Читать книгу Fragen an das Universum - James Trefil - Страница 32

Die Atmosphäre ist also für Radiowellen und sichtbares Licht durchlässig. Doch das Lichtfenster ist nicht perfekt. Die Turbulenzen der Luft verschmieren die Bilder des Lichts, die wir auf der Erde empfangen – was die Sterne übrigens funkeln lässt. Wünschen Sie einem Astrophysiker daher nie eine funkelnde Sternennacht.

Wie kann man diese Einschränkungen überwinden? Die eine Lösung: Der Empfänger wird über der Atmosphäre platziert und nicht auf dem Boden. Die andere: Mit einer Raumsonde wird die Strahlenquelle aus der Nähe betrachtet. Solche Objekte sind aber bisher nur innerhalb des Sonnensystems erreichbar. Für Objekte außerhalb davon bleibt noch einiges zu tun.

ERDNAHE UMLAUFBAHN Von allen Zielen im Sonnensystem ist es am einfachsten, einen Satelliten in die Umlaufbahn der Erde zu befördern. Das benötigt weniger Energie, als ihn irgendwo anders hinzusenden. Wenn seine Höhe in Reichweite bemannter Raumfahrzeuge ist, können ihn zudem Astronauten reparieren oder auf den neuesten Stand bringen.

1 600 000

Die Entfernung der Lagrange-Punkte L1 und L2 von der Erde in Kilometer.

So ein Observatorium kann dann lange funktionstüchtig sein, wie etwa das Weltraumteleskop Hubble. Die Umlaufbahn der Erde ist auch für Navigationssatelliten nützlich oder für Satelliten, die etwa Meeresspiegel oder Temperaturen überwachen.

LAGRANGE-PUNKTE Die Lagrange-Punkte, benannt nach dem italienischen Mathematiker Joseph-Louis Lagrange, sind Orte im Weltall, an denen alle Bewegungs- und Gravitationskräfte zwischen zwei kosmischen Körpern im Gleichgewicht sind – etwa Erde und Sonne oder Erde und Mond. Alles, was dort postiert ist, bewegt sich weder in die eine noch in die andere Richtung.

Nach Newtons erstem Bewegungsgesetz fliegt ein ins Weltall gesandtes Objekt konstant in eine Richtung, außer die Gravitation eines anderen Objekts wirkt darauf ein. An Lagrange-Punkten ruht das Objekt zwischen gleich starken Zug- und Druckkräften. Sie sind wahre Parkplätze für Weltraum-Hardware.

Jedes System aus zwei Körpern hat fünf Lagrange-Punkte. Vom Punkt L1 aus, zwischen Erde und Sonne, haben die Sonnenteleskope von NASA und ESA einen uneingeschränkten Blick auf die Sonne. L2, auf der von der Sonne abgewandten Seite der Erde, erlaubt einen uneingeschränkten Blick in die Tiefe des Weltalls, das James-Webb-Weltraumteleskop soll dort geparkt werden.

RAUMSONDEN Wir haben viele Wege ersonnen, um von der Erde aus Wissen zu erlangen, aber der beste Weg, einen Himmelskörper kennenzulernen, ist, ihn zu besuchen. In den letzten Jahrzehnten erkundete eine Flottille von Raumfahrzeugen unser Sonnensystem, sie flogen zu jedem Planeten im System und umkreisten einige. Sie erkundeten auch einige Asteroiden und Kometen.

Wichtige Meilensteine waren:

die beiden 1977 gestarteten Voyager-Sonden, die ersten künstlichen Objekte, die das Sonnensystem verließen: 2012 Voyager 1, 2018 Voyager 2.

die 1989 gestartete Raumsonde Galileo, die auf Europa unterirdische Ozeane entdeckte, als sie von 1995 bis 2003 den Jupiter umkreiste. Am Ende stürzte sie in die Atmosphäre des Jupiters.

die 2006 gestartete Raumsonde New Horizons, die 2015 Pluto passierte und 2019 auf dem Weg aus dem Sonnensystem das Objekt 486958 Arrokoth im Kuipergürtel.

die 1997 gestartete Raumsonde Cassini, die 2004 den Saturn erreichte und ihn 13 Jahre lang umkreiste. Sie lieferte erstaunliche Bilder und beispiellose Daten über den Planeten, sein Ringsystem und seine Monde. Cassini zeigte Welten wie den eisigen Enceladus, auf dem wie auf dem Jupitermond Europa in unterirdischen Ozeanen Leben gedeihen könnte. Wie Galileo stürzte Cassini 2017 zum Ende der Mission in die Atmosphäre des Saturn.