Beiträge von Bakhtosh

Antriebsmethoden für die Raumfahrt Teil 2

Antrieb durch Spaltprodukte

Verwendung: Antrieb

Da bei einem Gaskernreaktor mit offenem Kern immer ein Teil des Brennstoffes die Düse verlässt, gibt es die Möglichkeit, die Ausströmgeschwindigkeit des Antriebes weiter zu erhöhen, indem man nur die Spaltprodukte selbst ausstößt (Fission-fragment rocket). Die radioaktiven Partikel werden dabei mit Hilfe von Magnetfeldern zur Reaktion gebracht und von den Wänden ferngehalten. Die Spaltprodukte werden anschließend ausgestoßen.
I_{\mathrm{sp}}: 100.000 s
Schub: X kN

Nuklearer Pulsantrieb

Vorschlag der NASA für ein Raumschiff mit nuklearem Pulsantrieb
Verwendung: Antrieb (E)

Das Konzept wurde in den 1950er und 1960er Jahren vorgeschlagen. So haben das Orion- und Daedalus-Projekt Raumschiffe vorgesehen, die alle paar Sekunden eine nukleare Explosion am Heck auslösen. Das Raumschiff wäre dann durch die Sprengwirkung nach vorne geschoben worden. Der Vorteil eines solchen Antriebes ist die Einfachheit des Konzepts, das sich schon mit heutigen Technologien realisieren ließe, wobei letzte Fragen bezüglich des Strahlenschutzes für die Crew und das Raumschiff selbst nicht abschließend geklärt sind.

Zu Beginn der 1960er Jahre laufende Forschungen wurden aus politischen und rechtlichen Gründen, insbesondere aufgrund des Vertrages zum Verbot von Nuklearwaffentests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser abgebrochen. Sie könnten wegen der notwendigen Vertragsänderungen nur in der internationalen Gemeinschaft wieder aufgenommen werden.
I_{\mathrm{sp}}: 3.000–10.000 s
Schub: 100–10.000 kN

Fusionsantrieb

Verwendung: Antrieb

Bussardkollektor
Dieser Antrieb ist ähnlich dem Kernspaltungsantrieb, außer dass die Energie aus Kernfusion gewonnen wird und somit wesentlich höher ist. Die Energie der Kernfusion wird mittels Neutronenstößen an ein niedermolekulares Gas, zum Beispiel Wasserstoff, weitergegeben. Die „Asche“ der Fusion wird ebenfalls in den Abgasstrahl gemischt, das dadurch entstehende heiße Plasma wird mittels einer magnetischen Düse entspannt.

Der vom Physiker Robert W. Bussard vorgeschlagene Bussard-Ramjet funktioniert ähnlich wie ein Ramjet. Ein Bussardkollektor sammelt mittels eines magnetischen Kraftfeldes interstellares Gas ein (hauptsächlich Wasserstoff) und leitet dies zu einem Polywell Kernfusionsreaktor. Die Fusionsprodukte werden anschließend ausgestoßen. Der große Vorteil dieses Konzepts ist, dass das Raumschiff nur eine bestimmte Treibstoffmenge mit sich führen muss, nämlich genug, um die Mindesteinsammelgeschwindigkeit zu erreichen. Dafür ist allerdings eine Proton-Proton-Reaktion nötig.
I_{\mathrm{sp}}: 47.000 s
Schub: 30 kN[8]

Photonenrakete

Verwendung: Antrieb

Bei einer Photonenrakete, u. a. vorgeschlagen von Eugen Sänger[9][10], würde ein Atomreaktor eine schwarze Fläche so stark erhitzen, dass die Schwarzkörperstrahlung der Fläche Schubkraft erzeugt. Der Nachteil besteht darin, dass sehr hohe Energiemengen notwendig sind, um winzigste Schubkräfte zu erzeugen. Da die Rakete durch die Kernspaltung/-fusion/-annihilation Masse verliert, sind die spezifischen Impulse niedrig. Der Radiator (die schwarze Fläche) würde aus Wolfram oder Graphit bestehen. Photonenraketen sind technologisch machbar, aber ineffektiv. Ein LiIon-Akku könnte final auf wenige cm/h beschleunigt werden. Solarzellen wären hier sinnlos, da sie stärker als Sonnensegel wirken.
I_{\mathrm{sp}}: reaktorabhängig
Schub: ≈ 300 MW/N

Fissionssegel

Verwendung: Antrieb

Das Fissionssegel wurde von Robert L. Forward vorgeschlagen. Dabei wird eine möglichst große und möglichst leichte strahlungsabsorbierende Fläche auf einer Seite mit Radioisotopen, am besten Alpha-Strahlern, beschichtet. Durch den natürlichen Zerfall der Radioisotope werden Helium-Kerne (Alphastrahlung) frei, die nur in eine Richtung davonfliegen können. Das Prinzip ähnelt einem Sonnensegel, funktioniert aber auch ohne Sonnenlicht. Das Segel kann zum Beispiel mit 240Cm beschichtet werden, das in Kernspaltungsreaktoren als Abfallprodukt anfällt,

I_{\mathrm{sp}}: ≈40.000 s
Schub: ≈ 10 N/km²

Nukleare Salzwasserrakete

Verwendung: Antrieb

Die nukleare Salzwasserrakete wurde von Robert Zubrin vorgeschlagen. Dabei wird Wasser ein wenig (20 %) Uran- oder Plutoniumsalz beigemischt. Damit die kritische Masse nicht erreicht wird, wird das Salzwasser in verschiedenste kleine Behälter aufgeteilt, die mit Neutronenabsorbern ausgekleidet sind. Aus den verschiedensten Behältnissen wird das Salzwasser in eine Reaktionskammer gepumpt. Dort wird die kritische Masse des Uran- bzw. Plutoniumsalzes schließlich erreicht, und die nukleare Kettenreaktion beginnt. Das Wasser, in dem die Salze gelöst sind, wirkt gleichzeitig als Moderator und Stützmasse. Die Kettenreaktion erzeugt eine enorme Hitze, die das Wasser verdampfen lässt, das Wasserdampf-Spaltstoff-Gemisch verlässt den Antrieb durch eine Lavaldüse. Der Vorteil des Antriebskonzeptes sind der niedrige Spaltstoffverbrauch im Vergleich zum reinen Antrieb mit Spaltprodukten und der hohe Schub und spezifische Impuls. Der Nachteil ist die enorme Hitzeentwicklung durch die nukleare Kettenreaktion, so dass der maximale Neutronenfluss erst außerhalb der Reaktionskammer stattfinden darf.
I_{\mathrm{sp}}: 10.000 s
Schub: 10 MN

Antimaterieantrieb

Verwendung: Antrieb

Die Energie für diesen Antrieb würde durch eine Paarvernichtung von Materie und Antimaterie geliefert werden. Bei diesem Prozess wird die gesamte Ruheenergie der Teilchen vollständig freigesetzt. Dabei wird in eine Wolke aus Materie ein wenig Antimaterie geschossen. Die Materie erhitzt sich dadurch enorm, Kernfusionsprozesse setzen ein und erhitzen die Materie weiter. Diese wird anschließend durch eine magnetische Düse ausgestoßen.

Das größte Problem aus der heutigen Sicht stellt die Erzeugung und Lagerung von Antimaterie dar. Da die Produktion soviel Energie verbraucht, wie die Reaktion später liefert, scheidet eine Produktion an Bord des Raumschiffs aus. Die Antimaterie müsste mitgeführt werden. Mit dem jetzigen Stand der Technik ist ein Antimaterieantrieb nicht möglich, da man keine Möglichkeit kennt, größere Mengen an Antimaterie zu erzeugen. Für einen Flug zum Mars und zurück wären nur etwa 0,1 Gramm Antiprotonen nötig, doch selbst die Herstellung dieser geringen Menge Antiprotonen ist derzeit utopisch.
I_{\mathrm{sp}}: ≈400.000 s
Schub: 100 kN[11]

Antriebe ohne Treibstoff

Im folgenden werden Antriebsmethoden vorgestellt, bei denen der Raumflugkörper selbst keinen Treibstoff verbraucht. Da er durch die unten genannten Methoden trotzdem eine Geschwindigkeitsänderung (delta v) erfährt, ist der spezifische Impuls gemäß der Raketengrundgleichung stets unendlich.

Sonnensegel

Verwendung: Lageregelung, Antrieb

Sogenannte Sonnensegel befinden sich in der Entwicklung und sollen sich den Effekt des Strahlungsdrucks zunutze machen, indem sie mit einem großen Segel elektromagnetische Strahlung einfangen und davon angetrieben werden. Der Schub wäre dabei minimal (und nähme mit der Entfernung von der Strahlungsquelle quadratisch ab), jedoch wäre er ohne Treibstoffverbrauch entstanden und bliebe stetig, solange der Einfluss von Strahlungsquellen mit dem Segel genutzt wird. Bei einem Lasersegel wird mit einem Laserstrahl auf das Segel gezielt.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub: 9 N/km² @ 1 AE

Tether

Shuttlemissionen STS-46 und STS-75 bei der Erprobung des „Tethered Satellite Systems“ (TSS)
Verwendung: Bahnregelung

Tethers sind lange Seile, die im Weltall rechtwinklig zum Magnetfeld eines Planeten ausgelegt werden. Bewegt sich ein elektrischer Leiter durch ein Magnetfeld, wird in ihm Spannung induziert. Somit kann sich ein Satellit, der lange Tethers auslegt, darüber mit Energie versorgen. Der Nutzen dieses Effekts wird allerdings dadurch eingeschränkt, dass der Leiter, in dem die Spannung induziert wird, selbst ein dem Erdmagnetfeld entgegengesetztes Feld erzeugt. Dadurch kommt es zu einer Abbremsung des gesamten Systems aus Raumflugkörper und Tether (Lenzsche Regel). Dementsprechend kann ein Tether, durch den ein starker Strom fließt, auch zur Beschleunigung eines Satelliten beitragen, da auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld eine Kraft wirkt (Lorentzkraft). Untersuchungen zeigen, dass solche elektrischen Tether trotz nur langsamer Bahnänderungen aufgrund der Treibstoffersparnis effektiv sein können, um den Satelliten zu beschleunigen oder abzubremsen. Ebenfalls ist es mit Tethers möglich, Satelliten „abzuseilen“.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub (elektrisch): X mN
Schub (manuell): X kN

Trägerschiffe

Verwendung: Start

Zur Reduzierung der zum Start benötigten Treibstoffmassen gibt es Konzepte, Trägerflugzeuge, zum Beispiel Raumflugzeuge, zur Beförderung des Raumschiffes in eine gewisse Höhe zu nutzen. Ebenfalls denkbar sind Höhenballons. Siehe auch die Unterstufe von Sänger (Raumtransportsystem).
I_{\mathrm{sp}}: unendlich (bezogen auf das Raumschiff)
Schub: X MN

Weltraumkanone

HARP, Prototyp einer Weltraumkanone der 1960er.
Verwendung: (unbemannter) Start/Transport

Als Transportmöglichkeit in den Orbit werden auch ballistische Methoden diskutiert und erforscht. Die Idee basiert ursprünglich auf Jules Vernes Vision der Weltraumkanone in Von der Erde zum Mond. Das „Geschoss“ muss hierfür weitgehend beschleunigungsresistent sein (ggf. Satelliten). Vorteile gegenüber Raketentechnik wären deutlich reduzierte Kosten über einen höheren Nutzlast-Anteil und auch ein geringeres Unfallrisiko, u. a. da kein oder nur wenig hochexplosiver Raketentreibstoff mitgeführt würde. Eines der ersten Projekte war das HARP-Projekt[13] von Gerald Bull, bei dem mit optimierter Artillerie-Technik 3 km/s Maximalgeschwindigkeit und 180 km Höhe erreicht wurden, also bereits ein Suborbitaler Flug (Kármán-Linie). Ein Nachfolgeprojekt der 1990er, SHARP, arbeitete mit Leichtgaskanonen-Technik und peilte Maximalgeschwindigkeiten von 7 km/s an. Nach dem Ende des finanzierten SHARP-Forschungsprojekt wurde von Projektmitarbeitern die Firma Quicklaunch ausgegründet, welche versucht, diese Technik weiterzuentwickeln und zu kommerzialisieren. Auch die Railgun-Technologie wird in Erwägung gezogen.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub: 2,0 MN...32,4 MN[19][20]

Weltraumlift

Verwendung: Start

Ein weiterer Vorschlag ist der eines Weltraumliftes, einer Art Aufzug, welcher, am Erdboden beginnend, aus der Erdatmosphäre heraus bis in den Weltraum führen soll. Nachdem im Jahr 1895 das (nach heutiger Auffassung technisch unmögliche) Errichten eines Turmes (engl. space fountain) bis in den Weltraum vorgeschlagen war, wurde die 1957 zum Weltraumlift (engl. space elevator) abgewandelte Idee in den letzten Jahren wissenschaftlich zahlreich betrachtet. Das Konzept beinhaltet in heutigen Ausführungen ein festes Seil, das auf der Erdoberfläche verankert würde und an dessen anderem Ende ein Gewicht knapp oberhalb der geostationären Umlaufbahn hinge, wobei die Zentripetalkraft das Seil strammzöge und einen daran auf- und abfahrenden Aufzug ermöglichen sollte. Ein zentrales Problem ist die Festigkeit des Seiles – die Festigkeitswerte konnten jedoch in letzter Zeit deutlich verbessert werden. Beispielsweise Graphen[21] oder Kohlenstoffnanoröhren erreichen die notwendigen Festigkeitswerte.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub: unbekannt

Elektromagnetisches Katapult

Verwendung: Start

Es gibt einen wissenschaftlichen Vorschlag für ein elektromagnetisches Katapult (engl. mass driver). Ein solches elektromagnetisches Katapult kann nach dem Prinzip einer Coilgun oder Railgun im größeren Maßstab funktionieren: Das abzuschießende Objekt wird auf einer Startvorrichtung, beispielsweise einer Schienenform, befestigt, und darauf beschleunigt, bis es am Ende der Vorrichtung zum freien Flug kommt. Alternativ kann auch ein Magnetschwebebahn-Verfahren zum Einsatz kommen. Ein elektromagnetisches Katapult kann zum Beispiel von der Mondoberfläche Satelliten und Raumfahrzeuge in die Mondumlaufbahn befördern. Die ESA untersucht ein System mit einem Raketenschlitten als Starthilfe für Hopper.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub: 100–10.000 kN

Magnetsegel

Die Magnetosphäre der Erde lenkt die geladenen Partikel des Sonnenwindes ab
Verwendung: Antrieb (E)

Bei Magnetsegeln werden magnetische Felder erzeugt, um die geladenen Partikel des Sonnenwindes abzulenken, um ein Raumfahrzeug anzutreiben. Es kann sich dabei sowohl um ein statisches magnetisches Feld, das beispielsweise durch einen fest am Raumfahrzeug installierten Supraleiter erzeugt werden kann, als auch um den Magnus-Effekt nach dem Prinzip des Flettner-Rotors nutzende bewegliche Anordnungen eines oder mehrerer Magnete handeln. Auch per Leistungselektronik geschaltete dynamische Konfigurationen sind vorstellbar. Mit einem Magnetsegel ist es auch möglich, sich von der Magnetosphäre eines Planeten anziehen oder abstoßen zu lassen. Ebenso ist es möglich, Ströme in das aufgefangene Plasma einzubringen, um das Magnetfeld zu verformen und zu verstärken. Dieser Ansatz wird M2P2 (Mini-Magnetospheric Plasma Propulsion) genannt. Ein weiterer Ansatz besteht darin, einen Plasmastrahl auf das Raumfahrzeug zu schießen. Dieser Ansatz ähnelt dem Laser-Materie-Segel und wird MagBeam genannt.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub: 70 N bei 30 Wb @ 1 AE[22]

Materiesegel

Verwendung: Antrieb

Ein Materie-Strahler, z. B. ein Teilchen-Linearbeschleuniger, ruht auf einer großen Masse (Mond, Asteroid). Von hier aus zielt ein gut gebündelter Teilchenstrahl auf das Materiesegel des Raumschiffes und beschleunigt dieses dadurch. Da die Geschwindigkeit des Teilchenstrahls an die Geschwindigkeit des Raumschiffs angepasst werden kann (maximale Impulsübertragung), ist die Energieeffizienz wesentlich höher als beim Lasersegel. Zudem kann ein Teil des Materiestroms vom Raumschiff aufgefangen werden. Das Raumschiff kann mit leeren „Treibstofftanks“ starten und füllt diese während der Beschleunigung. Am Zielort angelangt, könnte es mit diesem aufgesammelten Treibstoff bremsen.
I_{\mathrm{sp}}: unendlich
Schub: 1–1000 mN

Mikrowellen-Antrieb

Verwendung: Antrieb

In einem asymmetrischen Hohlraum wird innerer elektromagnetischer Strahlungsdruck aufgebaut. Daraus soll eine Kraft resultieren. Als Funktionsgrundlage wird eine Wechselwirkung der Strahlung innerhalb eines Hohlraumes (oder einer Kavität) mit dem Quantenvakuum vermutet. Am 28. Juli 2014 veröffentlichte die NASA einen Bericht, bei dem eine Kraft gemessen wurde. Die gleiche Kraft wurde aber auch bei einem Kontrollgerät gemessen, bei dem keine Kraft erwartet wurde.[23][24] Die Versuchsanordnung entsprach dabei der Variante des Cannae-Antriebs – dem Entwickler oder Erfinder Guido Fetta nach angeblich nach der Schlacht von Cannae benannt. Das Wandmaterial der im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebauten scheibenförmigen Kavität wird dabei von außen mit Helium bis zur Supraleitung gekühlt. Als elektromagnetische Hohlraumstrahlung wird Mikrowellenstrahlung eingebracht (daher auch die Bezeichnung Mikrowellen-Triebwerk, Mikrowellen-Antrieb[ oder Mikrowellenantrieb und darüber hinaus − je nach Bauart und Entwickler oder Erfinder − auch [englisch] EmDrive), zusätzlich wird ein Elektronenstrom im ansonsten leeren oder entleerten (evakuierten) Hohlraum erzeugt. Durch die Lorentzkraft eines ringförmig geschlossenen Magnetfeldes wird das in der Kavität strömende Elektronengas ohne Wandberührung umgelenkt. Die Asymmetrie des inneren Strahlungsdrucks soll durch Unterschiede zwischen der Form der Ober- und Unterseite des scheibenförmigen Hohlraums und durch die unterschiedliche radiale Strömungsrichtung des Elektronengases, je nach Seite jeweils von innen nach außen beziehungsweise von außen nach innen, hervorgerufen werden. Ob und wie ein dem Impulserhaltungssatz entsprechender Impulsaustausch über das Quantenvakuum mit dem umgebenden Universum stattfindet, ist unbekannt.

Chinesische Forscher behaupteten im Jahr 2010, den bisher (2014) stärksten Antrieb dieser Art in der Variante des „EmDrive“ mit 720 Millinewton Schub gemessen zu haben. Dieser Antrieb hat die Form eines hohlen Kegelstumpfes, in dem von außen kommende Mikrowellen gefangen sind. Der „EmDrive“ verbraucht dabei weniger elektrische Energie als ein Typ von Ionentriebwerken – der außerdem noch weniger Schub hat als von den chinesischen Forschern angegeben. Das britische Raumfahrtunternehmen Satellite Propulsion Research (SPR) – welches 2001 durch den Entwickler Roger Shawyer gegründet wurde – und das amerikanische Unternehmen Escape Dynamics (mit dem es 2015 Gespräche gab) beschäftigen sich mit der Entwicklung neuartiger Triebwerke, zudem gab es auch Gespräche mit EADS Astrium.

Bis bald

MFG

Bak

Antriebsmethoden für die Raumfahrt

Gasantrieb

Hier wird Inertgas unter Druck gespeichert. Der Druck ist eine (oder die einzige) Energiequelle des Treibstoffes.

Kaltgasantrieb

Verwendung: Lageregelung

Beim Kaltgasantrieb wird ein oft unter hohem Druck stehendes Gas, meist Stickstoff oder aufgrund der höheren Teilchenmasse Argon, aus einem Behälter über Düsen entspannt.
I_{\mathrm{sp}}: ≈ 68 s
Schub: wenige mN bis ca.100 N

Solarthermisch

Verwendung: Antrieb

Bei einem solarthermischen Antrieb konzentrieren zwei aufblasbare Parabolspiegel die Sonnenstrahlung auf einen Graphitblock, durch den Wasserstoff geleitet wird, der dadurch auf etwa 2800 Kelvin aufgeheizt wird.
I_{\mathrm{sp}}: 900 s
Schub: 1–100 N

Lightcraft

Verwendung: Start von Kleinsatelliten

Das Konzept des Lightcrafts ist eine Art Antrieb durch Laser: Das Raumfahrzeug bekommt durch einen auf der Erdoberfläche befindlichen Laser oder Maser Energie zur Beschleunigung zugeführt. Der Strahl trifft dazu auf einen Reflektor und erzeugt dort hohe Temperaturen, was zur Expansion des am Reflektor befindlichen Treibstoffes führt; die Ausdehnung des Treibstoffes übergibt einen Teil des Impulses an den Flugkörper. Beim Flug innerhalb der Erdatmosphäre sollen die darin befindlichen Gase ausreichen, sodass der Treibstoff des Flugkörpers erst in größeren Höhen notwendig wird. Das Konzept soll für Kleinsatelliten verwendet werden. Das momentan größte Hindernis ist, dass die benötigte Laserstärke nicht bereitgestellt werden kann.
I_{\mathrm{sp}}: unbekannt
Schub: unbekannt

Chemische Antriebe

Chemische Antriebe beziehen ihre Energie aus der exothermen Reaktion von chemischen Elementen. Die Abgase werden anschließend durch eine Lavaldüse entspannt. Chemische Antriebe sind schubstark, haben aber eine im Vergleich mit anderen Antrieben geringe Ausströmgeschwindigkeit.

Feststoff

Verwendung: Start, Antrieb

Bei den existierenden chemischen Varianten liegt beim Feststoffraketentriebwerk der Treibstoff in fester Form vor, der Treibstofftank ist hierbei auch die Verbrennungskammer. Festtreibstoffe können homogene oder auch heterogene Feststoffe (Composits) sein, die neben dem Brennstoff und dem Oxidator noch andere Zusätze (Stabilisatoren) enthalten. Für Feststoffraketen, wie sie in der Raumfahrt üblich sind, werden meistens spezielle gießfähige Gemische aus Ammoniumperchlorat (APCP) oder Natrium- bzw. Ammoniumnitrat, Aluminiumpulver, Kunstharz (Polybutadiene, Polyurethane etc. als Bindesubstanz) und eventuell geringen Mengen Eisenoxid als Katalysator verwendet. Diese Gemische ergeben nach dem Gießen einen festen, aber plastischen Körper (Treibsatz), was Riss- und Lunkerbildung stark vermindert. Ebenso werden Transport und Handhabung sehr sicher. Zunehmend wird anstelle oder zusätzlich zu Aluminium auch Lithium, Beryllium, Bor oder Magnesium verwendet.
I_{\mathrm{sp}}: 265 s
Schub: 1–1000 kN

Monergol

Verwendung: Lageregelung, Antrieb

Bei monergolen Flüssigtreibstoffen handelt es sich um nur eine flüssige Komponente. Monergole werden durch das Hinzubringen eines Katalysators zum Zerfall gebracht, weswegen für Monoergole auch der Begriff Katergole zulässig ist. Ein Beispiel für ein Katergol ist Hydrazin, welches zum Beispiel für Lageregelungssysteme von Raumflugkörpern verwendet wird. Hierbei wird Hydrazin mit Hilfe eines Katalysators (Aluminiumoxid) zu Stickstoff und Wasserstoff zersetzt.
I_{\mathrm{sp}}: 222 s
Schub: 0,1–100 N

Testlauf eines SSME-Triebwerks als Beispiel eines Diergol-Antriebs
Monergole weisen i.d.R. eine schlechtere Effizienz als Diergole auf, d. h. sie benötigen für dasselbe Delta-V mehr Treibstoff, allerdings können sie dies wieder durch weniger komplexe Systeme und geringere Systemmasse ausgleichen (z. B. Wegfall des Pumpensystems der zweiten Treibstoffkomponente). Erst bei langen Missionen, bei denen viel Treibstoff benötigt wird, reicht dies nicht mehr.

Diergol

Verwendung: Lageregelung, Antrieb, Start

Bei Diergolen existieren zwei Komponenten des Treibstoffes, die gesondert gelagert werden. Der Treibstoff wird unmittelbar vor dem Verbrennungsprozess gesteuert in eine Brennkammer gepumpt. Dort reagieren die Stoffe miteinander.
I_{\mathrm{sp}}: 450 s
Schub: 0,1–1000 kN

Triergol

Verwendung: Antrieb, Start

Triergolsysteme (Dreistoffsysteme) enthalten Diergolsysteme (zwei Komponenten), denen noch zusätzlich Wasserstoff oder Metallpulver (Lithium, Aluminium, Beryllium) zur Erhöhung des spezifischen Impulses zugeführt wird. Diese Treibstoffsysteme wurden zwar bisher gut untersucht, jedoch wegen des drei Tanks benötigenden komplexen Aufbaus von Triebwerk und Rakete nie praktisch eingesetzt.
I_{\mathrm{sp}}: 500 s
Schub: 1–1000 kN

Hybridrakete

Verwendung: Antrieb , Start

Bei Hybridraketentriebwerken liegt sowohl flüssiger als auch fester Treibstoff vor. Als Hybridtreibstoff (Lithergol) bezeichnet man einen Mischantrieb aus einem festen Treibstoff, meistens aus Kunststoff, zum Beispiel Hydroxyl-Terminiertes Poly-Butadien (HTPB) oder Lithiumhydrid und einem flüssigen Oxidator. Dieser ist meistens Salpetersäure, flüssiger Sauerstoff, Distickstoffmonoxid oder eine Mischung aus flüssigem Sauerstoff und flüssigem Fluor (FLOX). Der flüssige Treibstoff wird dem Festen kontrolliert zugeführt. Damit wird die Regel- und Abschaltbarkeit des Triebwerks hergestellt, was bei reinen Feststoffraketen technisch nicht möglich ist.
I_{\mathrm{sp}}: 420 s
Schub: 5–1000 kN

Luftatmend

Das X-30 war als luftatmendes Raumflugzeug geplant
Verwendung: Start (E)

Ein luftatmendes Raketentriebwerk wird zum Aufstieg aus der Erdatmosphäre benutzt. Der Vorteil ist, dass der Luftsauerstoff als Oxidator benutzt werden kann und nicht mitgeführt werden muss. Für große Höhen muss allerdings weiterhin ein Oxidator mitgeführt werden, da der Luftsauerstoff zum Betrieb des Triebwerks nicht mehr ausreicht.
I_{\mathrm{sp}}: 450–2800 s
Schub: ≈ 300 kN

Allotrope

Verwendung: Start, Antrieb

Die Verwendung des Sauerstoffallotrops Ozon als Oxidator würde die Ausströmgeschwindigkeit erhöhen. Da Ozon aber instabil ist, ist eine Lagerung sehr schwer wenn nicht unmöglich. Das Allotrop Tetrasauerstoff soll stabiler sein. Damit wären spezifische Impulse von bis zu 564 s im Vakuum möglich.
I_{\mathrm{sp}}: 500–564 s
Schub: 1–1000 kN

Metastabile Elemente

Verwendung: Start, Antrieb

Man versucht ebenfalls, metastabile Wasserstoffradikale als Treibstoff zu verwenden. Um die Stabilität des Elements zu erhöhen, werden sie unter den flüssigen Wasserstoff gemischt. Wird diese Kombination (mit theoretischen 15,4 % Radikalen) mit flüssigem Wasserstoff verbrannt, können spezifische Impulse von bis zu 750 s im Vakuum entstehen. An der Université d’Orsay in Paris wurde testweise metastabiles Helium erzeugt und als Bose-Einstein-Kondensat gespeichert. Die Reaktion von metastabilem Helium zu Helium würde spezifische Impulse von 2825 s möglich machen.
I_{\mathrm{sp}}: 750–2825 s
Schub: ≈ 1000 kN

Elektrische Antriebe

Elektrische Antriebe verwenden elektrische Energie, um ein Raumschiff anzutreiben. Dies kann durch Aufheizung oder Ionisierung des Treibstoffes (hier Stützmasse genannt) geschehen. Generell sind elektrische Antriebe schubschwach, ein Start von der Oberfläche eines Planeten ist damit unmöglich. Um möglichst hohe Leistungen zu erbringen, muss auch die Energiezufuhr möglichst groß sein. Die Energie kann durch Solarzellen oder Radioisotopengeneratoren und, bei großen Energiemengen, durch Kernreaktoren erzeugt werden.

Widerstandsbeheiztes Triebwerk

Verwendung: Lageregelung, Bahnregelung

Bei einem widerstandsbeheizten Triebwerk wird der Treibstoff durch einen stromdurchflossenen Widerstand aufgeheizt. Dies kann zum Beispiel ein Wolframdraht sein, das Prinzip gleicht dem eines Tauchsieders.
I_{\mathrm{sp}}: 1000 s
Schub: 152 mN @ 1 kW

Thermisches Lichtbogentriebwerk

Verwendung: Lageregelung, Bahnregelung, Antrieb

Zwischen einer Kathode und einer Anode wird ein thermischer Lichtbogen gebildet. Durch den Lichtbogen fließt der Treibstoff, welcher dadurch stark aufgeheizt wird (ca. 5.000 K). Das heiße Gas wird anschließend durch eine Düse expandiert. Der Schub wird nur durch den thermischen Effekt der Expansion erzeugt und nicht durch Magnetfelder (im Unterschied zum MPD).
I_{\mathrm{sp}}: 2000 s
Schub: 3,35 N @ 30 kW

Feldemissionstriebwerk

Verwendung: Lageregelung

Das Feldemissionstriebwerk verwendet zwei sehr nahe beieinander liegende Platten, zwischen denen ein flüssiges Metall (Cäsium) durch Kapillarkräfte zur Spitze fließt. Die Platten sind positiv geladen. In etwas Abstand zur Spitze befinden sich zwei weitere Platten, die negativ geladen sind. Das elektrische Feld zwischen beiden ionisiert den Treibstoff und beschleunigt ihn. Dieses Triebwerk kann sehr schubschwach und leicht sein.
I_{\mathrm{sp}}: 12.000 s
Schub: 1 mN @ 60 W

Ionen-Triebwerke

HiPEP-Triebwerk, welches mit Radiofrequenzen ionisiert
Verwendung: Lageregelung, Bahnregelung, Antrieb (F)

Die Radiofrequenz-Ionen-Triebwerke (RIT) erzeugen durch elektromagnetische Wellen ein Plasma, die positiv geladenen Teilchen werden anschließend durch Gitter nach außen beschleunigt. Nach der Passage des sogenannten Neutralisators, der dem Strahl wieder Elektronen zuführt und ihn somit elektrisch neutral macht, werden die Teilchen ausgestoßen. Als Stützmasse wird Xenon verwendet. Das HiPEP der NASA fällt in diese Kategorie, ebenso die RIT-Triebwerke aus Deutschland.
I_{\mathrm{sp}}: 6000–9150 s
Schub: 600 mN @ 34,6 kW[2]

Kaufmann-Triebwerk

Verwendung: Lageregelung, Bahnregelung, Antrieb

Das Kaufmann-Triebwerk erzeugt durch einen Lichtbogen ein Plasma, die positiv geladenen Teilchen werden anschließend durch Gitter nach außen beschleunigt. Nach der Passage des sogenannten Neutralisators, der dem Strahl wieder Elektronen zuführt und ihn somit elektrisch neutral macht, werden die Teilchen ausgestoßen. Als Treibstoff wird Xenon oder Quecksilber verwendet. Das NSTAR der NASA ist ein solches Triebwerk.
I_{\mathrm{sp}}: 3100 s
Schub: 92 mN @ 2,6 kW

Hallantrieb

Verwendung: Lageregelung, Bahnregelung, Antrieb

Halltriebwerke (Hall-Effect-Thruster) bestehen aus einem ringförmigen Beschleunigungskanal, der durch konzentrisch gelegene Magneten von einem Magnetfeld durchzogen ist. An einem Ende befindet sich eine Hohlanode. Eine extern angebrachte Kathode fungiert als Quelle für Elektronen, welche durch den Potentialunterschied zur Anode beschleunigt, und im starken Magnetfeld gefangen werden. Zusätzlich kommt es zu einer Azimuthaldrift durch den Hall-Effekt. Durch die Hohlanode wird der neutrale Treibstoff eingespeist, und durch Stöße mit den gefangenen Elektronen ionisiert. Das zwischen den Elektroden wirkende elektrische Feld beschleunigt diese Ionen, so dass diese mit hoher Geschwindigkeit ausgestoßen werden können. Zur Neutralisation des Ionenstrahls fungieren Elektronen, die ebenfalls von der Kathode emittiert werden. Als mögliche Treibstoffe kommen vor allem Edelgase wie Xenon, Krypton oder Argon in Frage, ebenso aber auch metallische Treibstoffe wie Bismut, Zink oder Magnesium. Es werden 2 Arten von Hallantrieben unterschieden: SPT (Stationary Plasma Thruster) sowie TAL (Thruster with Anode Layer), die sich vor allem in Materialien und Geometrie unterscheiden. Bisher wurden vor allem SPT auf zahlreichen Satellitenmissionen eingesetzt, u.a. auch auf der ESA-Mission SMART-1.[3][4]
I_{\mathrm{sp}}: 1640 s
Schub: 68 mN @ 1,2 kW

Magnetoplasmadynamisches Triebwerk

Eigenfeld-MPD
Verwendung: Bahnregelung , Antrieb

Magnetoplasmadynamische Triebwerke (MPD) bestehen aus einer trichterförmigen Anode, in deren Mitte eine stabförmige Kathode angebracht ist. Wird Spannung zwischen beiden Elektroden angelegt, wird die sich im Trichter befindende Stützmasse ionisiert und erlaubt so einen Stromfluss radial durch das Gas zur Kathode. Durch den Stromfluss wird nun ein starkes Magnetfeld erzeugt. Die Leistung kann durch das Anlegen eines weiteren externen Magnetfeldes gesteigert werden. Die Wechselwirkung zwischen dem elektrisch erzeugten Magnetfeld um die Brennkammer und den ionisierten Plasmateilchen beschleunigt diese in axialer Richtung und lässt sie mit hoher Geschwindigkeit entweichen. Als Grundlage für das Plasma eignen sich vor allem Argon, Lithium und Wasserstoff.
I_{\mathrm{sp}}: ≈ 4000 s
Schub: ≈ 300 mN @ 12 kW

Gepulstes Plasmatriebwerk

Verwendung: Lageregelung , Bahnregelung, Antrieb

Gepulste Plasmatriebwerke (Pulsed Plasma Thruster) sind Raumfahrtantriebe, die instationär oder quasistationär (gepulst) betrieben werden können. Dazu werden Kondensatoren als Energiespeicher mitgeführt. Der Aufbau ähnelt einer Railgun. Als Treibstoff wird meist PTFE verwendet, welches in fester Form vorliegt. Die zu Schienen geformten Elektroden werden unter Spannung gesetzt, und mittels einer Zündkerze wird die Hauptentladung des Kondensators gestartet. Dabei wird von der Treibstoffoberfläche eine kleine Menge ablatiert und ionisiert. Die dabei entstehende Plasmawolke wird entweder durch elektromagnetische Lorentzkräfte, oder durch gasdynamische Kräfte beschleunigt um Schub zu erzeugen. Die von der Spannungsquelle zwischen den Pulsen bezogene elektrische Leistung ist vergleichsweise gering. Von dieser unterscheidet sich die Pulsleistung zur Einkopplung ins Plasma, welche durch sehr kurze Entladungsdauern einige Megawatt betragen kann.
I_{\mathrm{sp}}: 2500 s
Schub: 1 mN @ 60 W

PIT

Verwendung: Antrieb

Das Induktive Flachspulentriebwerk (Pulsed Inductive Thruster) ist ein gepulstes Triebwerk. Eine flache Ansammlung von Spulen ist mit Kondensatoren verbunden. Zuerst wird gasförmiger Treibstoff (meist Argon, auch Ammoniak) auf die Spulen geblasen. Dann werden die Kondensatoren schlagartig entladen, der Treibstoff wird zu Plasma. Das Magnetfeld der Spulen induziert ein Gegenfeld im Plasma, das dadurch fortgeschleudert wird.
I_{\mathrm{sp}}: 2000–8000 s
Schub: ≈ 92 mN @ 20 kW[5]

VASMIR

VASIMR Diagramm
Verwendung: Antrieb

Relativ neu ist das Antriebskonzept des früheren Astronauten Franklin Ramon Chang-Diaz. Seine Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket (VASIMR) verwendet elektrische Energie, um Plasma zu erzeugen, zu erhitzen und zu beschleunigen. Der Treibstoff wird zuerst mit RF-Antennen ionisiert, dann mit RF-Antennen erhitzt. Anschließend wird das Plasma durch eine magnetische Düse entspannt. Damit ist eine Variation des Verhältnisses zwischen spezifischem Impuls und Schub möglich, analog zu der Getriebeschaltung eines Radfahrzeugs.
I_{\mathrm{sp}}: 5.000–30.000 s
Schub: 5 N @ 5.000 s & 200 kW

Magnetfeldoszillationsantrieb

Verwendung: Antrieb

Der Magnetfeldoszillationsantrieb (Magnetic Field Oscillating Amplified Thruster) verwendet Alfvén-Wellen, um durch veränderliche Magnetfelder in elektrisch leitfähigen Medien (z. B. Plasma, salziges Wasser etc.) Dichtewellen hervorzurufen. Diese Wellen sind in der Lage, Teilchen im Medium mit sich mitzureißen und sie auf sehr hohe Geschwindigkeiten (bzw. hohe Energien) zu beschleunigen. Dazu besteht das gesamte MOA-System aus Plasmaquelle, Zentralrohr, Primärspule, Sekundärspule und einer Versorgungs- und Steuerungseinheit. Die Plasmaquelle erzeugt einen kontinuierlichen Strom ionisierter Teilchen, die im Zentralrohr in Richtung Austrittsdüse driften. Diese Teilchen können z. B. Stickstoff- oder Wasserstoffmoleküle, aber auch Atome der Edelgase Argon oder Xenon sein. Da sie ionisiert sind, reagieren sie auf die beiden Magnetfelder, welche durch die Primär- und die Sekundärspule aufgespannt werden. Dabei ist die Primärspule permanent in Betrieb und formt die magnetische Austrittsdüse, während die Sekundärspule zyklisch ein- und ausgeschaltet wird, um die Feldlinien im Gesamtsystem zu deformieren. Diese Verformung erzeugt die Alfvén-Wellen, welche im nächsten Schritt dem Transport und der Kompression des Antriebsmediums dienen.
I_{\mathrm{sp}}: 2.400–13.120 s
Schub: 237–13 mN @ 11,16 kW[6]

HDLT

Verwendung: Antrieb

Der Helicon Double Layer Thruster wurde an der Australian National University erfunden. Der Antrieb wird mit Hilfe der ESA weiterentwickelt. Beim HDLT wird ein Gas in ein divergierendes magnetisches Feld, welches eine Düse formt, gebracht und mit RF-Antennen ionisiert. Das dadurch entstehende Plasma wird dadurch herausbeschleunigt. Als Treibstoff kommen Argon, Wasserstoff oder Krypton zum Einsatz.
I_{\mathrm{sp}}: 4000 s[7]
Schub: 0,X N @ X kW

Nukleare Antriebe

Durch Zerfallsenergie glühendes Pellet aus Plutoniumdioxid

NERVA Kernspaltungs-Raketentriebwerk (NASA)

Testlauf des NRX A-1 Kernspaltungs-Raketentriebwerks (NASA, September 1964)
Nukleare Antriebe beziehen ihre Energie aus Kernzerfall, Spaltung, Fusion oder Annihilation. Sie sind in Bezug auf Schub und Ausströmgeschwindigkeit die leistungsstärksten Antriebe, aber politisch umstritten.

Radioisotopenantrieb

Verwendung: Antrieb

Beim Radioisotopenantrieb strömt ein Gas mit geringer molarer Masse durch ein Radioisotop, zum Beispiel 238Pu oder 90Sr. Durch den natürlichen Zerfall erwärmt sich dieses und somit auch das Gas. Das Gas wird anschließend durch eine Lavaldüse entspannt. Arbeiten dazu gab es beispielsweise im Projekt Poodle von 1961 bis 1965 in den USA.
I_{\mathrm{sp}}: 800 s
Schub: 1–10 N

Festkernreaktor

Verwendung: Antrieb

Bei den nuklearen Raketenantrieben ist der Kernspaltungsantrieb zu erwähnen, bei dem durch nukleare Reaktionen hohe Temperaturen erzeugt werden, die dann zum Ausstoß einer Stützmasse dienen. Mittels Kernspaltung wird Wasserstoff oder Ammoniak extrem erhitzt und anschließend unter Druck ausgestoßen. Dazu gehört das von 1954 bis 1972 laufende Projekt NERVA der NASA, sowie 1992 Timberwind im Rahmen der SDI-Initiative. Auch die Sowjetunion arbeitete mit dem Triebwerk RD-0410 in der Vergangenheit an Kernspaltungsantrieben mit festem Kern für die Raumfahrt.
I_{\mathrm{sp}}: 1000 s
Schub: 100–1000 kN

Gaskernreaktor

Verwendung: Antrieb

Wie oben bereits erwähnt muss die Temperatur im Reaktor erhöht werden, um die Antriebsleistung zu steigern. Da das spaltbare Material durch seine Schmelztemperatur eine natürliche Temperaturgrenze für Festkernreaktoren festsetzt, gibt es Überlegungen, Reaktoren mit gasförmigem Kern zu entwickeln, so genannte Gaskernreaktoren. Damit ließen sich Ausströmgeschwindigkeiten für Impulse bis 5000 s erzielen. Der Nachteil ist jedoch, dass der Kern offen liegt und somit stets ein Brennstoffverlust durch die Austrittsdüse vorhanden ist. Um dies zu verhindern wurden auch geschlossene Gaskernreaktoren angedacht, wo das heiße reaktive Plasma in Quarzröhren gefüllt wird. Ein Brennstoffverlust findet hier nicht statt, allerdings reduziert sich der Impuls auf 2000 s.

A Ausstoß von Spaltprodukten
B Reaktor
C Spaltmaterial wird zur Stromerzeugung abgebremst
d Moderator(BeO oder LiH)
e Containment
f InduktionsspuleI_{\mathrm{sp}}: 5.000 s
Schub: 100–1000 kN

Teil 2 geht gleich weiter

MFG

Bak

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Nickname /Bakhtosh ........ Alter/ 43

Zwölf Szenarien für den Weltuntergang

Weltuntergangsszenarien sind eigentlich das Metier von spektakulären Hollywoodfilmen. Ob globale Erwärmung ("The Day after tomorrow") oder Asteroideneinschlag ("Armageddon"), die Herrschaft der Maschinen ("Terminator") oder eine Alien-Invasion ("Independence Day") - beinahe sämtliche Katastrophen wurden schon actionreich in Szene gesetzt. Doch was davon ist realistisch? Ein internationales Forscherteam hat die globalen Risiken für einen Weltuntergang analysiert.

Die Wissenschaftler des Future of Humanity Institute an der Universität Oxford und die renommierte schwedische Global Challenges Foundation haben zwölf potentielle Gefahren ausgemacht, die den Fortbestand der Welt - zumindest in der Form, wie wir sie derzeit kennen - bedrohen könnten.

Die zwölf Gefahren lassen sich verschiedenen Kategorien zuordnen: Zum einen gibt es bereits bestehende, von Menschen gemachte Risiken. Darüber hinaus drohen natürliche Gefahren. Und schließlich sind da noch neu entstehende Risiken, deren Gefährdungspotential die Wissenschaftler noch nicht exakt bewerten können.

Wir stellen Ihnen die zwölf Szenarien für einen möglichen Weltuntergang vor.

Extremer Klimawandel

Die aktuellste und größte Gefahr droht durch den Klimawandel. Davor wird zwar immer wieder gewarnt, aber die gravierenden Folgen sind vielen Menschen gar nicht klar: Sollte die Erderwärmung so weiter fortschreiten, werden zahlreiche Regionen der Erde unbewohnbar. Das bedeutet, dass riesige Menschenmassen gezwungen sind, ihre Heimat zu verlassen, Gesellschaften zusammenbrechen und verheerende Hungerkatastrophen entstehen.

Auch wenn der Klimawandel die ärmsten Länder am härtesten trifft: Er dürfte wohl "globale Konflikte verursachen und womöglich die Menschheit kollabieren lassen", schreiben die Wissenschaftler.

Nuklearer Krieg

Eine weitere massive Bedrohung sehen die Wissenschaftler in einem Atomkrieg: Im Falle eines nuklearen Krieges würden unweigerlich große Teile der Bevölkerung innerhalb kürzester Zeit ausgelöscht. Durch die radioaktive Verseuchung würden auch Jahre später noch Lebewesen qualvoll sterben, wären Lebensmittel ungenießbar, Landstriche unbewohnbar.

Zwar mag seit dem Ende des Kalten Krieges die Gefahr dieses Szenarios etwas gesunken sein. Doch die Experten sehen das Risiko einer tödlichen Eskalation nach wie vor als gegeben an. Die Anzahl der Atomwaffen reiche noch immer für einen mehrfachen Overkill - und zahlreiche Atomraketen befänden sich in der Hand kaum berechenbarer Regierungen

Globale Pandemie

Ein drittes, großes Risiko bestehe im Ausbrauch einer globalen Pandemie. Laut der Studie der Global Challenges Foundation ist die Wahrscheinlichkeit dafür weitaus höher als häufig vermutet wird. Einige Grundvoraussetzungen seien bereits gegeben, sie existierten jedoch glücklicherweise bislang nur isoliert voneinander. Dazu gehöre die Unheilbarkeit (wie im Fall von Ebola), die fast hundertprozentige Tödlichkeit (Tollwut), eine sehr hohe Ansteckungsgefahr (wie beispielsweise bei einem grippalen Infekt) und lange Inkubationszeiten (wie etwa beim HI-Virus). Wären all diese Merkmale in einem Erreger kombiniert, so gäbe es wohl ein Massensterben, schreiben die Wissenschaftler.

Wegen der hohen Mobilität der Menschen würde sich eine Seuche vermutlich innerhalb sehr kurzer Zeit auf der ganzen Welt ausbreiten. Die Wissenschaftler sind überzeugt, dass dieses Szenario eine reale Gefahr darstellt, denn Viren verändern sich sehr schnell - sie könnten also durchaus zu einem globalen Killer mutieren

Ökologische Katastrophen

Der Mensch ist - als Teil des globalen Ökosystems - auf die Natur angewiesen. Er greift allerdings permanent und immer gravierender in seine Umwelt ein, was unter anderem zu einem rasanten Aussterben zahlreicher Tier- und Pflanzenarten führt. Wenn langfristig das Ökosystem zusammenbräche, würde dies natürlich auch Folgen für den Menschen haben.

Allerdings vermuten die Wissenschaftler, dass ein kleiner Teil der Menschheit mit Hilfe entsprechender Technologien eine gewisse Zeit auch unabhängig vom Ökosystem überleben könnte. Dieses Szenario müsste aber noch eingehender untersucht werden

Globaler Kollaps

Dass Finanzmärkte auf wackligen Beinen stehen, wurde nicht erst durch die Finanzkrise überdeutlich. Das Riskante daran sei, so die Forscher, dass Unternehmen, Banken und Staaten immer enger miteinander verflochten sind. Ein Zusammenbruch der Weltwirtschaft wäre wohl auch politisch eine Katastrophe: Der Weg von bloßen Versorgungsschwierigkeiten zu einem sozialen Chaos ist kurz.

Das hätte zwar nicht zwangsläufig ein Ende der Menschheit zur Folge. Eine komplette Neuordnung der Gesellschaft wäre aber denkbar.

Gewaltiger Asteroideneinschlag

Statistisch gesehen schlägt etwa alle 20 Millionen Jahre ein Asteroid auf der Erde ein, der groß genug ist, um alles Leben auszulöschen. Dafür würde bereits ein Brocken mit fünf Kilometern Durchmesser ausreichen. Zuletzt ereignete sich eine solche Katastrophe vor rund 66 Millionen Jahren - sie führte zum Aussterben der Dinosaurier.

Dass die Erde wieder einmal von einem gewaltigen Brocken aus dem All getroffen wird, ist also eigentlich längst überfällig. Für die Wissenschaftler stellt das ein reales Risiko dar.

Ausbruch eines Supervulkans

Wenn ein Vulkan ausbrechen und dabei mehr als 1000 Kubikmeter Material in die Luft schleudern würde, hätte das einen Effekt, den die Forscher mit den Folgen eines Atomkriegs vergleichen. Die Asche, die in die Atmosphäre gelangen würde, könnte das Sonnenlicht absorbieren und einen globalen vulkanischen Winter verursachen.

Einen ähnlichen Ausbruch des Vulkans Toba auf der indonesischen Insel Sumatra überlebten vor rund 75.000 Jahren nur wenige Tausend unserer Vorfahren. Die freigesetzten Kräfte waren damals so gewaltig, dass sie das Klima des ganzen Planeten für mehrere Jahre veränderten. "Die Asche tauchte die Erde in Finsternis und schickte den Planeten zurück in die Eiszeit", sagt der australische Geologe Ray Cas.

Die Eruption eines solchen Supervulkans könnte heute Millionen, wenn nicht sogar Milliarden Menschenleben bedrohen, schreiben die Forscher.

Gefahren durch synthetische Biologie

Wenn in Hochsicherheitslaboren an neuen Impfstoffen oder Heilmitteln gearbeitet wird, können unbeabsichtigt auch neue Erreger entstehen. Auch genetisch veränderte Bakterien oder Viren könnten eine globale Seuche verursachen - und damit ein weltweites Massensterben von Mensch, Tier und Pflanze auslösen.

Gleiches gilt natürlich auch für synthetisch hergestellte Erreger für Biowaffen. Finden diese Viren einen Weg aus dem Labor, könnte eine Pandemie drohen

Nanotechnologie

Auch bei der Nanotechnologie wollen die Wissenschaftler der Studie ein Gefahrenpotential nicht ausschließen. Diese Technologie, die mit winzigen Teilchen wie Einzel-Atomen oder Strukturen bis maximal einem Milliardstel Meter Größe operiert und besonders in der Cluster- und Halbleiterphysik eine Rolle spielt, verfüge zwar über ein enormes Potential zur Lösung drängender Probleme. Doch es verhielte sich damit ähnlich wie mit der Atomkraft: Die gewaltigen Möglichkeiten ließen sich auch missbrauchen

Künstliche Intelligenz

Die Studie der Global Challenges Foundation listet auch die Künstliche Intelligenz als eine mögliche Gefahr für die Menschheit auf. Dass Maschinen die Macht übernehmen könnten, war bislang bloß Stoff für Science-Fiction-Romane oder Filme. Doch inzwischen wächst in der Wissenschaft die Befürchtung, dass der Mensch die Kontrolle über die von ihm selbst erschaffenen Maschinen verlieren könnte. "Extreme Intelligenz ist nicht leicht unter Kontrolle zu halten", so die Forscher.

Miserable Weltpolitik

Militärische Auseinandersetzungen statt Diplomatie, Abgrenzung und Konkurrenz statt gemeinsamer Problemlösungen: Die Unfähigkeit, Schwierigkeiten gemeinsam anzugehen und zu überwinden könnte einmal zu einer globalen Katastrophe führen. Ein solches Szenario lasse sich zwar nur schwer einschätzen, sei aber durchaus vorstellbar, geben die Experten zu bedenken.

Die Alien-Invasion

Und schließlich gäbe es noch unbekannte Risiken, von denen wir derzeit noch keine Vorstellung haben. Eine Alien-Invasion oder einen UFO-Angriff a la Hollywood jedoch halten die Wissenschaftler für sehr, sehr unwahrscheinlich.

Neun von zwölf Gefahren ließen sich abwenden

Die Studie der Weltuntergangsszenarios macht trotz allem Hoffnung, denn die Menschheit ist zumindest neun der zwölf im Bericht aufgeführten Katastrophen nicht hilflos ausgeliefert: Gegen den Einschlag eines Asteroiden, den Ausbruch eines Supervulkans oder die Invasion von Aliens können wir wenig machen. Den Klimawandel jedoch könnten die Menschen theoretisch ebenso verhindern wie einen Atomkrieg oder die Entstehung neuer tödlicher Erreger in einem Labor, sagen die Forscher.

MFG

Bak

Neue Planeten im Sonnensystem ?

Unser Sonnensystem könnte zwei bisher unentdeckte Planeten enthalten. Sie könnten ihre Bahnen weit jenseits des Pluto ziehen, haben Forscher der Complutense Universität von Madrid und der Universität Cambridge herausgefunden. Ihrer Meinung nach verbergen sich die Planeten in der Oortschen Wolke , einem Ring aus Asteroiden und Staub am äußersten Rand unseres Sonnensystems.

Die Astronomen vermuten eine oder sogar zwei sogenannte Supererden in diesen weit entfernten Tiefen des Sonnensystems. Grund für diese Annahme ist die Beobachtung, dass viele kleinere Objekte, die dort draußen unterwegs sind, Auffälligkeiten in ihrer Umlaufbahn zeigen.

"Dieser Überschuss an Objekten mit unerwarteten Orbitalparametern lässt uns glauben, dass unsichtbare Kräfte die Verteilung der transneptunischen Objekte verändern", sagt der Astronom Carlos de la Fuente Marcos. "Die wahrscheinlichste Erklärung dafür ist, dass es noch unbekannte Planeten jenseits von Neptun und Pluto geben könnte."

Der Begriff Supererde bezeichnet Planeten, die größer als unsere Erde aber keine großen Gasbälle wie der Jupiter sind.

Es könnten zwei oder mehr Planeten sein

"Die genaue Anzahl ist ungewiss, aber unsere Berechnungen besagen, dass es sich um mindestens zwei, wahrscheinlich sogar mehr Planeten handelt", so de la Fuente Marcos. Die kalten, dunklen Supererden seien bis zu zehnmal so groß wie unsere Erde.

Bisherige Modelle der Planetenentstehung gehen jedoch davon aus, dass es unmöglich ist, dass Planeten in dieser großen Entfernung von einer Sonne entstehen können. Die Forscher selbst weisen darauf hin, dass ihre Berechnungen bislang noch auf wenigen Daten beruhen. Sie wollen deshalb weitere Untersuchungen vornehmen, um ihre These zu untermauern. "Sollte sie sich bestätigen, wären unsere Ergebnisse wirklich revolutionär für die Astronomie", sagt de la Fuente Marcos.

MFG

Bak

Astronaut/in werden

Mit Glück und Können zum Traumberuf Astronaut

Völlig losgelöst von der Erde, schwerelos schwebend – den blauen Planeten von weit oben zu betrachten, ist für fast jeden ein Traum. Der erste Tourist im All, Dennis Tito, hat sich diesen Traum 20 Millionen Dollar kosten lassen. Wer das nötige Kleingeld gerade nicht zur Hand hat, dem bleibt nur eine Chance: sich als Astronaut zu bewerben.

Der Traum vom Flug ins All

Natürlich braucht man großes Glück, um vielleicht eines Tages die unendlichen Weiten des Weltraums erforschen zu dürfen. Denn mit diesem Traum steht man wirklich nicht alleine da. Für das letzte Astronauten-Auswahlprogramm der European Space Agency meldeten sich nicht weniger als 23 000 Bewerber. Nach Auskunft der ESA verfügten 5000 der Bewerber über hervorragende Fähigkeiten. Letztlich schafften es gerade sechs Bewerber, angenommen zu werden.

Die bemannte Raumfahrt ist eben eher die Ausnahme: Im Moment zählt das European Astronaut Corps 16 Mitglieder. Bisher haben sich 27 Astronauten an den 31 Raumflügen der ESA beteiligt. Bis Anfang April 2001 waren es weltweit nur 402 Personen, denen es vergönnt war, zum Mond oder ins All geschossen zu werden. Wer wirklichen Biss zeigt, hervorragende Qualifikationen mitbringt und extremen körperlichen und psychischen Belastungen gewachsen ist, hat durchaus Chancen. Diese sind aber nicht allzu groß, wie dem Verhältnis der Bewerberzahl zur Zahl der glücklich Auserwählten abzulesen ist.

Selbst wenn man es geschafft hat, kann es passieren, dass man niemals seinen Traum verwirklichen darf. “Zur Astronautenausbildung aufgenommen worden zu sein, bedeutet noch keine Garantie wirklich eines Tages abzuheben. Euro-Astros müssen auf jeden Fall die Geduld besitzen, Wartezeiten und Frustrationen zu ertragen, bis es endlich soweit ist, verrät Reinhold Ewald, Physiker und prominenter deutscher Astronaut der ESA, der 1997 an einer deutsch-russischen Mission zur Raumstation “Mir teilnehmen durfte.

Kurz & bündig

Astronauten sind in allererster Linie auf dem Boden arbeitende Wissenschaftler, Techniker und Piloten. Im All müssen sie Forschungsarbeiten unter schwierigen Bedingungen und hohem Zeitdruck durchführen. Dazu müssen sie psychischen wie physischen Extrembelastungen standhalten können und ihren Arbeitsplatz bis ins kleinste Detail kennen.

Wo arbeiten Astronauten?

Beschäftigungsmöglichkeiten bestehen bei der
◾European Space Agency

Auch andere Raumfahrtbehörden können potentielle Arbeitgeber sein:
◾National Aeronautics and Space Administration (NASA)
◾Canadian Space Agency (CSA)
◾Rosaviakosmos (RKA)
◾Japanese Space Agency (NASDA)

Was genau machen Astronauten?

Natürlich ist es das Ziel jedes Astronauten, im Dienste der Wissenschaft den Weltraum zu erkunden. Der Arbeitsalltag spielt sich aber hauptsächlich auf dem Boden ab. Die Astronauten der ESA verbringen den größten Teil ihrer Zeit im European Astronaut Centre in Köln und müssen oft jahrelang auf ihren ersten Flug ins All warten.

Etwa die Hälfte der Mitglieder wurde in erster Linie wegen ihrer herausragenden wissenschaftlichen Qualifikationen, vor allem auf dem Gebiet der Physik in das Astronautencorps der ESA aufgenommen. Sie erarbeiten mögliche Experimente und überlegen, wie sich diese unter den speziellen Bedingungen im All durchführen lassen. Dazu müssen sie immer auf dem neuesten Stand der Wissenschaft sein, um einschätzen zu können, in welchem Bereich auf welche Weise geforscht werden sollte. Die Deutsche Luft- und Raumfahrtbehörde nennt als Ziele der wissenschaftlichen Forschung innerhalb der Raumfahrt unter anderen die multidisziplinäre Forschung in der Schwerelosigkeit, die Erkundung des Sonnensystems und des Weltraums, die Fernerkundung der Erde, die Förderung der kommerziellen Nutzung der Raumfahrt, insbesondere der Fernkommunikation und die Entwicklung zukunftsweisender Technologien wie Robotik und Telemedizin. Ebenso Aufgabe von Astronauten ist es, zusammen mit anderen Wissenschaftlern das nötige technische Equipment für den Einsatz im All zu entwickeln und zu testen.

Die anderen Astronauten der ESA kamen über ihre immensen Erfahrungen als Militärpiloten zur Raumfahrt. Sie verfügen auch über hervorragendes technisches Know-how, um die anfallenden Wartungen fachmännisch durchführen zu können. Immerhin will so ein Raumfahrzeug auch geflogen und im Fall der Fälle repariert werden. Die nächste Service Station ist meist zu weit, da muss schon selbst Hand angelegt werden. Dabei tragen Astronauten eine große Verantwortung. Sie “spielen mit Geräten, die eine Unmenge von Geld gekostet haben. Es ist also höchste Konzentration und Genauigkeit gefragt, um im All arbeiten zu können. Sind die Reparaturarbeiten “außen durchzuführen, kommt bei diesen Weltraumspaziergängen erschwerend hinzu, dass es nicht gerade leicht ist, in dicken Raumanzügen, in denen man sich kaum bewegen kann, sensible Geräte zu montieren.

Um den kommenden Belastungen gewachsen zu sein, arbeiten Astronauten ständig hart an ihrer körperlichen Verfassung. Die extremen Fliehkräfte, die auf sie wirken, und die speziellen Anforderungen der Schwerelosigkeit erfordern ein Höchstmaß an körperlicher Fitness. Aufgrund der fehlenden Gravitation im All schwindet auch nach und nach die Muskelmasse. Tägliches Training und Sportübungen sind daher auch an Bord einer Raumstation ein Muss. Außerdem wird bereits lange vor dem Start trainiert, in kritischen Situationen einen kühlen Kopf zu bewahren. Schließlich muss man schon aus besonderem Holz geschnitzt sein, läuft bei einer Mission im All wider Erwarten nicht alles nach Plan. Panik, Platzangst oder andere Phobien können da das Todesurteil bedeuten, auch wenn die bemannte Raumfahrt immer sicherer geworden ist. Daher werden Verhaltensprogramme eingeübt, um auf alle (vorher) denkbaren Gefahrensituationen adäquat und routiniert reagieren zu können.

Zu den psychischen Anforderungen, denen Astronauten gewachsen sein sollten, zählt auch die lange Trennung von den Liebsten zu Hause. “Auf der “Mir hat es schon Leute gegeben, die zwei Jahre ununterbrochen im All gearbeitet haben, berichtet Reinhold Ewald. Da muss gefragt werden dürfen, was Astronauten nach Feierabend machen, wenn die nächste Kneipe ein paar hunderttausend Kilometer entfernt ist? “Wir beschäftigen uns eigentlich mit ganz normalen Dingen, wie Musik hören oder Video gucken. Man ruht sich aber auch viel aus oder räumt mal richtig auf, so Reinhold Ewald, der bei seinem Raumflug nur 18 Tage an Bord der russischen Raumstation “Mir aushalten musste.

Ist unter den Astronauten die Auswahl für die nächste Mission im All getroffen, gilt es, sich im so genannten “Mission Training intensiv mit den speziellen Anforderungen der Mission auseinander zu setzen. Der gesamte Raumflug und besonders die heikelsten Missionsabschnitte werden mittels aufwändiger Simulationsverfahren unter “Weltallbedingungen wieder und wieder am Boden durchgespielt. Im Ernstfall muss jeder Handgriff sitzen, alles wird bis ins kleinste vorbereitet und es dauert monate- mitunter sogar jahrelang, bis der Countdown gestartet wird. Dabei werden nicht nur die Astronauten vorbereitet, die für den Flug auserkoren sind. Fallen die eigentlich dafür Vorgesehenen beispielsweise wegen Krankheit aus, muss jederzeit eine Ersatzcrew einsatzbereit sein. Daher bereiten sich die Damen und Herren von der Auswechselbank genauso intensiv auf die geplante Mission vor.

Wer ist geeignet?

Die Bewerber müssen zwischen 27 und 37 Jahre alt und zwischen 1,53 Meter und 1,90 Meter groß sein. Ohne hervorragenden Universitätsabschluss in Naturwissenschaften, Luft- und Raumfahrttechnik, Ingenieurwesen, Medizin oder eine Pilotenausbildung geht nichts.

Perfektes Englisch in Wort und Schrift ist ein Muss. Von Vorteil sind auch einige Jahre Berufserfahrung und Beschäftigung mit raumfahrtrelevanten Themen. Sind diese Voraussetzungen erfüllt, geht es für die Bewerber darum, sich in einer Vielzahl von körperlichen Fitnesstests zu beweisen. Angehende Astronauten werden dabei beispielsweise in einer Zentrifuge herumgeschleudert oder in einer Druckluftkammer mit dem Vielfachen ihres eigentlichen Körpergewichtes belastet. Ist auch das zur Zufriedenheit der ESA erledigt, folgen weitere Tests, die die psychische Belastbarkeit der Bewerber überprüfen.

Für diesen Job eignen sich, herausragende wissenschaftliche Reputation und extrem gute psychische und physische Belastbarkeit vorausgesetzt, vor allem:
◾Diplom-Ingenieure/Ingenieurinnen für Luft- und Raumfahrtechnik
◾Piloten/Pilotinnen
◾Naturwissenschaftler/innen (vor allem Diplom-Physiker/innen)
◾(Raumfahrt-)Mediziner/innen

Ausbildung – wo und wie?

Wenn ein Astronaut ausgesucht ist, wird er bei der ESA eingestellt und bekommt eine Grundausbildung, die ein Jahr dauert. Darin werden die zukünftigen Astronauten physisch wie psychisch fit gemacht. Ein zentraler Aspekt ist dabei das Tauchtraining in schweren Raumanzügen, um die Bewegungen in Schwerelosigkeit zu simulieren. Außerdem geht es um die Grundlagen der Weltraumforschung sowie Technik und Geschichte der Raumfahrt.

Nach dem erfolgreichen Abschluss dieses Ausbildungsteils dürfen sich die Teilnehmer offiziell Astronauten nennen. Darauf folgt das “Specialised Training, das zwei Jahre dauert. Darin vertiefen die Astronauten das im “Basic Training Gelernte und perfektionieren ihre speziellen Fähigkeiten. Zählt man zu den Glücklichen, die für die nächste Mission auserwählt wurden, schließt sich das “Mission Training an. Erst wenn auch dies erfolgreich absolviert wurde, beginnt der Countdown.

An welchen Hochschulen Luft- und Raumfahrttechnik, Medizin, geeignete Ingenieurstudiengänge oder die verschiedenen Disziplinen der Naturwissenschaften angeboten werden, erfährt man im Internet über die Suchmaschinen des Online-Dienstes Studien- und Berufswahl.

Und die Holländer wollen normalos zum Mars schicken....neee ....is klar......

MFG

Bak

US-Segment der ISS nach Austritt von Ammoniak evakuiert

Das US-amerikanische Segment der Internationalen Raumstation ISS ist nach einem Austritt von hochgiftigem Ammoniak evakuiert worden. Das teilte die Flugleitzentrale bei Moskau nach Angaben von russischen Agenturen mit. Die US-Astronauten seien in Sicherheit im russischen Teil der ISS und die Lage unter Kontrolle. Derzeit arbeiten drei Russen, zwei US-Amerikaner und eine Italienerin auf der Raumstation.

Austritt von Ammoniak gilt neben einem Brand als größte Gefahr für die ISS. "Gegenwärtig ist das amerikanische Segment der ISS isoliert, die Mannschaft ist in Sicherheit und befindet sich im russischen Segment", teilte die Flugleitzentrale bei Moskau mit.

Stark ätzendes Gift

Ammoniak (NH3) ist ein stechend riechendes, giftiges Gas. Die aus Stickstoff und Wasserstoff bestehende Verbindung wirkt stark ätzend auf Lunge, Haut und Augen. Beim Einatmen hoher Konzentrationen besteht Lebensgefahr. Ammoniak wird oft als Kältemittel verwendet.

Unfälle mit dem Gas gab es in vergangenen Jahren immer wieder, meist infolge von Lecks in Ammoniak-Leitungen. Auch auf der Internationalen Raumstation ISS war bereits 2013 einmal NH3 entwichen.

Notfallpläne in Kraft

Der Austritt von Ammoniak und das Verhalten in solchen Fällen werde bereits auf der Erde geübt, sagte der Pressesprecher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Andreas Schütz, zu t-online.de. Die Luft in dem betroffenen Bereich könne ausgetauscht und gereinigt - und notfalls ausgestoßen werden. Anschließend werde frische Atemluft in die Räume geleitet.

Die Astronauten seien im russischen Teil sicher. Der Bereich sei mit vier Modulen und zwei Raumsonden groß genug und für solche Fälle von vornherein vorgesehen. Wie lange die Luftreinigung dauern wird, lässt sich schwer abschätzen. Schütz wies daraufhin, dass die Ursache noch nicht gefunden sei. Es könne sich schließlich auch um einen Fehlalarm von Sensoren handeln.

Mannschaft trainiert solche Gefahren

Der deutsche Astronaut und ehemalige ISS-Raumfahrer Alexander Gerst hofft, dass die Situation auf der Internationalen Raumstation nicht zu größeren Schwierigkeiten führt. Die Mannschaft sei auf solche Fälle auch vorbereitet. "Das wird im Training geübt", sagte Gerst. "Die Hälfte des Trainings ist Notfalltraining." Es gebe drei große Gefahren, auf die sich Astronauten für ihre Zeit in der ISS vorbereiten müssten: Feuer, Druckabfall und Ammoniakaustritt.

Der Geophysiker Gerst hatte von Mai bis November 2014 auf der Internationalen Raumstation gearbeitet und seiner Mission große Popularität verschafft. Der 38-Jährige bekam am Dienstag von Bundespräsident Joachim Gauck das Bundesverdienstkreuz Erster Klasse überreicht.

Außenposten der Menschheit

Die Internationale Raumstation ISS gilt seit mehr als 15 Jahren als Außenposten der Menschheit. Gut ein Dutzend Staaten beteiligen sich an dem Projekt, neben Ländern der Europäischen Union auch Kanada, Japan, Russland und die USA. Seit dem Jahr 2000 sind ständig Menschen auf der ISS.

Kommandeur ist meist ein Russe oder US-Amerikaner. Die optimale Besetzung sind sechs Raumfahrer. Sie verbringen jeweils etwa ein halbes Jahr im Orbit. Zu ihren Aufgaben gehören Experimente in der Schwerelosigkeit. Forscher erhoffen sich davon auch Erkenntnisse über einen möglichen dauerhaften Aufenthalt im All und für eine bemannte Mars-Mission.

Bei einem Tempo von 28.000 Stundenkilometern erlebt die Mannschaft alle 90 Minuten einen Sonnenaufgang. Ihre Energie bezieht die Station über Solarzellen.

Das Schicksal der Raumstation steht in den Sternen. Russland hat nach mehr als 15 Jahren ein Ende seines Engagements für 2020 angekündigt. Dabei handelt es sich wohl auch um eine Reaktion auf US-Sanktionen im Ukraine-Konflikt.

MFG

Bak

Mars One

oder Idioten auf dem Mars

Mars One ist eine private Stiftung unter niederländischem Recht,die sich zum Ziel gesetzt hat, bis zum Jahr 2025 Menschen auf dem Mars landen zu lassen und dort eine dauerhaft bewohnbare Siedlung zu errichten. Das Projekt wird vom niederländischen Unternehmer Bas Lansdorp angeführt. Eine wissenschaftliche Zusammenarbeit mit der Universität Twente wurde vereinbart.

Das Missionskonzept basiert auf der Voraussetzung, dass die teilnehmenden Astronauten nicht zur Erde zurückkehren und somit ihr restliches Leben auf dem Mars verbringen werden. Eine Rückkehr ist aus Kostengründen nicht geplant und wäre zudem auch dem Ziel des Projektes nicht dienlich. Mars One hat bereits Bewerbungen aus aller Welt entgegengenommen und möchte bis 2015 in einem Auswahlverfahren mit öffentlicher Beteiligung eine Gruppe von bis zu 40 Astronauten rekrutieren, die somit die Grundlage einer Marskolonisation bilden sollen

Finanzierung

Das Projekt soll nach eigenen Angaben als größtes Medienereignis der Weltgeschichte per Reality TV Show (bzw. Mission TV) vermarktet und finanziert werden.Anders als in bekannten Formaten dieser Art soll der Schwerpunkt jedoch auf wissenschaftlicher und der Mission dienlicher Berichterstattung liegen, statt sein Zuschauerpotenzial mit initiierten TV-Skandalen zu erhöhen.Zusätzlich besteht für Privatpersonen und Firmen die Möglichkeit das Projekt durch Spenden und den Kauf von Merchandise-Artikeln zu unterstützen. Benötigt werden nach Schätzung des Projekts sechs Milliarden US-Dollar bis zur ersten bemannten Landung.

Voraussetzungen

Grundvoraussetzung für die Teilnahme ist die Volljährigkeit. Außerdem müssen die Astronauten gute Englisch-Kenntnisse und gute soziale Kompetenzen vorweisen können. Ferner ist eine gute Gesundheit vorausgesetzt. Der Flug von der Erde zum Mars dauert sieben Erd-Monate. Dabei werden die Astronauten starker Strahlung ausgesetzt. Nach der Landung auf dem Mars müssen die Astronauten eine Station in einer durchschnittlich minus 63° Celsius kalten Umgebung einrichten. Die Marsatmosphäre ist deutlich dünner als die der Erde und besteht hauptsächlich aus Kohlendioxid, sodass die Station ihre eigene Luftversorgung braucht.

Ablaufplan

Der Plan sieht vor, im Jahr 2016 einen Kommunikationssatelliten in der Mars-Umlaufbahn zu stationieren und im Jahr 2025 die ersten Menschen auf der Planetenoberfläche landen zu lassen.[12] Im Anschluss sollen im Abstand von jeweils zwei Jahren weitere Gruppen von je vier Astronauten auf dem Mars landen:[13][14][15]
2013: Für das Auswahlverfahren der ersten, vierköpfigen Crew haben sich nach Angaben des Veranstalters 202.586 Menschen beworben.[16][17] Mindestens 2782 davon haben die Bewerbungsgebühr entrichtet und können damit in die nächste Auswahlrunde kommen.[18] Mars One wird auch diejenigen Interessenten, die sich nicht für die nächste Runde qualifizieren, weiterhin Bewerber nennen.[19] Am 30. Dezember 2013 wurden 1058 Bewerber darüber unterrichtet, dass sie die zweite Auswahlrunde erreicht hätten.[20]
Aug. 2014: 706 Bewerber haben den geforderten medizinischen Check eingereicht und werden nun von einem Team persönlich begutachtet.
2014: Die ersten 40 Astronauten sollen ausgewählt werden. Ein Nachbau der Marssiedlung soll zu Trainingszwecken auf der Erde errichtet werden.
2015: Das Training der Astronauten beginnt.
2018: Eine Versorgungsmission mit 2,5 t Ausrüstungsgegenständen (z. B. Solarzellen) soll mit einer modifizierten Dragon-Kapsel von SpaceX zum Mars gesendet werden. Außerdem wird der erste Kommunikationssatellit gestartet, um ihn in einer Umlaufbahn um den Mars zu stationieren.
2020: Ein Mars-Rover soll eingesetzt werden, um den Standort für die Siedlung auszuwählen, ein weiterer dient als Anhänger für den Transport von Landekapseln.
2022: Die ersten sechs Dragon-Module werden zum Mars geschickt.
2023: Diese sechs Dragon-Module, davon zwei Wohnkapseln, zwei Kapseln für das Lebenserhaltungssystem und zwei Lagerkapsel, sollen vom Rover an der Siedlungsstelle platziert und in Betrieb genommen werden, um eine bewohnbare Siedlung zu schaffen.
2024: Eine Falcon Heavy-Rakete von SpaceX soll mit der ersten Gruppe von vier Marskolonisten starten.
2024: Sechs weitere Dragon-Module sollen Richtung Mars starten.
2025: Die ersten Kolonisten sollen auf dem Mars ankommen.
2025: Die sechs Dragon-Module sollen von der 1. Kolonisationsgruppe in Betrieb genommen werden, um eine bewohnbare Siedlung für die nächsten Kolonisten zu schaffen.
2026: Eine zweite Gruppe von vier Kolonisten startet ihre Reise zum Mars.
2026: Wiederum sechs weitere Dragon-Module für die dritte Gruppe der Siedler starten Richtung Mars.
2027: Die zweite Gruppe von Kolonisten soll auf dem Planeten eintreffen.
2027: Die Dragon-Kapseln für die dritte Gruppe erreichen den Mars, um von der ersten und zweiten Kolonistengruppe aufgebaut zu werden.
Etwa in jedem zweiten Jahr erlaubt die Planetenkonstellation einen weiteren Transport von je 4 Mensch und Material, wie Dragon-Kapseln, Wasser und Sauerstoff zum Roten Planeten. Die Siedlung soll so immer weiter ausgebaut werden.

Mein Statement

Eine völlig bescheuerte Idee unausgebildete Leute da hoch zu schicken. Nehmen wir mal an es passiert was unvorhergesehenes und diese Leute müssen was an der Elektronik oder an der Lebenserhaltung was basteln. Die Bodenkontrolle kann da auch nicht immer weiterhelfen und die Antwort kann bis zu einer Stunde auf sich warten lassen , wenn es dann nicht zu spät ist. Mann braucht also Leute die diese Technik bis ins kleinste verstehen und auch, wenn etwas passiert, selbstständig handeln können. Das bekommt man nicht mit 2 Jahren Astronauten Ausbildung hin, die kommt ja noch dazu.

Fazit: Wenn was passiert, werden die da oben elendlich verrecken. Da hat das Douglas Adams schon gut vorraus gesehen, aber wer hätte je gedacht das wir das wirklich machen .... siehe Vid

MFG

Bak

Die Atmosphäre des Mars

Anders als Erde und Venus besitzt der Mars nur eine sehr dünne Atmosphäre, deren Dichte lange Zeit überschätzt wurde: Noch in der Mitte des vergangenen Jahrhunderts wurde ein Bodendruck von etwa zehn Prozent des irdischen Luftdrucks für möglich gehalten. Erst beim Vorbeiflug der ersten Marssonde "Mariner 4" im Juli 1965 konnte eine erste direkte Messung vorgenommen werden, als die Sonde hinter dem Mars vorbeizog und ihre Funksignale während der letzten Sekunden vor dem Verschwinden die dünne Marsatmosphäre durchqueren mussten.

Dabei zeigte sich, dass der Bodendruck nicht einmal ein Prozent des irdischen Luftdrucks erreicht und damit so dünn ist wie die Erdatmosphäre in etwa 35 Kilometern Höhe.

Kohlendioxid stellt mit mehr als 95 Prozent den Hauptanteil, gefolgt von Stickstoff und Argon, das - wie bei der Erde - aus dem Zerfall radioaktiver Elemente in der Planetenkruste stammt. Wasserdampf kommt dagegen nur in sehr geringen Mengen vor, obwohl flüssiges Wasser auf der Marsoberfläche wegen des geringen Luftdrucks sofort verdampfen müsste. Manches spricht dafür, dass die Marsatmosphäre früher dichter gewesen ist und ausgereicht haben könnte, Wasser auch in flüssigem Zustand auf dem Mars existieren zu lassen. So ist das Verhältnis der an sich selteneren Stickstoff-15-Atome zu den "normalen" Stickstoff-14-Atomen in der heutigen Marsatmosphäre viel höher als in der irdischen Lufthülle. Man nimmt an, dass das Verhältnis ursprünglich ähnlich wie auf der Erde war und die leichteren Stickstoff-14-Atomen im Laufe der Zeit stärker ausgedünnt wurden als die etwas schwereren Stickstoff-15-Atome.

Als mögliche Ursache für diesen langsamen Verlust der Marsatmosphäre gilt der Einfluss des Sonnenwindes, der - von keinem nennenswerten Magnetfeld abgehalten - tief in die Atmosphäre eindringen und Atome und Moleküle mitreißen kann.

Die europäische "Mars Express"-Sonde hat diese Vermutung inzwischen weitgehend bestätigen können und in diesem Vorgang auch einen möglichen Verlustprozess für das früher reichhaltiger vorhanden gewesene Wasser auf dem Mars gefunden.
Die "Mars Express"-Sonde hat darüber hinaus beobachtet, dass die Konzentration des Wasserdampfs in der unteren Marsatmosphäre dort am höchsten ist, wo man auf Grund früherer Messungen anderer Sonden ausgedehnte "Grundeis-Vorkommen" vermutet. Interessanterweise ist über diesen Gebieten auch die Methankonzentration erhöht, was als möglicher Hinweis auf biologische Aktivitäten im Umfeld der unter der Oberfläche liegenden Eisvorkommen gedeutet werden könnte.

Der Mars vermag aufgrund seiner geringen Planetenmasse nur eine sehr dünne Atmosphäre zu halten.
Der Oberflächendruck beträgt mit 0,006 bar weniger als ein Hunderstel des Atmosphärendrucks auf der Erdoberfläche. Die Marsatmosphäre besteht zu über 95% aus CO_2, knapp 3% aus Stickstoff N_2, und gerade einmal 0,13% entfallen auf Sauerstoff.

Die niedrige Temperatur auf dem Mars trägt zum Erhalt der Atmosphäre bei. Da der Mars jedoch kein Magnetfeld hat. das ihn vor dem Sonnenwind schützt, wird die oberste Schicht der Atmosphäre vom Sonnenwind nach und nach in den Weltraum geblasen, wodurch der Mars seine Atmosphäre nach und nach verliert. Früher war die Atmosphäre des Mars somit dichter als heute. Vor Milliarden von Jahren gab es auf dem Mars Flüsse, Seen und Ozeane.

Trotz des geringen Drucks ist die Marsatmosphäre sehr aktiv. Regelmäßig umhüllen globale Staubstürme den gesamten Planeten und verhindern den Blick auf die Planetenoberfläche. Um den Nordpol formten die Marswinde sogar ein ausgedehntes, zirkumpolares Dünenfeld.
Immer wieder bilden sich Wirbelstürme und Staubteufel, die geschlängelte Bahnen auf die sandige Oberfläche zeichnen

Die Phoenixsonde der NASA war mit einem Mikrofon ausgerüstet und hat die Geräusche des Marswindes aufgezeichnet. Sich bewegende Wolken sind von den Landeeinheiten ebenfalls beobachtet worden.
Allerdings sind diese oftmals sehr klein und nicht mit den ausgedehnten und dicken Wolkenfeldern in der Erdatmosphäre vergleichbar.
Es existiert ein sehr schwacher Wasserzyklus, der auf die Temperaturunterschiede zwischen Tag und Nacht zurückgeht. Wichtige Erfahrungen zu den klimatischen Bedingungen sammelte man während des über 7-jährigen Aufenthalts der "Mars Exploration Rover".

Die Atmosphäre ist ein echtes Problem, das man sich als Nicht-Chemiker nicht so schnell klar macht. Unsere Sauerstoffatmosphäre ist das Resultat eines globalen chemischen Ungleichgewichts. Freier Sauerstoff ist so reaktionsfähig, das er wenn er nicht laufend neu generiert wird, schnell in chemischen Verbindungen landet: Metalle oxidieren (z.B. Rost), organische Verbindungen verbrennen (Brände) oder oxidieren auch zu Kohlendioxid. Sauerstoff verdrängt andere Elemente aus Verbindungen, so werden aus Sulfiden Oxide. Es hat auf der Erde Jahrmilliarden gedauert das heutige Sauerstoffniveau zu bilden. Dazu trugen bei guten Lebensbedingungen gut wachsende Bakterien, Algen, Wasser und Landpflanzen bei. Der Mensch konnte trotz Verbrennen von organischer Materie, die in Millionen von Jahren entstand, in 100 Jahren den Gehalt an Sauerstoff kaum beeinflussen und den von Kohlendioxid nur von 0.028 auf 0.0357 % erhöhen!

Beim Mars finden wir - wie auf allen anderen Planeten - keinen freien Sauerstoff. Wir müssen ihn also bilden. Durch Pflanzen - das mag toll klingen, doch Pflanzen die Marsbedingungen ertragen - Kälte, wenig Wasser, kosmische Strahlung - gibt es bei uns nicht. Auf dem heutigen Mars herrschen im Sommer am Äquator Bedingungen, wie in der Antarktis auf dem Land (Im Wasser wird es nie kälter als 0°, daher gibt es um die Antarktis noch viel Leben, doch im Inneren des Kontinents können nur wenige Bakterien und niedere Algen überleben). Die Tiefsttemperaturen am Südpol des Mars liegen bei -100° bis -139°C. Die Südpolkappe besteht im Winter vorwiegend aus gefrorenem Kohlendioxid, nicht aus Eis! In der Antarktis können bei milderen Bedingungen bei uns noch Bakterien existieren, doch sie wachsen in Jahrtausenden nur um Millimeter. Selbst wenn sie Sauerstoff freisetzen würden, wäre die Bildungsrate klein im Vergleich zur Aufnahmerate durch Gesteine. Es würde viel zu lange dauern, bis sie eine Atmosphäre bilden würden. Dazu kommt, das auch photosynthetisch arbeitende Bakterien wie Blaualgen Sauerstoff benötigen - nämlich nachts. Nicht umsonst hat das Leben bei uns erst mal 3 Mrd. Jahre im Meer zugebracht, denn in Wasser kann sich der Sauerstoff lösen, während er in der Atmosphäre erst mal weg von dem Organismus ist, so das man einen Mindestpartialdruck an Sauerstoff aufbauen muss, das auch Lebewesen an Land existieren können.

Zudem müsste man die Atmosphäre um einiges dichter machen. Die heutige Atmosphäre des Mars ist ein schlechtes Vakuum, und der Bodendruck ist so hoch wie bei der Erde in großer Höhe! Geht man davon aus, das wir den Stickstoffanteil nicht benötigen - (es würde allerdings eine enorme Brandgefahr sich ergeben - siehe Apollo 1 Brand), so müsste man die Atmosphäre noch um den Faktor 30 dichter machen. Das Leben auf der Erde begann zwar auch in einer Kohlendioxid Atmosphäre, aber in einer dichten und bei hohen Temperaturen. Selbst wenn es genmanipulierte Bakterien gäbe, die besser angepasst wären, fehlten diesen Nahrung und gemütliche Temperaturen.

Wie soll man dies bewerkstelligen? Manche Autoren meinen, Kohlendioxid wäre im Eis eingeschlossen und würde frei werden. Dem mag so sein, doch die Löslichkeit von Kohlendioxid ist klein, so dass man die Atmosphäre nur etwas dichter bekommt. Das gilt auch dafür, dass die Südpolkappe abschmilzt. Alle Maßnahmen mögen den Druck auf ein Niveau von 10-20 mb bringen. Das ist immer noch viel zu wenig. Menschen können sich bei einem solchen Druck nicht aufhalten, ihr Blut würde sofort anfangen zu kochen. Für einen Siedepunkt von 50 Grad müsste man den Atmosphärendruck auf 100 mb anheben. In einer solchen Atmosphäre könnte man mit einer Atemmaske aber ohne Druckanzug leben. Für einen Daueraufenthalt müsste der Sauerstoffgehalt noch etwas höher sein. 140 mbar Sauerstoffpartialdruck (das entspricht einem Siedepunkt von 60 Grad) wären dafür ausreichend.

Doch woher nimmt man die Gase ? Das atmosphärische Kohlendioxid ist sicher wie bei der Erde nur ein Kleiner Teil der gesamten Kohlenstoffmenge. Die Schätzungen über den Gehalt von Kohlendioxid gebunden in Eis und Oberflächengestein (physikalisch oder chemisch) gehen weit auseinander.

Damit Pflanzen existieren können, muss die Atmosphäre nur leicht verändert werden. Es werden 1-10 hpa Stickstoff benötigt und etwa 1 hPa Sauerstoff. Der Stickstoff fehlt nach allem was wir wissen auf dem Mars. Keine Analyse von Oberflächenproben zeigte große stickstoffmengen und in der Atmosphäre ist der Gehalt zu gering (nur 2.7 % von 6.1 Hpa Gesamtdruck = 0.17 hpa). Der Sauerstoff könnte bei der geringen Menge durch Photosynthese entstehen.

Für Menschen gibt es einen Zielkonflikt:

Auf der einen Seite benötigt man für Temperaturen bei denen man sich wohl fühlt einen Treibhauseffekt von rund 75 K, verglichen mit dem jetzigen von rund 5 K. Dem entspricht eine Kohlendioxidatmosphäre die einen weitaus höheren Partialdruck aufweist als die maximalen 10 hpa die tolerierbar sind- diese wurden die Temperatur verglichen mit heute nur um rund 3 K steigern. Auch wird noch mehr Stickstoff benötigt um vor allem Brände zu verhindern. Man muss sich an dieser Stelle klar machen, dass auf der Erde wir einen Treibhauseffekt von rund 17 K bedingt vor allem durch Wasserdampf, Kohlendioxid und Methan haben. Wasserdampf als Verursacher eines 5 mal größeren Treibhauseffektes auf dem Mars scheidet angesichts der kleinen Vorräte an Wasser aus. Kohlendioxid kann kaum über die derzeitige Menge angereichert werden (immerhin 3 mal höher als auf der Erde) und Methan ist ein instabiles Molekül - würde es durch biogene Prozesse nicht auf der Erde dauernd erzeugt. Seine Halbwertszeit beträgt lediglich 14 Jahre. Es scheidet daher als Langzeit-Garantie für einen Treibhauseffekt der erdähnliche Bedingungen bietet aus.

Das Problem der Umlaufbahn

Trotzdem wird der Mars nie eine zweite Erde werden. Warum? Er ist einfach zu weit von der Sonne weg. Man kann die Temperatur eines Planeten ohne Atmosphäre relativ einfach berechnen. Demnach müsste es auf der Erde -20°C warm sein und auf dem Mars -57°C. Die Atmosphäre hält jedoch Energie zurück, dies ist das was heute als "Treibhauseffekt" jedem bekannt ist. Auf der Erde kommen wir so zu molligen +17°C, also 37°C mehr als die Erde durch alleinige Sonnenstrahlung bekommt. Beim Mars ist es sogar noch günstiger als auf der Erde, denn er hat viel mehr Festland welches weniger Strahlung wieder abgibt als Meer auf der Erde. Trotzdem dürfte jedem klar sein, das man um den ganzen Planeten auf +17°C zu bringen viel tun müsste. Derzeit liegen die Temperaturen zwischen 0° im Sommer am Mittag am Äquator und -139°C am Südpol im Winter. Der Mars hat praktisch keinen Treibhauseffekt und eine globale Mitteltemperatur von -63 Grad Celsius. Es gibt auf dem Mars bedingt durch die dünne Atmosphäre, die exzentrische Umlaufbahn und das fehlende Wasser große Temperaturschwankungen. Im Mittel jedoch ist es auf dem Mars so kalt wie man für einen Planeten ohne Atmosphäre erwarten würde. Die in mittleren Breiten gelandeten Viking Sonden maßen über Jahre die Temperaturen, sie betrugen im Mittel zwischen -85 und -30°C.

Treibhauseffekt durch Ozonkiller

Es gibt nun ein Problem: Im obigen Abschnitt wurde erläutert, das man ohne enormen Aufwand keine dichte Mars Atmosphäre hinkommt. Damit aber wenigstens Wasser auf Dauer flüssig ist müsste man die globalen Temperaturen um 70°C steigern, also erheblich mehr als es die dichte Atmosphäre der Erde hinkommt. Die Lösung von manchen, besteht darin Treibhausgase wie CCl2F2 freizusetzen. Doch abgesehen davon, das man schon auf der Erde die Folgen für das Ozon, von nur Spuren dieses Gases nicht Voraussagen konnte - geschweige denn von enormen Mengen die man auf dem Mars freisetzen müsste, handelt man sich auch andere Probleme ein. Chlorkohlenwasserstoffe bauen Ozon ab, d.h. selbst wenn man eine Sauerstoffatmosphäre aufbauen würde (und dazu wären geologische Zeiträume notwendig), so wäre das Land durch den fehlenden UV Schutz nicht einmal für Mikroorganismen besiedelbar. Der Mars hätte dann keine Ozonschicht. Leben gäbe es nur in den Meeren, doch dafür fehlt das flüssige Wasser auf dem Mars.

Rechnen wir es trotzdem einmal durch. FCKW-11 (CCl3F) ist ein populäres Treibhausgas hat den 4600 fachen Treibhauseffekt von Kohlendioxid und eine Verweilzeit von 45 Jahren in der Atmosphäre. Die Konzentration auf der Erde beträgt 0.287 ppb bei einer Emission von 817000 t/Jahr mit einem Anteil von 2.5 % am Treibhauseffekt. Dieser beträgt im Jahr 2005 etwa 0.7 Grad. Man kann nun auf diesen Werten basierend auf eine Gesamtmenge von 1.472.310.000 kg dieser Gase in der Atmosphäre berechnen. Diese erzeugen nur 0,0175 Grad Temperaturanstieg (0.7 Grad * 2.5 %). Man braucht für 63 Grad Anstieg (Anstieg der globalen Temperaturen auf 0 Grad Celsius) also 5.300.316.000.000 kg (5.3x1012 kg) dieser Gase. Damit man einen Vergleich hat: Dies entspricht von der Masse her einem Fünftel des gesamten Kohlendioxid Ausstoßes der Menschheit. Um diese Menge an Kohlendioxid zu produzieren rauchen aber auf der Erde unzählige Schlote, fahren Autos umher und wird Wald abgefackelt. Es ist recht unwahrscheinlich dass ein paar Fabriken genauso viel Kohlendioxid produzieren wie ganz Europa !

Da die Verweilzeit nur 45 Jahre beträgt muss man jedes Jahr 117.784.800 t emittieren. Es reicht also nicht wie in Abbildungen suggeriert mal eben ein Kraftwerk zu platzieren, dass dann diese Gase emittiert. Ungelöst ist auch wie man zu den Gasen kommt. Dazu braucht man enorme Mengen an Chlor und Alkanen. Weltweit wurden auf der Erde im Jahre 2004 45 Millionen t Chlor produziert. Man bräuchte eine Produktion von 91.3 Millionen t um alleine diese Entwickler für Ozonkiller zu versorgen !

Dies ist natürlich nur eine grobe Annahme. So ist damit zu rechnen, dass FCKW-11 auf dem Mars nicht 45 Jahre lang in der Atmosphäre verbleibt, denn die Hauptursache für den Zerfall ist UV Strahlung. Ohne Ozonschicht (die es auf dem Mars nicht gibt) wird das FCKW-11 erheblich schneller gespalten als auf der Erde. Die angegebenen Werte dürften wahrscheinlich daher noch eher zu gering sein.

Klimaschwankungen

Ein langfristiges Problem ist das die Neigung der Planetenachse und Umlaufbahn des Mars extremen Schwankungen unterworfen sind. Schon heute ist diese exzentrisch und hat einen planetennächsten Punkt von 206 Millionen km und einen fernsten Punkt von 249 Millionen km - entsprechend schwankt die eingestrahlte Sonnenstrahlung um 46 % (auf der Erde nur 7 %) und dadurch kommen auch die extremen Temperaturschwankungen zustande.

Doch damit nicht genug. Der Einfluss von Jupiter führt zu Schwankungen der Rotationsachse und Umlaufbahn mit Perioden von 51000-2 Millionen Jahren. Dabei kann die Ausdehnung der Marsbahn von 195-260 Millionen Jahre schwanken und die Neigung der Rotationsachse zwischen 13 und 37° - wegen des fehlenden großen Mondes, der auf der Erde die Bahn stabilisiert. Es kommt daher über Zeiträume die zwar lang in unseren Begriffen, nicht aber, wenn man den Mars besiedeln will), noch zu erheblicheren Klimaschwankungen. (Eine Folge von nur 7% Schwankungen auf der Erde ist z.B. das die Sommer auf der Südhalbkugel heißer und die Winter kälter sind, da die Erde auf ihrer Bahn immer den sonnennächsten Punkt erreicht wenn es Januar ist. Es gibt daher auch in der Antarktis erheblich mehr Eis als in der Arktis).

Auf dem Mars bewirkten in der Vergangenheit die Klimaänderungen dass Wassermassen schmolzen und tiefe Täler formten um dann wieder zu Eis zu gefrieren. Trotzdem haben diese Veränderungen (die weitaus größere Klimafolgen haben als einige optimistische Spekulationen die einen sich selbst verstärkenden Treibhauseffekt prognostizieren, wenn die Oberflächentemperatur nur gering ansteigt) nicht zu einer dauerhaft stabilen Atmosphäre geführt.

Zusammenfassung

Betrachtet man alle Aspekte so ist es unverständlich warum es noch Leute gibt, die das Bewohnen des Mars propagieren. Selbst wenn eine zukünftige Menschheit Energie im Überfluss hätte so wäre ein Mars nicht zur zweiten Erde zu machen. Sicher könnte man unter Glaskuppeln existieren, doch der Planet selbst wäre nur mit Mühe auch nur bewohnbar für Mikroorganismen zu schaffen. Entweder haben die Propagandisten solcher Ideen keine Ahnung wovon sie reden, oder es geht darum Geld für Raumfahrtmissionen zum Mars zu bekommen.
Oftmals wird argumentiert, das die wachsende Bevölkerung dies erfordern würde. Doch zum einen wäre dies eine Aufgabe für Jahrmillionen, während sich derzeit die Bevölkerung in wenigen Jahrzehnten verdoppelt. Die gesamte Oberfläche des Mars ist aber nicht größer als die Landmasse auf der Erde, so das eine Verdopplung der Bevölkerung ausreichen würde und der Mars wäre genauso dicht besiedelt wie die Erde.

Zum anderen wäre ein erheblich geringerer Aufwand notwendig, um auf der Erde überall die Bedingungen für die Menschen zu verbessern. Sobald diese aber besser sind, das zeigen die Erfahrungen, nimmt die Geburtenrate ab. Die Weltbevölkerung nimmt derzeit in den ärmsten Ländern am schnellsten zu. Es ist daher unsere Aufgabe die Erde lebenswerter zu machen, anstatt utopischen Träumen nachzugehen.

Selbst wenn wir es nicht schaffen sollten: Im Vergleich zum Mars sind selbst die Wüsten und Antarktis Paradiese. Wir können dort ohne Schutzanzug und Sauerstoffflasche leben. Selbst wenn man das ganze Eis von den Polen in Wüstengebiete befördern würde, um dort Landwirtschaft zu ermöglichen, oder die hohen Breiten mit Sonnenspiegeln aus dem Weltraum erwärmen, so wäre dieser Aufwand erheblich kleiner als nur eine kleine Siedlung auf dem Mars aufzubauen.

Wichtig ist für die Menschheit nur eines: Wir haben nur eine Erde, und keine zweite Chance auf dem Mars neu zu starten. Es gibt keine Klimaanlage die wir anmachen können, wenn es bei uns zu heiß wird. Vielleicht ist dies die Botschaft die uns der Mars senden will.

MFG

Bak

30.000 klicks

wow ....hätte nie erwartet das der Thread so beliebt ist.

Dank euch allen und ich werde weiter posten....

Bak

Ruhemasse

Die Ruhemasse eines Körpers ist seine relativistische Masse wenn er relativ zum Beobachter ruht. Ein anderer Begriff hierfür ist invariante Masse weil sie – im Gegensatz zur relativistischen Masse – nicht vom Bezugssystem abhängt also lorentzinvariant ist

Die Lorentz-Transformationen, verbinden in der speziellen Relativitätstheorie und der lorentzschen Äthertheorie die Zeit- und Ortskoordinaten, mit denen verschiedene Beobachter angeben, wann und wo Ereignisse stattfinden. Dabei handelt es sich um gradlinig gleichförmig bewegte Beobachter und um Koordinaten, in denen kräftefreie Teilchen gerade Weltlinien durchlaufen

Unter einer Weltlinie versteht man die eindimensionale Trajektorie eines punktförmigen (nulldimensionalen) Objekts in der Raumzeit.
In der klassischen Newtonschen Mechanik versteht man unter einer Trajektorie die drei Raumkoordinaten eines Punktteilchens, welche durch einen Parameter t parametrisiert sind. Jedem Zeitpunkt wird somit ein Punkt des Raumes (der momentane Aufenthaltsort des Teilchens) zugeordnet. Wird die Zeit jedoch als weitere eigenständige Dimension der sog. Raumzeit aufgefasst, so entspricht die gesamte Trajektorie einer eindimensionalen kontinuierlich zusammenhängenden Teilmenge der Raumzeit.

Im Alltag wird nicht zwischen Masse und Ruhemasse unterschieden. Auch in der modernen theoretischen Physik wird der Begriff "Masse" normalerweise für die Ruhemasse verwendet.

Gemäß Einsteins Relativitätstheorie nimmt die relativistische Masse eines Körpers allerdings mit seiner Geschwindigkeit zu. Bei Körpern die sich mit einem nennenswerten Anteil der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen bedeutet dies dass man bei der Angabe einer Masse die Geschwindigkeit für die diese gilt angeben muss. Aus diesem Grunde wird insbesondere für Elementarteilchen als Bezugsgröße ihre Ruhemasse angegeben als die Masse die sie im Zustand der Ruhe haben.

Lichtteilchen selbst haben also eine Ruhemasse von null.

Die Überlegungen die zu der Relativitätstheorie geführt haben leiten sich aus der Beobachtung ab dass Licht immer die gleiche Geschwindigkeit hat egal ob man sich auf das Licht zubewegt oder ob man sich davon wegbewegt. Es lässt sich also kein Bezugssystem angeben bei dem sich Licht in Ruhe befindet.

Licht breitet sich aber nur im Vakuum mit der Geschwindigkeit c aus ansonsten langsamer. Sobald die Ausbreitungsgeschwindigkeit kleiner als c ist lässt sich aber ein Bezugssystem angeben demgegenüber sich Licht in Ruhe befindet. In so einem Bezugssystem hat Licht die Masse null.

Die Entwicklung der Physik ist ja nicht stehen geblieben und schreitet immer weiter vorran. Die Frage nach der Bezugssystem Abhängigkeit der Masse scheint aus der Sichtweise der modernen Physik ein für alle mal geklärt zu sein.

Masse ist eine fundamentale Eigenschaft von Materie und als solche naturgemäß eine Invariante; sie ist von der Wahl des Bezugssystemes unabhängig. Der Begriff „ Ruhemasse“ ist daher überflüssig, wenn nicht irreführend: für den Begriff einer davon zu unterscheidenen „ bewegten Masse „ ist in der Physik kein sinnfoller Platz
Den Text konnte ich leider nicht bearbeiten da er im PDF Format ist. Er ist aber gut geschrieben

Für die Fachleute unter euch

http://www.itp.uni-bremen.de/~noack/masse.pdf

MFG

Bak

Das gemeine Photon

Potonen können in verschiedenen stärken auftreten. Das heisst nicht das sie unterschiedlich schnell sind, ihre Geschwindigkeit ist immer die Lichtgeschwindigkeit. ( Wie schnell das ist hängt natürlich von dem Medium ab indem sie sich bewegen )
Aber jeder von uns hatte ja schon mal einen Sonnenbrand und derjenige der sich beim Lichtbogenschweißen die Augen verblitzt hat weiss wovon ich rede

Also muss es was anderes sein was diesen Unterschied bewirkt. Sehen wir uns erst mal das Lichtspektrum an.

Wie ihr seht ist die Wellenlänge, Energie pro Photon, Wellenzahl und die Frequenz der entscheidene Fakor, wie gefährlich ein Photon werden kann.

Frequenzen

Niederfrequenz

Extremely Low Frequency / 10 Mm - 100 Mm / 3 Hz - 30 Hz / Bahnstrom
Super Low Frequency /1 Mm -10 Mm / 30 Hz - 300 Hz / Netzfrequenz
Ultra Low Frequency / 100 km - 1000 km / 300 Hz
Very Low Frequency / 10 km -100 km / 3 kHz / U-Boot-Kommunikation

Radiowellen

Langwelle / 10 km / 30 kHz - 300 kHz
Mittelwellenrundfunk /180 m / 1,7 MHz
Kurzwellenrundfunk /10 m / 30 Mhz -300 MHz

Mikrowellen

Dezimeterwellen / 10 cm -1 m / 300 Mhz - 3 GHz / Radar
Zentimeterwellen / 1 cm -10 cm / 3 Ghz - 30 GHz / WLAN
Millimeterwellen / 1 mm -1 cm / 30 GHz 300 GHz / Richtfunk
Terahertzstrahlung / 30 µm - 3 mm / 0,1 THz 10 THz / Radioastronomie

Infrarot

Fernes Infrarot / 50 µm - 1 mm / 300 GHz / Infrarotspektroskopie
Mittleres Infrarot / 2,5 µm - 50 µm / 6 THz / Thermografie
Nahes Infrarot / 780 nm - 2,5 µm / 120 THz / Fernbedienung,

Licht

Rot / 640 nm - 780 nm / 384 THz 468 THz 1,6
Orange / 600 nm - 640 nm / 468 Thz - 500 THz
Gelb / 570 nm - 600 nm / 500 Thz - 526 THz
Grün / 490 nm - 570 nm / 526 Thz - 612 THz
Blau / 430 nm - 490 nm / 612 Thz - 697 THz
Violett 380 nm - 430 nm / 697 Thz - 789 Thz

UV-S-trahlen

schwache UV-Strahlen / 200 nm - 380 nm / 789 Thz - 1500 THz / Banknotenprüfung
Starke UV-Strahlen / 50 nm - 200 nm / 1,5 Phz - 6 PHz

Röntgenstrahlen /10 Pm -1 nm / 300 Phz - 30000 PHz / medizinische Diagnostik,

Gammastrahlen / 10 pm / 30 EHz / medizinische Strahlentherapie

kleine Strahlenkunde

Gemäß der speziellen Relativitätstheorie besitzt ein Photon zwar keine Ruhemasse, transportiert aber eine Energie, der eine Masse zugeordnet werden kann.

Ruhemasse später dazu mehr

Die hier auftretende Masse m hat einen festen, für das Teilchen charakteristischen, positiven Wert. Sie wurde historisch Ruhemasse genannt. Die Energie und der Impuls eines Teilchens hängen stets durch die Energie-Impuls-Beziehung mit der Masse zusammen. Die Ruhemasse eines Teilchens ist diejenige Masse, die ein relativ zu diesem ruhender Beobachter misst

Ein im Mittelpunkt der Sonne erzeugtes Photon benötigt etwa 10.000 bis 170.000 Jahre, um sie zu verlassen.

Gammastrahlung

Atomenergie Video für die Schule Alles über die Stahlen, Röntgen Geräte wie viel man erträgt

Radiowellen

Die unaufhaltsame Ausbreitung unserer Radiowellen (Quarks & Co)

Was ist Licht

Das wars mal wieder nach ca. 2,5 Std Arbeit an diesem Post

MFG

Bak

CO2

Kohlendioxid

Ist mit das Treibhausgas schlechthin auf der Welt. In dieser Computersimulation wird gezeigt, wie stark der Mensch den CO2 beeinflusst. Vor allem in den Wintermonaten, wenn es keine Pflanzen gibt und durch die kälte besonders stark geheizt wird sieht man die Veränderungen drastisch.

Viel Spass beim zuschauen.....

MFG

Bak

Der grosse Zusammenstoß

Das Schicksal unserer Heimatgalaxie ist besiegelt: Die Milchstraße wird mit der benachbarten Andromeda-Galaxie zusammenstoßen und dabei völlig umgekrempelt - allerdings erst in vier Milliarden Jahren. Über entsprechende Messungen des Weltraumteleskops "Hubble" berichtete die US-Raumfahrtbehörde NASA in Washington.

Die beiden Spiralgalaxien werden demnach zu einer großen elliptischen Galaxie verschmelzen. Unser Sonnensystem werde dabei voraussichtlich an einen völlig anderen Platz weiter am Rand der verschmolzenen Galaxie katapultiert, jedoch nicht zerstört, hieß es.

"Nach fast einem Jahrhundert Spekulationen über das Schicksal der Andromeda-Galaxie und unserer Milchstraße haben wir endlich ein klares Bild davon, was während der kommenden Milliarden Jahre passieren wird", sagte Sangmo Tony Sohn vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore.

Seit langem wissen Astronomen, dass sich die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße annähern. Beide rasen mit etwa 400.000 Kilometern pro Stunde aufeinander zu. Unklar war bislang aber, ob sie miteinander kollidieren, sich nur streifen oder sogar verfehlen werden, weil sich die genaue Flugrichtung der Andromeda-Galaxie nicht feststellen ließ.

Mit dem "Hubble"-Teleskop sei es nun erstmals gelungen, auch die seitwärts gerichtete Bewegung der Andromeda-Galaxie zu messen, betonte STScI-Teamleiter Roeland van der Marel. Dazu nahmen die Astronomen mit "Hubble" unsere Nachbargalaxie über sieben Jahre immer wieder ins Visier. Die hochauflösenden Bilder des Teleskops erlaubten den Forschern, die seitliche Bewegung der Galaxie zu messen.

Die Präzisionsmessungen beseitigten jeden Zweifel, dass Andromeda mit der Milchstraße kollidieren und verschmelzen werde, betonte die NASA. "Unsere Beobachtungen sind statistisch konsistent mit einem Frontalzusammenstoß zwischen der Andromeda-Galaxie und unserer Milchstraße", unterstrich van der Marel.

Kollidierende Galaxien fliegen - anders als zusammenstoßende Autos - im Wesentlichen durcheinander hindurch. Direkte Zusammenstöße von Sternen kommen dabei in der Regel nicht vor. Die Galaxien werden jedoch durch ihre Schwerkraft aneinander gefesselt und verschmelzen dadurch schließlich.

Daher werden sich die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße in vier Milliarden Jahren zunächst gegenseitig durchqueren und zwei weitere Milliarden Jahre später erneut treffen, um zu verschmelzen. Vermutlich werde auch eine etwas kleinere Galaxie, der Dreiecksnebel, von dem verschmolzenen Paar eingesogen.

Im Laufe der Galaxienkollision werde sich auch der irdische Nachthimmel dramatisch ändern, führten die Forscher aus. So werde das schwache Band der Milchstraße zunächst ergänzt durch die immer größer werdende Andromeda-Spiralgalaxie. Während der Kollision könnten künftige Betrachter dann ein Feuerwerk der Sternentstehung beobachten, das in den aufgewirbelten Gas- und Staubmassen zündet.

Nach dem Verschmelzen der Galaxien wird nach Angaben der Forscher die resultierende elliptische Galaxie einen Großteil des Nachthimmels einnehmen. Allerdings steht unsere Sonne - und damit voraussichtlich auch die Erde - in vier bis fünf Milliarden Jahren am Ende ihrer Existenz, weil sie ihren Brennstoff weitgehend verbraucht haben wird.

Crash of the Titans: Milky Way and Andromeda Galaxy

MFG

Bak

Rosetta

Mehr als eine halbe Milliarde Kilometer von der Erde entfernt will Europa am Mittwoch Raumfahrtgeschichte schreiben: Erstmals soll eine Forschungssonde weich auf einem Kometen aufsetzen. Die Landung auf Komet 67P/Tschurjumov-Gerasimenko markiert den spektakulären Höhepunkt der europäischen Kometenjägermission "Rosetta" - wenn sie denn gelingt.

Denn mit "Rosetta" betreten die Wissenschaftler Neuland. "Auf dem Kometen erwartet uns eine völlig unbekannte Umgebung", sagt "Rosetta"-Flugdirektor Andrea Accomazzo von der Europäischen Weltraumagentur ESA.

Bislang lief alles nach Plan

Nach gut zehn Jahren Reise durch das Sonnensystem hatte die "Rosetta"-Sonde mit der Landeeinheit "Philae" an Bord am 6. August ihren Zielkometen erreicht, den Wissenschaftler kurz Tschuri nennen. Dessen Erforschung könnte einen Schlüssel zum Verständnis der Entstehung von Sonne und Planeten liefern. Denn in Kometen ist ursprüngliches Material konserviert, aus dem sich unserer Sonnensystem vor 4,6 Milliarden Jahren gebildet hat. Vielleicht können die Schweifsterne sogar die Frage nach dem Ursprung des Lebens beantworten.

Bislang lief die "Rosetta"-Mission nach Plan: Die Sonde schwenkte im August in eine Umlaufbahn um Tschuri ein und umkreist seither den zweigeteilten kosmischen Brocken, dessen Aussehen ein wenig an ein Quietsche-Entchen erinnert. "Auch nach einem Jahrzehnt im All arbeitet die Sonde einwandfrei", berichtet Missions-Manager Fred Jansen. Nun allerdings steht die Landung von "Philae" bevor und damit die risikoreichste Operation der insgesamt 1,3 Milliarden Euro teuren ESA-Mission.

Beschaffenheit des Kometen unbekannt

Beim ausgewählten Landeplatz, der kürzlich den Namen "Agilkia" erhielt, handele es sich zwar um "relativ flaches Gelände", sagt "Philae"-Projektleiter Stephan Ulamec vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Doch die Beschaffenheit des Kometenbodens kennen die Forscher bisher nicht. "Das Aufsetzen wird eine große Herausforderung sein."

Bereits seit eineinhalb Wochen führt die "Rosetta"-Muttersonde Flugmanöver aus, um sich in die richtige Flugbahn für die Abtrennung des "Philae"-Minilabors zu bringen. Die Entscheidung, ob der Landevorgang wie geplant eingeleitet wird, soll am Mittwochmorgen zwischen 7.35 und 8.35 Uhr mitteleuropäischer Zeit fallen. Läuft alles wie geplant, wird "Philae" dann um 9.35 Uhr von "Rosetta" abdocken - in 22,5 Kilometern Höhe über dem Kometen.

Es gilt das Prinzip Hoffnung

Muttersonde und Lander sind zu diesem Zeitpunkt 509.500.000 Kilometer von der Erde entfernt, die Signale von dort brauchen 28 Minuten und 20 Sekunden bis zum Kontrollzentrum. Um 10.03 Uhr hoffen die Forscher daher auf die Bestätigung, dass "Philae" auf dem Weg zur Kometenoberfläche ist.

Auf seinem Flug folgt der Lander einer vorab im DLR programmierten Computer-Sequenz. Bahnkorrekturen sind nicht möglich, denn "Philae" ist nicht steuerbar. Nach rund sieben Stunden wird das Landegerät auf Tschuri aufsetzen: Für 17.00 Uhr sehnen die mitfiebernden Wissenschaftler in den Kontrollzentren in Darmstadt (ESA), Köln (DLR) und Toulouse (französische Raumfahrtagentur CNES) die Landebestätigung herbei.

Doch bis dahin gilt trotz der akribischen Vorbereitung das Prinzip Hoffnung. Es besteht durchaus die Gefahr, dass "Philae" bei der Landung umkippt - beispielsweise wenn der Lander in einem steilen Hang aufsetzen sollte oder eines seiner drei Landebeine ausgerechnet auf einen dicken Brocken trifft.

Meilenstein der Raumfahrtgeschichte

Im Idealfall wird "Philae" sofort nach dem Bodenkontakt zwei Ankerharpunen abschießen und sich auf der Kometenoberfläche festzurren. Zusätzlich soll eine Kaltgasdüse das Landegerät gegen die Oberfläche des Kometen drücken. Denn die Schwerkraft von Tschuri ist verschwindend gering.

Sollte der "Ritt auf dem Kometen" gelingen, würde Europa einen Meilenstein in der Raumfahrthistorie setzen - und möglicherweise auch in der Geschichte der Astronomie. ESA-Generaldirektor Jacques Dordain ist jedenfalls sicher: "Uns stehen völlig neue Entdeckungen bevor."

Mfg

Bak

Venustransit

Ja ich habs vergeigt euch drauf aufmerksam zu machen das der Venustransit kommt.....ich habs verpennt da keine Zeit.
Hier ein paar zusätzliche Infos was es damit auf sich hat....

Ein Venusdurchgang ist ein Vorbeiziehen des Planeten Venus vor der Sonne. Die mit Fernrohr, manchmal auch freiäugig (mit Filterbrille) beobachtbare Erscheinung tritt im Wechsel nach etwa 8 und nach 105 bis 122 Jahren auf, weil Venus- und Erdbahn um einige wenige Grade gegeneinander geneigt sind.

Nach den Venusdurchgängen der Jahre 1874, 1882 und 2004 fand der letzte am 6. Juni 2012 zwischen etwa 0:00 Uhr und 7:00 Uhr MESZ statt. Der nächste wird sich erst wieder am 11. Dezember 2117 ereignen

Grundlagen

Bei einem Venustransit stehen Sonne, Venus und Erde exakt in einer Linie. Das Prinzip dieser seltenen planetaren Konstellation ist dem einer Sonnenfinsternis gleich, bei der sich der Mond vor die Sonne schiebt und diese verdunkelt. Allerdings ruft ein Venustransit wegen der großen Distanz zwischen Erde und Venus keine merkliche Verdunkelung auf der Erde hervor. Die Venus deckt im Gegensatz zum Mond nur einen winzigen Bruchteil (ca. ein Tausendstel) der Sonnenfläche ab. Sie wandert scheinbar als winziges tiefschwarzes Scheibchen im Verlauf von mehreren Stunden westwärts über die Sonne.

Ein Venustransit ist ein sehr seltenes Ereignis, von dem es in 130 Jahren nur zwei gibt, und zwar abwechselnd nach einem kurzen Abstand von acht und einem langen Abstand von über 100 (je nach Knoten 105 bzw. 122) Jahren. Der Abstand zwischen fünf Transiten ist also periodisch und beträgt etwa 243 Jahre, 1 Tag und 22 Stunden.Der letzte fand am 5. und 6. Juni 2012 statt, der vorletzte am 8. Juni 2004, dessen Vorgänger war am 6. Dezember des Jahres 1882 zu beobachten. Im 20. Jahrhundert fand kein einziger Venusdurchgang statt. Ein Venustransit ist deshalb tatsächlich ein astronomisches Jahrhundertereignis und schon aufgrund seiner Seltenheit ein die Beobachtung lohnendes Himmelsschauspiel. Allerdings muss man dabei unbedingt geeignete, hitzesichere Sonnenfilter benutzen, da man ansonsten erblinden könnte.

Ursache für die Seltenheit des Venustransits ist die Neigung der Venusbahn gegenüber der Erdbahnebene um 3,4°. Daher steht die Venus nicht bei jeder unteren Konjunktion ausreichend genau zwischen Erde und Sonne, sondern läuft in 98–99 von 100 Fällen ober- oder unterhalb „vorbei“. Bei identischen Bahnebenen könnte man den Venusdurchgang alle 1,6 Jahre beobachten.

Diese untere Konjunktion tritt in Abständen von 579 bis 589 Tagen ein, wenn die Venus auf ihrer sonnennäheren Bahn die Erde „überholt“. Dabei wechselt sie von der Rolle des Abendsterns zu der des Morgensterns. Neun Monate später steht sie dann hinter der Sonne (obere Konjunktion). Einen ähnlichen, nur viel rascheren Zyklus von 116 Tagen (synodische Umlaufzeit) hat der sonnennächste Planet Merkur.

Ablauf eines Venustransits

Der erste Kontakt ist die Berührung des Planetenscheibchens mit der Sonne. Wenige Sekunden später kann man bei Kenntnis der genauen Lage auf der Sonnenscheibe die Eindellung sehen. Als zweiten Kontakt bezeichnet man den Zeitpunkt, wenn das Scheibchen komplett vor der Sonne steht und noch kein Stück Sonne zwischen Planet und Scheibenrand zu sehen ist. Danach wandert der Planet scheinbar vor der Sonne her. Der dritte und vierte Kontakt ist die Umkehr des zweiten und ersten Kontaktes. Da man beim Austritt die genaue Lage des Planeten vor der Scheibe kennt, kann der Austritt immer genau bis zum Ende beobachtet werden.

Kurz vor dem zweiten und nach dem dritten Kontakt ist der Lomonossow-Effekt zu beobachten, der auf eine Beugung der Sonnenstrahlen durch die oberen Schichten der Venusatmosphäre zurückzuführen ist.

Unmittelbar nach dem zweiten und vor dem dritten Kontakt kann häufig das Tropfenphänomen beobachtet werden. Bei der Beobachtung durch ein Teleskop oder auf Fotos erscheint die Venus nicht kreisrund, sondern zum Sonnenrand hin wie ein Tropfen verformt. Die Ursache des Phänomens ist allerdings nicht – wie früher behauptet – der Nachweis der dichten Venusatmosphäre, sondern liegt in dem begrenzten Auflösungsvermögen einer jeden zum Beobachten nötigen optischen Anordnung, wie sie ein Fotoobjektiv oder ein Teleskop darstellen.

Bestimmung der Distanz Erde-Sonne (Astronomische Einheit AE)

In der Astronomie lernte man relativ früh, Winkelabstände zwischen astronomischen Objekten mit immer größerer Genauigkeit zu messen. Was man jedoch zunächst nicht messen konnte, waren Längendistanzen, die zum Beispiel in Kilometern angegeben werden. Sobald man erst einmal eine solche Distanz im Planetensystem bestimmt hatte, konnten damit und mit Hilfe der Keplerschen Gesetze die anderen Distanzen im Planetensystem ermittelt werden.

Der Venustransit war die historisch erste Möglichkeit, Längendistanzen im Planetensystem der Sonne zu bestimmen.

Dabei beobachtete man den Transit von verschiedenen Punkten auf der Erde aus, die möglichst weit in Nord-Süd-Richtung auseinanderliegen. Von den unterschiedlichen Punkten aus wurde beobachtet, dass die Venus verschieden nahe am Mittelpunkt der Sonne vorbeiläuft, vom Nordpol aus etwas tiefer, vom Südpol aus etwas höher. Die verschiedenen Winkel bei diesen Beobachtungen ließen sich bereits genügend genau messen. Der absolute Abstand zwischen den Beobachtungspunkten auf der Erde war auch bekannt.

Von dieser bekannten Länge und den Winkelmesswerten ausgehend, konnten mit dem Strahlensatz und mit trigonometrischen Rechnungen andere Distanzen in Dreiecken berechnet werden. Die Ergebnisse waren der Durchmesser der Sonne und die Radien der Planetenbahnen von Erde und Venus. Der mittlere Radius der Erdbahn wurde künftig als Astronomische Einheit AE vor allem bei Größenangaben innerhalb des Planetensystems verwendet. Mit einer der beiden bestimmten Planetenbahnen und den einfach und sicher bestimmbaren Umlaufzeiten der Planeten konnten mit Hilfe des dritten Keplerschen Gesetzes die Radien der anderen Planetenbahnen errechnet werden.

Um die Genauigkeit der Ergebnisse zu steigern, wurden Messungen nicht nur an zwei Punkten (und mangels Möglichkeit auch nicht direkt an den Polen) vorgenommen, sondern an mehreren, weit über die Erde verteilten.

Messungen bei Venustransiten im 18. Jahrhundert

Die Idee, durch Messung der exakten Dauer einer Venuspassage an möglichst weit voneinander entfernten Orten auf der Erde den Abstand zwischen Sonne und Erde und Sonne und Venus zu bestimmen, hatte Edmond Halley

Nach unbefriedigenden ersten Ergebnissen von 1761 sollte die nächste Möglichkeit im Jahre 1769 zu genaueren Beobachtungen und Ergebnissen genutzt werden. Das führte beispielsweise zur ersten Pazifikreise James Cooks und entsprechenden Beobachtungen. Gleichzeitig verfolgte der Wiener Hofastronom Maximilian Hell als nördlichster Beobachter den Transit von Vardø (Norwegen) aus. Christian Mayer beobachtete den Venusdurchgang von 1761 in Schwetzingen und von 1769 in Sankt Petersburg. Georg Moritz Lowitz vermaß letzteren Durchgang am Kaspischen Meer. Durch Auswertung aller Messungen beider Transite im 18. Jahrhundert errechnete Johann Franz Encke den Wert von 153,3 Millionen km für die Distanz Erde–Sonne (die astronomische Einheit), Hell errechnete 152,2 Millionen km.Tatsächlich ist diese Distanz 149,6 Millionen km.

Mit den Durchgängen im 19. Jahrhundert konnte der Wert nicht entscheidend verbessert werden. Im 20. Jahrhundert gab es keine Venustransite, man verfeinerte die Ergebnisse mit Hilfe des Transits des Kleinplaneten Eros. Seit 40 Jahren werden die Distanzen im Planetensystem auch mit Radar gemessen.

Die Venus - Doku German

Geheimnisse des Universums S01E03 Merkur und Venus

NASA SDO - Erste Videos von Venustransit 2012

MFG

Bak

Gebundene Rotation

fragen bitte in den anderen Thread stellen.....

Die gebundene Rotation (Drehung) ist ein Begriff aus der Astronomie und beschreibt ein Phänomen zwischen zwei einander umkreisenden Himmelskörpern: die Eigendrehung des einen (i.d.R. masseärmeren) Himmelskörpers ist hier nicht, wie üblich, unabhängig von der Umlaufperiode um den anderen Himmelskörper, sondern mit ihr gekoppelt.

Eigenschaften

In den meisten Fällen von gebundener Rotation ist die Rotationsperiode des Himmelskörpers identisch zu seiner Umlaufzeit. Dadurch wendet der kleinere (rotationsgebundene) Himmelskörper dem massereicheren stets dieselbe Seite zu. Während eines Umlaufs dreht er sich also mit demselben Drehsinn (prograd) auch genau einmal um seine Rotationsachse

Das bekannteste Beispiel dafür ist das Erde-Mond-System: der rotationsgebundene Mond wendet der Erde stets dieselbe Seite zu. Da die Mondbahn aber kein genauer Kreis ist, sind auch von der Mondrückseite im Laufe eines Monats schmale Randgebiete zu sehen (Libration).

Hingegen hat der Planet Merkur eine gebrochen-gebundene Rotation, in der er sich während seines 88-tägigen Umlaufs um die Sonne genau 1,5-mal dreht; er zeigt der Sonne also nicht stets dieselbe Seite

Ursache

Die Ursache gebundener Rotation ist die Bremsung oder Beschleunigung der ursprünglichen Rotation eines kleinen Himmelskörpers durch die Gezeitenreibung, die der von ihm umkreiste Zentralkörper bewirkt. Diese Bremsung oder Beschleunigung erfolgt abklingend, bis die Satellitendrehung des kleinen Himmelskörpers seiner Bahndrehung in einem stabilen Verhältnis angeglichen ist.

Durch die Gravitation des jeweils anderen Partners wird eine Gezeitenkraft ausgeübt, die auf der dem anderen Himmelskörper zugewandten Seite einen Gezeitenberg entstehen lässt, ebenso auf der abgewandten Seite: der Himmelskörper wird zu einer länglichen Form in der Verbindungslinie der beiden Körper deformiert.

Solange der elongierte Himmelskörper noch nicht rotationsgebunden ist, wird er durch seine Rotation aus der Verbindungslinie herausgedreht. Entgegengesetzt zur Drehrichtung wirkt aufgrund der Gezeitenkräfte ein Drehmoment, das den Himmelskörper zurück in Richtung der Verbindungslinie zu drehen versucht. Es bewirkt
eine Verlangsamung der Rotation, d.h. eine Zunahme der Rotationsperiode, sofern sie kleiner als die Umlaufperiode ist
eine Beschleunigung der Rotation, d.h. eine Abnahme der Rotationsperiode, sofern sie größer als die Umlaufperiode ist.

Dieser Mechanismus wirkt bis zum Eintritt der gebundenen Rotation, die bei relativer Nähe nach einigen Jahrmillionen eintritt, bei entfernteren Himmelskörpern jedoch erst nach Jahrmilliarden oder nie.

hoffe das konnte helfen

MFG

Bak

Wenn der Nordpol wieder zum Südpol wird

Vor 786.000 Jahren wechselte das Magnetfeld der Erde seine Richtung um 180 Grad. Die Umpolung dauerte offenbar nur 100 Jahre und wird sich wiederholen. Dann sind Menschen, Stromnetze und Satelliten gefährdet.

Die Kompassnadel zeigt nach Norden - so lernen es Kinder im Geografie-Unterricht. Doch in der Erdgeschichte hat das Magnetfeld immer wieder die Richtung gewechselt - im Mittel alle 250.000 Jahre. Die Nadel hätte also mal nach Süden, mal nach Norden gezeigt, wenn es damals schon Kompasse gegeben hätte.

Die letzte langjährige Umpolung, die sogenannte Brunhes-Matuyama-Umkehr, liegt fast 800.000 Jahre zurück. Und sie geschah viel schneller als bislang bekannt, wie ein internationales Forscherteam nun bei Untersuchungen in Italien herausgefunden hat. In gerade mal hundert Jahren habe sich der Wechsel vollzogen, schreiben sie im Fachblatt "Geophysical Journal International".

Beschleunigte Wanderung des arktischen Magnetpols

Nur für 200 Jahre

"Es ist verblüffend, wie schnell die Umpolung abgelaufen ist", sagt Courtney Sprain von der University of California in Berkeley. Fast genauso rasant war der kurzzeitige Magnetfeldwechsel vor 41.000 Jahren, auch geomagnetische Exkursion genannt. Damals wanderte der magnetische Nordpol binnen 200 Jahren zum Südpol, verweilte dort 440 Jahre und kehrte anschließend zurück in den hohen Norden. Derartige kurzzeitige Exkursionen sind noch häufiger als langjährige Umpolungen.

Sprain und ihre Kollegen hatten Sedimente eines einstigen Sees in der Sulmona-Ebene in den Apenninen östlich von Rom analysiert. Die jeweils herrschende Magnetfeldrichtung ist aus dem aufgeschichteten Material rekonstruierbar.

Bei der Untersuchung konnten die Wissenschaftler auch den Zeitpunkt der Brunhes-Matuyama-Umkehr genauer bestimmen, als dies bislang möglich war. Sie geschah genau vor 786.000 Jahren, wie die sogenannten Argon-Argon-Datierung ergab. Dabei wird das Verhältnis zweier verschiedener Argon-Isotope dazu genutzt, das Alter einer Sedimentschicht zu berechnen.

Aber warum überhaupt?

Warum das Erdmagnetfeld überhaupt seine Richtung wechselt, können die Forscher bislang nicht schlüssig erklären. "Das hat mit Veränderungen im äußeren Erdkern zu tun", sagt Maxwell Brown vom Deutschen Geoforschungszentrum GFZ in Potsdam. Dort werde das Magnetfeld der Erde erzeugt. "Wir wissen jedoch nicht, was das Langzeitverhalten steuert."

Es gibt aber zumindest Indizien, dass die nächste Umpolung schon in einigen Tausend Jahren stattfinden könnte. Das Magnetfeld der Erde schwächelt schon seit 150 Jahren. Zuletzt hat sich der Rückgang des Feldes sogar noch beschleunigt.

Für das Leben auf der Erde, Satelliten im Orbit und für die elektrische Infrastruktur ist das Magnetfeld der Erde enorm wichtig, denn es schützt sie vor der gefährlichen kosmischen Strahlung. Während einer Umpolung wird das Magnetfeld deutlich schwächer. Der verringerte Schutz vor kosmischer Strahlung könnte die Krebsgefahr für Mensch und Tier deutlich erhöhen, Satelliten drohen auszufallen wie sonst bei Sonnenstürmen. Experten fürchten auch Pannen im Stromnetz.

Mögliche weitere Wirkungen

Hochenergetische Teilchen von der Sonne oder aus dem Weltall würden ein Leben auf der Erde höchstwahrscheinlich verhindern, wenn diese nicht abgefangen würden. Dies geschieht derzeit in einigen tausend Kilometern Höhe im Van-Allen-Gürtel, jedoch würden die Partikel auch ohne Magnetfeld wahrscheinlich nicht die Erdoberfläche erreichen (vgl. z. B. obere Venusatmosphäre – die Venus hat kein planetares Magnetfeld). Dieser sogenannte „Sonnenwind“ erzeugt auch das Polarlicht.

Orientierung von Lebewesen am Erdmagnetfeld: Einige Tiere besitzen einen Magnetsinn, so zum Beispiel Bienen, Blindmäuse, Haustauben, Zugvögel, Lachse, Meeresschildkröten, Haie und wahrscheinlich auch Wale. Sie nutzen das Erdmagnetfeld zur räumlichen Orientierung.

Einige in Gewässern vorkommende mikroaerophile Bakterienarten werden durch das Erdmagnetfeld parallel zu den Feldlinien ausgerichtet. Im Inneren dieser magnetotaktischen Einzeller befinden sich Reihen von Magnetosomen, die die ferromagnetischen Minerale Magnetit oder Greigit enthalten. Die Magnetosomen wirken wie Kompassnadeln und drehen so die Bakterien parallel zu den Feldlinien des Erdmagnetfelds. Die Bakterien schwimmen in nördlichen Breiten zum magnetischen Südpol, in südlichen Breiten zum magnetischen Nordpol. Dadurch und wegen der Inklination des Magnetfelds schwimmen die Bakterien stets schräg nach unten, wo sie dicht über dem Sediment ein von ihnen bevorzugtes Milieu mit niedrigen O2-Konzentrationen vorfinden.

Magnetfeld und Klima: In der Kontroverse um die globale Erwärmung wird ein Zusammenhang zwischen kosmischer Strahlung, Erdmagnetfeld und Klima vermutet. Ein Vertreter dieser These ist Henrik Svensmark, ein Zusammenhang der globalen Mitteltemperatur mit den Variationen des Erdmagnetfeldes wurde auch von anderer Seite vermutet.[23] Zur Untersuchung des vermuteten Einflusses von kosmischer Strahlung auf die Bildung von Kondensationskeimen (Aerosolen) in der Atmosphäre – und damit auf die Wolkenbildung – wird seit 2006 das CLOUD-Experiment an der Kernforschungseinrichtung CERN durchgeführt.

Änderung von Landebahnkennungen: In der internationalen Luftfahrt orientieren sich die Kennungen von Start- und Landebahnen an den Gradzahlen der Kompassrose. Das sich ändernde Erdmagnetfeld führt daher zu gelegentlichen Änderungen von Landebahnkennungen. So wurde beispielsweise die Start- und Landebahn des Flughafens London-Stansted im Jahr 2009 von „05/23“ in „04/22“ umbenannt

Keine allzu großen Sorgen

Gleichwohl sehen Geoforscher der nächsten Umpolung gelassen entgegen: "Eine Gefahr sehe ich nicht, denn die Atmosphäre ist der eigentliche Schutzschild der Erde gegen hochenergetische Strahlung", sagt Karl-Heinz Glaßmeier von der Universität Braunschweig.

Zudem verschwinde das schützende Magnetfeld selbst während der Umpolung nie vollständig, ergänzt GFZ-Experte Brown: "Die Menschheit hat schon mehrere kurzzeitige Umpolungen überlebt - etwa jene vor 41.000 Jahren." Daher brauche man sich keine allzu großen Sorgen machen.

MFG

Bak

Weisst du wieviel Sternlein stehen ......

Tjo ...wieviel eigentlich.... also mit dem bloßem Auge sieht man so ca. zwischen 5000 und 8000.

Hier eine Aufname ohne vergrößerung .....

Galactic Center of Milky Way Rises over Texas Star Party

Das gleiche Bild mal mit zoom

800 Megapixel Panorama of Milky Way

Jetzt zoomen wir ach noch mal hier rein.

Milky Way Center: VISTA Telescope Zoom In

Weiterer Zoom zum Adlernebel

Eagle Nebula - VLT, WFI & Hubble Observations

Helix Nebel

Zoom Into The Helix Nebula

Orion Nebel

Zooming on the Orion Nebula

Tarantula Nebel

Into the Spider's Lair

MFG

Bak