauf funktioniert,  Zumindest glauben sie es. Meine Erfahrung hierzu ist aber auch, dass vieles dazu dann doch nicht ganz so bekannt ist, wenn man auf den Zahn fühlt.
Deshalb hier das wichtigste zu Sonnwend und Jahreslauf.
Unsere vier Jahreszeiten rahmen unser Jahr ein.
Der Astronomische Frühling liegt immer um den 20.03. herum. Das ist dann auch der Tag, der Tag-Nacht-Gleiche. Das bedeutet, dass von diesem Tag an bis Sommersonnwend, um den 21.06. herum, die Tage stets länger als die Nächte sind. Nach Sonnwend kehrt sich der Prozess dann wieder um. Die Tage sind zwar bis zur Herbst-Tag-Nacht-Gleiche noch immer länger als die Nächte, werden aber stets kürzer.
Ab dem Herbst-Equinox, wie man diese Punkte auch nennt, sind dann die Nächte länger, als die Tage.  In Equinox steckt Equi für gleich.
Das verstärkt sich dann, bis zur Wintersonnenwende am 21.12. Von da an werden die Tage dann wieder länger. Im nächsten März, bei der Tag-Nacht-Gleiche beginnt dann der beschriebene Zyklus von vorn.

Dass Neujahr nicht mit einem dieser Equinox-Punkte zusammenfällt, hat historische Gründe.
Hier einige Spielarten für den Neujahrstag, die man normalerweise nicht so kennt:
• der Circumcisionsstil (von lateinisch circumcisio = Beschneidung Jesu am 8. Lebenstag) lässt das Jahr am 1. Januar von Weihnachten aus gesehen, beginnen
• der Annuntiationsstil (von lat. annuntiatio = Verkündigung der Empfängnis an Maria) am 25. März
• der Weihnachtsstil am 25. Dezember
• der Paschalstil (von lat. pascha = Ostern) zwischen dem 22. und 23. März und dem 25. April

Dies aber nur am Rande. Kehren wir zurück zur Sommersonnenwende und dem Lauf der Jahreszeiten.
Die offensichtlichste Bewegung unserer Erde ist ihre Drehung um sich selbst. Tagsüber nimmt man sie durch den Lauf der Sonne wahr und in der Nacht, indem sich die Sphäre der Sternbilder dreht.

Da man nicht spürt, dass sich die Erde dreht, ist es logisch, wenn man von einer ruhenden Erde, Geozentrisches Weltbild ausgeht.

Dass wir diese Drehung körperlich nicht wahrnehmen liegt daran, dass wir relativ zur Erde uns in Ruhe befinden.

Wieso die Annahme, dass die Erde ruht, nicht haltbar blieb, soll Inhalt eines anderen Beitrages über den Wandel des Weltbildes, werden.

 

Jeder bekommt es mit, dass die Tages- und Nachtlänge im Jahreslauf variiert und dass die Sonne im Sommer deutlich höher steigt, als im Winter. Das gilt für alle Erdbewohner nur mit dem Unterschied, dass wenn die einen Winter, die anderen Sommer haben.

Am wenigsten wirkt sich das am Äquator aus. Innerhalb des nördlichen und südlichen Wendekreises variiert der Sonnenhöchststand quasi nicht. Auf der Erde sind die Wendekreise die beiden Breitenkreise von je 23° 26′ 05″ (23,43472°) nördlicher (Wendekreis des Krebses) und südlicher (Wendekreis des Steinbocks) Breite. Auf ihnen steht die Sonne am Mittag des Tages der jeweiligen Sonnenwende im Zenit. Die Wendekreise haben vom Äquator je einen Abstand von 2609 km. Der Gürtel zwischen nördlichem und südlichem Wendekreis wird als die Tropen bezeichnet.

 

Wer einen Globus, ein Modell der Erde, hat, sieht, dass seine Dreachse stets schief zum Tisch, auf welchem der Globus steht, ist. Das ist auch im Weltall so. Die Erdachse ist gegenüber der Scheibe, Ekliptik, auf welcher sich alle Planeten bewegen, um ungefähr 23,4 Grad geneigt.
Wieso das so ist, kann man nicht genau sagen. Ein Planet kann gekippt werden z. B. durch einen Einschlag eines großen Asteroiden. Der Mond zieht und zerrt auch an der Erde.
Die Venus steht vermutlich durch so eine Katastrophe auf dem Kopf, denn sie dreht sich falsch herum und sehr langsam dazu um sich selbst. Außerdem muss sie ein Inferno erlebt haben, das ihren enormen Treibhauseffekt auslöste. Vielleicht sind durch einen Einschlag dann alle Vulkane auf ihr gleichzeitig hoch gegangen oder so.
Neptun ist so stark gekippt, dass er quasi auf seiner Bahn entlang rollt.

Aber alles der Reihe nach.

Stellen wir uns im ersten Schritt vor, dass die Erdachse senkrecht auf der Ekliptik steht. Was geschieht dann mit unseren Tag-Nacht-Rhythmus. Genau. Alle Tage wären gleich lang. 12 Stunden wäre es Tag und 12 Stunden Nacht. Wir hätten weder Sommer noch winter, sondern etwas dazwischen. Es wäre immer Tag-Nacht-Gleiche und gäbe kein Sonnwend.

Im nächsten Schritt kippen wir die Erdachse um 23,4 Grad der Sonne entgegen. Das bedeutet, dass die Nordhalbkugel mehr Sonne abbekommt, als die Südhalbkugel. Wir hätten somit immer Sommer und diejenigen auf der Südhalbkugel immer Winter. Wir hätten in diesem Falle quasi immer die Situation einer Sommersonnenwende.

Nun lassen wir die Erde um die Sonne laufen, um zu unseren Jahreszeiten mit Sonnenwenden und Equinoxien zu gelangen.
Beim Umlauf der Erde um die Sonne, ändert die Drehachse ihre Richtung nicht.
Die Bewegungen überlagern sich

Stellen wir uns ein großes Ziffernblatt vor, in dessen Mitte die Sonne ruht.
In Anlehnung an die Beschreibung eines Esstellers, und was sich wo darauf befindet, greifen wir auf die für Menschen mit Blindheit bekannte Uhrzeit-Beschreibung zurück.
Somit beschreibt das Ziffernblatt von eins bis zwölf Uhr den Jahreslauf.
Welche Ziffer welcher Monat ist, spielt hier keine Rolle, da es mir hier eher um die Veranschaulichung geht.
Stellen wir uns die Erde auf sechs Uhr liegend vor und ihre Nordachse mit 23,4 Grad zur Sonne, der Mitte des Ziffernblattes,  zeigend.
Lassen wir nun die Erde links herum um die Sonne laufen, zeigt die Nordachse stehts von uns weg, wenn auch nicht mehr auf die Sonne.
Steht die Erde, wie in unserem Beispiel auf sechs Uhr, so hat die Nordhalbkugel maximale Sonneneinstrahlung. Auf drei Uhr scheint die Sonne direkt auf den Äquator, da die Erdachse quer zu ihrem Licht liegt.Das wäre dann der Herbstanfang.

Auf zwölf, haben wir winter und die Südhalbkugel maximal Sonne. Nun zeigt die Nordachse aus dem Ziffernblatt hinaus.
Auf neun Uhr ist die Situation ähnlich, wie auf drei Uhr. Auf neun Uhr wäre Frühlingsanfang, Tag-Nacht-Gleiche, auf sechs Uhr dann Sommersonnenwende Auf drei Uhr Herbst-Tag-Nacht-Gleiche und auf zwölf Uhr Wintersonnenwende.
Es ist schon seltsam, dass unsere Uhren sich rechts herum drehen, wo sich im Sonnensystem eindeutig alles links herum dreht. Auch mathematisch gesehen, wäre eine Uhr, die links herum läuft richtiger, wenn man den Verlauf von Funktionsgrafen betrachtet.

Zunehmende Steigung bedeutet, links herum. Abnehmende, dagegen rechts.

 

Zur Erdachse kann man sagen, dass das nicht ganz stimmt, dass sie sich nicht bewegt. Bedingt durch den Mond und die anderen Planeten, eiert die Erde etwas auf ihrer Bahn. Das bedeutet, dass die Erde prezediert, wie ein Spielzeug-Kreisel. In einigen tausend Jahren, wird die Nordachse nicht mehr auf den Polarstern zeigen. Somit wandert auch der Frühlingspunkt der Erdachse durch die Sternbilder. Hieraus resultiert die Aussage, dass wir jetzt gerade im Zeitalter des Wassermannes sind. So ein Sternbildwechsel geschieht ungefähr alle 3000 Jahre und Esoteriker sehen hierin dann immer neue Zeiten, anbrechen, die große Umbrüche und Veränderungen mit sich bringen.

Die gekippte Erdachse bewirkt auch, dass die Mondsichel einem manchmal liegender und dann wieder aufrechter erscheint. Die Tage werden auch nicht gleichmäßig an beiden Enden länger bzw. kürzer. Das liegt eben auch daran, dass die Erde eine Kugel ist. Wer mag, kann sich mal mit Calscy, LunarSolCall oder einem sonstigen Kalender ansehen, Wie es sich durch den Jahreslauf hindurch mit den Sonnenaufgängen, den Sonnenhöchstständen und den Sonnenuntergängen verhält.

Das ist sehr spannend und verblüffend. Vorsicht! Sommer- und Winterzeit muss berücksichtigt werden, ansonsten hat man mir nichts, Dir nichts, einen Stundenfehler in seinen Beobachtungen.

Da die Erde pro Tag ungefähr auch ein Grad auf ihrer Jahresbahn weiterläuft, verschiebt sich täglich alles. Könnte man der Sonne bei ihrem Tageslauf zu Fuß folgen, käme man nie mehr dort heraus, wo man den Lauf begonnen hat.
Eine Sonnenuhr muss deshalb immer wieder neu ausgerichtet werden, damit ihr Zeiger um 12 Uhr Mittags keinen Schatten wirft. Stets hängt auch an jeder Sonnenuhr eine Formel, mit welcher man die Ungenauigkeit herausrechnen kann. Diese Formel sieht je nach Breitengrad, wo die Sonnenuhr steht, etwas anders aus.

Außer den Zircumpolaren Sternbildern verändern sich Sternauf- und Untergänge im Jahreslauf erheblich. Vor allem im Bezug auf den Horizont.

Die Cirkumpolarsterne sind so nahe am Polarstern, dass sie nicht auf oder unter gehen, z. B. der große Wagen. Je nach Ansicht und Zeit, sieht man sie aber perspektivisch auf dem Kopf. Der Große Wagen verhält sich so.

 

Alle diese Beobachtungen und noch viele weitere Planetenbewegungen führten letztlich dazu, dass ein geozentrisches Weltbild unhaltbar war.

Kopernikus befand, dass alle Bewegungen am Himmel deutlich einfacher zu erklären waren, wenn man die Sonne in die Mitte setzt und die Erde sich um diese Dreht.

 

Als letztes möchte ich hier nochmal ganz klar stellen. Dass wir Jahreszeiten haben, hat lediglich mit der gekippten Erdachse zu tun. Dass die Erde sich auf einer elliptischen Bahn bewegt, (mal näher und mal sonnenferner) trägt nichts zu den Jahreszeiten bei. Paradochserweise ist es sogar so, dass Neujahr ungefähr mit dem Perihel (sonnennächster Punkt) der Erdbahn, zusammen fällt und es bei uns winter ist. Die Erdbahn ist fast kreisrund.
Jetzt wünsche ich euch eine gute Zeit und dass ihr gut durch die heißen Tage und die Fußball-Wm kommt.

Es grüßt euch

Euer Gerhard.

Gedenken an die erste Raumstation der Welt


Liebe Leserinnen und Leser,

alle Welt fiebert dem Start von Alexander Gerst entgegen. Das ist wirklich unglaublich, was der für ein Medienstar geworden ist. Gut ist vor allem, dass hier der Sinn einer Raumstation, wie der ISS mal der breiten Öffentlichkeit vermittelt wird.

Auch ich fiebere mit und hoffe inständig, dass alles beim Start klappt. So ein Start ist kein Spaziergang und bleibt immer ein Risiko.

Wie immer, werde ich hier nicht wiederholen, was andere über diese bevorstehende Mission schon geschrieben oder gesagt haben, bzw. noch werden. Ich schreibe dann über die ISS, wenn alle anderen darüber schweigen.

Unser Kontrastprogramm führt uns vierzig Jahre in die Vergangenheit. Zu dieser Zeit befand sich auch eine Raumstation im All. Es war die erste überhaupt. Um sie, soll es heute mal gehen.

Die Quellen, aus denen ich hierzu schöpfe, sind Wikipedia, mein eigenes Buch und das Buch „Die Sonne, der Stern von dem wir leben – den Geheimnissen der Sonne auf der Spur“ von Prof. Rudolf Kippenhahn.

Wie ich die Mission als Kind erlebte:

Im Gegensatz zur Mondlandung, war ich zu dieser Zeit schon auf der Welt, und habe vor allem den medienwirksamen Absturz der Skylab, so war ihr Name, erlebt.

Kurz bevor Skylab, die erste Raumstation der Welt, am 11. Juli 1979 nach sechs Jahren im Weltall wieder in die Erdatmosphäre eintrat und abstürzte, war es nachts möglich, sie bei guten Bedingungen zu sehen. Meine Mutter, von Beruf Hausfrau, bemühte sich sehr, eine solche Nacht nicht zu verpassen, und erzählte mir davon. Sie hatte ein natürliches, angeborenes Interesse an derlei Vorkommnissen. Sie arbeitete sich rasch in neue Technologien ein, war dafür begeisterungsfähig und hätte, wenn sie noch leben würde, sicherlich auch am Internet und Smartphone ihre Freude. (Siehe Blind zu den Sternen, Astronomische Erlebnisse, S. 24)
In der Zeit des bevorstehenden Absturzes der Raumstation bekam ich deutlich mit, dass dieses Ereignis immer wieder im Radio angesprochen wurde. Es schien wirklich wichtig zu sein. Auch im Pausenhof und Internat war das Thema stets präsent.

So intensiv erlebte ich dieses bevorstehende Ereignis, dass es dem nahe kam, wie intensiv ich die Entführung von Hans-Martin Schleyer erlebte. Ich weiß, das ist irgendwie ein komischer Vergleich, aber als Kind unterscheidet man da vielleicht nicht so.

Planung und Bau

Lasst uns nun auch dieser ersten Raumstation gedenken. Sie wurde alleine von den USA betrieben und bestand quasi aus dem Rest, was von den Apollo-Missionen zum Mond übrig geblieben war.

Die ersten Ideen zu einer Raumstation gehen bis 1965 zurück. Dort wurde sogar ein Saturn-Apollo-Office der NASA gegründet.

Man wollte damit weitere Anwendungsgebiete für die Apollo-Hardware, wie z. B. Raketen, Raumkapsel etc. finden, um das Knowhow der Ingeniere zu erhalten.

Heute nennt man so etwas Nachhaltigkeit.

Ja, die Apollo-Raketen waren schon eine extreme Materialschlacht. Somit kam man auf die Idee, eine dritte Brennstufe einer Saturn-V-Rakete quasi auszuhölen, um darin eine Raumstation einzurichten. Dort, wo sich normalerweise der Wasserstoff- und der Sauerstofftank befanden, arbeiteten, wohnten und schliefen nun die Astronauten.
In die Raketenwand wurden Fenster eingesetzt, so dass man auch nach draußen sehen konnte.
Die Skylab war für drei Astronauten ausgelegt, wobei auf der ISS sieben gleichzeitig leben können. Dies ist der Tatsache geschuldet, dass zur Rückkehr die Apollo-Kapseln verwendet wurden, die ebenfalls nur drei Astronauten aufnehmen konnten.
So entschloss man sich schließlich 1965 für den Plan, die Raumstation zu bauen und dann, wie eine normale Apollo-Mission zu starten. Allerdings trugen hier nur die beiden unteren Brennstufen zum Antrieb bei, weil ja in der dritten Brennstufe die Raumstation und kaum Treibstoff war.
Es wurden zwei Versionen der Skylab hergestellt. Eine blieb als Trainings-Simulator auf der Erde.

Aufbau der Station:

Ich schrieb schon, dass der Behälter für das Raumlabor aus einer ausgebeinten dritten Brennstufe einer Saturn-Rakete bestand.
Die Besatzung wohnte und arbeitete im Wasserstofftank mit einem nutzbaren Innenvolumen von 275 m³. Der Sauerstofftank wurde mit einer Schleuse ausgestattet und als Abfallgrube genutzt. Im hinteren Teil der Brennstufe befanden sich die Ausrüstung, alle Essensvorräte, die gesamten Wasservorräte und die Drucktanks für den Treibstoff zur Lageregelung. Neben den Wohn-, Schlaf- und Sanitätsräumen wurden dort auch Experimente durchgeführt, vor allem Erdbeobachtung durch ein Fenster und medizinische Untersuchungen. Es gab auch zwei kleine Schleusen für Experimente auf der der Sonne zu- und abgewandten Seite der Station; erstere wurde für die Reparatur des Thermalschutzes dauerhaft belegt. Das bewohnbare Volumen war mehrfach in Ess- und Ruhezonen sowie individuelle Schlafkabinen unterteilt, insbesondere mit gitterartigen Fußböden, in die sich die Astronauten mit speziellen Schuhen einhaken konnten. Durch den großen Durchmesser war ein Volumen von 280 m³ bewohnbar. Dieses Volumen wurde erst von der Mir in ihrer Endausbaustufe übertroffen.

Also die hatten dort richtig viel Platz. An den Arbeitsraum schloss sich der Instrumentenring der Brennstufe an. Den brauchte man, um den Start zu kontrollieren. Später übernahmen dann die Computer im Inneren der Station.
Nach diesem Teil folgte die 22 t schwere Luftschleuse, das Airlock Module (AM). Sie enthielt eine Luftschleuse zum Ausstieg, riegelte den Wohn- und Arbeitsraum vom Docking-Adapter ab, enthielt die Steuerung der Teleskope und alle Gase für die Station in Drucktanks. Ihre Breite ging von 6,7 auf 3,04 m zurück. Sie hatte eine Länge von 5,2 m und ein Innenvolumen von 17,4 m³.
Es folgte der zylinderförmige Multiple Docking Adapter (MDA). Er war 3,04 m breit, 5,2 m lang und hatte eine Masse von 6260 kg. Er hatte zwei Andockstellen für Apollo-Kommandokapseln: eine seitlich und eine in der Verlängerung der Längsachse. Die seitliche Andockstelle war für eine Notkapsel vorgesehen, die dann gestartet werden sollte, wenn eine Rückkehr mit der ersten Kapsel nicht möglich gewesen wäre,
Zur Sonnenbeobachtung, die ein wichtiges Ziel von Skylab war, verfügte die Raumstation zudem über ein Observatorium, das Apollo Telescope Mount (ATM), das nach dem Erreichen des Orbit in eine Position seitwärts ausgefahren wurde. Es wog 11.066 kg, war 6 m breit und 4,4 m hoch. Seine Sonnenteleskope konnten auf 2,5 Bogensekunden genau ausgerichtet werden. Die Filme für die Kameras, mussten im Rahmen eines Außenbordmanövers (EVA) gewechselt werden.
Die Energieversorgung war mit vier Solarmodulen und zwei weiteren am Hauptmodul geplant. Alleine die Solarpanele des ATM hatten eine Spannweite von 31 m. Das ATM benutzte Komponenten der Mondlandefähre und richtete mit seinen Drallrädern auch die gesamte Station aus.
Drallräder sind Schwungräder. Die sorgen dafür, dass die Raumstation gut ausgerichtet blieb. Viele Raumsonden verfügen bis heute über Drallräder. Wie diese genau funktionieren, sollte ich mal in einem gesonderten Artikel beschreiben. Viele werden noch den Versuch in der Schule kennen, wo man ein Rad eines Fahrrades beschleunigt, und es dann an den Achsen haltend versucht, zu kippen. Es geht nur schwer. Wer das moderne Spielzeug Fidgetspinner kennt, kann das auch ausprobieren. Es ist schwer, das Ding auszulenken, wenn es sich schnell dreht.

Zuletzt gab es noch das angekoppelte Apollo-Raumschiff als Command and Service Module (CSM). Das CSM übernahm die gesamte Kommunikation mit der Erde, da Skylab, abgesehen von seiner Bordtelemetrie, keinen eigenen Sender hatte. Weiterhin mussten die Lebenserhaltungssysteme des CSM einmal pro Monat die Gasreinigung übernehmen, wenn die Molekularsiebe von Skylab ausgeheizt wurden. Das CSM war daher integraler Bestandteil der Station. Das CSM war das, was bei den Apollo-Missionen dann letztlich mit den drei Astronauten wohlbehalten ins Wasser fiel.

Die Masse der Station betrug über 90 Tonnen. Insgesamt war Skylab wesentlich größer als die sowjetische Raumstation Saljut 1, die im April 1971 gestartet worden war. Bei günstigem Sonnenstand war das Skylab mit bloßem Auge als leuchtender Punkt auch am Taghimmel zu beobachten.

Ich muss ganz ehrlich sagen, dass ich mir ohne Modell nicht ganz vorstellen kann, wie hier alles zusammengesetzt ist. Einen Teil kenne ich von meiner Mondrakete, Siehe „Einmal mit Lego auf den Mond und zurück“ in diesem Blog.
Vielleicht wird manches klarer, wenn mein Apollo-Artikel mal fertig ist.

Startund Probleme

Der Start von Skylab erfolgte planmäßig am 14. Mai 1973 vom Startkomplex 39-A in Cape Canaveral.
Die Saturn V SA-513, die für Skylab 1 verwendet wurde, war etwas kürzer als die Modelle, die für die Mondflüge verwendet worden waren. Sie hatte keine Rettungsrakete, kein Apollo-Raumschiff und keinen Adapter für die Mondlandefähre. Außerdem nutzte diese Rakete nur zwei Stufen. An Stelle der dritten Stufe transportierte sie die Raumstation mit einer kegelförmigen Verkleidung an der Spitze.
Auch hier sei nochmal auf den Lego-Artikel verwiesen, dann kann man sich das ganze vielleicht etwas besser vorstellen.

Es gab bei Skylab einige Probleme, so dass ihr Start durchaus unglücklich verlief.
Bereits 63 Sekunden nach dem Start empfing die Bodenstation alarmierende Telemetriesignale. Beim Durchbrechen der Schallgrenze riss innerhalb von nur drei Sekunden der gesamte Mikrometeoritenschutzschild ab, wodurch auch zwei Solarmodulträger beschädigt wurden. Spätere Untersuchungen zeigten, dass der Fehler durch mangelnde Koordination der Konstruktionsabteilungen entstanden war. Die Raumstation erreichte zwar die geplante Umlaufbahn, war aber nicht funktionsfähig. Zwar gelang es der Flugleitung, die vier Solarmodule des Solarobservatoriums auszufahren, doch schien es Probleme mit den beiden anderen Modulen zu geben, so dass insgesamt nur etwa die halbe elektrische Leistung zur Verfügung stand. Der fehlende Meteoritenschutzschild hätte auch als Wärmeschutz dienen sollen, weshalb in der Station die Temperatur stark anstieg, so dass befürchtet werden musste, dass Lebensmittel, Medikamente und Filme verdorben sein würden.
Da man die Station zunächst ohne Mannschaft startete, musste man jetzt die ersten beiden Flüge zur Station so umgestalten, dass die Reparaturen durchgeführt werden konnten.
So führte die hohe Temperatur im inneren der Station
dazu, dass Instrumente, die aus dem Lager geholt wurden, nicht mehr in die dafür vorgesehenen Halterungen passten. Sie mussten erst abkühlen. So mussten spezielle Reparaturpläne, Werkzeuge und vieles mehr entwickelt werden. Die Astronauten mussten lernen, damit umzugehen, was sie im Wassertank simulierten.
Es gelang den Mannschaften während der Missionen Skylab 2 und Skylab 3, die Schäden zu reparieren. Die Station war anschließend voll funktionsfähig.

Ziele der Mission:

Die ersten beiden bemannten Flüge zur Station wurden zur Reparatur der Raumstation benutzt. Danach, als die Station voll einsatzfähig war, kann man die wissenschaftlichen Ziele so zusammenfassen.

Sonnenbeobachtung über das Apollo Telescope Mount (ATM) und Erdbeobachtung sowie Erkenntnisgewinn in den Bereichen Raumphysik, Werkstoffforschung und Biomedizin.
Diese Themen treiben die Forscher auch heute noch um und werden mittels Experimente auf der ISS erkundet.

Nutzung der Station

Drei Besatzungen aus jeweils drei Astronauten verbrachten insgesamt 513 Manntage im All. Da der Start von Skylab als Mission 1 gezählt wurde, beginnen die bemannten Missionen mit der Nummer 2.
Hier ein kurzer Überblick über die Besatzungen und die Dauer der verschiedenen Missionen:
• Skylab 2:
• 25. Mai 1973 – 22. Juni 1973
• Besatzung: Charles Conrad, Paul J. Weitz, Dr. Joseph P. Kerwin
• Skylab 3:
• 28. Juli 1973 – 25. September 1973
• Besatzung: Alan L. Bean, Dr. Owen K. Garriott, Jack R. Lousma
• Skylab 4:
• 16. November 1973 – 8. Februar 1974
• Besatzung: Gerald P. Carr, Dr. Edward G. Gibson, William R. Pogue

Aufgabe und kontrollierter Absturz

Nachdem die Station, wie man oben leicht sehen kann, mehrere Jahre quasi unbeachtet und aufgegeben um die Erde kreiste, weil man wegen der veralteten Technologie keine Verwendung mehr für sie hatte,
Wurde der Kontakt im März 1978 zu Skylab wieder aufgenommen. Offenbar rotierte die Station weitgehend unkontrolliert mit einer Periode von sechs Minuten pro Umdrehung, und die Funkgeräte arbeiteten nur, wenn die Solarmodule im Sonnenlicht waren. Nach einer Woche gelang es, mehrere Batterien ferngesteuert zu laden. Der Zentralcomputer arbeitete noch zufriedenstellend, die Lageregelung war aber durch den Ausfall eines Sternensensors und den Teilausfall eines der drei Drallräder erheblich beeinträchtigt.
Ein Sternsensor ist in der Lage Sternkonstellationen zu erkennen, was die Ausrichtung unterstützt.

Es stellte sich heraus, dass Skylab schneller als berechnet sank. Grund dafür war die durch hohe Sonnenaktivität unerwartet ausgedehnte Hochatmosphäre der Erde und die dadurch erhöhte Abbremsung.
Die Aktivität der Sonne variiert gemeinsam mit dem Auftreten von Sonnenflecken in einem elfjährigen Zyklus. Auch dieses wird mal demnächst behandelt. Es ist längst schon auf meiner Liste, eine Serie über die Sonne zu starten.

Am 19. Dezember 1978 gab die NASA bekannt, dass man Skylab nicht retten könne, man aber alles unternähme, um das Risiko von Absturzschäden zu minimieren. Hierzu arbeitete die NASA eng mit der Überwachungsbehörde North American Aerospace Defense Command (NORAD) zusammen. NASA und NORAD verwendeten unterschiedliche Berechnungsmethoden für den Wiedereintritt und kamen deshalb auf unterschiedliche Ergebnisse für Zeit und Ort des Niedergangs.
Die NASA plante, durch die Ausrichtung der Raumstation die atmosphärische Reibung steuern zu können, um den Absturz zu verzögern oder zu beschleunigen. Durch Fernsteuerung sollte Skylab dann zu einem bestimmten Zeitpunkt in Rotation mit bekannter Aerodynamik versetzt werden. Damit konnte in engen Grenzen die Gefahrenzone verlagert werden.
Der Absturz erfolgte dann am 11. Juli 1979. Der letzte Orbit von Skylab führte größtenteils über Wasserflächen, und die NASA gab das letzte Steuerungskommando, um die Gefahrenzone von Nordamerika weg auf den Atlantik und den Indischen Ozean zu verlagern. Tatsächlich zerbrach die Station erst später als berechnet in mehrere Teile, so dass das Absturzgebiet weiter östlich als geplant lag. Betroffen war die Gegend südöstlich von Perth in West-Australien bei Balladonia, wo Trümmer in den dunklen Morgenstunden niedergingen, ohne jemanden zu verletzen.
Und hier noch eine nette Anekdote dazu:
Die Behörden der australischen Gemeinde Esperance Shire schickten der NASA wegen unerlaubter Abfallentsorgung einen Bußgeldbescheid über 400 Dollar. Die NASA lehnte eine Bezahlung ab; erst 2009 wurde der ausstehende Betrag von einer US-Radiostation beglichen.

Die gesamte Mission kostete etwa 2,6 Milliarden US-Dollar.
Das geht eigentlich, wenn man bedenkt, was mittlerweile das James-Webb-Weltraumteleskop
kosten soll.

Man darf an dieser Stelle gespannt sein, wie man die ISS eines Tages abstürzen lassen möchte. Sie ist deutlich größer und schwerer, als die Skylab. Die bestand im wesentlichen ja nur aus einer Raketenstufe. Die ISS besteht aus vielen dosenförmigen Modulen, die über eine Metallkonstruktion miteinander verbunden sind.
Ich glaube, dass hierzu noch verschiedene Pläne im Rennen sind, wie das ablaufen könnte.

So, das war mal eine Rückbesinnung auf die erste Raumstation der Welt.
Vor uns liegt aber nun der Start von Alexander Gerst und seiner Crew. Ich wünsche Ihnen einen Bilderbuchstart und dass alles glatt gehen möge. Wir dürfen auch gespannt sein, wie Astro-Alex mit seiner fliegenden „Alexa“, dem Roboter Cimon, zurecht kommen wird. Der soll ein richtiges KI-Wunder sein.

Ich beneide all jene, die life beim Start anwesend sein können. Ich freue mich jetzt schon auf die entsprechenden Podcast-Folgen…
Jetzt drücke ich die Daumen und hoffe, dass der Beitrag etwas Freude macht.
Bis zum nächsten Mal grüßt euch
Euer Gerhard.

Parken im All


Liebe Leserinnen und Leser,

Schon mehrfach ist es passiert, dass es bei einer mission heißt, dass die Umlaufbahn leider nicht erreicht wurde. Dann heißt es bei erfolgreicheren Missionen, dass der Einschuss in die vorgesehene Umlaufbahn derart gut gelungen sei, dass die Raumsonde viel Treibstoff sparen konnte, und von daher viele Jahre länger betrieben werden kann. So dürfen wir es vom JWVLT hoffen. Was man hier deutlich sieht, ist, dass es für jede Aufgabe und jede Mission auch mehr oder weniger geeignete Umlaufbahnen und Orte gibt. Darum wird es heute gehen.

Tanz mit der Erde

Bei Aufgaben, wo es wichtig ist, dass man von der Erde aus stehts von der gleichen Stelle aus Sicht auf den Satelliten hat, schickt man sie auf eine geosynchrone Umlaufbahn. Der Satellit umläuft die Erde synchron zur Erddrehung ein mal täglich. Die einfachste Bahn dieser Art ist die geostationäre Umlaufbahn.
Die liegt ungefähr 36.000 Kilometer über dem Äquator. Es gibt noch weitere geosynchrone Bahnen.
Diese Bahnen eignen sich gut für Satelliten zur Kommunikation, Navigation und zur Wetterbeobachtung.

Welch ein Gezerre

Für andere Aufgaben aus Erdnähe wird es dann mit den Bahnen etwas kompliziert.
Ein Hauptproblem ist die Tatsache, dass immer mehrere Körper mit ihren Gravitationskräften an unserer gedachten Raumsonde ziehen.

  • Da zieht die Sonne mit ihrer ungeheuren Masse,
  • die Erde, in deren Nähe sich unsere Sonde befindet,
  • der Mond zieht, wenn er gerade mal vorbei kommt
  • und auch die riesigen Gasplaneten, wie unser Jupiter ziehen an der Sonde.

Dieses Spiel der Kräfte wird dann schnell chaotisch und die Sonde muss mittels Treibstoff ihre Bahn immer wieder korrigieren.
Das ist bei mehr als zwei Körpern, die sich gegenseitig beeinflussen, nicht mehr mit einer geschlossenen Formel, wie den Newtonschen Bewegungsgleichungen oder den Keplerschen Gesetzen zu lösen.
Es gibt jedoch numerische Verfahren, wie man die Bahnen von derartigen Drei-Körper-Systemen, z. B. Erde-Sonne-Raumsonde, Stück für Stück berechnen kann.

Bei einigen Missionsaufgaben lässt sich aber enorm Treibstoff sparen, weil es in einem Drei-Körper-System von denen einer extrem viel leichter ist, als die anderen beiden, Punkte gibt, bei denen man quasi kostenlos mitreisen kann. Treibstoff braucht man dann nur noch, damit man in der Nähe dieser Lagrange-Punkte, benannt nach dem Mathematiker Joseph-Louis Lagrange bleibt. Etwas korrigieren muss man schon, denn zum einen wird unser Drei-Körper-System ja auch von anderen Massen gestört, und zum anderen gibt es an den Lagrange-Punkten nichts, worum man kreisen könnte.
Es sind Punkte, bei denen sich die Zugkräfte auf unsere Sonde der im system befindlichen großen Massen, addieren, subtrahieren oder ergänzen.

Eine Sonde im Sonne-Erde-System

Hier betrachten wir stets die Sonne, die von der Erde umkreist wird. Als dritter Körper nehmen wir eine Raumsonde, die unterschiedliche Aufgaben, je nach dem, wo wir sie parken, wahrnehmen kann.

Der Platz an der Sonne

Bei Sonnen-Missionen ist man natürlich daran interessiert, möglichst viele Sonnenstunden zu haben, am bessten immer. Kein Tag-Nacht-Rhythmus oder ein Mondschatten soll die Beobachtung stören, und wenig Treibstoff soll die Sonde natürlich auch verbrauchen, denn wir wollen sie ja lange nutzen.
Der beste Parkplatz für so eine Sonde ist der Lagrange-Punkt eins. Er liegt zwischen Erde und Sonne.
An diesem Punkt ziehen Erde und Sonne gleich stark von gegenüberliegenden Seiten an der Sonde, und halten sie auf diesem Punkt fest. Da die Erde deutlich weniger Masse als die Sonne besitzt, liegt dieser Punkt näher an der Erde.
Er liegt ungefähr 1,5 Mio Kilometer von der Erde aus gesehen in Richtung Sonne. Das ist gerade mal ein Prozent der ganzen Strecke Erde-Sonne.
Und was an dem Punkt noch praktisch ist, die Erde zieht unsere Raumsonde mit sich auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Somit hat die Sonde den Stern stets im Blick und die Antenne für die Daten zeigt immer brav in Richtung Erde. Klar, die Erde dreht sich natürlich einmal täglich unter der Sonde hindurch, das stört aber nicht, weil es Empfangsantennen für die Daten um den ganzen Erdball verteilt gibt, oder man speichert die Daten und schickt sie dann zur Erde, wenn sich die Heimat-Antenne unter der Sonde vorbei bewegt. Und wenn nicht gerade eine Sonnenfinsternis stattfindet, dürfte nicht mal der Mond mit seinem Schatten störend durch den Datenstrahl zur Erde laufen. Wir merken also: Der LagrangePunkt L1 Erde-Sonne ist ein idealer Parkplatz für Beobachtungen unseres Sterns, des Sterns von dem wir leben.

Im Schatten

Wer wünscht sich im Sommer keinen Parkplatz unter einem schattigen Baum.
Bei vielen Missionen ist es auch so, dass gerade die Sonne mit ihrer Wärme und ihrem Licht stört. Aus diesem Grunde parkte man die beiden WeltraumteleskopeHerschel und Planck, die u. A. Beobachtungen im Infrarot-Bereich, also Wärme, machen sollten, in L2(Erde-Sonne). Dieser liegt von der Sonne aus gesehen 1,5 Mio Kilometer hinter der Erde auf einer Linie mit Erde, L1 und der Sonne.
Aktuell befindet sich dort Das Weltraumteleskop Gaia, das im Schatten der Erde Sterne zählt und katalogisiert.
Das astronomisch teure und viel verspätete Teleskop, James Webb, ist ebenfals in diesem schattigen Platz geparkt. Punkt
Das benötigt trotz Erdschatten noch einen Wärmeschutz, der größer als ein Tennis-Feld ist und Instumente müssen noch aktiv gekühlt werden, damit die Instrumente für das infrarote Licht, die Wärmestrahlung, empfindlich werden. Die Bahnen, welche diese L2-Missionen um diesen Punkt beschreiben, sind so gewählt, dass zumindest ihre Sonnensegel aus dem Erdschatten in die Sonne ragen, um Strom zu ernten.
Was verleiht aber nun diesem Punkt so interessante Eigenschaften?
Nach den Keplerschen Gesetzen und der Newtonschen Mechanik ist es so, dass ein Planet um so länger braucht, um seinen Stern zu umrunden, desto weiter er von ihm entfernt ist. Länger braucht er nicht nur deswegen, weil er mit zunehmender Entfernung eine weitere Strecke zurück legen muss, sondern weil er sich tatsächlich auch langsamer auf seiner Umlaufbahn bewegt. Das kann man leicht nachvollziehen, wenn man sich die Umlaufzeiten, die Entfernungen und die Bahnlängen unserer Planeten um die Sonne betrachtet. Dabei kann man ruhig mal kreisförmige Bahnen annehmen. Befindet sich unsere Sonde in L2, dann addieren sich die Massen von Sonne und Erde so günstig, dass die Sonde die selbe Umlaufgeschwindigkeit als die Erde um die Sonne hat. Die hätte sie auch dann, wenn die Erde nicht da wäre, und die Sonne selbst um das Gewicht der Erde schwerer wäre. Somit wird es möglich, dass die Sonde ohne viel zu tun, einfach mit der Erde mitreisen kann. Der Antrieb wird dann nur dazu benötigt, um sie in der Nähe des Punktes zu halten, denn durch äußere Einflüsse anderer Himmelskörper würde sie diesen mit der Zeit verlieren, und entweder zurück auf die Erde fallen, oder ins Weltall verschwinden.

Wo liegt die „Gegenerde“?

Im Fall Sonne-Erde liegt der dritte Lagrange-Punkt auf der uns gegenüberliegenden Seite der Sonne, knapp 190 km weiter weg von der Sonne als die Erde. In diesem Punkt bewirken die (gleichgerichteten) kombinierten Anziehungskräfte von Erde und Sonne wieder eine Umlaufdauer, die gleich der der Erde ist.
Schwurbler vermuten hier eine „Gegenerde“ die man nie zu sehen bekommt.
Meines Wissens kann man mit diesem Punkt in der Raumfahrt nicht viel anfangen, weil kein Funkkontakt zur Erde möglich wäre. Die risige Sonne mit ihrem eigenen Radio-Programm wäre immer störend im Wege.

Trojaner und blinde Passagiere

L4 und L5 solcher Systeme sind für Asteroiden-Forscher interessant.
Sie bilden jeweils ein Dreieck mit den beiden massereichen Körpern eines derartigen Systems. Beim System Erde-Sonne läge dann die Sonne auf einer, die Erde auf der zweiten und die Sonde auf der dritten Ecke dieses Dreiecks.
Im Falle Erde-Sonne liegt in Bewegungsrichtung der Erde um die Sonne gedacht, L4 60 Grad vor und L5 60 Grad hinter der Erde.Diese beiden Punkte sind sogar relativ stabil, weil die Sonde von den Anziehungskräften von Erde und Sonne quasi in der Zange gehalten wird.
Manchmal kommt es vor, dass sich ein kleiner Asteroid als blinder Passagier in L4 oder L5 eines solchen Systems parkt. Unsere Erde führt einen sog. Trojaner in einem dieser Punkte mit. Auch bei Jupitermonden hat man schon Trojaner gefunden. Die Raumsonde Lucy wird diese Trojaner des Jupiters besuchen.
Für die Sonnenforschung sind L4 und L5 auch spannend, denn von dort aus kann man die Sonne etwas seitlich beobachten. Damit könnte man dann einen Sonnensturm nicht nur frontal betrachten, sondern würde ihn vorbei ziehen sehen.

Zweites Beispiel – Das Erde-Mond-System

Selbstverständlich bildet auch die Erde, der Mond und alles, was dort hin möchte, so ein Drei-Körper-System. Das muss man wissen, und kann es auch geschickt nutzen, wenn wir als Menschheit wieder in Richtung Mond aufbrechen wollen.

Der Punkt ohne Rückkehr

Der Abstand zu L1(Erde-Mond) ist für Mondfahrer interessant. Er liegt etwa 326.000 Kilometer in Richtung Mond. Der Abstand Erde-Mond beträgt im Mittel 384.400 Kilometer. Da der Mond deutlich weniger Masse als die Erde besitzt, liegt dieser L1 natürlich näher bei ihm. Befindet man sich näher als dieser Abstand beim Mond, dann wird man von ihm angezogen. Das bedeutete für die Apollo-Missionen, dass es von da ab nicht mehr möglich war, ohne Triebwerk zur Erde zurück zu fallen (Point of no return).

Die dunkle Seite

L2(Erde-Mond) liegt auf der Rückseite des Mondes, die uns stets abgewandt ist.
Vom Erdmittelpunkt aus gemessen, liegt der Punkt 449 km entfernt knapp hinter dem Mond auf der Verbindungslinie Erde-Mond, auf welcher sich auch L1 dieses Systems befindet. Bis vor kurzem war dieser Punkt für die Raumfahrt nicht sehr spektakulär. Das änderte sich jedoch, seit China einen Rover und eine Sonde auf der Rückseite des Mondes landete.
Der Kommunikationssatellit von Chang’e-4 ist am L2-Punkt geparkt (genauer umkreist L2). Somit stellt er Funkkontakt vom Lander und Rover zur Erde her.

L3 Erde-Mond liegt auf der Verbindungslinie Erde-Mond, etwa 382,500 Kilometer hinter der Erde vom Mond aus betrachtet. Das wäre dann der Platz für einen Gegenmond, den es, wie wir wissen, nicht gibt. Ansonsten hätten wir den schon entdeckt.

Erde und Mond spannen mit der Sonde in L4 und L5 des Systems wieder Dreiecke auf. Vielleicht werden diese Punkte mal für die Kommunikation bei der Erforschung des Mondes wichtig. Trojaner befinden sich dort meines Wissens momentan keine.

Epilog

So, jetzt hoffe ich, dass ich das einigermaßen anschaulich auch ohne Bild beschreiben konnte.
Seit heute, 22.02.2024 besitze ich eine taktile Geburtstagskarte, die die Lagrange-Punkte darstellt. Dank an mein Team für diese Karte. Damit kann ich richtig viel anfangen. Sie hat mir gezeigt, dass ich mit meinen Vorstellungen richtig lag.

Ich kann nicht einfach mal etwas einfach so hin zeichnen. Allerdings tue ich das im Kopf trotzdem.
Ich stelle es mir ungefähr so vor:
Wenn ich über Gaia in L2 erzähle, dann ist es in meiner Vorstellung so, dass ich mit der Sonde fliege, fast, dass ich die Sonde bin.
Ich höre dann quasi hinter mir die Erde mit ihrem Schatten und schaue mit meinem Kopf dorthin, wo gaia hin sehen soll.
Sie beschreibt eine Lissajous-Figur um L2, wofür sie Treibstoff benötigt.
Das mit der Lissajous-Figur ist zwar etwas theoretischer, aber ich weiß, dass Gaia immer so fliegen muss, damit ihre Sonnenpaddel aus dem Erdschatten kommen, um Sonnenenergie zu tanken.
Gaja vollführt noch eine Drehung um sich selbst. Die lassen wir hier mal in der Vorstellung besser weg, um jegliche Raumkrankheit zu vermeiden.

Zehn Gründe, als blinder Mensch Astronomie zu treiben


Liebe Leserinnen und Leser,

einer meiner ersten Blogeinträge beschrieb, wie ich zur Astronomie kam.
Für all jene, die vielleicht ungläubig den Kopf schütteln, wenn sie hören, dass ein blinder Mensch sich für Astronomie begeistert und sogar noch Bücher darüber schreibt, habe ich mal kompakt zehn Gründe zusammengestellt, die damit aufräumen sollen, die da wären:

  1. Fragen, wie nach dem Anfang, dem Ende, dem Sinn des Universums gehen uns alle an.
    Das sind angeborene Fragen, mit denen sich jeder umtreibt. „Das ist halt so“, oder „Das hatt gott geschaffen“, reichen als Antwort nicht aus.
    Kannschon sein, dass Gott es gemacht hat. aber wie? Ich will ihm in die Karten schauen.
  2. Mittlerweile spielen sich die meisten Dinge in der Astronomie nicht visuell ab.
    Die Zeiten, wo Astronomen, wie Hubble sich im Winter die Augen an das Teleskop frieren ließen, sind längst vorbei. Teleskope werden über das Internet gesteuert. Ergebnisse sind häufig Tabellen über Strahlungsarten und oder Verteilung. Diese sind mit heutiger Technologie auch blinden Menschen zugänglich und können von uns Interpretiert und verstanden  werden.
    Das Mittel der wahl ist hier Sonifizierung. Das macht die NASA sehr fleißig und erfolgreich. Danke dafür.
  3. Die Sicht auf Sterne ist wegen der nächtlichen Lichtverschmutzung meist unmöglich.
    Im Vergleich, wieviele Sterne es alleine schon in unserer Milchstraße gibt, sind selbst bei bester Sicht die wenigen, die man mit den Augen sehen kann, vernachlässigbar. Dass ein klarer nächtlicher Sternenhimmel eine Augenweide darstellt, ist unbestritten, unter dem Strich aber relativ unwesentlich für die Sache an sich. Mir bereitet es große Freude, wenn ich mit sehenden Sternguckern nachts am Teleskop stehe. Ich liebe es, wenn sie mich in ihre Freude mit hinein nehmen und bin immer ganz aufgeregt, wenn z. B. ein besonders schwer zu schießendes Foto entstehen soll. Die Technik drum herum und, den Ehrgeiz, den manche dann zeigen und der damit verbundene Spieltrieb und die Ideen, sind einfach schön.
  4. Schwarze Löcher sind so schwarz, zumindest, wenn sie gerade hungern, dass man mit den
    besten Augen nichts damit anfangen könnte.
    Alles unsichtbare ist prädestiniert, auch von Blinden erobert zu werden.
    Und nicht nur das. Durch die Entdeckung der Gravitationswellen ist eine ganz neue Astronomie am entstehen. Das Beben der Raumzeit ist, und das wird auch von Astrophysikern so gesehen, eher mit Schall und Hören verbunden, als mit sonstigen elektromagnetischen Wellenphänomenen.
  5. Das Universum besteht nur zu vier Prozent aus dem, was für Augen so vermeindlich interessant ist.
    Tja, da kann man nichts machen. Stell Dir vor, Du sähest nur noch vier Prozent Deines Fernsehbildes. Vermutlich würdest Du dann dieses Abendvergnügen rasch aufgeben…
    Wir Astronomen sind da genügsamer…
  6. Dunkle Energie und dunkle Materie weigern sich strickt, gesehen zu werden.
    Hören lassen sie sich bisher zwar auch noch nicht, somit besteht hier Chancengleichheit, was die Suche danach  angeht.
  7. Mittels heutzutage verfügbarer Technologie können sehr viele Phänomene des Weltalls hörbar gemacht werden, z. B. die Radiosonne, die Interaktion des Sonnenwindes mit dem Magnetfeld der Erde, Polarlichter, Radiopulsare, die kosmische Hintergrundstrahlung und vieles mehr.
    Es gibt Sonifizierungen zu vielen Weltraum-Missionen, z. B. der Juno-Mission, von Cassini-Huygens, Voyager und mehr. Der aktuelle Rover auf dem Mars, ja, der mit dem Hubschrauber, hat sogar ein Mikrofon dabei, mit dessen Aufnahmen man ihn fahren, bzw. den Hubschrauber fliegen hört.
    Joachim-Ernst Behrendt trug in zahlreichen Sendungen sehr viele Materialien hierzu zusammen.
    Schon Johannes Kepler selbst sagte inhaltlich nicht wörtlich:
    Gäbe man dem Himmel Luft, sollte seine Musik erklingen.

    An dieser Stelle muss ich auch J. W. Goethe die ehre geben, der in Faust I im Prolog im Himmel, die Sonne tönen lässt.

    Die Idee, dass da etwas schwingt und klingt, geht bis auf die alten Pytagoräer zurück.

  8. Da blinde Menschen traditionell viel mit Radio zu tun haben, könnten alle Radiogeräusche aus dem All (Sonnenwind, Pulsare, Hintergrundstrahlung) sehr interessant sein. Vor allem unter älteren ist der Amateurfunk mit all seinen technischen Spielereien noch sehr aktuell. Ein Radioteleskop, um die Sonne belauschen zu können, zu konstruieren, ist heutzutage nicht mehr sehr aufwändig und kann mit Standartbauteilen aufgebaut werden.
    Ich kenne blinde Menschen, die dann und wann unter die Oberfläche des weißen Rauschens im Radio hören und dort Veränderungen finden.
    Das ist doch aufregend, dass ein nicht unerheblicher Teil dieses Rauschens aus dem Weltall stammt. Ich erinnere mich daran, wie ich früher, als es noch Mittelwelle, Langwelle und Kurzwelle gab, gerne dem Knacken der Gewitterblitze lauschte. Dann konnte man die Sekunden zählen, bis man den Donner hörte und wusste somit, wie weit das Gewitter entfernt war.
  9. Die Mathematik, die für Astronomie gebraucht wird, ist heutzutage auch Blinden zugänglich.
    Durch Computer, Internet und assistive Technologien können blinde prinzipiell fast uneingeschränkt an Wissenschaft und Forschung teilhaben, außer vielleicht manche gefährlichen chemischen Experimente, die nicht gehen, oder eine gefährliche Expedition auf einen Vulkan. Aber es spricht nichts dagegen, dass ein blinder Mensch bei der Auswertung der Daten mithilft. Vielleicht könnte ja ein geschultes Gehör eines Blinden z. B. Peaks in einem rauschenden Datensalat erhören.
    Ich bin der festen Überzeugung, dass hier längst noch nicht alle beruflichen Chancen und Möglichkeiten für uns  ausgeschöpft sind.
  10. Astronomie kann alle Sinne einschließlich der Seele ansprechen.
    Das tut sie besonders dann, wenn man auch noch die anderen Disziplinen ansieht, die von ihr berührt werden.
    Physik, Chemie, Technik, Philosophie, Religion, Musik und Geschichte sind Themen, die im höchsten Maße astronomischen Bezug haben.

    Sie fördert meiner Meinung nach ein ganzheitliches Denken, ist mit allen Sinnen erfahrbar und hält auch transzendente spirituelle Erfahrungen bereit.

Ein Hobby, das mehr Brücken zwischen Menschen mit und ohne Einschränkungen schlägt, kenne ich nicht. Es ist wirklich sehr inklusiv. Wer darüber mehr wissen möchte, findet vieleicht in „Blind zu den Sternen – mein Weg als Astronom“ eine schöne Wissensquelle. So viel Werbung muss erlaubt sein. Ja, so heißt mein Buch…