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Wir sind eine unabhängige und vorwiegend deutschsprachige Internetseite für Modding in Games. Seit 2005 hat sich das Projekt Designmodproject dem Modden bzw. dem Erstellen von Mods verschrieben (Mod; Abk. für engl. modification oder deutsch Modifikation). Dabei stand immer die historische Erweiterung von Spielinhalten des strategie- und militärhistorischen Genres der PC-Spiele im Vordergrund.

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Kampagne, kritische Fehler in Griechenland-1 Szenario berichtigt    

Vorwort

Unser Sonnensystem

Die Sonne und die inneren Planeten

Von CellarDoor85 (Robert Aehnelt) - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0
Die Sonne und die inneren Planeten

 

Vorwort

Der Weltraum. Unendliche Weiten. Wir schreiben das Jahr 2200. Dies sind die Abenteuer des Raumschiffs Enterprise, das mit seiner 400 Mann starken Besatzung fünf Jahre lang unterwegs ist, um neue Welten zu erforschen, neues Leben und neue Zivilisationen. Viele Lichtjahre von der Erde unterwegs dringt die Enterprise in Galaxien vor, die nie ein Mensch zuvor gesehen hat.

 

Wir schreiben das Jahr 2011 und von diesem Abenteuer ist die Menschheit noch sehr weit entfernt, denn wir kennen eigentlich nur unser Sonnensystem und haben von den Planeten, die sich in unserer Nähe befinden nur Bildmaterial. Der bemannte Raumflug Ende der 60'er und zum Beginn der 70'er Jahre führte die Menschheit gerade mal zum ca. 384.000 km entfernten Mond. Seit dem 14. Dezember 1972 war auch dort kein Mensch mehr gewesen. Die weiteste Reise überhaupt haben die unbemannten Raumsonden Voyager I ( Start am 5. September 1977 ) und Voyager II ( Start am 20. August 1977 ) zurückgelegt. Mit den heutigen Antriebssystemen sind die fernen Galaxien wohl kaum in einer kurzen Zeit erreichbar.
Und selbst wenn wir in der Lage wären mit Lichtgeschwindigkeit durch das Weltall zu reisen ( siehe Grafik ) wäre ein Raumschiff gut 4 Jahre unterwegs um Alpha Centauri zu erreichen !! Schauen wir aber jetzt mal auf unser Sonnensystem.

 

Sonne

Die Sonne

Die Sonne ist unser größter Himmelskörper und befindet sich in der Mitte unseres Sonnensystems. Sie wird von 9 Planeten umkreist und ist das Zentralgestirn des Systems. Auch andere solche Sterne in der Galaxis, werden als Sonnen bezeichnet. Die Sonne mag uns riesig erscheinen, doch ist sie eigentlich nur eine Durchschnittssonne und gehört zu den gelben Zwergen ( Klasse G2 Stern, Leuchtkraftklasse V).
Unsere Sonne entstand vor ungefähr 4,5 - 4,7 Milliarden Jahren. Eine riesige Staubwolke hatte sich unter der Last ihrer eigenen Schwerkraft zusammengezogen und im Zentrum dieser Gaswolke wurde die Materie immer dichter zusammengepresst, wobei der Druck und die Temperatur immer weiter anstiegen. Seit dieser Zeit, strahlte unsere gerade neu entstandene Sonne und dieser Zustand beim Entstehungsprozess nennt man einen " Protostern ". Es dauerte etwa 50 Mio. Jahre bis dieser Entstehungsablauf abgeschlossen war. Dieser, im Verhältnis zur Erde gigantischer Feuerball, besteht zu rund 73% aus Wasserstoff, 25 %, Helium und die restlichen 2 % aus Eisen, Sauerstoff und Kohlenstoff. Diese Werte verändern sich durch die Fusion von Wasserstoff zu Helium. Die Sonne besteht aus mehreren Schichten, die fließend ineinander übergehen. Im Inneren der Sonne (dem sogenannten Kern) findet die Fusion statt. Die Temperatur beträgt dort ungefähr 15 Mio.° Celsius und auf der Sonnenoberfläche sind es immer noch 5.800 C° und nur die dunklen Sonnenflecken sind etwas kühler, dort herrschen " nur " Temperaturen von ca. 3500°C. Alle 12 Jahre nimmt die Anzahl der Sonnenflecken zu und danach verringert sich die Zahl der Sonnenflecken für ca. 5 1/2 Jahre. 

 

Weil unsere Sonne kein fester Feuerball ist, rotiert ihre äußere Schicht unterschiedlich - an den Polen alle 36 Tage und am Äquator einmal alle 25,4 Tage. In der Korona, die nur bei Sonnenfinsternissen zu erkennen ist, beträgt die Temperatur 1 Mio.°C. Die Sonnenwinde sind die am meisten beachtete Sonnenaktivität. Das Magnetfeld der Sonne schleudert riesige Gasmassen in die Weiten des Weltalls und diese gehen auch auf unseren Planeten nieder. Wenn dieses heiße Gas von der Sonne weggeschleudert wird ,besitzt es noch eine Temperatur von 60.000°C. Neben der Hitze und dem Licht, sind geladene Partikel ,meist im wesentlichen Elektronen und Protonen, ein Bestandteil des Sonnenwindes. Die Sonnenwinde erreichen eine Geschwindigkeit von 1.620.000 Km/h. Wenn der Sonnenwind die Erde erreicht, spüren wir das meistens durch den gestörten Funkverkehr, Spannungsschwankungen in Überlandstromleitungen oder wir sehen in einigen Regionen der Erde die Polarlichter.

 

Für uns wird die Sonne so bleiben wie sie ist, aber eines Tages wird ihr Wasserstoffvorrat aufgebraucht sein. Die Sonne wird in etwa 11,7 Milliarden Jahren zu einem roten Riesen angewachsen und die Planeten Merkur und Venus vernichtet werden. Die Erdkruste unserer Erde ist dann ein einziges Lavameer. Zum Schluss wird unsere Sonne einen Großteil ihrer Masse verlieren und zu einem weißen Zwerg zusammenschrumpfen, möglicherweise umgeben von einem planetarischen Nebel.

 

Die Sonne in Zahlen

Durchmesser:   1.390.000 km
Masse:   1,99 × 1030 kg
Volumen:   1,412 × 1018 km3
Mittlere Dichte:   1,41 g/cm3
(Wasser = 1 g/cm3)
Temperatur:   Oberfläche: ca.5200- 5.500° C
Kern: ca. 15.599.726° C
Sonnenflecke : 3.526° C
Rotationsdauer:   25,38 Tage (Äquator)
ca. 36 Tage (Polnähe)

 

Merkur

Merkur

Der Merkur ist den Menschen schon seit den Sumerern bekannt (3. Jahrtausend v. Chr.). Der Grund dafür ist einfach zu erklären, da Merkur sich sehr nah an der Sonne befindet, ist er besonders bei idealen Bedingungen mit dem bloßen Auge erkennbar. Die Griechen nannten Merkur am Morgen Apollo ( als Morgenstern ) und am Abend Hermes ( als Abendstern ). Die Astronomen der Griechen wussten damals schon, dass es sich um den gleichen Himmelskörper handelte. Heraklit hatte damals schon die Erkenntnis ,dass Merkur nicht um die Erde, sondern um die Sonne kreiste. Die Römer gaben ihm den Namen Merkur. ( geflügelter Götterbote wie Hermes)
Das Alter des Merkurs wird auf 4 bis 4,5 Milliarden Jahren geschätzt. Der Merkur ist der Sonne am Nächsten und damit gehört er zu den sogenannten inneren Planeten - in ca. 88 Tagen hat er die Sonne einmal umrundet. Merkur ist ein relativ kleiner Planet und hat eine große Ähnlichkeit mit unserem Mond. Wie der Mond, hat auch Merkur auf seiner Oberfläche viele Krater.

Der Merkur bewegt sich in einer sehr stark elliptischen Umlaufbahn mit der Folge ,dass sein sonnennächster Punkt ( Perihel ) bei 46,0 Mio. km liegt und der sonnenfernste Punkt ( Aphel ), sich bei 69,8 Mio. km befindet. Lange Zeit glaubte man, dass ein Asteroidengürtel zwischen Merkur und Sonne oder ein weiterer Planet, dem man den Namen Vulcan gab, wären dafür verantwortlich. Heute wissen wir, dass beide Theorien falsch waren. Es gibt nur einen Planeten bei dem die Umlaufbahn ähnlich ist, dem des Pluto. Der Planet Jupiter könnte in ein paar Milliarden Jahren den Merkur aus seiner Umlaufbahn ablenken.

Folgende Szenarios wären möglich: Merkur stürzt in die Sonne; er wird aus dem Sonnensystem geschleudert; er kollidiert mit der Venus oder sogar mit der Erde. Die Möglichkeit das dies eintrifft liegt aber höchstens bei einem Prozent.

Würde man auf dem Merkur stehen, würde man auf bestimmten Längengraden die Sonne erst aufgehen sehen, die dann immer größer zu werden erscheint. Bei Erreichen ihres Hochstandes stehen bleibt, danach sich wieder für einen kurzen Moment rückwärts bewegt und dann wieder ihren Weg zum Horizont fortsetzt und kleiner wird.
Merkur gehört wie die Venus, die Erde und der Mars zu den Gesteinsplaneten und sein Durchmesser beträgt je nach Quelle zwischen 4.868 bis 4.880 km. Im Inneren des Merkurs befindet sich ein wahrscheinlich teilweise flüssiger Eisen-Nickelkern, mit einem Radius von 1.800 und 1.900 km (Durchmesser ca.3.600 km) . Dieser Kern besteht zu 65 % aus Eisen, dass entspricht etwa 3/4 des Planetendurchmessers. Der Eisenkern könnte nach neuesten Erkenntnissen der Grund dafür sein, dass Merkur ein Magnetfeld besitzt. Die äußere Hülle besteht aus Silikaten und ist höchstens 500 bis 600 km dick. Die Kruste ist mit einigen sich im zweistelligen Bereich befindenden Kilometern (auf jeden Fall mehr als 10 ) sehr dick und besteht überwiegend aus Mineralien und Feldspat, welcher dem auf der Erde vorkommenden Basalt ähnelt. Die Temperaturunterschiede sind auf dem Merkur am Größten, auf der sonnenabgewendeten ( Nacht-) Seite wird es bis zu -180° C kalt. Dort wo die Sonne scheint, wird es bis zu + 430 °C heiß. Die Merkuroberfläche ist wie die unseres Mondes von Kratern übersät. Neben den Kratern befinden sich auf dem Merkur auch noch eine große Anzahl von Schluchten und Furchen. Einige Regionen auf dem Merkur besitzen eine glatte Oberfläche. An den Polen des Merkur soll es sogar eine Eisschicht geben. Merkurs Atmosphäre weist eine sehr geringe Dichte auf. Die Hauptbestandteile der Merkuratmosphäre besteht aus Sauerstoff, Natrium, Wasserstoff und Helium. Sie verflüchtig zwar immer wieder ins All, doch wird immer wieder erneuert. Der Merkur hat keinen Mond und seit den 1960'er besteht die Theorie, dass Merkur der Mond der Venus war .

 

Der Merkur in Zahlen

Durchmesser :   4.868 - 4.880 km
Umlaufzeit um die Sonne (Jahr):   rund 88 Erdtage
Rotationsdauer:   58,65 Tage
Entfernung von der Sonne:   46-70 Mio km
Entfernung von der Erde:   80-220 Mio km
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit   47,36 - 47,87 km/s
Temperatur :   Tagseite +167 bis +470 Grad Celsius
Nachtseite - 170 bis -183 Grad Celsius
Masse:   0,33 * 1024 kg
Mittlere Dichte:   5,43 g/cm³
Schwerkraft :   0.38 g
Monde :   keine

 

Venus

Venus

In den ersten schriftlichen Aufzeichnungen ( 800 v. Chr.), wird über die Venus berichtet. Wie der Merkur wurde die Venus als Morgenstern ( Hesperus ) und als Abendstern ( Eosphorus ) bezeichnet. Die Venus ist der mit Abstand hellste Planet, deshalb ist sie auch mit dem bloßen Auge zu sehen. Die Venus ist der 2. Planet von der Sonne aus gesehen. Sie umrundet die Sonne rund gerechnet in 224 Erdtagen. Eine Besonderheit der Venus ist, dass ein Venustag 243 Erdtage dauert. Dies bedeutet, ein Tag auf der Venus dauert länger als ein Venus Jahr. Die Venus dreht sich als einziger Planet im Uhrzeigersinn d.h. die Sonne geht im Westen auf und im Osten unter. Der mittlere Abstand der Venusumlaufbahn zur Sonne beträgt etwa 108 Mio. km und so befindet sich die Venus in der kreisförmigsten Umlaufbahn aller Planeten. Die Venus nähert sich während ihrer Reise um die Sonne der Erdumlaufbahn bis auf 38 Mio. km an. Kein anderer Planet kommt damit der Erde so nahe wie die Venus. Der Durchmesser der Venus beträgt ca. 12.100 km, Venus ist damit fast so groß wie unsere Erde. Genau wie die Erde gehört die Venus zu den Gesteinsplaneten und wegen der fast gleichen Größe mit der Erde, werden Erde und Venus auch als "Planetenschwestern" oder „Zwillinge“ bezeichnet.

Es wird allgemein angenommen, dass das Innere der Venus dem Erdinneren gleicht. Der Venuskern besteht aus Eisen und hat einen Durchmesser von etwa 6.000 Km. Der Venusmantel soll dicker sein als bei der Erde und aus flüssigen Gestein bestehen. Die Venuskruste ist wie auf der Erde in einem festen Zustand. Im Gegensatz zur Erde, verschiebt sich die Venuskruste nicht. Im Inneren der Venus existiert kein Magnetfeld. Der Grund dafür könnte sein, dass sich die Venus nur sehr langsam um ihre eigene Achse dreht. Auf der Venusoberfläche, für uns Menschen kaum wahrnehmbar, glüht der Boden in einer dunkelroten Farbe. Die hohen Temperaturen, die auf der Venus herrschen, sind der Hauptgrund dafür, dass es auf der Venus keine Meere oder große Seen gibt wie auf der Erde.
Auf der Venusoberfläche befinden sich in der Mehrheit Ebenen mit geringen Erhebungen. Auch einige Mulden sind vorhanden die :
Atalanta Planitia, Guinevere Planitia, und die Lavinia Planitia. Auf der Venus befinden sich auch 2 große Gebirge: Ishtar Terra und Aphrodite Terra. Vulkane sind ebenfalls ein Bestandteil der Venusoberfläche. Diese Vulkane sind noch aktiv und vergleichbar mit denen auf Hawaii. Die Venusoberfläche besitzt nur große Krater, vor allem weil in der Atmosphäre der Venus alle kleineren Objekte verglühen. Am beeindrucktesten sind die Rinnen auf der Venusoberfläche. Diese Rinnen haben die Form ähnlich wie Flüsse, wobei eine dieser Rinnen ( Name: Hildr Fossa ) etwa 6800 km lang ist. Diese Rinnen wurden aber nicht durch Wasser gebildet, dafür ist die Temperatur auf der Venus viel zu hoch. Auf der Venus kommen auch Canyonartige Täler vor, diese werden als Chasma bezeichnet. Der Größte von ihnen ist der Diana Chasma, mit einer Breite von 280 Km und einer Tiefe von circa 4 Km. Messungen auf der Venusoberfläche ergaben, dass das dort gemessene Magnetfeld sehr schwach ist und etwa 1/10. 000 tel des Erdmagnetfeldes der Erdoberfläche beträgt.

Die ältesten Gebiete auf der Venus dürften gerade mal 800 Mio Jahre alt sein, da durch den Vulkanismus die Oberfläche immer wieder einmal verändert und die alte überdeckt. Die Dichte der Atmosphäre der Venus ist im Durchschnitt 50x höher als auf der Erde und besteht zum größten Teil aus Kohlendioxid (ca. 96,5 % ), Stickstoff (3,5%), Schwefeldioxid. Die Bestandteile Argon und Wasser sind nur in ganz geringen Mengen vorhanden. Der Druck der Venusatmosphäre liegt in Bodennähe bei 92 bar. Zum Vergleich: dieser Druck herrscht in einer Meerestiefe von ca. 900m. Die Venus ist komplett durch eine Wolkendecke verdeckt, welche 20 km dick ist und die sich 50 Km über dem Venusboden befindet. Diese Wolkenschichten bestehen hauptsächlich aus Schwefelsäuredampf, der aus den Wolken zwar " herausregnet " jedoch aber gleich verdampft. Die Dicke der Venusatmosphäre sorgt für einen Treibhauseffekt und durch diesen erreicht die Temperatur auf der Oberfläche ca. 400 bis 450 °C. Die Temperaturen bleiben auf der Venus immer konstant, dies ist eine Folge der langsamen Rotation. An der oberen Seite der Wolkendecke betragen die Windgeschwindigkeiten gut 350 Km/h, während an der Oberfläche die Windgeschwindigkeit nur etwa 1,8 bis 7,2 km/h beträgt. Die Venus hat wie der Merkur keinen Mond.

 

Die Venus in Zahlen

Durchmesser :   12.103,6 km bis 12.104 km
Umlaufzeit um die Sonne (Jahr):   rund 224 Erdtage
Rotationsdauer:   243 Tage
Entfernung von der Sonne:   107,5-108,9 Mio km Mio km
Entfernung von der Erde:   38,3-260,9 Mio km
mittlere Orbitalgeschwindigkeit   35,02 km/s
mittlere Temperatur :   456°Celsius
Masse:   4,87•1024 kg
Mittlere Dichte:   5,243 g/cm3
Schwerkraft :   0.90 g
Monde :   keine

 

Erde

Erde

Die Erde ist unser Zuhause, der Heimatplanet und vielleicht müssen wir einmal unsere kleine blaue Kugel für immer verlassen. Die Erde ist uns natürlich am besten bekannt, obwohl einige Wissenschaftler feststellten, dass wir das Weltall besser erforscht haben als unsere Weltmeere (den Meeresboden). Unsere Erde ist der 3. Planet im Sonnensystem. Das Alter unserer Erde wird zwischen 4,5 bis 4,6 Mrd. Jahre geschätzt. Im Gegensatz zu den anderen Planeten, stammt der Name "Erde", weder aus der griechischen noch der römischen Mythenwelt. Die Erde ist der einzige Planet, auf dem wir nachweisen können, dass es dort Leben in den unterschiedlichsten Formen und Arten gibt. Ob es auch woanders der Fall ist, werden wir eines Tages oder nie erfahren.

Unsere Erde wandert in einer elliptischen Bahn in 365 Tagen, 6 Stunden, 9 Minuten, und 10 Sekunden um die Sonne. Die Umlaufbahn ist auch für unsere Jahreszeiten verantwortlich. Wenn z.B am 21. März der Frühling beginnt, überschreitet die Sonne den Himmelsäquator von Süden nach Norden und wenn am 21. September bei uns Herbstanfang ist überschreitet die Sonne den Himmelsäquator von Norden nach Süden. Am 21. März und am 21. September sind die Tage und die Nächte genau 12 Stunden lang. Der 21. Juni ist der längste Tag des Jahres (Sommersonnenwende), während wir am 21. Dezember den kürzesten Tag im Jahr haben ( Wintersonnenwende ).
Ein Tag auf unserer Erde beträgt nicht exakt 24 Stunden, sondern wenn man es genau nimmt sind es nur 23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden.

 

Die Erdschichten

Erdkruste   0 bis 40 Km
oberer Erdmantel   40 bis 400 Km
Übergangsschicht   400 bis 650 Km
unterer Erdmantel   650 bis 2700 Km
die "D" Schicht   2700 bis 2890 Km
äußerer Erdkern   2890 bis 5150 Km
innerer Kern   5150 bis 6378 Km

 

Die Erde besteht aus mehreren Schichten. Im Innersten unseres Planeten besteht der Erdkern aus einer Nickel-Eisen-Mischung und dieser schwimmt im flüssigen äußeren Kern. Man schätzt das die dort herrschenden Temperaturen etwa 7500°C betragen. Der darüber liegende Erdmantel besitzt den größten Anteil der Erdmasse. Im unteren Erdmantel befinden sich hauptsächlich Silizium, Magnesium, Sauerstoff mit etwas Eisen, Kalzium und Aluminium. Die Bestandteile des oberen Mantels bestehen aus Eisen- und Magnesiumsilikaten, Kalzium und Aluminium. Zwischen dem Erdmantel und der Erdkruste befindet sich noch eine Zwischenschicht, über ihre Zusammensetzung ist kaum etwas in den Quellen erwähnt. Den äußersten Ring um die Erde bildet die Erdkruste. Die Bestandteile der Erdkruste sind in erster Linie Quarze und weiteren Silikaten wie auch Feldspat.

 

Chemische Zusammensetzung der Erde ( Gesamt )

34,6 %   Eisen
29,5 %   Sauerstoff
15,2 %   Silizium
12,7 %   Magnesium
2,4 %   Nickel
1,9 %   Schwefel
0,05 %   Titan

 

Die Dicke der Erdkruste ist unterschiedlich, am stärksten ist sie auf den Festland, unter den Weltmeeren ist sie dünner. Die Erdkruste setzt sich eigentlich aus verschiedenen Platten zusammen, die alle getrennt voneinander auf dem Erdmantel schwimmen. Wir bemerken diese Bewegungen besonders bei Erdbeben, aber selbst die Landschaft, die uns umgibt, ist durch die Plattenbewegungen entstanden,ein besonderes Beispiel sind unsere Berge.

 

Die Hauptplatten der Erde

Nordamerikanische Platte   Nordamerika,
der westliche Nordatlantik und Grönland
Plattentektonische Ränder,
markiert anhand der Epizentren aufgezeichneter Erdbeben
Südamerikanische Platte   Südamerika und der westliche Südatlantik
Antarktische Platte   Die Antarktis und die „südlichen Meere“
Eurasische Platte   Der östliche Nordatlantik,
Europa und Asien außer Indien
Afrikanische Platte   Afrika,
der östliche Südatlantik
und der westliche Indische Ozean
Indo-Australische Platte   Indien, Australien, Neuseeland und der Großteil des Indischen Ozeans
Nazca-Platte   Der östliche Pazifische Ozean bis Südamerika
Pazifische Platte   Der Großteil des Pazifischen Ozeans
(mitsamt der Südküste Kaliforniens)

 

Rund 2/3 der Erdoberfläche ist von Wasser überdeckt. Die Oberfläche unserer Erde ist noch ziemlich jung, gerade mal 500 Mio. Jahre, wenn man das Alter unseres Planeten berücksichtigt. Der Hauptgrund dafür sind die ständige Erosion und die tektonischen Abläufe, die immer wieder einen Prozess der Zerstörung und der Erneuerung beinhalten. Dies ist einer der Hauptgründe, warum man schon sehr genau hinschauen muss, um Krater von Meteoriteneinschlägen zu unterscheiden. Der am besten erhaltene Meteoritenkrater, ist der Arizona-Krater, er ist 175 Meter Tief und sein Durchmesser beträgt 1300 Meter, wobei der Kraterrand eine Höhe von 50 Metern hat. Man geht heute davon aus, dass ein etwa 10.000 t schwerer Eisenmeteor dort eingeschlagen ist. Die Temperaturen sind auf der Erde sehr unterschiedlich, von - 90°C in der Antarktis bis + 50° C am Äquator.

 

Allgemein ist zu unserer Erdatmosphäre zu sagen, dass sie zu 77% aus Stickstoff besteht und zu 21 % aus Sauerstoff. Die restlichen 2% enthalten noch Argon, Kohlendioxid und Wasser. Diese Zusammensetzung ist jedenfalls in unserem Sonnensystem einzigartig. Die Erdatmosphäre besteht ebenfalls aus mehreren Schichten:

 

  • Die unterste Luftschicht ist die Troposphäre. Diese hat eine Höhe von 8000 m über den Polen (Norpol/ Südpol) und am Äquator erreicht sie eine Höhe von 17.000 m. In dieser, für Flugzeuge relevanten Luftschicht, befinden sich die Wolken und das Wetter. In der Troposphäre fällt die Temperatur je höher man aufsteigt, an ihrer Obergrenze beträgt die Temperatur - 44 °C.
  • Die nächste Schicht ist die Stratosphäre. Sie erreicht eine Höhe von 50 Km. In dieser Luftschicht sinkt die Temperatur nicht weiter ab, sondern steigt wieder bis zu + 15 °C an. Dies geschieht, weil die darüberlegende Ozonschicht durch die kurzweilige Sonnenbestrahlung erwärmt wird.
  • Über der Stratosphäre befindet sich die Ionosphäre. Sie beginnt bei 50 Km und erreicht eine Höhe von 600 Km. Sämtliche Radiowellen werden von ihr auf die Erde zurückgeworfen. In der Ionosphäre sehen wir auch die "Nachtwolken", die durch ihr Leuchten auffallen.
  • Die Exosphäre hat keine feste Grenze, sie wird mit ansteigender Höhe immer dünner. Man nimmt an, dass sie ca. 500 bis 2000km Km in die Höhe geht.
  • Die äußerste Schicht, ist die "Geokorona". Sie beginnt bei etwa 2000 Km und reicht bis 95.000 Km und besteht aus Wasserstoff.

Unsere Erde besitzt ein starkes Magnetfeld und die Region, in der sie vorkommt, nennt man Magnetosphäre. Die Form des Magnetfeldes gleicht die eines Tropfens dessen Spitze von der Sonne weg zeigt. Auf der Sonnenseite unserer Erde, erstreckt sich das Magnetfeld bis zu 65.000 Km, auf der Nachtseite sind es weit mehr. Es gibt in der Magnetosphäre zwei Zonen, in denen eine starke Strahlung vorkommt ( Van-Allen-Gürtel). Die erste Zone reicht bis ca. 8.000 Km, die 2. Zone erstreckt sich bis zu 37.000 Km.

 

Die Erde in Zahlen

Durchmesser :   12.765,28 km
Umlaufzeit um die Sonne (Jahr):   365 Erdtage
6 Stunden
9 Minuten
10 Sekunden
Rotationsdauer:   23 Stunden 56 Minuten 4 Sekunden
Entfernung von der Sonne:   147-152 Mio km
Entfernung von der Erde:   -----
mittlere Orbitalgeschwindigkeit   29,79 km/s
mittlere Temperatur ( Oberfläche ) :   22°C
Masse:   5,972•1024 kg
Schwerkraft :   1 g
1 Mond :   Name Mond

 

Mond

Der Mond

 

Der Mond ist offiziell ein "Satellit" unserer Erde, man bezeichnet ihn auch als Erdtrabant. Die Anziehungskraft des Mondes, ist auch auf der Erde erkennbar an der Ebbe und der Flut. Ein weiterer Einfluss des Mondes ist kaum spürbar. Er bremst die Rotation der Erde um ungefähr 2 Millisekunden pro Jahrhundert. Dies würde bedeuten, dass ein Erdjahr vor rund 900 Mio Jahren 481 Tage dauerte und ein Tag hatte nur 18 Stunden. Der Mond sorgt auf der Erde für zwei interessante Ereignisse, die Sonnenfinsternis und die Mondfinsternis. Am 21. Juli 1969, 3.56 Uhr MEZ betrat zum ersten mal ein Mensch den Mond.

 

Der Mond in Zahlen

Entfernung
von der Erde:
  384.400 km
Durchmesser :   3.476 km
Umlaufzeit :   27 Tage
8 Stunden
Masse :  

7,35•1022 Kg

 

Mars

Mars

Der Mars ist von der Sonne aus der 4. und der letzte der inneren Planeten. Sein Alter liegt bei rund 4,5 Mrd. Jahren. Mars ist in der Mythologie der Gott des Krieges ( bei den Griechen Ares ). Der Name des Monats März wurde nach ihm benannt und er wird dank seiner roten Farbe auch als der "rote Planet " bezeichnet. Der Grund warum der Mars seine rote Farbe hat, ist das er aus Eisen besteht oder einfach ausgedrückt, der Mars rostet vor sich hin. Der Mars gehört zu den Erdähnlichen Planeten. Mit rundgerechnet 6.800 Kilometern, ist der Durchmesser des Mars nur halb so groß wie der Erddurchmesser. Den Mars können wir ohne Hilfsmittel am Nachthimmel sehen. Am besten wird er sichtbar, wenn er der Erde am nächsten ist. Obwohl er nur halb so groß ist wie die Erde, ist seine Oberfläche fast genauso groß wie alle Landflächen der Erde.
Die Erforschung des Mars in den letzen Jahrzehnten, führte immer wieder zu neuen Erkenntnissen. Ein Ergebnis war, dass ein sehr einfaches organisches Leben auf ihm existiert haben könnte. Aber hier gibt es unterschiedliche Meinungen.

 

Die Marsumlaufbahn ist stark elliptisch und nur die Umlaufbahn des Merkurs besitzt eine größere Abweichung. Eine Umrundung um die Sonne dauert knapp 687 Erdtage. In dieser Zeit nähert sich der Mars der Sonne bis auf 206,62 Mio., während der größte Abstand ca. 249,23 Mio Km beträgt. Die Bahngeschwindigkeit des Mars verändert sich ebenfalls je nach Abstand zur Sonne, am weitesten entfernt sind es 21,97 km/s und wenn der Mars der Sonne nah ist sind es 26,5 km/s. Der Abstand zu unserer Erde verändert sich ebenfalls von 400 Mio bis 56 Mio Kilometern. Der Mars dreht sich in ungefähr 24 Std. und 37 Minuten um die eigene Achse. Auf dem Mars gibt wie auf der Erde Jahreszeiten.

 

Der Mars ist, nach der Erde, der uns am besten bekannte und erforschte Planet. Doch über das Marsinnere kann nur spekuliert werden. Im inneren des Mars befindet sich ein, nach neuesten Erkenntnissen, flüssiger Eisenkern mit einem Schwefelanteil von etwa 14 bis 17 % . Der Marskern hat etwa einen Radius von 1500 bis 1900 Kilometern. Ein Mantel, der aus Silikaten besteht umgibt den Marskern. Die Kruste des Mars ist an einigen Stellen bis zu 200 Km dick und an den dünnsten Stellen sind es immer noch gut 50 Km. Diese Daten beruhen auf Schätzungen, da der Mars eine geringe Dichte besitzt.
Die Polkappen des Mars sind am besten sichtbar und sie bestehen aus Wassereis und Kohlendioxidschnee. Wenn man nur die bekannten Stellen der Marsoberfläche nimmt (besonders die Bilder der gelandeten Marssonden), könnte man meinen, dass der Mars eine riesige rote Sand- und Gesteinswüste ist. Für die Nordhalbkugel des Mars trifft das auch zu und dort findet man auch eine dunklere Oberfläche, die man früher irrtümlicherweise für Meere gehalten hatte. Der Mars hat viel an Landschaft zu bieten, auf ihm befindet sich der höchste Berg des Sonnensystems - der Olympus Mons. Seine Höhe beträgt je nach Quelle zwischen 24 und 27 km. Auf dem Mars gibt es auch mehrere seit langem erloschene und auch noch aktive Vulkane. Auf der Südhalbkugel des Mars befinden sich die meisten Einschlagkrater, einer davon, der Hellas Planitia, ist ein über 6 bis 8,2 Km tiefer und 2000 bis 2100 km breiter Krater. Die Valles Marineris ist ein riesiges geographisches System auf dem Planeten, das aus mehreren Schluchten besteht. Die Schluchten haben eine Tiefe von 2 bis 7 km und eine Länge von ca. 4000 Km. Heute nimmt man an, dass es auf dem Mars früher einmal Flüsse, Seen und sogar Ozeane gegeben haben könnte.
An vielen Stellen erkennt man noch die Überreste von Flüssen und Flussdeltas, besonders im Eberswalde-Krater und der Hochebene Xanthe Terra. In Gegensatz zur Erde verdampfte das Wasser nicht und es gab auch keine Wolken, dass Wasser versickerte in den Marsboden und wurde dann wieder durch hydrothermale Prozesse wieder an die Oberfläche zurückgedrückt. Die Ursache warum das Eis auf dem Mars geschmolzen ist, ist bis heute nicht geklärt. Man vermutet, dass der Mars früher eine dichtere Atmosphäre hatte und die Temperaturen deutlich höher waren. Es wird für möglich gehalten, dass viele Mikrobenarten, die damals entstanden sind, noch heute existieren und überlebt haben könnten. Sollte es noch Wasservorkommen auf dem Mars geben, befindet sich diese im gefrorenen Zustand im Dauerfrostboden. Vor einigen Mio. Jahren waren auch Geysire aktiv, deren Wasser aus Kohlensäure bestehend, einige Kilometer in die Höhe geschleudert wurde. Wie auf unsere Erde hat der Mars ebenfalls 4 Jahreszeiten, beginnt z.B. auf der Nordhalbkugel. Im Herbst wird die Polkappe von einer Nebelwand verhüllt und beginnt zu schmelzen. Im Frühling und im Herbst kommt es zu Veränderungen in der Atmosphäre, dann werden die Staubteilchen als „Dunkle Welle“ über den Mars verteilt .

 

Die Temperaturunterschiede sind auf dem Mars besonders groß. Das liegt auch zum Teil an der dünnen Marsatmosphäre und den Jahreszeiten. Auf der Winterseite, besonders an den Polen, können Temperaturen von bis zu - 133° C auftreten und gleichzeitig auf der Sommerseite + 27°C Tagestemperatur (Je nach Quelle aber unterschiedliche Angaben). Die Durchschnittstemperatur beträgt etwa -23° C. Die Atmosphäre des Mars besitzt einen sehr niedrigen Luftdruck, sodass Wasser, in der uns bekannten flüssigen Form, nur in den tiefsten Stellen des Mars existieren kann. Mit der Erde ist die Marsatmosphäre nicht vergleichbar, denn sie besteht zu 95 % aus Kohlendioxid, 27 % Stickstoff, 1,6 % Argon, dazu kommen noch winzige Mengen von Kohlenmonoxid, Wasser und Neon. Im Durchschnitt beträgt der Druck der Marsatmosphäre ca. 7 Milliba,r an einigen Stellen sind es 9 bzw. nur 1 Millibar. Dies reicht aber immer noch aus, damit auf dem Mars sehr schwere Stürme mit einer Windgeschwindigkeit von 650 Km/h entstehen können. Wenn diese Stürme auf dem Mars auftreten, wird der ganze Planet teilweise über Monate komplett durch den aufgewirbelten Staub verhüllt. Im Jahr 2008 entdeckte die Marssonde "Mars Express" auf dem Mars eine Anzahl großflächiger Wolken, die sich in ca. 80 Km Höhe befinden. Grundsätzlich besitzt der Mars kein Magnetfeld mehr, aber bei Messungen stellte man fest, dass es an einigen Stellen noch kleinere Magnetfelder gibt.

 

Der Mars in Zahlen

Durchmesser :   6.794,4 km bis 6.805 km
Umlaufzeit um die Sonne (Jahr):   687 Erdtage
Rotationsdauer:   24 Stunden 37 Minuten
Entfernung von der Sonne:   206,7 bis 249,2 Mio km
Entfernung von der Erde:   45,5 bis 401,3 Mio km
mittlere Orbitalgeschwindigkeit   24,077 km/s bis 24,14 km/s
mittlere Temperatur ( Oberfläche ) :   minimal -140°C
durchschnittlich -63°C
maximal 20 bis 27°C
Masse:   6,4219•1023 kg
Schwerkraft :   0.38 g
2 Monde :   Phobos
Deimos

 

Der Mars besitzt kleine 2 Monde, die eigentlich eher die Größe von Asteroiden haben. Es ist durchaus möglich, dass die beiden Marsmonde vor langer Zeit vom Mars "eingefangen" wurden. Beide Marsmonde erhielten ihre Namen, Phobos (griechisch phobos = Furcht) und Deimos (griechisch deimos = Schrecken). Phobos umrundet den Mars in knapp 12 Stunden. Deimos umrundet den Mars langsamer und könnte auf dem Mars zwei Tage hintereinander beobachtet werden.

 

Die "Mars Monde"

Mond Entfernung zum Mars   Maße
Phobos 9.270 km   27×22×18 km
Deimos 23.400 km   15×12×10 km

 

In früheren Jahren dachte man auf der Erde, dass es die sogenannten Marsmenschen gibt. Doch die Erforschung des Mars widerlegt die Theorie dadurch, dass die Marsatmosphäre zu dünn ist und die Oberfläche einer tödlichen ultravioletten Strahlendosis ausgesetzt ist. Die berühmten Marspyramiden und vor allem das Marsgesicht heizen immer wieder die Gerüchte über eine Lebensform auf dem Mars oder von Außerirdischen an. Inzwischen werden diese Theorien, obwohl die NASA den Namen "Marsgesicht" selber benutzt hatte, als Licht und Schattenspiel der Marsgesteins angesehen. Vielleicht wird es eines Tages von dieser Region ein besseres Bildmaterial geben.

Am 30. Oktober 1938 sendete CBS das Hörspiel "Krieg der Welten", mit der Folge, dass die Bevölkerung von New York und New Jersey, das Hörspiel für eine reale Sondermeldung hielt und es bei einigen Personen wohl Ängste auslöste. Es kann heute keiner mehr sagen ob es sogar zu einer Massenpanik und Invasionsangst im großen Maße gekommen ist. Später drehte Hollywood auch einige Filme, wo die Erde von den " Bewohnern des Mars " immer wieder mal angegriffen wurde. So ist auch "Krieg der Welten" inzwischen von Hollywood verfilmt worden.

 

Quellen

Bücher

Astronomie - Ein Führer durch die unendlichen Weiten des Weltalls Sonnensystem-Sterne-Galaxien, Neuer Kaiser Verlag Gesellschaft m.b. H Klagenfurt
Keine ISBN Nr.

Großer Atlas der Sterne, Naumann und Göbel Verlagsgesellschaft mbH
ISBN 3-625-10745-7

 

I-Net

 

(Zugriff 07.07.11)

http://www.google.de/imgres?imgurl=http ... x=84&ty=57
http://www.calotta.sebjo.de/home/calott ... ensysthem/
http://www.ussmirage.de
http://www.scifi-forum.de/science-ficti ... s-tng.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Voyager_1
http://de.wikipedia.org/wiki/Voyager_2
http://de.wikipedia.org/wiki/Mond
http://www.astronews.com/frag/antworten ... e1164.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit
http://de.wikipedia.org/wiki/Alpha_Centauri
http://www.die-experten.com/article-131 ... tlich.html
http://www.blinde-kuh.de/weltall/sonne.html
http://www.raumfahrer.net/astronomie/so ... onne.shtml
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/sol.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonne

(Zugriff 08.07.11)

http://de.thefreedictionary.com/fusioniert
http://www.hamsterkiste.de/02/Sonne/040.html
http://astronomy.meta.org/monatlich/031 ... thema.html
http://www.joergresag.privat.t-online.d ... chap83.htm
http://www.teleskopdatenbank.de/artikel ... -planeten/
http://www.stass.de/alex/astro/planet_merkur.html
http://www.raumfahrer.net/astronomie/so ... rkur.shtml
http://www.goerlitzer-sternfreunde.de/html/merkur.html
http://lexikon.astronomie.info/merkur/
http://www.meta-evolutions.de/pages/ssdc-merkur.html
http://www.physikfuerkids.de/stern/sonn ... index.html
http://www.blinde-kuh.de/weltall/merkur.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Merkur_%28Planet%29
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/mercury.html
http://www.drfreund.net/astronomy_merkur.htm

(Zugriff 09.07.11)

http://www.sternenhimmel-aktuell.de/Merkur.htm
http://www.astris.de/astronomie/venus.html
http://www.physikfuerkids.de/stern/sonn ... index.html
http://www.stass.de/alex/astro/planet_venus.html
http://lexikon.astronomie.info/venus/
http://www.blinde-kuh.de/weltall/venus.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Venus_%28Planet%29
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/venus.html

(Zugriff 12.07.11)
http://www.space-pictures.com/view/pict ... /index.php

(Zugriff 14.07.11)

http://www.stass.de/alex/astro/planet_erde.html
http://www.mormo.de/simg/Blauer_Planet_ ... aneten.htm
http://lexikon.astronomie.info/erde/
http://www.blinde-kuh.de/weltall/erde.html
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/earth.html

(Zugriff 18.07.11)

http://www.n24.de/news/newsitem_5752694.html
http://julian.astroscience-berlin.org/i ... guska.html
http://www.enzyklo.de/Begriff/Geokorona
http://www.kowoma.de/gps/zusatzerklaeru ... phaere.htm
http://de.wikipedia.org/wiki/Mondlandung
http://www.abendblatt.de/vermischtes/mo ... hkeit.html
http://allin1dot.com/mars.html
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/mars.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Mars_%28Planet%29
http://www.blinde-kuh.de/weltall/mars.html
http://www.meta-evolutions.de/pages/ssdc-mars.html
http://lexikon.astronomie.info/mars/mars.html
http://www.goerlitzer-sternfreunde.de/html/mars.html
http://www.flug-ins-all.de/planeten/der-mars
http://www.wissen-news.de/sonnensystem/mars.php
http://www.mondfinsternis.org/der-plane ... zahlen.htm

(Zugriff 20.07.11)

http://www.astronomie.de/das-sonnensyst ... rs/aufbau/
http://www.matzwelt.info/astronomie/galerie.htm

(Zugriff 21.07.11)
http://clockworker.de/cw/2010/12/03/kri ... reifen-an/

 

Autor : Hasso von Manteuffel

Einleitung

Spaceshuttles

Die Atlantis startet zur Mission STS-115

Die Atlantis startet zur Mission STS-115

 

Das letzte große Projekt der Menschheit?

 

Die NASA und ihre Geschichte steht für die Eroberung des Weltraums. Keine andere Institution bzw. Weltraum-Nation hat so viele Raumschiffe ins All geschossen, Katastrophen durchlitten und gleichzeitig so viele Erfolge vorzuweisen. Nach dem Satellitenzeitalter, einer internationalen Raumstation und der ersten Landung auf dem Mond, sollte die Spaceshuttles der Anfang einer ständigen Präsenz der Menschheit im Weltraum sein. Die Shuttles sollten den Anfang eines regelmäßigen "Taxiservice" ins All darstellen. Auf der Basis eines wiederverwendbaren Raumschiffes, mit genügend Transportkapazität, sollte der Vorsprung Amerikas bzw. seine Vorreiterrolle etabliert werden. Daraus wurde ein Projekt, mit dem die Hoffnungen und Ängste Amerikas verbunden waren. Eine Vision, ein Plan und ein Projekt, das nicht nur vorzeitig endete und unter der sinkenden Popularität der Raumfahrt litt, sondern auch technisch nicht ausgereift war - bis zum Schluss.
Sollte mit dem Ende der Space Shuttle Ära auch die bemannte Raumfahrt enden? Sind die unbemannten Vehikel die Zukunft oder sollte die Menschheit die Erforschung des Weltalls, den wachsenden Problemen auf der Erde zurückstellen? Fakt ist, mit dem Ende des Space Shuttles scheint die Raumfahrt an einem Scheideweg angelangt zu sein.

 

Rückblick

Der Rückblick

Mit dem Ende der Apollo Missionen zum Mond, scheint auch das Interesse am Weltraum zu sinken. Die Bevölkerung sieht sich anderen Problemen gegenüber und Vietnam, wie auch die "flower power" Bewegung in den 70er Jahren, zwingt der NASA neue Prestigeobjekte zu präsentieren. Präsident Richard Nixon, stellt schon wenig später einen neuen Typ von Raumfahrzeug vor, der bis zu sieben Astronauten und mehr als 20 Tonnen Nutzlast befördern kann. Ganz im Stile eines J.F. Kennedys, präsentiert er ein neues Ziel des USA, im Namen der Menschheit und unter Führung der Vereinigten Staaten, den Weltraum dauerhaft zu erobern. Die Sowjetunion, der ewige Rivale im All, hat dem nichts Vergleichbares entgegenzusetzen.
Als gedankliche Vorläufer des Shuttles, muss man Eugen Sängers Konzept des Antipodengleiters, ebenso Walter Dornbergers "Raketenflugzeuges", das Projekt Dyna Soar X-20 der US Air Force und die Studien mit dem Hochgeschwindigkeitsflugzeug X-15, wie auch diverse Pläne der Rüstungskonzerne für Versorger von Raumstationen und Trägerraketen berücksichtigen. Dabei gab es die Konzepte bereits in der 60er Jahren stapelweise, doch das Geld fehlte. Man wollte eigentlich die alte Technik nur in ein neues Konzept stecken, das Apollo Programm und seine bereits bezahlten Erfolge möglichst weit strecken. Dabei kam zwar das Skylab und die Apollo-Sojus heraus, doch für die großen Projekte gab man nie die endgültige Freigabe. Sie landeten entweder in der Schublade oder im Museum. Der Mars war als Ziel schon gestrichen, eine ständig bemannte Raumstation (12 Astronauten) ebenso und jedes weitere Raketenprojekt für weitere Distanzen als in die Umlaufbahn genauso.

 

"Das Space Shuttle (engl. Raumfähre), kurz Shuttle, ist ein von der US-Raumfahrtbehörde NASA entwickelter Raumfährentyp. Die Komponenten sind neben der Raumfähre (Orbiter) ein externer Treibstofftank und zwei Feststoffraketen, dieses ganze System bezeichnet man als Space Transportation System, kurz STS. Es wird fachlich ausschließlich der Orbiter als Space Shuttle bezeichnet, zudem ist auch die Bezeichnung der Space Shuttle verbreitet."

 

Fakt ist, die waren Mondmissionen extrem kostenaufwendig, das Budget wurde mehr als nur gesprengt und sie dienten eher dem Prestige als einem langfristigen Zweck. Es sollte wieder kleiner, kompakter und vor allem sparsamer zugehen. Das Shuttle sollte ein wiederverwendbares Raumfahrzeug darstellen, dass durch Trägerraketen bzw. angekoppelten Raumschiff für einen sicheren Wiedereintritt gerüsten sein sollte. Das Projekt sollte so langfristig zum Erfolg führen. Auf der einen Seite sollte damit eine ständige Präsenz der USA im Weltraum gesichert werden, was auch militärisch immer wichtiger wurde, und ebenso die Fähigkeit zum gleichzeitigen Transport von Fracht das Shuttle kostendeckend arbeiten lassen gestärkt werden. Die immer wichtiger werdenden Satelliten sollten schnell und sicher ins Weltall gebracht, repariert oder gar eine Raumstation logistisch versorgt werden.
Der Fokus lag auf dem Shuttleprogramm und nur auf diesem Programm. Man konnte sich einfach keine anderen Großprojekte in der Raumfahrt mehr leisten, dazu hattte man einen Präsidenten im Rücken, der so gar nichts von der Raumfahrt hielt und eine Bevölkerung, die anderweitig interessiert waren. So mussten gleich zu Anfang auch Ressourcen zusammengelegt werden und die US-Luftwaffe wurde mit ins Boot geholt. Eine Zusammenarbeit, die in den folgenden Jahren durchaus fruchtbar war. Vor allem ließ sich damit das Budget noch aufstocken, weil Spionagesatelliten und orbitaler Plattform für militärische Zwecke, gerade in ewigen Wettstreit mit der UDSSR, ein einzigartiges militärisches bzw. in den Orbit zu transportierendes Gut waren. Dem Projekt fehlte es also nicht an Ideen, aber an technischen Möglichkeiten zur Verwirklichung. Die hundertprozentige Wiederverwendbarkeit wurde schon im Konzept wieder herausgestrichen - technisch nicht möglich. Platz für bis zu 20 Personen wurde auch verworfen - zu hohes Gewicht und somit Treibstoffverbrauch. Somit wurde aus dem Shuttle eine Mischung aus Rakete und Flugzeug bzw. ein dreiteiliges Konzept von Orbiter, Außentank und Booster. Die Planungen waren utopisch und die Zeit bis zum Erstflug, trotz weit weniger Ressourcen, sollte sogar noch die Mondmission unterbieten. Die vielen Entwürfe für ein Shuttle wurden vor allem wegen ihren Dimensionen abgelehnt. Man hatte zwar überhaupt keine Erfahrung mit Miniaturisierung von Komponenten, vor allem in der Computertechnik und besaß man nur grundlegende Erkenntnisse, dennoch sollte es die Grundlage sein. Dabei sollte diese Technik hohe Belastungen aushalten, schnell und kostengünstig zu warten sein, dazu günstig in der Anschaffung und natürlich Platz für eine größtmögliche Zuladung gewährleisten. Jedes Programm, das in eine andere Richtung lief, war schlichtweg überflüssig. Dabei strich man nicht nur jede weitere Entwicklung des Apolloprogramms, sondern auch die ursprünglichen Grund für die Entwicklung des Shuttles - eine ständig bemannte und zu versorgende Raumstation.

 

"Das Shuttle erwies sich als zu komplex, zu teuer und vor allem zu riskant: Bereits in den ersten Jahren des Programms erkannten die Verantwortlichen, dass sie sich sicherheitstechnisch auf sehr dünnem Eis bewegen. Sie verschlossen aber die Augen. Und schon 1985 gab es Ideen für eine zweite, zuverlässigere Shuttle-Generation. Doch nichts ist passiert... ."
(John Logsdon, ehemaliger Direktor des Instituts für Raumfahrtpolitik der George Washington University)

 

Der Erstflug im Jahr 1978 und 50 Flüge pro Jahr waren einfach nicht zu erreichen. Die Rechnung für die Planungen waren dabei der wirtschaftlichen Zielsetzung geschuldet. Die geplante wirtschaftliche Rentabilität jedes Shuttle war einzigartig in der Raumfahrt, denn es hatte nicht nur die fünffache Nutzlast der Atlas-Centaur Rakete, sondern überbot auch die Delta um das 12 fache. Warum also so viele Starts? Die Antwort ist simple, die NASA sollte schwarze Zahlen schreiben und so waren 10 % Rendite, bei mindestens 55 Flügen pro Jahr (1980-90: 720 Flügen, 986 Nutzlasten - 69% ziviler und 31% militärischer Natur - 1 Kg = 500 USD ), fest eingeplant. Damals ging man von 10,5 Millionen US-Dollar pro Start aus. Im Laufe der Entwicklung stiegen diese Kosten jedoch beträchtlich – 1977 ging man schon von etwa 24 Millionen Dollar aus. In der Folge musste auch die Anzahl geplanter Flüge drastisch reduziert werden. Die Entwicklungskosten stiegen laufend an und erreichten bald über 12 Milliarden Dollar. Dabei sank das Interesse an der Raumfahrt weiterhin, die Mittel wurden weiterhin auch von der Rüstung in Beschlag genommen und dabei hatte man mit der US-Luftwaffe schon einen wichtigen Verbündeten an Bord. Nur durch die Luftwaffe wurde das Projekt noch am Leben erhalten, denn die militärischen bzw. strategischen Argumente konnten den US Kongress noch bei Laune halten. Dabei war man zum Teil selbst schuld an der Misere, denn schon ein Wernher von Braun plädierte für Eigenregie und des Erhaltens von Know-How aus der staatlichen Förderung. Doch Senatoren wollten die Produktion in den Händen von privaten Unternehmen sehen, "ihren" Unternehmen, die das Know- How somit gratis bekamen und von satten Staatsaufträgen zusätzlich profitieren konnten. Der Auftrag wurde ausgeschrieben und die NASA wählte dann einen Hauptkontraktor aus. Damit bezahlte man die Entwicklung und die Produktion, wobei die Konzerne einzig und allein daran verdienten. Man entließ die eigenen Projekte aus der staatlichen Kontrolle und baute gleichzeitig Personal ab - die erfahrensten Mitarbeiter zuerst. Im Endeffekt, konnte man nur wenige Jahre nach dem Auslaufen des Apollo Programms, weder effektiv weiteforschen, noch die Qualitätsstandard konsequent halten, oder auch nur die Kosten realitätsnah kalkulieren. Die Regierung enthauptete quasi die Nasa und setze Sie dazu noch in den Rollstuhl. Man wollte Qualität, niedrige Kosten und die Kontrolle über die Industrie. Man bekam, sinkende Qualität, explodierende Kosten und eine Rüstungslobby, die nicht den Weltraum im Blick hatten, sondern nur den Umsatz. Die vielen zusätzlichen Glieder in der Produktions- und Entwicklungskette lähmten das Projekt und saugten es gleichzeitig aus.

"Die erste Charge von Kacheln war unbrauchbar. Sie wurden vom Hersteller an das KSC geschickt und von dort an North American Aviation, den Hersteller des Orbiters. Dort bemerkte man den Defekt und schickte die Kacheln ans KSC zurück, dass dann sich wieder an den Hersteller wenden musste. Später stellte man fest, dass Firmen jahrelang überhöhte Beträge für gelieferte Teile verlangt hatten und niemand dies aufgefallen war."

 

Spaceshuttle

Abmessungen:   17,2 Meter hoch
37,2 Meter lang
23,8 Meter Spannweite
Externer Tank:   35.425 Kilogramm (Leergewicht)
756.445 Kilogramm (betankt)
Booster:   1.202.020 Kilogramm Schub (beim Start)
87.543 Kilogramm (Leergewicht)
589.670 Kilogramm (betankt)
Haupt-Triebwerke:   Haupt-Triebwerke:

170.097 Kilogramm Schub (beim Start)
213.188 Kilogramm Schub (im Vakuum)
9.117 Kilogramm (Leergewicht gesamt)

Lebensdauer: ca. 7,5 Jahre

 

Das erste Space Shuttle, mit dem Namen "Enterprise", stieg am 18. Juni 1977, auf dem Rücken eines Jumbo-Jets, zu seinem ersten Testflug auf. Der Namen war ein Zugeständnis der Regierung an die Bevölkerung, die man für das Projekt gewinnen wollte. Der Name, die Vision und der Traum eines Raumschiff, welches man bereits aus der fiktiven Fernsehserie kannte, mit einer US Flagge auf dem Rumpf, fesselte die Zuschauer vor dem Fernseher. Das Shuttle bewies sein Zuverlässigkeit im Landeanflug, doch bis zum ersten Weltraumflug sollten noch vier Jahre vergehen.

 

Programm

Das Programm

 

Das Programm hatte seinen ersten Test bestanden und mit den erfolgreichen atmosphärischen Flugtests im Rücken, sollten nun die anderen Test im Schnelldurchlauf und fliegenden Fahnen beendet werden. Doch die Haupttriebwerke wurden zu einem dauerhaften Problem, Rückschläge bei den Erprobungen und Korrekturen der benötigten Schubleisung (nach oben), verzögerte die Übergabe des Shuttles an die NASA bis ins Jahr 1979.
Am 12. April 1981 startete die Raumfähre "Columbia" zu ihren ersten Flug. Der Zeitpunkt, zwanzig Jahre nachdem der erste Mensch ins All aufgebrochen ist, kam gerade recht. Das Shuttle thronte dabei auf einem überdimensioniert erscheinen Tank mit flüssigem Treibstoff und zwei, mit festem Brennstoff gefüllten, Booster-Raketen an den Seiten. So hatte man sich das ursprünglich nicht gedacht. Dennoch gilt dieser Erstflug als Pionierleistung der Raumflug, weil erstmals in der Geschichte der Raumfahrt, ein Trägersystem bei seinem Jungfernflug bemannt war.

Die Auftraggeber stehen nach den ersten Flüge Schlange. Alle wollen ihre Satelliten, Forschungen und sonstige Projekte nach oben bringen. 60 Flüge pro Jahr waren angesetzt und die NASA sah einem neuen Höhenflug entgegen. Doch die Kritiker haben es schon prophezeit, die zehn Millionen Dollar pro Start stiegen schon bald auf 500% des veranschlagten Budgets. Ein Flug kostete im Endeffekt 500 Millionen Dollar und bis 1981 sollte dies auch zu bleiben. Im Nachhinein ist nicht das Warum die wichtige Frage, sondern Wer bezahlte das alles. Die Antwort ist so einfach wie zutreffend, das Militär, unter dem Verfechter des "Krieg des Sterne" Konzepts Ronald Reagan, hatte fast ein Drittel aller Missionen für sich gebucht. Der militärische Hintergrund hielt das Programm am Leben, die Öffentlichkeit darf sich dafür an den ersten echten Raumspaziergang und wunderschönen Panorama Bildern aus dem Orbit erfreuen. Dennoch sind die technischen Mängel nie behoben worden, die ersten 25 Shuttle-Flüge haben allesamt mit technischen Problemen zu kämpfen und statt die Probleme zu lösen, wird auf neue Starttermin gedrungen und somit auch nur Schönheitskorrekturen am Shuttle möglich. So startet 1985 neun Mal ein Shuttle in den Weltraum, das erfolgreichste Jahr der Raumfahrt - bis heute.

 

Shuttlename Nutzungsdauer Bedeutung
 
Atlantis 1930 - 1960 Benannt nach einem zweimastigen Segelschiff, dass von der Woods Hole Oceanographic Institution genutzt wurde.
Challenger 1870er Jahre Benannt nach dem Forschungsschiff HMS Challenger der Britischen Marine,
dass den Atlantischen und Pazifischen Ozean bereiste.
Columbia ca. 1790er Jahre Benannt nach einem kleinen Forschungsschiff,
welche den Columbia River entdeckt hat.
Discovery 1611 bzw. 1778 Als Homage zwei berühmter Segelschiffen.
Endeavour 1768 Benannt nach dem ersten von James Cook geführten Schiff.
Enterprise
("Constitution")
fiktives Schiff Fangemeinde von Star Trek überreichte US-Präsident Gerald Ford,
die auf der USS Monterey diente bzw. die mit der USS Enterprise operierte,
den Namensvorschlag.

 

Das gesamte Programm stellte vielen Jahre das einzige Programm der NASA dar. Es war einfach nicht möglich dem Kongress parallel den Aufbau einer Raumstation abzuringen, obwohl das Space Shuttle gerade für eine unterstützende Aufgabe ausgelegt war. Das ursprüngliche Konzept hätte also genauso gut unbemannt sein können, denn für den Transport von Satelliten braucht man nicht unbedingt eine siebenköpfige Besatzung. Die Hardware wäre ohne Menschen billiger geworden auch die Nutzlast wäre gestiegen. Das Programm wurde also auf den Transport von Satelliten angepasst und der Mensch im Projekt zur Nebensache, denn bis zum letzten Flug des Space Shuttles, steuerte der Computer den gesamten Flug und die Piloten dürfen nur etwas in der letzten Landeminute tun - was auch nicht unbedingt notwendig gewesen wäre. Aus der Not machte man bei der NASA aber eine Tugend und nutzte das Space Shuttle, bis zum Bau der ISS und auch danach, als fliegendes Testlabor. In den Rumpf wurde ein angepasstes Spacelab statt eines Satelliten transportiert, welches ohne Versorgungseinrichtung, dafür aber mit den verschiedensten Experimenten ausgestattet, wertvolle Erkenntnisse brachte. Leider konnten Langzeittests damit nicht ersetzt werden und die Experimente waren dementsprechend auch teuer. Dabei war von vorneherein klar, dass nur ein bemanntes Projekt so lange überleben konnte. Nur die Person, der Charakter und das Leben im All bringt dem Kongress Prestige und der Öffentlichkeit die amerikanischen Helden.

 

"Der Shuttle war eine bemerkenswerte Maschine, ohne ihn hätte es weder die Internationale Raumstation ISS noch das Weltraumteleskop Hubble gegeben."
"Gleichzeitig hat der Shuttle die in ihn gesetzten Erwartungen eines sicheren, günstigen, routinemäßigen Flugs ins All aber nie erfüllt."

(John Logsdon, ehemaliger Direktor des Instituts für Raumfahrtpolitik der George Washington University)

 

Das wenige Geld im Programm nagte vor allem an den technischen, organisatorischen und finanziellen Ressourcen. Diese Ressourcen waren aber dringend notwendig, denn anders als bei einer Rakete, die unbemannt und auf grundlegenden Prinzipien beruhend flog, musste das Shuttle weit mehr als nur einen Start und Wiedereintritt schaffen. Die neuste Technik, meist erst im Flug dauerhaft erprobt und ohne wirklichen Ersatz, war ein ständiger und leider nur zu anfälliger Begleiter. Ganz nach dem Prinzip der damaligen Ingenieure: "Planen und Entwerfe, so gut Du es kannst, und dann fange an zu beten". In der Öffentlichkeit sah man meist nur die imposanten Starts und nicht die zitternden Mitarbeiter der NASA in der Zentrale. Denn erst wenn das Shuttle die beiden Feststoffraketen abgeworfen hatte, war an eine Notlandung zu denken. Undenkbar in der Raumfahrt zuvor, gingen die Astronauten mit der Gewissheit, in Notsituationen das Shuttle nicht verlassen zu können, an den Start. Neben unzuverlässiger Technik kam so nun auch Unberechenbarkeit im Programm hinzu.
Das gesamte Programm war immer wieder geprägt durch Verschiebungen von Starts oder Ausfällen, wegen Triebwerksdefekte und/oder dem Hitzeschutzschild. Dazu fehlte ein vollständiges System für alle Aufgaben, denn man musste aus Kostengründen Projektbestandteile an andere Staaten abgeben. Für dessen finanzielle Unterstützung und Bau, schenkte man Ihnen Zeit im Spacehab (Labor für einen kurzfristigen Einsatz im Space Shuttle). Trotz Vergabe von Aufträgen nach außen, war kein Geld für die Weiterentwicklung von Komponenten vorhanden. So flog das Spaceshuttle bis zum Schluss mit einer Technik, die überwiegend aus den 70er und 80er Jahren stammte. Das so dringend benötigte Kapital sollte aus den Satelliten fließen, die man in hoher Sequenz im All hatte warten wollen. Doch die Industrie setze nicht auf modulare Bauweise bei ihren Satelliten und teuren Orbitbetankungen. Man rechnete wirtschaftlich und wusste, dass sich ein Satellit nach 4-6 Jahren amortisiert hat. In dieser Zeit wäre ein Neubau, basierend auf neuster Technik, weit kostengünstiger, als ein Flug mit Space Shuttle und aufwendiger Instantsetzung im All. So blieben der NASA nur die bekannten Reparaturen von Solar Max (SMM), dem Hubble Teleskop und die Zurückführung von im Erdorbit gestandeten Kommunikationssatelliten.

 

"In meinen Augen war das Shuttle-Programm von unschätzbarem Wert. Wie soll man an so etwas ein Preisschild kleben?"

(John Shannon, Spaceshuttle-Programmmanager in Diensten der Nasa)

 

Das Programm sollte, mit fortlaufender Entwicklung, die Space Shuttles länger im All lassen. Damit wären mehr Experimente, größere Projekte an der im Bau befindlichen Raumstation und auch Beobachtungen vom Shuttle aus möglich. Dabei stellten die Brennstoffzellen ein Problem dar, denn diese mussten für einen längeren Aufenthalt weit größere Mengen an Wasserstoff und Sauerstoff in den Drucktanks mitführen. Durch Solarzellen sollte hier Abhilfe geschaffen werden. Währenddessen wurden die Wartungsintervalle immer wieder verkürzt und die Wartung an andere, außenstehende Firmen übertragen. Dies alles führte zu einer Verkettung verschiedenster Ereignisse, die zu einer der größten Katastrophen der Raumfahrgeschichten führten.

 

Einsatz

Seit 1970 im Einsatz   135 Flüge
58 mit einer Astrium-Beteiligung
864.401.219 Flugkilometer
entspricht in etwa der mittleren Distanz
zwischen Erde und Jupiter
Enterprise   Erprobung am Boden und
bei Abwurfflügen von einer Boeing 747
Columbia   Erster Flug im Jahr 1981,
ging bei Unglück 2003 verloren
Challenger   Bei Explosion im Januar 1986 zerstört
Discovery
Atlantis
Endeavour
  endgült. Stillegungen 2011

 

Katastrophe

Die Katastrophe

 

Am 28. Januar 1986 hörte sich die Welt für viele Raumfahrtbegeisterte auf zu drehen. Die Lehrerin McAuliffe, für das Prestigeobjekt als Werbefigur und erste Zivilistin im Weltraum auserwählt, stirbt 73 Sekunden nach dem Start in der explodierenden Raumfähre "Challenger". Danach gibt es keine Routine mehr, sondern nur noch Angst, Bangen und die Unberechenbarkeit einer anfälligen Technik. Im knappen Budget der NASA waren keine Schleudersitze oder eine im Notfall absprengbare Kabine vorgesehen - die heile Welt der Raumfahrt sah ihrem Ende entgegen.
Die Wartungsfirma, ein Subunternehmer der NASA, gab das O.K. für den Start, trotz Warnungen eines Technikers und mit Blick auf den Vertrag mit der NASA. Wenige Sekunden nach dem Start versagte ein Dichtungsring der rechten Feststoffrakete, und heißes Verbrennungsgas trat durch das entstandene Leck an einer Seite des Boosters aus. Die Flamme traf auf den Außentank und die Befestigung der Feststoffrakete, wodurch die Tankhülle zerstört wurde. Der Tank zerbrach 73 Sekunden nach dem Start in 15 Kilometern Höhe, worauf das Shuttle durch die enormen aerodynamischen Kräfte zerstört wurde. Die Diskussion um die Sicherheit wurde nun ganz und gar öffentlich. Viele Unternehmen bangten um den Transport ihrer Satelliten in die Erdumlaufbahn, viele Forscher sahen ihre Projekte abgesagt und die Welt das Shuttle Programm am Ende. Die Sicherheit stand nun im Vordergrund und zwei Jahre später wurde eine neue Phase des Programms eingeleitet. Es sollte überarbeitet, geprüft und entwickelt werden, dabei räumte mannun den wissenschaftlichen Aufgaben, den Flügen zur Raumstation Mir und dem Bau der Internationalen Raumstation Vorrang ein. Das bedeutete weniger Starts und somit weniger Risiko.

 

"Ein 30 Jahre andauernder Fehlschlag? Das ist lächerlich.
Wir waren es dem Shuttle-Programm vielmehr schuldig, nicht nach Columbia aufgehört zu haben, sondern jetzt, mit dem Ausbau der ISS, einen würdigen Schlusspunkt zu setzen."

(John Shannon, Spaceshuttle-Programmmanager in Diensten der Nasa)

 

Am 16. Januar 2003 hielt die Welt erneut den Atem an und musste mit ansehen, wie die Raumfähre "Columbia", nach Abbruch des Funkkontakts, in 60 Kilometern Höhe verglühen. Wieder sind es technisches Defekte und die Unberechenbarkeit eines unterfinanzierten Programmes. Bereits beim Start wurde die "Columbia" durch ein Stück Isolierung des Tanks, das gegen den linken Flügel des Raumschiffs bzw. dessen Unterseite krachte, beschädigt. Trotz erkennen des Schadens ignorierte man die Warnungen und die kleinen Löcher im Hitzeschirm sorgten für eine strukturelle Instabilität der ganzen Konstruktion bzw. des sicheren Heimweges durch die Atmosphäre. Die 23-facher Schallgeschwindigkeit ließen den Rest der Hitzekacheln davonfliegen, die Hitze wirkte auf das nun offen liegende Metall der Fährenkonstruktion ein und das Shuttle zerbrach in der Sphäre unseres Planeten.
Zurück blieben erstarrte Menschen, ein wahrscheinlich gescheitertes Raumfahrtprogramm, die Familien der Astronauten und eine ISS, die wohl niemals fertig gestellt werden würde. Die NASA versprach ein gründliche Aufklärung des Vorfalls und einschneidende Veränderungen im Programm. Das Hitzeschild wurde in den folgenden Monaten enorm verstärkt, der Schaumstoff zur Isolierung stabiler gemacht und Reperaturmöglichkeiten des Hitzeschirms im Weltall integriert. Man will Sicherheit vermitteln, man muss Vertrauen zurückgewinnen, doch es reicht alles nicht. Die erste Katastrophe hätte eine gründliche Überarbeitung, wenn nicht einer Neukonstruktion bedurft, doch nichts dergleichen ist geschehen. Man musste die Verpflichtungen zu anderen Staaten noch einhalten, doch die US-Regierung wies an, dass die Shuttle-Flotte zum September 2010 ausgemustert werden soll.
Der Flugbetrieb wird zwar 2006 wieder aufgenommen, doch man will nur den Aufbau der Internationalen Raumstation zu Ende bringen und dann das Programm zu Grabe tragen. Im Nachhinein waren alle schlauer und die Flut von Veröffentlichungen lassen der Regierung keine Wahl. Man hat den Eindruck, als dass Verantwortlichen froh sind, und die gesammelten Argumente gegen die Space Shuttles nur zu gerne endlich vorstellte.

 

"Wir werden zu Ende bringen, was wir angefangen haben.
Wir werden unsere Verpflichtungen erfüllen."

(US-Präsident George W. Bush Anfang 2004 in Washington)

 

Ein Hitzeschild, dass während der ganzen Mission offen und ist somit anfällig für Beschädigungen durch Weltraummüll, Mikrometeoriten oder abfallende Eis- und Schaumstoffteile vom externen Tank sind. Eine Startphase, die mehr Risiken als Möglichkeiten bietet, diesen aus dem Weg zu gehen und ein Ausstiegssystem. das kaum Überlebenschancen birgt. War das gesamte Programm eine Totgeburt, die nur wegen des Kalten Krieges, des Dominanzstrebens der USA und des Zugangs zum All wegen am Leben erhalten wurde?
Fakt ist, am Space Shuttle hing neben dem Weltraumteleskop "Hubble" und der Jupitersonde "Galileo", auch die Planungen für eine Internationale Raumstation. Ohne die gut 80 Kubikmeter große Ladebucht des Shuttles wäre der Ausbau der Raumstation, mit den 15 internationalen Partnern, nicht möglich gewesen. Wären diese Projekte nicht auf den Weg gebracht worden, so wäre die Menschheit um einen wichtigen Entwicklungsschritt und enormen Erkenntniszuwachs gebracht worden.
Die Losung „faster, better, cheaper“ hat sich nicht bewährt und brachte der gesamten Raumfahrt einen großen Verlust, doch was wäre gewesen, wenn das Shuttle Programm bereist in den 80er Jahren eingestellt worden wäre?

 

Alternativen

Die Alternativen

 

Die "Buran" - das sowjetische Konkurrenzprogramm zum Shuttle - ließ bei der NASA alle Alarmglocken klingeln. Sollten es die Russen doch geschafft haben, mit ihrem eigener Raumgleiter die Dominanz der USA brechen und die noch von der Challenger-Katastrophe geschockten Amerikaner rechts überholen. Der US-Kongress, das Verteidigungsministerium und die vom Kalten Krieg geprägten Militärs, wollten die Space Shuttles so schnell wie möglich wieder in Betrieb nehmen - auch ohne die NASA wenn es sein muss. Am 29. September 1988 geht die "Discovery" an den Start – sechs Wochen vor dem ersten und einzigen Flug der "Buran" am 15. November.
Sollte es also doch Alternativen für die Space Shuttles geben? Hängt das Wohl und Wehe der Menschheit auf dem Weg zu den Sternen nicht von den Amerikanern ab? Bis zur Jahrtausendwende mag dies ja so gewesen sein, denn kein anderes Land konnte mit dem Budget der NASA konkurrieren und schon gar nicht solche Erfahrungen aufweisen. Doch mit dem Zusammenbruch des Eisernen Vorhangs, einer ESA (europäische Weltraumagentur), die mit ihrer Ariane Rakete und neuartiger Technik voranstürmt, vor allem aber durch die asiatischen Staaten, allen voran China und Indien, hat sich das Ungleichgewicht der Weltraummächte zu einem Gleichgewicht gewandelt.

 

Ähnliche Projekte

Buran (Sowjetunion)   Raumgleiter-Projekt der Sowjetunion, in Entwurfsphase stecken geblieben und nach dem Zusammenbruch endgültig gestoppt.
Sänger und Sänger II
(Deutschland)
  Konzept des deutschen Ingenieur Eugen Sänger aus dem Jahr 1961 und 1974 der Firma Junkers.
Hermes (ESA)   Alternative zum Space Shuttle der ESA aus dem Jahre 1987, was 1993 aus finanziellen Gründen gestoppt wurde.
Kliper (Russland)   Als Ersatz für die Sojus bzw. wiederverwendtbare Alternative aus dem Jahre 2000. Im Jahr 2007 endgültig eingestellt.

 

Die Rakete als Trägerelement für Satelliten und auch Personen, ist wieder auf dem Vormarsch. Bei den Europäern hat sich die Ariane bestens bewährt und die Amerikaner wollen mit der Ares-I, als Träger für zukünftige Weltraumprojekte, mit einsteigen. Schon 2015 soll es losgehen und auch die Amerikaner wollen auf Zusammenarbeit setzen. Die ISS, ebenso als Fass ohne Boden bekannt, hat die Zusammenarbeit verschiedener Nationen auf die Probe gestellt und der Erfolg gibt ihm Recht. So haben die Amerikaner kein Interesse mehr an einem Shuttle-C (C = Cargo), das eine unbemannte Lastenversion des Space Shuttle darstellen sollte. Mit diesem gescheiterten Konzept, liegen auch die geplanten Marsflüge auf Eis, aber man hat gelernt, dass man so ein Projekt niemals allein stemmen könnte.
Auch die Nachfolger des Space Shuttle, bekannt geworden unter dem Projekt X-33 oder VentureStar, wurden eingestellt. Auch hier was das Budget mehrfach überschritten und bei einer sich anbahnenden Zahlungsunfähigkeit der USA, auch absolut sinnlos gewordens. Das Geld wird nun woanders gebraucht und die kühne Version von George W. Bush: Vision for Space Exploration, aus dem Jahre 2004, wird auch nur eine Vision bleiben. Ein neues eigenständiges Weltraumprogramm wird es von Seiten der USA in Zukunft nicht mehr geben, die geplanten Mondflüge ab 2018 und ab Mitte des Jahrhunderts sogar bemannte Marsflüge, sind ad acta gelegt worden. Die Ares-Raketenfamilie soll die Interessen Amerikas kostengünstig wahren und es der NASA ermöglichen, ihren Betrag zur Weltraumfamilie zu leisten. Ares I wird wahrscheinlich ab 2015-20 das Orion-Raumschiff in einen niedrigen Erdorbit befördern können und Mondmissionen sollen vielleicht danach mit der Ares V bzw. mit dem Altair-Landemodul und dem Earth Departure Stage möglich gemacht werden. Man will nicht mehr in die Zukunft schauen, sondern lieber bereits bekannte Projekte ausbauen. Man geht dabei auf die Ansichten eines Wernher von Braun zurück, der für einen grundlegenden Entwicklungsbaum plädierte. Die Shuttle-Hardware, vor allem die überarbeiteten Systeme der letzten Jahre, sollen nun weiter verwendet werden und als Basis zukünftiger Projekte dienen.

 

Zum Schluss

Der Schlussstrich

 

"Seine Leistungen waren durchwachsen"

(John Logsdon auf die Frage: War das Shuttle-Programm letztlich ein Erfolg oder doch ein Fehlschlag?)

 

Die Raumfähre Atlantis hob im Juli 2011 zum letzten Flug ab und beendete das Shuttle Programm der Amerikaner und jede weitere Shuttle Entwicklung auf dem Globus. Die Shuttles hatten ausgedient. Ein Start kostete zwischenzeitlich knapp eine halbe Milliarde Dollar, etwa fünfmal so viel wie ein Start mit einer unbemannten Einwegrakete gleicher Nutzlastkapazität, und stieg auf zuletzt gut eine Milliarde Dollar. In einer globalisierten Welt, in der Japan, die Europäer und allen voran die Inder und Chinesen, auf dem Markt der Raumfahrt drängen, können solche Zahlen keine Konkurrenz sein. Die Rakete soll die neue Plattform auf dem Weg ins Weltall sein, sie sollen Startplattformen im Orbit und auf dem Mond ermöglichen. Ab 2011 sind es die Raketen und die Visionen einen Weltraumfahrstuhls, die den Weg ins All ebenen sollen.
Die Shuttles sind heute nur noch Schmuckstücke im Smithsonian Institution in Washington, DC., im „Intrepid Sea, Air & Space Museum“ in New York, dem California Science Center“ in Los Angeles und dem Johnson Space Center der NASA in Houston. Die Atlantis wird im Kennedy Space Centers der NASA im US-Bundesstaat Florida als Museum verbleiben. Damit stehen die gebauten Shuttles als Denkmal in allen Teilen der USA, sollen die Menschen aufrufen an die Visionen zu glauben und sie Mahnen, dass die Raumfahrt der wohl gefährlichste Weg der Menschheit werden soll.

135 Missionen in mehr als 30 Jahren geworden sein und geschätzte 120 Milliarden Dollar an Kosten, sprechen für lange Erfahrung, viel Erreichtem und leeren Kassen. Das letzte große Projekt der Menschheit geht pleite - moralisch wie finanziell. Auf dem Papier sind die Visionäre schon beim nächsten Projekt, dass noch größer, noch weiter und noch teurer wird. Wer kann sich die Raumfahrt leisten, die Staaten wohl kaum. Aber kann man die Raumfahrt in die Hände der Industrie geben, die kostengünstig und kostendeckend das All als Unternehmensexpansion sehen? Schwer zu sagen, doch kann der Staat nicht mehr als die Rolle des Kontrolleurs einnehmen, denn selbst eine ehemalige Supermacht wie die USA, geht bei Veranschlagungen von über 200 Milliarden Dollar in den nächsten 10-20 Jahren in die Knie. Für Konzerne sind das heute keine übergroßen Zahlen mehr, denn nur wenige Firmen zusammen könnten einen solchen Betrag durchaus stemmen und nicht wenige stehen für diese Chance Schlange. Das Unternehmen Virgin Galatics macht es vor, baut ein eigenes Shuttle in den Orbit und verdient schon bevor ihr Shuttle überhaupt abhebt. Davon kann die NASA noch lernen und doch scheint der Traum vom All damit verkauft. Doch zeigt die Geschichte, dass der Staat nur ein Babysitter sein und der wachsenden Idee den Weg weisen kann. Welchen Weg die Entwicklung dann einschlägt, ob sie durch die Industrie erst richtig erwacht und erwachsen wird, oder die Visionen zu Grunde richtet, wird sich zeigen.
 

Aus der Geschichte lernen heißt für die Zukunft arbeiten!

Das Space Shuttles ist tot, es lebe die globale Raumfahrt.

 

Einleitung

Standort Mond

Mond

Von I, Luc Viatour, CC BY-SA 3.0

Die Zukunft der Menschheit?

 

Nichts ist so stark wie eine Idee, deren Zeit gekommen ist.

Der Mond war schon immer Mittelpunkt menschlicher Träume und Visionen. Die ersten Astronomen, die größten Romanautoren und auch die Träume so vieler Menschen. Sie alle sahen sich auf dem Mond wandeln, leben und die Menschheit auf dem uns nächstliegenden Himmelskörper fortleben. Viele dieser Visionen wurden bereits umgesetzt, einige werden wohl in diesem Jahrhundert nicht zu erfüllen sein, aber die Vision von einer Kolonie auf dem Mond, soll schon in diesen Jahrzehnt realisiert werden. Gemeint ist damit, dass eine bestimmt Anzahl von Menschen sich andauernd und in festen bzw. stationären Unterkünften dort aufhalten soll. In den konkreten Planungen sind die Kolonien wissenschaftlich ausgerichtet, der Betrieb eines Teleskops auf der erdabgewandten Seite soll eingerichtet werden und ebenso eine wirtschaftlich Ausnutzung der Ressourcen auf dem Mond, dem Helium 3 ausgerichtet.

 

"Das Prinzip ist einfach, aber nicht konventionell. Es ist logisch, tragbar und im Bereich unserer Möglichkeiten, was sowohl die materiellen als auch die finanziellen Aspekte angeht. Warum sollte man ein Raumfahrtprojekt als Wegwerfprodukt ansehen, wenn es möglich ist, eine Basis zu errichten, die wachsen und gedeihen kann und damit die friedliche Eroberung des Weltraums durch den Menschen weiter vorantreiben kann?"

(Dr. Järstrat, schwedischer Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit dem schwedischen SMART-Center und internationalen Konzernen)

 

Entwicklung

Historische Entwicklung

 

Die Akteure der ersten Mondmissionen waren die Sowjetunion und die USA, welche sich als Supermächte im Kalten Krieg einen Wettlauf zum Mond lieferten. Der Weltraum war zwar nur ein Gebiet dieses Wettstreits und durchaus auch Teil eines Wettrüstens, doch hatte dieser Konflikt für die gesamte Menschheit große Bedeutung, förderte unschätzbare Erkenntnisse zu Tage und konnte auch nach dem Kalten Krieg weiter verwendet werden.

So punktete die UDSSR mit der Sonde Lunik 2 (1959) als erste Macht auf dem Weg zum Mond. Diese erste Mondsonde war unter anderem ein Grund für das Apollo-Programm John F. Kennedys im Jahre 1961, mit dem Ziel den Mond zu besuchen und auch zu besiedeln - vor den Sowjets. Diese wollten nicht ins Hintertreffen geraten und kündigten ein Parallel-Programm an, mit denselben Zielen. So startete das Sowjetischen Zond Programm (1964), welche wie das Apollo Programm, mehr als nur ein Prestigeprojekt war. Das Ziel beider Supermächte, eine Ideologie auf einen neuen Planeten zu bringen bzw. als erster dort die Fahne aufzustellen, wurde von beiden Supermächten als Beweis ihrer Überlegenheit gesehen - der Überlegenheit ihres Systems zu demonstrieren. So wurde kein Geld gespart und mit immensen Kosten, in kürzester Zeit die Technik für das Projekt entwickelt.
Im Jahre 1968 flog Apollo 8 erstmals Menschen in Mondnähe und schon 1969 konnte die Apollo 11 Mission auf dem Mond landen. Trotz diesen Erfolgen, den unglaublichen Bildern vom Mond und des wohl wichtigsten Schritt der Menschheit im letzten Jahrhundert, wurde das Programm eingestellt. Im Jahre 1972 flog Apollo 17 als letzte Mission zum Mond bzw. landete auf ihm. Neben Mondgestein und vielen wissenschaftlichen Erkenntnissen, wurde das kostenintensive Programm zu Grabe getragen. Das Geld wurde für andere Projekte gebraucht und die Satelliten bzw. die Erdumlaufbahn wurde für den Kalten Krieg weitaus interessanter und auch leichter erreichbar.
Erst 2004 startete George W. Bush ein neues Projekt mit einem ehrgeizigen Ziel, ein neues Mondprogramms, eine Mondstation und die Errichtung einer Basis für künftige Marsmissionen auf dem Mond. Warum die Wiederaufnahme? Die Gründe liegen in der globalen Entwicklung und dem Bedürfnis der USA, die dominante Macht im Weltall zu bleiben. So brauchte es nur zwei Jahre länger, im Jahre 2006, und die Volksrepublik China sahen sich auch unter den Raumfahrernationen angekommen. Schon im Jahr 2024 soll die chinesische Fahne auf dem Mond wehen. Wobei Sie auch wie die NASA, den Mond nicht nur besuchen, sondern dort auch sesshaft werden wollen.

Aus den ersten Testflügen 2009 und den Missionen 2014, musste die USA Abstand nehmen. Die Spaceshuttles abgeschafft wegen Unzuverlässigkeit und alle weiteren Großprojekte gestrichen wegen Geldmangels. Der Krieg im Nahen Osten hat die amerikanische Nation ausbluten lassen - im wahrsten Sinne des Wortes. Die vielen Ausgaben sorgten für eine sich anbahnende Zahlungsunfähigkeit und der Rotstrich traf die Mondmissionen als erstes. Fakt ist, auch Obama will auf den Mond und braucht den Mond. Einmal um der Nation wieder ein Ziel zu geben, moralisch wie technisch, und auch die Energielkrise auf der Welt zwingt ihn andere Ressourcen nicht aus den Augen zu verlieren. Die Ziele, ohne festen Zeitplan, sind es vier Astronauten 180 Tage lang auf dem Mond verweilen zu lassen und dann eine permanent bemannte Mondbasis, am lunaren Südpol, zu etablieren. Die anderen Nationen sehen sich hier in der Pflicht und auch die EU, China, Japan, Indien und Russland wollen auf den Mond. Das Helium 3 als Energiequelle, die mögliche Startbasis für weitere Missionen ins All und vor allem die wirtschaftlichen Vorteile einer Nation, die Ende das Jahrhunderts auf dem neuen Spielfeld Mond ein Wörtchen mitzureden hat.

 

Der Mond

Der Mond

 

"Mit einem solchen Außenposten kann die NASA erforschen, wie die natürlichen Rohstoffe des Mondes genutzt werden können, um davon zu leben, und eine Reise zum Mars vorbereiten."

(US Behörde)

 

Der Mond (lateinisch Luna) ist der einzige natürliche Satellit der Erde. Man nennt solche Himmelskörper, die nicht als Planeten mit eigentliche Sinne bezeichnet werden können, auch Trabanten. Er ist mit einem Durchmesser von 3476 km der fünftgrößte Mond des Sonnensystems. Seine Größe und Beschaffenheit, vor allem das vorhandene Wasser auf dem Mond, machen ihn für eine Besiedlung interessant. Neben den Verhältnisse, Anziehungskraft und "Klima", spricht auch die gute Erreichbarkeit - kaum Einschränkungen durch "Startfenster" - für ihn. Die Bedingungen sind quassi essentiel für den nächsten Schritt der Menschheit ins Sonnensystem. Als Basis für zukünftige interplanetare Missionen, wäre es weit einfacher den Mond als Basis zu benutzen als eine Raumstation. Eine Raumstation birgt weit mehr Gefahren, ist auch teurer und was Lagerungskapazität bzw. Bebaubarkeit angeht, so ist der Mond nunmal unschlagbar, wenn nur nicht die Entfernung wäre. Diese wäre aber mit den kommenden Entwicklung - Weltraumfahrstuhl und neuartigen Antriebssystemen - kein Problem mehr. Außerdem ist der Trabant in den Augen vieler Visionäre, Wissenschaftler und SF Experten nur die Generalprobe für fernere bemannte Missionen. Als momentan größtes Argument gilt das Mondgestein und der dort enthaltene Anteil an Helium-3 zu sehen. Dieser Stoff ist grundlegendes Element für eine (theoretische) Kernfusion und könnte somit die Lösung aller Energieprobleme des Planten Erde sein. Dennoch müssen erst Satelliten und weitere Forschungen über den Mond die Machbarkeit aufklären. Viele Kriterien und Umstände sind noch mit Fragezeichen versehen und vor allem die andauernde Niedrig-G-Belastung der Kolonisten könnte auf lange Zeit zu gesundheitlichen Problemen führen. Eine Problematik, die erst in der ISS ausführlich getestet werden muss. Auch die Psychologie ist ein immer wieder aufkommendes Argument, denn keiner weiß, wie sich die langen lunaren Nächte und Tage auf die Kolonie bzw. deren Bewohner auswirken. Wir können heute nur Vermutungen anstellen, auf Grundlage der bisherigen Forschungsansätzen von geschlossenen Gruppen in beengten Räumen schließen und die Raumfahrer bestmöglich vorzubereiten. Es werden Konzepte von psychologischer Betreuung, einem ausgewogenen Verhältnis von Frauen, Männer und familiären Strukturen erwogen. Auch die starken Temperaturschwankungen bzw. die daraus resultierenden Einschränkungen bei der Nutzung von Solarenergie. Dabei soll Wasser und auch Helium 3 das Problem lösen. Es kommt aber nicht nur auf dier autarke Energieversorgung an, auch die Versorgung mit Nahrung ist ein wichtiger Punkt, der besprochen werden muss. Die Wissenschaft kennt im Moment nur wenige Antworten auf die so wichtigen Fragen, wobei die wichtigste Frage noch kaum aufgegriffen werden konnte - die der kosmischen Strahlung bzw. deren Gefahr. Der sog. Van-Allen-Strahlungsgürtel (benannt nach James van Allen), ein Torus energiereicher geladener Teilchen, die durch das magnetische Feld der Erde eingefangen werden. Aus den Sonnenwinden und anderer kosmischen Strahlung bestehend, ist der Erdorbit die letzte Grenze vor dieser Gefahr. Schon auf der ISS sind die Astronauten erhöhter Strahlung ausgesetzt und Sie begeben sich in die Gefahr eines erhöhten Krebsrisikos. Die Lorentzkraft bzw. die magnetischen Flasche um die Erde, schützt die Astronauten. Doch auf dem Mond gibt es keine magnetischen Felder, die solche Strahlen ablenken können.

 

Mondkolonie

Die Kolonie

 

Ein Kolonie muss bestimmte Kriterien erfüllen: gute Transportmöglichkeiten / natürliche und nutzbare Ressourcen / relevante Objekte zur Nutzung in mittelbarer Umgebung. Dabei sind die Polregionen der wohl optimale Ort für eine Kolonie. Gute Lichtverhältnisse für die Solarenergie, Wasser als Quelle für Wasserstoff und sehr gut Bedingungen für die Forschung. Den lunaren Südpol haben somit verschiedene Konzepte als Mittelpunkt, vor allem wegen der guten Lage für Kommunikation und Energienetze, wobei auch astronomische Beobachtungen aus dieser geographischen Lage möglich wären. Das Südpol-Aitken-Becken ist der größte bekannte Einschlagkrater des Mondes und kann Rückschlüsse auf den Aufbau erlauben. Die Krater generell, meist mit Wasser in der unmittelbaren Nähe, werden wohl definitiv Ursprung menschlicher Kolonien auf dem Mond sein. Die Äquatorialregionen sind für eine Basis nur schwer geeignet, könnten aber ans Energienetz angebunden werden bzw. durch automatisierte Stationen besiedelt werden. Die Regionen sind vor allem deshalb so interessant, weil hier eine höhere Konzentration an Helium-3 vermutet wird. Sauerstoff und Wasser könnten hier aber nur aufwendig aus dem Gestein gewonnen werden. Trotzdem sind die globalen Energiekonzerne sehr an der Sicherung von Landstrichen und Abbaukonzessionen in diesem Gebiet interessiert. Wobei die Landstriche auf Rückseite des Mondes noch weitaus attraktiver sind. Die Helium-3-Konzentration dürfte hier noch merklich stärker sein als auf der erdzugewandten Seite, denn die Erde kann diese während des Mondumlaufs nicht vor dem Sonnenwind schützen. Leider ist die Kommunikation, die Versorgung mit Wasser und auch die Energieversorgung nur unzureichend möglich. Nur die automatisierten Förderungen erlauben hier einen ertragreichen Abbau, ansonsten müssten alle Versorgungsgüter kostenaufwendig von der Erde geliefert werden.

 

 "Viele Missionen und Projekte in der Raumfahrt sind durch ihre hohe Komplexität und die damit verbundenen Kosten nur in internationaler Kooperation - zum Beispiel mit der NASA - zu realisieren."

(DLR- Chef Johann-Dietrich Wörner)

 

So gibt es die verschiedensten Arten von Mondkolonien, die wissenschaftlichen durch Menschen besetzten, die wirtschaftlichen wohl automatisierten Anlagen und die Knotenpunkte für Versorgung und Vernetzung. Manche Stationen werden als effiziente Abbaustationen geplant, andere sollten auf Staubseen "schwimmen", ebenso sind aufblasbare Komplexe in diversen Ausführungen und auch unterirdische Wohnanlagen für eine Besiedlung angedacht. Die Besiedlung im Untergrund würde die kosmische Strahlung und auch das Risiko von Mikrometeoriten, wie auch starken Temperaturschwankungen minimieren. Vor allem die Architekten von heute sehen hier eine Möglichkeit zur realisierbaren Kolonisierung des Mondes in kurzer Zeit. Die natürlichen Höhlen (lunare Lavaröhren) sind dabei von Vorteil. Verschiedene SF Autoren haben sich dieser Idee, in ihren Fiktionen, angenommen und denken die Pläne der Ingenieure weiter. Das Mondgestein als Grundlage für Baumaterial, Basis für Lagerräume und geschütztes Wohnen auf der Mondoberfläche. Auch künstliche Magnetfelder, große Kuppeln und modulare Bauweise kommen immer wieder in den Plänen vor. In jeder Konstruktion finden wir auch verschiedenste Pläne für die Energieversorgung, entweder durch Photovoltaik Anlagen, Sonnenwärmekraftwerke, Tanks für Helium 3 und/oder Wasserstoff, aber auch Kernkraftwerke. Dabei sollen die neuen Generation radioaktiver Energieerzeugung, die Radioisotopengeneratoren, eine durchaus denkbar Alternative darstellen.

 

Die großen Entfernungen, zu den Abbaustationen, Verteilernetzwerken, Forschungsstätten und Wohnkomplexen, sind dabei ein großes Problem bei der Planung. Der Mond-Rover mag für Personentransporte nützlich sein, doch bei größeren Lasten wird er nicht mehr tragbar. So kamen die Entwickler, vor allem durch die SF angeregt, auf Magnetschwebebahnen. Diese sollen schnell, ohne Behinderung durch Reibung und somit enormer Geschwindigkeit, mit wesentlich höherer Reisegeschwindigkeiten und Ladekapazität, die Logistik auf dem Mond sicherstellen. Doch müsste man hier eine komplett neue Entwicklung anstreben, denn eine Schwebebahn auf der Erde kann den Bedingungen auf dem Mond nicht genügen.

 

Pendelverkehr

Pendelverkehr

 

Der Weg ist das Ziel. Dieses Sprichwort trifft vor allem auf die Pläne für die Mondbasen bzw. - kolonien zu. Denn Fakt ist, der Weg über die Raketenstarts von der Erde aus, ist mehr als ineffektiv. Mögen die Apollomissionen diesen Aufwand noch gerechtfertigt haben und die Auskundschaftung des Mondes durch Satelliten so durchaus machbar sein, kann es für einen "Shuttleservice" keine erwägbare Alternative darstellen. Zuviel müsste mit den Raketen transportiert werden und zu teuer wäre der Aufbau, vom zeitlichen Element mal ganz abgesehen.
Auch hier versuchen Ingenieure und SF Autoren zusammen eine Lösung zu entwickelt und zu erdenken. Immer wieder heiß diskutiert ist der Orbitfahrstuhl, der den Transport von Material günstig gewährleisten könnte. Die Raketenpreise von 50 000 Euro das Kilo wären Geschichte und 100 Euro pro Kilo ließen einen Aufbau kostengünstig durch schnelle Transportwege realistisch erscheinen.
Bleiben wir aber bei den existierenden technischen Grundlagen und diese haben bereits mit großen Problemen zu kämpfen. Der Mond besitzt keine Atmosphäre und so gibt es beim Anflug keine Möglichkeit für ein atmosphärisches Bremsen. Man muss also bereits beim Anflug zusätzlich Treibstoff für den Bremsvorgang mit einrechnen, wobei dies beim Start umgedreht der Fall ist. Trotzdem haben wir das Problem der Betankung auf dem Mond oder in der Mondumlaufbahn. Die Erzeugung des Treibstoffes und noch viele andere Probleme mit den Raketen. Eine Alternative, die auch aus der SF stammt, aber in der Entwicklung weit fortgeschrittener ist als der Fahrstuhl von der Erde, ist die Railgun, welche man als Massetreiber und der Umstände auf dem Mond (wenige Anziehungskraft, keine Atmosphäre und Lage im Weltraum) als feste Installationen bzw. Startplattform installieren könnte. Fakt ist, dass auch hier das Energie- bzw. Versorgungsproblem noch ungeklärt ist.

In den meisten Planungen und auch Ideenskizzen, wird ein Pendelverkehr von einer Raumstation (Erdorbit) zu Raumstation (Mondorbit erwogen), der durch ein Shuttle bewerkstelligt werden könnte. Die Raketen brächten dann nur bis in den Erdorbit fliegen, könnten durch Satellitentransports bzw. Versorgung der ISS effizient bzw. kostengünstig in bestehende Transportpläne eingeflochten werden und sich somit auch lohnen. Von der Mondumlaufbahn kann man mit Landemodulen auf den Trabanten landen. Die Fluggeräte sind durch die geringe Anziehungskraft und das Nichtvorhandensein einer Atmosphäre, wäre nur wenigen Auflagen unterworfen. Sie könnten dann aus der Mondumlaufbahn die verschiedenen automatisierten, bewohnten und Knotenpunktbasen anfliegen. Das Shuttle für den Pendelverkehr könnte im Weltraum zusammengebaut, ausschließlich für den Weltraumflug konstruiert und somit optimal für seine Aufgabe angepasst werden.

 

Globales Projekt

Von nationalen Programmen zur globalen Aufgabe

 

" ... in ein neues Zeitalter der Entdeckung und Erforschung katapultieren .. ihre Kapazitäten und finanziellen und technischen Beiträge wirksam einzusetzen. Damit wird optimaler Nutzen aus global vorhandenem Wissen und Ressourcen gezogen."

(NASA-Vizechefin Shana Dale)

 

Ob Russland, China, Indien, die Europäer oder die NASA, alle haben in ihren Raumfahrtprogrammen den Mond als Ziel festgelegt. Manche Staaten als Zielorte für ihrer Satellitenstarts, manche im Sinne der Forschung, andere als Hand zur nationalen Bestätigung und wieder andere auch als wirtschaftlich lohnendes Ziel. Der Mond ist 384.000 Kilometer entfernt und er soll der erste von Menschen besiedelte Körper im Weltall werden.
Die Russen haben im Moment das ehrgeizige Projekt, denn neben einer Weltraumstation, planen sie einen Nachfolger für die Internationale Raumstation ISS und einen neuen Weltraumbahnhof. Erste Flüge sind für das Jahr 2025 vorgesehen, wobei der Bau des Stützpunktes zwischen 2028 und 2032 erfolgen soll. Auch der Mars rückt damit in Reichweite und in frühestens 30 Jahren könnte man auch dorthin erste Missionen starten.

Es sind immer drei Schritte, die sich in den nationalen Weltraumprogrammen wiederfinden. Eine funktionstüchtige und ausgestatte Raumstation im Erdorbit, entweder in Eigenregie oder im Verbund mit anderen Nationen bertrieben. Die Erforschung und der Besuch des Mondes. Als letztes der Bau einer Mondstation, die dann im Folgenden zu einer Art Startplattform zu den Sternen ausgebaut werden soll. Vorbild für diese Stationen sind gebaute Wohnkomplexe in den unwirklichsten Regionen der Erde, allen voran die Antarktis. Alle Nationen haben dort ihre Forschungseinrichtungen und diese sollen dann auch - in angepasste Form - auf dem Mond gebaut werden. Steckte man im letzten Jahrhundert seine Fahnen in die noch weißen Flecken auf der Karte der Erde, so wollen die Nationen auch auf dem Mond präsent sein, Teil dieser Zukunft werden und vor allem nicht den Anschluss verlieren. Schon heute werden die Startplattformen auf der Erde in Russland, dem Amazonas Gebiet und anderswo ausgebaut bzw. dem neusten Stand der Technik angepasst. Dabei soll der Mond in naher Zukunft diese Plattformen dann ersetzen und Sie zu logistischen Nachschubstationen degradieren. Auch die privaten Unternehmen sind sich dieser Tatsache bewusst. Im Weltraum leben, heißt autark leben und Abhängigkeit bedeutet gleichzeitig auch Anfälligkeit. Der Mond bietet genügend Alternativen für die verschiedensten Bedürfnisse einer Kolonie und nur Anfangs müssten große Mengen Material eingeführt werden. Man plant heute schon die Produktion von Mondbeton, Wasseraufbereitungsanlagen, Energiekollektoren und autarken Habitaten. In den Konzepten ist der einzige erkennbare Unterschied nur die Flagge auf den Wohnkomplexen!

Der Mond birgt wie jedes ehrgeizige und innovative Idee, vor allem die großen Investitionen, die sich erst langfristig bezahlt machen sollen. So planen die Nationen wie Unternehmen, neben den Kosten für Mondbesuche und Stationen, auch die Ausbeutung der Mondressourcen für eine Verwendung auf der Erde ein. Die NASA veranschlagt die Kosten für die Mondmission bzw. erste Besiedlung einen Etat von 78 - 120 Milliarden Euro ein. Inbegriffen sind aber noch nicht die Betreibung der Stationen, nur der Aufbau. Die Wirtschaft soll mitfinanzieren, darf Schürfrechte für sich ausbeuten und ihr Logo auf die Mondstation kleben. Gase wie Helium 3 oder auch seltene Metalle auf dem Mond locken Investoren an.

 

(Konzept für eine deutsche Mondmission im Jahr 2015)

 

Dennoch ist es Realität, dass keine Nation alleine es schaffen wird. Die finanziellen Kosten sind zu hoch, das Know How der einzelnen Programme ist zu klein und die Ziele im einzelnen auch zu speziell. Nur eine Zusammenarbeit wäre effizient und die Industrie lebt es vor, denn die Konzerne haben keine nationalen Grenzen, sie sind transnationale Konglomerate, für die nur Zahlen und Bilanzen zählen und keine Flaggen. Dr. Järstrat hat gemeinsam mit dem schwedischen SMART-Center den einzigen lunaren Satelliten unter Kontrolle. Er war es auch, der ein internationales Konsortium ins Leben gerufen hat, das die Pläne einer Mondbais quasi vom Zeichenbrett in die Realität holen soll. Mehr als 50 Partner nehmen daran teil, dazu gehören die japanische Shimizu Corporation wie das amerikanische NASA-Vertragsunternehmen Orbitech. Auch akademische Institutionen sind dabei, darunter die Ecole de Mines aus Frankreich und die englische Cranfield-Universität. Wer könnte eine autarke Siedlung besser betreiben als Wirtschaft, Wissenschaft und Länder gemeinsam. Die Wirtschaft weiß effektiv zu denken, die Wissenschaft bietet Know How und die Nationen ihre Erfahrung. Die Mondkolonie als Zukunftsprojekt für die Menschheit, mit der Menschheit und durch die Menschheit. Ein Testgebiet für Gesellschaft, Technik und neue Lebensgrundlagen. Was man auf der Erde falsch gemacht hat, soll hier nun von Grund auf anders und gänzlich neu angefangen werden.

Es sind die alten Probleme, die eine Mondstation immer wieder verzögern. Die innenpolitisch, außenpolitischen und finanziellen Probleme der Nationen. Man würde mit 30 Million Euro pro Tonne Nutzlast in das Projekt starten und ähnlich Verzögerungen wie bei der ISS riskieren, ganz zu schweigen von den Entwicklungsrückschlägen. Der Aufzug ins All ist zwar eine Alternative, doch wo ihn bauen, wo ihn betreiben und vor allem wie ihn finanzieren. Man veranschlagt heute 400 Milliarden Euro Baukosten für einen Aufzug mit der vorhandenen bzw. erforschten Technik. Realistisch sind eher 1 Billionen Euro, was sogar finanzierbar wäre, würde man alle Nationen der Welt und vor allem die Industrie ins Boot holen. Für die 5 größten transnationalen Konzerne wäre eine solche Summe in 15 Jahren Bauzeit durchaus machbar. Sie haben den großen Vorteil Wirtschaftskraft, Management und Ziele OHNE nationale Hindernisse anzugehen. Die größten Unternehmen der Erde machen zig Milliarden Euro Umsatz im Jahr, wobei die Nationen nur Schulden machen.
Die Europäer, in Zusammenarbeit bereits geschult und seit Jahren darauf angewiesen, durch Zusammenarbeit erfolgreich zu sein, wären eine gute Leitfigur bei dieser globalen Aufgabe. Vielleicht wird gerade im Zusammenhang mit der Einmottung der Spaceshuttles, die ESA zum auschlaggebenden Faktor. Die USA brauch die Europäer und umgekehrt ebenso. Außerdem wäre die ESA der ideale Ansprechpartner für Länder wie China, Indien und Japan. Auch die Russen sind mit der ESA in langer Zusammenarbeit verbunden und die ISS wird nun weit mehr auf den Schultern vieler Nationen liegen.

 

"Wir sind heute auf der Internationalen Raumstation ISS, wir können uns nicht vorstellen, dass wir nicht auf einer planetaren Basis sein werden - zunächst auf dem Mond und später auf einem anderen Planeten."

(Piero Massima - Leiter der ESA-Koordinationsstelle für bemannte Raumflüge und Erforschung)

 

Die nationalen Weltraumprogramme haben ausgedient. Die USA erkennt dies auch langsam, andere Großnationen wie China, Indien und Russland sehen ihre eigenen langfristigen Ziele auch nur gemeinsam verwirklicht und die Wirtschaft wird in kommenden Jahren wohl den ausschlaggebenden Beitrag machen - das Kapital. Es ist eine Aufgabe der Wissenschaft, der Menschheit und der gebündelten Finanzkraft der wichtigsten Institutionen unseres Planeten - auch die der Konzerne.

 

Einleitung

Ein Expressaufzug zu den Sternen

 

Weltraumlift-schema

Urheber:User:Fredrik, Übersetzung:Deelkar, CC BY-SA 2.0

 

Der Weltraumlift als Revolution der Raumfahrt

 

Im Roman "Limit", von Frank Schätzling, werden die Visionen der Wissenschaftler und Raumfahrer Realität. Im Jahre 2024 hat der Konzerns Orley Enterprises eine dominierende Stellung in der Welt eingenommen, der Konzern beherrscht nämlich den Weltraum. Warum und wie ist das möglich?

In der Umlaufbahn der Erde dreht die Orley Space Station OSS ihre Runden. Sie ist auf einen festen Punkt, im geostationären Umlaufbahn in 36.000 km Höhe um die Erde, fixiert und dies nur aus einem Grund - der Weltraumfahrstuhl von der Erde in den Weltraum endet dort. Fiktion oder mögliches Szenario? Im Buch baut die US-amerikanischen Regierung und der Konzern den Fahrstuhl, dabei ist die Technologie des Konzerns für den Bau des Fahrstuhls, sowie die Betreibung von Kernfusionsreaktoren Voraussetzung. Das gesamte Buch ist nämlich auf das reale Szenario einer globalen Energiekrise angelegt, welche der Konzern mit dem wirtschaftlichen Abbau von Helium-3 auf dem Mond löst. Dabei kristallisiert sich heraus, dass wer den Fahrstuhl kontrolliert, auch den Weltraum, die Energieversorgung, die globale Wirtschaft und endgültig auch den Weg der Menschheit kontrolliert.

 

"Es klingt ziemlich unglaublich, aber das Band, von dem die Rede ist, braucht mit dieser Technologie nur etwa einen Meter breit zu sein und ist dabei dünner als Papier. Ein solches Band würde insgesamt nur 800 Tonnen wiegen, erst bei einer Belastung von 40 Tonnen reißen und auch Kollisionen mit kleineren Meteoriten heil überstehen. Eigentlich ist das Ganze ja kein klassisches Weltraum-Projekt, sondern eher eine Aufgabe für Ziviltechniker und Bau-Ingenieure. Bei der Verlegung von Tiefseekabeln arbeitet man schon lange mit solchen Dimensionen. Schon vor Jahren wurden in Hängebrücken vergleichbare Mengen an Stahlseil verarbeitet. In San Franciscos Golden Gate Brücke zum Beispiel stecken 129.000 Kilometer Kabel. Wir haben einer dieser Firmen die zu verarbeitenden und zu transportierenden Mengen vorgerechnet, die haben nicht einmal der Wimper gezuckt."

(Dr. Bradley Edwards, NASA Experte)

 

Nur ein Roman mit tollen Ideen, oder ein Blick in unsere Zukunft? Frank Schätzling hat den Weltraumfahrstuhl nicht ohne Grund zu einem Hauptakteuer der Erzählung gemacht, denn die Raumfahrernationen wissen heute, dass eine Eroberung des Weltraumes nur möglich ist, wenn man die Kosten für den Transport von Material in den Orbit radikal senken kann. So hat man schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts von einem Gondeltransport zwischen Erde und Orbit geträumt. Alles wäre so einfach, man bräuchte nur ein Seil, das 36.000 Kilometer lang ist und an dem die Gondel senkrecht nach oben steigen kann. Gelänge es, diesen Endlosstrick ins All zu schießen, würde er wegen der Fliehkraft, der sich bewegenden Erde, stabil senkrecht stehen bleiben. In der Theorie eine einfache Sache, die für die Lösung so vieler Probleme beitragen würde. Doch bisher gibt es einen solchen Fahrstuhl zu den Sternen nicht - noch nicht!

 

Entwicklung

Historische Entwicklung

 

Die großen Weltraumnationen, allen voran die USA und ihre Weltraumbehörde NASA, wollen bis 2030 einen Aufzug ins All bauen. Um dieses Vorhaben zu realisieren braucht es aber nicht nur enorme finanzielle Mittel, sondern auch Ideen. Diese Ideen kommen aus den verschiedensten Bereichen. Wie so oft ist die Science Fiktion und ihre Autoren der erste Ideengeber gewesen, in diesem Fall Arthur C. Clarke, der schon in frühen Jahren einen solchen Space Lift erdacht hat. Er verarbeitete die Idee im Jahre 1979, in seinem Roman "Fahrstuhl zu den Sternen". Aber auch die Wissenschaft versucht immer wieder, mit Hilfe der neusten Erkenntnisse, einen solchen Weltraumfahrstuhl zu entwickeln. Die Spaceward Foundation, eine wissenschaftliche Stiftung, die von der US Regierung unterstützt wird, glaubt fest an den Fahrstuhl und will mit einem Wettbewerb Ideen sammeln, an die man noch nicht gedacht hat. Fakt ist, wir stehen noch am Anfang dieses Projektes - oder doch nicht?

Das Konzept eines Lifts ins All ist schon über hundert Jahre alt. 1895 dachte der russische Raketenpionier Konstantin Ziolkowski (Grundschullehrer), inspiriert vom Pariser Eiffelturm, über einen Turm ins All nach. Das Prinzip und die Theorie ist bis heute die gleiche, denn die "himmlische Burg", die "unbeweglich" am Himmel steht, ist Grundlage für solch einen Fahrstuhl. 1960 beschrieb der russische Ingenieur Juri Artsutanow in der Parteizeitung "Prawda" das Konzept des Weltraumlifts. Der Artikel fand allerdings außerhalb der Sowjetunion nur wenig Aufmerksamkeit. Das Rückstoßprinzip in den Weltraum wäre so auf einen Schlag veraltet, und das stationäre Seil, welches frei und senkrecht auf der Erdoberfläche steht (und zwar exakt auf dem Äquator), übernimmt die Funktion aller Raketen. Im Jahre 1966 untersuchten vier amerikanische Ingenieure, welches Material für die Schaffung eines solchen Kabels erforderlich wäre. Sie kamen zum Schluss, dass neue Materialien benötigt würden, die mindestens doppelt so zugstark wären wie alle damals bekannten Materialien. Denn ein gewöhnliches Stahlseil würde bereits ab einer Länge von vier bis fünf Kilometern unter seinem eigenen Gewicht reißen. Auch deshalb wurde diese Idee von vielen SF Autoren immer wieder aufgegriffen. Ähnliche Ansätze hatte auch der amerikanische Ozeanographen John Isaacs, der 1966 in der Zeitschrift "Science" seine Gedanken an einen Fahrstuhl publizierte.

Die SF Autoren bauten die Entwürfe dabei sogar noch aus, erdachten Szenarien wie Einsatzmöglichkeiten und ließen das Katapult- Lift- oder Schleuderprinzip nie in Vergessenheit geraten. Der Forscher Jerome Pearson fand 1975 einen ersten Lösungsansatz und löste das Materialproblem mit einem sich verjüngenden Querschnitt des Fahrstuhlkabels. Die dickste Stelle am höchsten Punkt der Spannung und am Ende, mit effektiver null Spannung, deutlich geringere Dicken. Dabei ändert sich die Palette einsetzbarer Materialien ständig. Das hochgelobte Kevlar gehört quasi schon zum alten Eisen. Die Aramid-Fasern (aromatisierte Amide) sind nur übriggeblieben und werden via Nanotechnologie umstrukturiert. Trotz dieses hochfesten Verbindungen, scheint der Grundstoff allen Lebens auf der Erde auch die Gurndlage für das Fortbestehen der Menschheit im All zu sein. Die Nanotubes sind röhrenförmige Verwandte der C 60 Verbindung und wurden erstmals 1985 entdeckt. Der große Sprung wurde 1991, von dem Japaner Sumio Iijima, gemacht. Er entdeckte Verkettungen von Kohlenstoff-Nanoröhren und gilt als Pionier in der Erforschung dieses Bereiches. Diese Kohlenstoffkonfiguration ist leicht, hat eine extrem hohe Reißfestigkeit und ist außerdem bei hohen Temperaturen supraleitfähig.

 

Materialen

Stahl:   viel zu schwer
(1 : 100000 Querschnittverhältnis),
Stabilität und Haltbarkeit unrealisierbar
Nylon:   geringes Gewicht,
unzurechende Stabilität und Trageeigenschaften
Kevlar:   durchschnittlich,
extremer Massenbedarf
(über 1 : 10 Querschnittverhältnis)
Superkevlar:   gut,
aber man bräuchte für die Entfernung
zu viel davon
Kristalline Graphitfasern:   gut,
1000 km Reißlänge,
Masse 1: 10 im Querschnittverhältnis
Nanotubes:   ideal, sehr leicht
(unter 1 : 10 Querschnittverhältnis),
in der Herrstellung sehr teuer

 

Nach dem Ableben des Shuttle-Programms, steht die Menschheit vor einem Rückschritt auf dem Weg ins All und somit war es Zeit für neue Idee. So war es nur eine Frage der Zeit, bis die Ingenieure sich auf den Fahrstuhl zurückbesannen, denn sein enormer energetischer Vorteil ist vor allem unvergleichlich kostengünstiger. Bei möglichen Transportkosten von 90 cent pro Kilogramm (realistisch ist 50-100 Dollar), im Gegensatz zur 50.000 Dollar bei Raketenstarts, wurden die Weltraumbehörden schnell hellhörig!

 

Theorie

Theorie

 

Stellen wir den Bau und seine Kosten erst einmal zurück, dann haben wir eine einfache Energierechnung für den Transport als Grundlage. Man geht dabei von der kinetischen und potentiellen Energie eines Kilogramms Masse aus, welches von der Erdoberfläche in den geostationären Orbit befördert wird. (Geostationäre Orbit, weil ein Körper dort für eine Umkreisung der Erde genau 24 Stunden, also gleich lang, wie die Erde braucht, um sich einmal um sich selbst zu drehen - deshalb ist er in Bezug auf die Erde (geo-) stationär, steht von der Erde aus gesehen, immer am gleichen Punkt über dem Boden. Ein System, welches von allen Kommunikationssatelliten verwendet wird.) Auf die Verhältnisse im Vakuum des Weltraumes und den physikalischen Gesetzen des Erdorbits angewendet, bedeutet es, dass die Masse im Orbit sich mit ca. 3 km/sec fortbewegt bzw. um die Erde kreist. Die Energie der Masse in Bewegung muss also 60 Millionen Joule betragen, um nach oben befördert werden. Bei den Gegenwärtigen Kosten für Energie würde dies ca. 1.20 Euro kosten. Ein Schnäppchen, das aber ohne die reinen Betriebskosten der Orbitstation und der Erdstation gemacht worden sind.

Dabei lässt die Wissenschaft natürlich nur zu gern die wirtschaftlichen Kosten heraus, immer mit dem Argument, dass Energie dann ja kein Problem mehr wären - siehe Frank Schätzling Kernfusion und Helium 3 Ressourcen. Erforderlich ist eine wartungsarme, möglichst berührungslose Fortbewegung ohne bewegliche Teile. Dem heutigen Stand der Technik würde eine Magnetschwebebahnen solche Bedingungen erfüllen, wenn auch nicht mit der nötigen Geschwindigkeit. Veranschlagt sind mehrere tausend Kilometer pro Stunde, um die Reisezeit in den geostationären Orbit auf einige Stunden zu begrenzen. Dabei wäre vor allem der Start "gegen" die Anziehungskraft ein Problem und würde wahrscheinlich Anfangsschub, Stufenzündungen oder alternative Startsysteme verlangen. Damit wäre das Konzept des Fahrstuhls eigentlich entwertet. Heute forscht man mit Mikrowellenantrieben, Laserstrahlen für den Schub und Energieübertragung und andere Antriebsvarianten, die den Senkrechtstart optimal unterstützen könnten. Keines ist über die (ungenügende) Erprobungsphase hinausgekommen. Dabei hat sich das Licht als Antrieb des Fahrstuhls scheinbar dennoch etabliert. Bei den verschiedenen Wettbewerben von anfangs 50.000-Dollar-Preisgeld bis heute 2 000 000 Dollar Preisgeld, konnte sich meist der Entwurf mit dem Antrieb durch Laser oder Mikrowelle durchsetzen. Doch ist der Antrieb nur ein sekundäres Problem, denn das Projekt steht und fällt mit dem Seil. Es müsste mindestens 36.000 Kilometer lang sein, damit das daran befestigte Gewicht, eine Raumstation bzw. ein Bahnhof für die Fahrstühle, geostationär um die Erde kreisen kann: "Allein die Masse des Seils ist so groß, dass es bei allen heute verfügbaren Materialien reißen würde".

 

Formel


(1) E = Epot + Ekin
(2) Epot = G x m x M (1/r1 - 1/r2)
(3) Ekin = 1/2 mv2

G: Gravitationskonstante
m: Masse des Objektes M: die Erdmasse, ca.1024 Kg
r1: Distanz Erdoberfläche - Erdmittelpunkt, also ca. 6400 km
r2: Distanz GEO - Erdmittelpunkt, 6400 + 36000 = 42400 km (natürlich ist in Meter zu rechnen, wegen mkgs - System)!
v : Geschwindigkeit des Objektes auf der stationären Umlaufbahn (ca. 3 000m/sec)

Ergebnis

4.5 Mill Kg m2 / sec2 = 4.5 Mill Joule

 

Die größte Entdeckung in dieser Hinsicht, sind die sogenannte Nanoröhren. Die Nanotechnologie hat in den letzten Jahren ähnliche Sprünge gemacht wie die Computertechnologie Ende des 20. Jahrhunderts. So haben Wissenschaftler es geschafft, Kohlenstoffatome neu anzuordnen und ein einschichtiges, zusammengerolltes Kohlenstoffnetz zu erschaffen, das hundertmal fester als Stahl und doppelt so stabil wie Diamant, aber so leicht wie eine Feder ist. Der Baustoff der Zukunft, doch leider noch in den Kinderschuhen. Man schafft es heute zwar diese Röhren zu erschaffen und sogar sichtbar zu machen, doch die Vernetzung zu einem Seil, oder im Falle des Fahrstuhls zu einem nur kanpp einen Millimeter dicken Band, an dem der Fahrstuhl entlang fahren kann, ist bis heute nicht umsetzbar. Die Nanotubes können einfach noch nicht auf Länge gebracht werden, schon wenige Zentimeter sind eine Arbeit von Stunden. Von einer Industriefertigung scheint man noch Jahrzehnte entfernt zu sein, doch hat man vor 20 Jahren nicht mal an eine solche Technologie gedacht. Auch hier kommt wieder die Industrie ins Spiel, mit ihren enormen Forschungsbudget, Anlagen und Kapazitäten. Ohne Sie wird es nicht gehen und wie in Frank Schätzlings Roman, werden die Nationen wahrscheinlich bei der Industrie ihre Fahrt in Weltraum bezahlen und nicht mehr andersherum. Dabei gehen die Planung schon viel weiter, man plant bereits Stationen und im Roman Limit werden diese Planung Realität. So soll das Problem des Raumfahrtmülls, welches eine Gefahr für Seil und Station ist, durch eine schwimmende Plattform befestigt werden. Diese kann bei Bedarf verschoben werden und ermöglicht so ein Ausweichen. Andere Gefahren, wie die Gravitationskraft des Mondes, die auch Ebbe und Flut hervorruft, Sonnenwinde und Corioliskräfte sind einfach noch nicht zu kalkulieren.

Das Seil, aus papierdünnem Band, scheint einfach zu instabil, obwohl die Forscher genau dies immer wieder verneinen. Es ist ein Gesetz der Physik, dass es straff bleibt, genauso die Stabilität der Nanoröhren! Fakt ist, die Station muss auf dem Äquator liegen, und nur wenige Landstriche erlauben den Bau einer Station für diesen Betrieb. Um das Problem einer Station auf den Kontinenten zu umgehen, plant man von Beginn an eine Art Plattform auf dem Meer. Eine Art Bohrinsel, mit ähnlichen Anforderungen nur sehr viel größer. Die Grundlage für die Station kann auch ein hohler Betonkubus, in den Abmessungen 100 m x 100 m x 100 m, also 1 Million Tonnen Wasserverdrängung bei vollem Eintauchen sein. Er müsste natürlich frei schwimmen, lenkbar sein und seetüchtig. Letzteres müsste dann die Regulierbarkeit über Eintauchtiefe und Lenzpumpen erreichen.

 

"Der Schlüssel dafür, dass diese spektakuläre Idee wirklich gelingen könnte, steckt in dem Karbon-Band, das die Erde mit dem äußersten Satelliten verbindet. Man benötigt dazu ein Material, das eine ungeheure Festigkeit aufweist und gleichzeitig extrem leicht ist. Erst durch die jüngste Entwicklung so genannter ,Nano-Tubes', kann man jetzt Kohlenstoff-Atome so zu Molekülen anordnen, dass sie diese Eigenschaften haben und dadurch hundertmal fester als Stahl sind. Eine Bauweise, die in den kommenden Jahren noch einige technische Revolutionen auslösen wird."

(Prof. Dr. Helmut Detter, Österreichs Gründungsvater der Mikrosystemtechnik und Nanotechnologie-Experte)

 

Die Berechnungen spielen dabei den Erbauern in die Hände, denn die Erdanziehungskraft nimmt mit der Höhe ab und benötigt auf 35,786 km bis zur Orbitstation lediglich eine Abreißlänge (effektive Belastungslänge) von 4,960 km, der Rest würde immer leichter werden bzw. frei schweben. Die Abreißlängen existierender Materialien sind bei Stahl - 11.3 km, Hochleistungs-Kohlefaser - 329 km. So haben wir heute, dem Ansatz von Pearson folgend, einen sich verjüngenden Querschnitt, der in der geostationären Höhe nur vier Mal dem Querschnitt an seinem Ende entsprechen müsste. Die Gesamtmasse des Kabels mit einer Nutzlastkapazität von hundert Tonnen wäre in der Größenordnung von einigen Zehntausend Tonnen zu schwer und würde somit in die Kategorie von modernen Hängebrücken einzuornden sein. Die Balance ist dabei das Stichwort, denn Pearson legt das Ende des Kabels in einer Höhe von 144,000 km fest, wobei die Konstrution des Kabels bis in diese Höhe noch gar nicht bedacht ist. Wichtig bei der Balance des Kabels, ist eine bewegliche Plattform auf der Erde wie im Orbit, zwei Fahrstuhlkabinen, die sich bei der gleichzeitigen Fahrt in die entgegengesetze Richtung ausbalancieren bzw. das Kabel in der Wage halten und ein zu starkes Abdriften verhindern.

Zwar besitzen Nanoröhrchen eine geradezu unglaubliche Zugfestigkeit von 100 Gigapascal, also der ideale Werkstoff für den Weltraumfahrstuhl. Doch bei der Herstellung des Materials, lassen sich Strukturfehler nicht vermeiden. Das Fehlen eines einzigen Kohlenstoffatoms vermindert die Festigkeit bereits um 30 Prozent, was im Schnitt alle vier Mikrometer der Fall ist.

 

Das Problem konnte bisher nicht behoben werden, vor allem da nach mehreren Zentimetern oftmals das gleichzeitige Fehlen mehrerer Atome auftreten kann. Dies mag zwar mit einem perfektionierten Produktionsprozess behoben werden können, doch die enorme Länge eines Weltraumfahrstuhls wird zu einer zwangläufigen Summierung von solchen Fehlern führen. Das Seil eines Weltraumfahrstuhls müsste eine Zugfestigkeit von mindestens 62 Gigapascal besitzen. Im Moment sind für die Wissenschaftler ein Gigapascal schon utopisch und die chemische Erosion in der Atmosphäre würde weitere Beschichtungen, Weiterentwicklungen und Sicherheitsmaßnahmen nach sich ziehen. Außerdem weiß man heute noch nicht, wie aus den Millimeter langen einzelnen Nanotubes ein 100 000 km langes Seil gleicher Reißfestigkeit hergestellt werden kann. So ist es durchaus möglich, dass ein Seil reißt, die unteren 2-3 Kilometer werden ins Meer bzw. auf die Erde zurückfallen, die anderen Kilometer in der Atmosphäre verglühen oder als Schrott in der Umlaufbahn hängen bleiben. Die Station wird dabei hohen Belastungen ausgesetzt und vielleicht sogar davongeschleudert, obwohl dies durch Schubdüsen vermeidbar wäre.

 

Durch die sinkenden Preise für den Transport ins All, würden vielen Staaten der Erde, mit bescheidenen Geldmitteln, es möglich gemacht werden, eigene Raumstationen zu bauen. Auch die Industrie könnte nun kostendeckend einsteigen. Der Weltraumtourismus wäre billig und für alle verfügbar. Theoretisch bräuchte keine Rakete mehr starten, alle Teile für ein Raumschiff könnten im Orbit zusammengesetzt werden, man könnte enorm viel Zeit sparen und auch die Konstruktionen für Raumschiffe würden sich ändern. Im Allgemeinen könnte man dann wohl erstmals wirklich von Raumschiffen sprechen, die auch für den Weltraum gebaut würden und nicht in erster Linie um den Start und den Widereintritt in die Atmosphäre zu überstehen. Die Visionen gehen sogar so weit, dass an verschiedenen Punkten der Erde Fahrstühle entstehen, ein flächendeckender Transport von der Erde und gleichzeitig Aufbau einer ganz neuen Generation von Raumstationen begonnen werden kann. Neuer Lebensraum im Weltraum. Weit näherliegend ist aber die Funktion der Fahrstühle über den Transport in den Orbit hinaus, denn am oberen Ende des Seils angekommen, bräuchten einmal gebaute Raumschiffe das Seil bloß im richtigen Moment loszulassen, und würden dann allein von der Fliehkraft zu ihrem fernen Ziel im Sonnensystem geschleudert. Ebenso scheint jedes langfristige Besiedlungsprojekt von Mars und Mond in diesem Jahrhundert an ein solches Transportmittel gekoppelt zu sein.

 

Umsetzung

Umsetzung

 

Bei der Umsetzung geht es vor allem um Kosten, Einfluss und die Ziele. Eine Bodenstation wäre von hohem strategischen Wert, ebenso die Technologie an sich und dazu die Betreiberlizenz. Die politischen Konsequenzen eines einzigen Fahrstuhls sind noch gar nicht absehbar. Die Visionäre gehen von einem neuen Utopia bis zur Auferstehung des Wilden Westens aus. Doch auch wenn es Unfälle, Rückschläge und Konflikte geben wird, wahrscheinlich vor dem Bau, währenddessen und vor allem danach, führt kein Weg daran vorbei. Die Menschheit brauch ein neues Transportmittel ins All. Nur "mit der heute verfügbaren Technologie ist der Bau eines Weltraumfahrstuhls nicht möglich", soweit die die Aussage der Mehrheit der Wissenschaftler. Dennoch ist die Theorie und die Planung bereits auf dem Papier fertig, die Umsetzung bzw. praktische Erprobung wird der Stolperstein sein.

 

Probleme

1. Material für Kabel und Turm
2. Errichtung des Kabels
3. Errichtung des Turms als Basisstation
4. Energieversorgung des Liftes
 

Anforderungen

10 Dollar pro kg Nutzlast in den stationären Orbit (GEO)
5000 Dollar pro Person (bis GEO, incl. Rückfahrt)
200 000 Tonnen Gesamtmasse
( ca. 100 000 Tonnen oder 10 000 Personen pro Jahr)
 

Kostenplanung

ca. 25 Milliarden Dollar Baukosten
laufende Betriebskosten = reine Stromkosten + geringe Betreiberkosten
 
Kosten (real) 200 bis 300 Milliarden Dollar
Hohe Instanhaltungskosten

 

Geht man vom heutigen Stand der Technik aus, so wird man eine solche Struktur selbstverständlich nicht von unten nach oben, sondern nur von oben nach unten bauen. Die Anziehungskräfte, die Atmosphäre und die Fliehkräfte müssen von Anfang an in den Bau einbezogen werden. Der Produktionsstandort muss also auf der geostationären Umlaufbahn, in 36 000 km Höhe über dem Äquator, liegen. Auf der geostationären Umlaufbahn (GEO) wiegt ein Gegenstand nichts, da Zentrifugalkraft und Gravitation sich gerade aufheben und ist somit idealer Startpunkt. Das "Seil" wird heruntergelassen, bis zur Erdstation und muss mit steigender Anziehkraft genau fixiert werden. Die genaue Länge, die ausbalancierten Abschlussgewichte am oberen (bzw. äußeren) Ende des Seils, dienen zur Straffung bzw. Stabilität des ganzen Konstrukts. Physikalisch entspricht das einer Wippe, die durch Gewichte ausbalanciert und gleichzeitig schwergängig gemacht wird, damit sie auf Einflüsse träger reagiert und ein Eingreifen möglich macht. Moderne Computer und Steuerungssysteme, sollen den Fahrstuhl in seiner Position halten und den Gondeltransport mit dem Seil bzw. den Stationen abgleichen.

 

Die Materialeigenschaften bzw. Querschnittverhältnisse und damit auch die vorgegebene Reißlänge soll in den Plänen umgangen werden. Das Seil muss von der geostationären Umlaufbahn nach außen (bzw. nach oben) verlängert werden, damit ein Gleichgewichtszustand erreicht wird. Kompensation durch Verlängerung bzw. Verlagerung des Schwerpunktes ist dabei das Zauberwort. Die Gravitation nimm mit dem Quadrat der Entfernung ab, die Zentrifugalkraft dagegen nur linear zu, was eine Verlängerung ausnutzen würde. Die meisten Seilkonzepte enden also nicht in der geostationären Umlaufbahn sonder viel weiter hinten, an einem zusätzlichen Satelliten als Gegengewicht. Somit schlägt man drei Fliegen mit einer Klappe, das Seil wird stabiler, das Material wird leichter und man hat seine Startrampen (praktisch gesehen eine "Steinschleuder") für Starts zu anderen Planeten des Sonnensystem oder darüber hinaus.

 

"Es wäre theoretisch möglich, in der Erdumlaufbahn fußballfeldgroße Satelliten mit Solarzellen zu installieren, die die gewonnene saubere Sonnenenergie umgewandelt in Mikrowellen zu Kollektoren auf der Erde weiterleiten könnte."

(Bill Rever, BP Techniker bei "BP Solar", einer Tochterfirma des Öl-Konzerns)

 

Dennoch sind es die Kosten, die das Projekt, ähnlich wie bei den Spaceshuttles, zum Einsturz bringen könnte. Die Technologie muss unbedingt getestet, ausgereift und finanziell auch machbar sein. Es darf also nicht zu ständigen Ausfällen, Reparaturen etc. kommen, und die "Fahrstuhlgondeln" müssen fast unbegrenzt oft verwendbar und zu handhaben sein. Man veranschlagt heute 25 Milliarden Dollar für das gesamte Projekt, damit wäre man sogar im Rahmen der Finanzierung einzelner Staaten. Doch wenn man sich die Einzelteile des Vorhabens anschaut, dann sieht es schon ganz anders aus. Es müssen 146 000 km Kabel gebaut und in Position gebracht werden. Als Gegengewicht muss ein kleiner kohlenstoffhaltiger Asteroid der Amor-Klasse (von ca. 0.5 Mill. Tonnen Masse) an Ort und Stelle gebracht werden, es müssen Produktionsanlagen für den Kabel, die Orbitstation und sonstiges nach oben gebracht werden. Dabei ist der Bau der Station auf der Erde noch gar nicht eingerechnet, so kommen die Analysten von Wirtschaftsverbänden auf Summen von 200- 400 Milliarden Dollar. Auch Sie haben bereits Neuerungen in der Raumfahrt bzw. Transport in den Erdorbit eingerechnet und somit auch eine Senkung der Kosten bedacht. Wenn wir das Projekt in seiner Gesamtheit sehen, die Entwicklungskosten einrechnen und die ersten 2-4 Jahre Anlaufen des Fahrstuhlbetriebs, dann präsentieren Realisten einen Kostenrechnung von knapp 1 Billion Dollar! Wahrscheinlich ist, dass diese ersten Jahre eines Fahrstuhlbetriebes vor allem Teile für den Fahrstuhl nach oben geschafft werden. Das Seil wird verstärkt, die Orbitstation weiter ausgebaut und oben müssten die ganzen Arbeiter in der Orbitfabrik für das Seil ja auch versorgt werden. Nebenbei laufen noch die Vorbereitungen für Mondmissionen, Satellitenstarts und weitere Projekte. Die Umsetzung ist also nicht primär eine Frage der Technologie, sondern der Umsetzung, dabei wird es ohne globale Zusammenarbeit von Firmen und Nationen gar nicht gehen.

 

"Es wäre möglich, Sonden direkt vom sich bewegenden Aufzug weg weiter hinaus ins All, zum Beispiel in Richtung Mars, zu katapultieren, man müsste dann nur noch die Richtung mit Hilfe kleiner Antriebsaggregate korrigieren. Zum Beispiel ließe sich zu diesem Preis auch Atommüll in Richtung Sonne entsorgen, wo er dann problemlos verglüht..."

(NASA-Experte David Smitherman)

 

Dabei kann sich die Investition, vor allem für die Firmen, als wahre Goldgrube erweisen. Wer den Fahrstuhl betreiben darf, der befindet sich schlagartig im Zentrum der Welt, der Zukunft und hat den Schlüssel zum Weltraum in der Hand. Wir sprechen hier von einer schwimmenden Station, die eine ganze logistische Infrastruktur nach sich zieht. D.h. Hotels, Flughafen, Raum-Cargofirmen, Zulieferer etc. im weiteren Umkreis. Der Äquator wird zu einer Boomregion an dieser Stelle. Dazu kommen Hafenanlagen, Verarbeitungszentren und Transportanlagen jeder Art. Der gesamte Verkehr in den Orbit, zum Mond, zum Mars und den möglichen Schürfgebieten im Asteroidengürtel unseres Sonnensystems, wird durch dieses Nadelöhr führen. Dabei ist es absehbar, dass dieser eine Fahrstuhl auf lange Zeit der einzige sein wird, denn die enorme Investitionen können nur von den größten Firmen aufgebracht werden und die haben in diesem Fall dann ja Zugang. Der Rest der Welt wird sich an die Betreiber wenden müssen und dieses Monopol in den Händen zu halten wird die Politik, Wirtschaft und auch die Menschheit bis zu einem gewissen Grad steuern.
Die wichtigsten Faktoren sind die Politik, Logistik und Material. Die Politik spielt die wohl ausschlaggebende Rolle, denn es muss eine privatwirtschaftlicher Realisierung bzw. Finanzierung des Projektes mit den Nationen zustande kommen. Außerdem wird die Station auf der Erde in einer äquatornahen Gegend gebaut werden, also nahe der Dritten Welt bzw. Ländern, die innenpolitische wie außenpolitisch nicht gefestigt sind. Außerdem sind solche Regionen Erdbeben gefährdet und die Natur wird auch ein gewichtiges Wort mitzuspielen habe. Am wichtigsten wird aber die Verwaltung werden, denn jeder will ein Stück vom Kuchen ab haben, jeder sich seinen Anteil sichern und das Projekt soll nicht seinen Dienst für die Menschheit vergessen. Bei der Logistik wird wohl die Natur das größte Hindernis sein, denn die tropischen Regionen sind weder erschlossen, noch gut zu erreichen oder tun der Hochtechnologie durch die klimatischen Bedingungen einen Gefallen. Alles müsste vor Ort geregelt, gebaut und organisiert werden. Dies allein ist schon ein Milliardenaufwand.

 

Und die Materialwissenschaften, die stehen erst am Anfang ihrer Reise ins All. Wir sprechen nicht allein von den Anforderungen oder technischen Hindernissen, vor allem ist die schiere Masse der Materialien ein Problem. Es müssen hunderte Millionen Tonnen an Material bewegt, gebaut und verbaut werden. Es gibt noch gar keine Produktionsstätten für solch ein Kabel, in dieser Länge und vor allem in der gewünschten Bauzeit. Wie lange halten die Materialien eigentlich den Bedingungen im All stand, kann man sie eigentlich im All produzieren und vor allem wie lang soll der Bau eigentlich dauern? Die Zeitplanung schwankt in den Konzepten, aber es wird vermutet, dass mit dem heutigen Wissensstand 20-40 Jahre nicht zu großzügig berechnet sind. Bedenken wir die heutige wirtschaftliche Lage auf dem Planeten, die politischen Lager und ein Bedarf an einem solchen Projekt, dann ist erst in der zweite Hälfte des 21. Jahrhunderts mit einer Realisierung zu rechnen. Eine Fertigstellung und vor allem reibungsloser Betrieb wohl erst im 22. Jahrhundert.

Die SF wird sich dennoch weiter mit dem Thema beschäftigen und die Ingenieure werden weiter zuhören. Interessant sind heute vor allem auch ergänzende Konzepte, so zunächst kleinere Weltraumfahrstühle an selber Stelle, deren Schwerpunkt in einer erdnäheren Umlaufbahn liegt. Das untere Ende ist dann nicht fest mit dem Erdboden verbunden, sondern würde beispielsweise in 150 Kilometern Höhe von Hyperschallflugzeugen angeflogen werden, um die Nutzlasten oder Passagiere dort umzuladen. So könnte man die lange Bauphase überbrücken, modulartig bauen und währenddessen ein Fahrstuhlbetrieb im Kleinen aufrechterhalten. Mithilfe des Fahrstuhls würde man dann erst mal die Atmosphäre überwinden, erneut umsteigen, um mit relativ geringem zusätzlichen Schub zu ferneren Zielen, etwa zum Mond oder zum Mars, gelangen. Dort könnten ähnliche Fahrstühle wiederum die Landung erleichtern. Da System könnte so ausgiebig erprobt und eine Industrie im Orbit einfacher aufgebaut werden.

 

Quellen

Letzter Zugriff: 20.07.2011

http://de.wikipedia.org/wiki/Weltraumlift
http://www.focus.de/wissen/wissenschaft ... 10156.html
http://www.lufg.de/3.html
http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=52
http://www.spiegel.de/wissenschaft/welt ... 47,00.html
http://www.final-frontier.ch/Orbitalseil
http://www.weltderphysik.de/de/4293.php?ni=129
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/ind ... pic=3573.0
http://jasonstover.blogspot.com/2010/04 ... mlift.html
http://www.git-labor.de/forschung/mater ... mfahrstuhl
http://www.physikerboard.de/topic,19899 ... en%3F.html
http://www.drg-gss.org/typo3/html/index.php?id=50
http://www.heise.de/tp/artikel/15/15613/1.html
http://www.scifi-forum.de/science-ficti ... eiten.html
http://de.academic.ru/dic.nsf/dewiki/511123
http://www.weltbildung.com/allaufzug.htm
http://www.mec.tuwien.ac.at/forschung/s ... _mechanik/
http://riesenmaschine.de/index.html?nr=20050926222647
http://www.pbs.org/wgbh/nova/sciencenow ... 2-why.html
http://science.howstuffworks.com/space-elevator3.htm
http://my.opera.com/leirom/blog/show.dml/192433
http://nextbigfuture.com/2010/07/lunar- ... e-for.html
http://digitalroam.typepad.com/photos/s ... s_sml.html
http://upbringer.webs.com/apps/photos/p ... D=83634218
http://articles.sfgate.com/2005-04-25/n ... ace-agency
http://en.wikipedia.org/wiki/Space_elevator
http://www.spaceelevatorblog.com/?m=200807
http://www.impactlab.net/2006/03/10/the ... -elevator/
http://nextbigfuture.com/2010/12/fictio ... d-and.html
http://www-personal.umich.edu/~esrabkin ... evator.htm
http://chview.nova.org/station/planetar.htm
http://libreamoi.com/index.php/free-lif ... -elevator/
http://www.spaceref.com/news/viewnews.html?id=1055
http://spectrum.ieee.org/aerospace/spac ... -heavens/0
http://www.universetoday.com/68840/deve ... -a-decade/
http://atomicrockets.posterous.com/?tag=spacetug
http://www.esa.int/esaCP/SEM9BT71Y3E_Germany_0.html
http://www.focus.de/wissen/videos/nasa- ... 13720.html
http://www.liftport.com/

Autor: Freiherr von Woye

 

Einleitung

Unser Sonnensystem

Unser Sonnensystem - Äußere Planeten

Von CellarDoor85 (Robert Aehnelt) - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0
Die äußeren Planeten

 

Der Asteroidengürtel (Einleitung)

 

Zwischen dem Mars und dem Jupiter befindet sich der Asteroidengürtel. Man geht heute davon aus, dass der Asteroidengürtel zur gleichen Zeit entstanden ist wie die Planeten unseres Sonnensystems. Der Planet Jupiter soll durch seine Einwirkung die Entstehung eines Planeten verhindert haben. Früher gab es noch die Meinung das der Asteroidengürtel die Überreste eines zerstörten Planeten waren. Heute vertritt keiner mehr diese Theorie. Die Größe der Gesteinsbrocken ist unterschiedlich, man sieht dort relativ kleine Asteroiden und viele größere. Der größte, Ceres, hat einen Durchmesser von gut 945 Kilometern. Die Asteroiden bestehen aus den unterschiedlichsten bestandteilen, einige aus Silikaten, andere sind dunkle kohlenstoffhaltige Asteroiden, oder bestehen aus Eis und Gestein.

 

Jupiter

Jupiter

 

Das Alter von Jupiter beträgt ebenfalls gut 4,5 Mrd. Jahre. Der Jupiter ist der 5. Planet im Sonnensystem und der erste Planet der sogenannten äußeren Planeten. Jupiter ist auch der Größte aller Planeten unseres Sonnensystems. Der Äquatordurchmesser Jupiters beträgt ca.142.800 Kilometer. Auch Jupiter ist ebenfalls seit frühester Zeit bekannt und sein Name bedeutet im altgriechischen „Wanderer“ . In der Mythologie der Römer war Jupiter der König der Götter und der Herrscher über den Olymp und der Patron des römischen Staates; die Griechen nannten ihn Zeus. Das beeindruckenste Schauspiel des Jupiters ist das sogenannte "Rote Auge" das alle Beobachter immer wieder fasziniert.

 

Der Jupiter umrundet die Sonne in einer fast kreisförmigen Umlaufbahn in dieser Zeit nähert er sich der Sonne bis auf 740 Mio. km und entfernt sich von ihr bis zu 815 Mio. km. Nach bisherigen Erkenntnissen der Wissenschaft stabilisiert der Jupiter wegen seiner Masse den Asteroidengürtel. Ohne seinen "Einfluss" würde nach den Statistiken etwa alle 100.000 Jahre, ein Asteroid auf die Erde stürzen. Der Jupiter dreht sich, obwohl er der Größte und massereichste Planet im Sonnensystem ist in nur ca. 10 Stunden um die eigene Achse. Die ungewöhnliche Form des Jupiter; abgeflacht an den beiden Polen und eine große Ausdehnung in Äquatornähe führen dazu, dass der Jupiter am Äquator eine Umrundung um die eigene Achse 9 Stunden 50 Minuten 30 Sekunden vollzieht und an den Polen sind es 9 stunden 55 Minuten 41 Sekunden. Die Umlaufzeit um unsere Sonne beträgt 11 Jahre, 315 Tage und 3 Stunden.

 

Beim Jupiter handelt es sich um einen Gasplaneten und über die Oberfläche ist wenig bekannt, weil eine Sonde nicht landen kann. Die Sonde würde auf dem Planteten regelrecht versinken. Man vermutet das Jupiter einen Kern besitzt der aus Gestein und Eisen besteht. Andere Quellen geben an, dass der Kern flüssig ist und aus Wasserstoff und Helium besteht. Die darüberliegende Schicht ist zusammengesetzt; darüber sind sich meine Quellen einig, aus flüssigem metallischen Wasserstoff. Der Grund für den flüssigen Wasserstoff wird mit dem dort herrschenden Druck von über vier Millionen Bar und den Temperaturen in Verbindung gebracht. Die äußere Schicht besteht aus dem gewöhnlichen Wasserstoff, und Helium. Der Jupiter besitzt keine festen Übergänge bei den Schichten wie zum Beispiel die Erde, beim Jupiter ändert sich der Zustand der Gase mit ansteigender Tiefe.

 

Die Atmosphäre des Jupiters besteht aus, Wasserstoff ( 75 bis 90 %), Helium (ca. 10 bis 24 %), Kohlendioxid, Methan, Wasser und Ammoniak ( alle zusammen etwa 1 % ). Die sogenannte Wolkendecke des Jupiters besteht aus 3 Wolkenschichten. Die oberste Schicht besteht aus Ammoniak-Eis und Ammoniumhydrosulfid und die darunterliegende Wolkenschicht enthält Ammoniak-Wasserstoffsulfidkristalle in der letzten Wolkenschicht vermutet man Eis und Wasser. Die Temperaturen betragen an der äußeren Atmosphäre -50° C und in der niedrigeren gelegenen Atmosphäre sind es immerhin 17 °C. Nur die oberste Wolkenschicht ist für uns sichtbar. Man sieht dort ganz deutlich dunkle Gürtel und helle Zonen die entgegen gesetzte Windrichtungen besitzen. Die Windgeschwindigkeiten betragen dort ca. 600 bis 700 Km/h und dies liegt nicht an der Sonneneinstrahlung, sondern an der inneren Hitze des Jupiters. Die Winde zwischen den Streifen reiben sich und so entstehen die Wirbel oder Sturmgebiete wie z.B. der bekannte "Große Rote Fleck" in Süden des Jupiters. Der "Große Rote Fleck" ( GRS oder Red Spot Hollow ) hat die Form eines Ovals mit den Ausmaßen 12.000 x 25.000 km.

 

Der Jupiter besitzt ein riesiges Magnetfeld, dessen Entstehung aber noch nicht genau geklärt ist. Man nimmt jedoch an, dass es durch den metallischen Wasserstoff und der schnellen Rotation entstanden ist und aufrecht erhalten wird. Das Magnetfeld des Jupiter ist 20 x stärker als das Magnetfeld unserer Erde. Ebenfalls ist die Energie des Magnetfeldes etwa um das 25.000-fache größer als das Erdmagnetfeld. Jeder Mensch der sich ungeschützt dieser Strahlung nähern würde wäre sofort Tot. Die Ausdehnung des Jupitermagnetfeldes ist riesig, auf der Sonnen zugewandten Seite geht das Magnetfeld etwa 6 Mio. Km ( Bei sehr schwachen Sonnenwinden sogar 16 Mio. Km ) ins Weltall. Auf der Sonnen abgewendeten Seite erstreckt sich das Magnetfeld 650 bis ca. 700 Mio. km ins Weltall und erreicht sogar fast die Umlaufbahn des Saturn. Die Jupitermonde befinden sich im Magnetfeld des Jupiters, dies führt beim Jupitermond Europa dazu, dass dort das Wasser auf der Oberfläche verdampft.

 

Der Jupiter in Zahlen

Durchmesser :   142.984 km
Umlaufzeit um die Sonne (Jahr):   4.335,59 Erdtage
Rotationsdauer:   9 Stunden
55 Minuten
21 Sekunden
Entfernung von der Sonne:   740 bis 815 Mio. km
Entfernung
von der Erde:
  588 bis 967 Mio. km
mittlere Orbitalgeschwindigkeit   13,06 km/s
mittlere
Temperatur
( Oberfläche ) :
  ca. -140°
Masse:   1.898,80×1024 kg
Schwerkraft :   ------
Monde 63 :   Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Io,
Europa, Ganymed,
Callisto (oder Kallisto), Themisto,
Leda, Himalia, Lysithea, Elara, S/2000 J11, Carpo,
S/2003 J12,Euporie,S/2003 J3,
S/2003 J18,Thelxinoe,Euanthe,Helike,
Orthosie, Iocaste, S/2003 J16, Praxidike,
Harpalyke, Mneme, Hermippe, Thyone, Ananke,
Herse, Aitne, Kale, Taygete, S/2003 J19,
Chaldene, S/2003 J15, S/2003 J10, S/2003 J23,
Erinome, Aoede, Kallichore, Kalyke, Carme,
Callirrhoe, Eurydome, Pasithee, Kore, Cyllene,
Eukelade, S/2003 J4, Pasiphae, Hegemone, Arche,
Isonoe, S/2003 J9, S/2003 J5, Sinope, Sponde,
Autonoe, Megaclite, S/2003 J2

 

Die Ringe des Jupiter

Name des Rings   Entfernung zum Planeten (km) Breite (km)
Halo-Ring (ex R/1979 J1)   92.000-122.800 20800
Hauptring (ex R/1979 J2)   122.800-129.200 km 6.400 km
Gossamer-Ring (ex R/1979 J3)   129.200-221.200 km 181.000-221.000 km

 

Die Jupiterringe sind im Vergleich zu den Ringen des Saturn sehr dunkel und bestehen aus mehreren Mio. kleinen Gesteinsbrocken. Ein Hauptgrund für die sehr späte Entdeckung der Ringe ist das diese nicht mit dem bloßen Auge erkennbar sind. Die Beobachtungen bleiben auch weiterhin sehr schwierig weil die Ringe aus Staubkörnchen bestehen, die nicht größer sind als die Partikel die sich im Rauch einer Zigarette befinden und eine fast schwarze Farbe haben. Man nimmt an das die Ringe immer wieder von den Jupitermonden durch Meteoriteneinschläge aufgefüllt werden. Der innerste Ring und dem Jupiter am nächsten ist der "Halo" Ring. In ihm sammelt sich das von den äußeren Ringen kommende sehr feine Ringmaterial. Der Hauptring ist der 2. Ring um Jupiter, man geht davon aus das die Monde Adrastea und Metis den Hauptring mit Ihrem Material sozusagen versorgen. Die Gossamer-Ringe bilden den Außenbereich des Ringsystems bestehen aus abgesplitterten Material der Monde Amalthea und Thebe.

Der Jupiter hat nach heutigen Erkenntnissen 63 Monde, die 4 Großen sind die sogenannten galileischen Monde, mehrere kleinere die schon einen Namen haben und viele kleine die erst vor kurzem entdeckt wurden aber noch keinen Namen erhalten haben. Alle benannten Jupitermonde erhielten ihre Namen von den Geliebten des Göttervaters Jupiter.( Io, Europa, Ganymed und Callisto ).

Die 4 Galileischen Monde sind auch die größten :
Io, Europa, Ganymed und Kallisto haben einen Durchmesser zwischen 3122 und 5262 km. Io und Europa besitzen eine sehr hohe Dichte und bestehen aus Gestein, Ganymed und Callisto haben eine geringere Dichte und bestehen aus Wassereis. Metis, Adrastea, Amalthea und Thebe sind kleinere Monde und haben einen Durchmesser von 20 bis 131 km. Die anderen Monde sind noch kleiner und daher wenig erforscht. Der Jupitermond Io ist der einzige uns bekannte Mond auf dem es eine vulkanische Aktivität gibt. Ganymed besitzt ein eigenes Magnetfeld und man vermutet das sich auf Europa unter seiner gefrorenen Oberfläche ein flüssiger Salzwasser-Ozean befindet.

 

Saturn

Saturn

 

Saturn ist der 6. Planet in unserem Sonnensystem und gehört ebenfalls zu den Gasplaneten. Der zweitgrößte Planet hat am Äquator einen Durchmesser von 120.500 km und man kann ihn mit bloßen Auge sehen. Auch der Saturn ist schon seit frühester Zeit bekannt. In der Mythologie der Römer ist Saturn der Gott des Ackerbaus, bei den alten Griechen ist er Chronos, der Sohn von Uranos, Gaia und der Vater des Zeus (röm. Jupiter). Das englische Wort „Saturday“ (für Samstag) leitet sich von ihm ab. Der Saturn ist der einzige Planet der ein Hell leuchtendes Ringsystem besitzt.

Die Umlaufbahn des Saturn ist fast kreisförmig und für eine Sonnenumrundung braucht der Saturn etwa 29 Jahre und 166 Tage. Der Saturn dreht sich unterschiedlich um die eigene Achse, an den Polen sind es etwa 10 Stunden, 39 Minuten und 22 Sekunde und am Äquator 10 Stunden, 13 Minuten und 59 Sekunden. Messungen ergaben, dass das Saturninnere sich am langsamsten dreht dort sind es 10 Stunden, 47 Minuten und 6 Sekunden.

Der Saturn besteht aus ( hier unterscheiden sich die Quellen ) ca. 75 % Wasserstoff und 25% Helium, in kleinsten Mengen auch Wasser, Methan, Ammoniak und „Felsen“. Im Innersten des Saturn befindet sich ein felsiger Kern der in einer Schicht aus flüssig metallischen Wasserstoff besteht. Die äußerste Schicht setzt sich aus molekularem Wasserstoff und geringen Mengen von unterschiedlichen Eisenarten zusammen. Im inneren des Saturn herrschen Temperaturen von ca. 12.000 bis 15.000° C. Der Druck der Atmosphäre ist auch hier so groß das sich der Wasserstoff bei ansteigender Tiefe zum metallischem Wasserstoff verdichtet. Der Gasplanet Saturn besitzt ebenfalls keine feste Oberfläche. Von allen Planeten des Sonnensystems ist seine Dichte am geringsten. Die Temperatur auf der "Oberfläche" beträgt ca. -139 °C.

Die Atmosphäre des Saturn besteht aus 88 bis % bis 97 Wasserstoff, 3 bis 12 % Helium und geringen Mengen Methan, Ammoniak, Wasserdampf, Ethan, Acetylen und Phosphin. Die gelblich-braune Wolkendecke die auf dem Saturn zu sehen ist besteht zum größten Teil aus gefrorenen Ammoniakkristallen. Man nimmt an das Saturn zwei Wolkenschichten besitzt, wobei die untere vollständig verdeckt ist. In den Wolken beträgt die Temperatur etwa -125° C und an der Wolkenobergrenze etwa -176°C. Der Nordpol des Saturn ist der Mittelpunkt eines Polarwirbels und dort befindet sich eine 5.000 Kilometer Große sechseckige Struktur. Im nördlichen Teil des Saturn wurde ebenfalls ein „Großer weißer Fleck“ gesichtet der alle 29 Jahre zu beobachten ist. Am Südpol des Saturn befindet sich ein hurrikanähnlicher Sturm mit einem Durchmesser von ca. 8000 Kilometern der sich nicht über der Oberfläche weiter bewegt. Am Äquator beträgt die Windgeschwindigkeit rund 1700 Km/h in der Stunde. Der Saturn hat wie der Jupiter eine gestreifte Wolkendecke, doch auf dem Saturn ist diese viel feiner und am Äquator sind diese sogar breiter. Saturn hat ebenfalls die von Jupiter bekannten Ovale.

 

Der Saturn in Zahlen

Durchmesser :   Äquator :120.536 km
Poldurchmesser : 108.728 km
Umlaufzeit
um die Sonne (Jahr):
  29 Jahre
7 Monate
20 Tage
Rotationsdauer:   ca. 10 Stunden
14 Minuten
Entfernung
von der Sonne:
  1343 bis 1509 Mio. km
Entfernung
von der Erde:
  1193 bis 1658 Mio. km
mittlere
Orbitalgeschwindigkeit
  9,638 km/s
mittlere Temperatur
( Oberfläche ) :
  -139°C
Masse:   568,46 × 1024 kg
Schwerkraft:   ------
Monde : 62   Pan (ex S/1981 S13 und S/1990 S18),
Daphnis (ex S/2005 S1),
Atlas (ex S/1980 S28), Terrile,
Prometheus (ex S/1980 S27)
Pandora (ex S/1980 S26)
S/2004 S4,S/2004 S6,S/2004 S3
Epimetheus (ex S/1980 S3),
Janus (ex S/1980 S1),
Methone (ex S/2004 S1),
Anthe (ex S/2007 S4),
Pallene (ex S/2004 S2),Enceladus
Tethys,Telesto (ex S/1980 S13)
Calypso (ex S/1980 S25),Dione
Helene (ex S/1980 S6)
Polydeuces (ex S/2004 S5)
Rhea,Kiviuq (ex S/2000 S5)
Titan,Ijiraq (ex S/2000 S6)
Hyperion,Paaliaq (ex S/2000 S2)
Iapetus,Skathi (ex S/2000 S8)
Phoebe,Albiorix (ex S/2000 S11)
S/2007 S2,Bebhionn (ex S/2004 S11),
Greip (ex S/2006 S4),Erriapo (ex S/2000 S10),
Skoll (ex S/2006 S8),Siarnaq (ex S/2000 S3),
Tarqeq (ex S/2007 S1),S/2004
S13,Greip (ex S/2006 S4),
Hyrrokkin (ex S/2004 S19)
Jarnsaxa (ex S/2006 S6),
Tarvos (ex S/2000 S4)
Mundilfari (ex S/2000 S9),S/2006 S1
S/2004 S17,Bergelmir (ex S/2004 S15)
Narvi (ex S/2003 S1),
Suttungr (ex S/2000 S12)
Hati (ex S/2004 S14),S/2004 S12
Farbauti (ex S/2004 S9),
Thrymr (ex S/2000 S7) Aegir (ex S/2004 S10),
S/2007 S3,Bestla (ex S/2004 S18),
S/2004 S7 .S/2006 S3,Fenrir (ex S/2004 S16)
Surtur (ex S/2006 S7),Kari (ex S/2006 S2)
Ymir (ex S/2000 S1).Loge (ex S/2006 S5)
Fornjot (ex S/2004 S8),S/1995 S3?

 

Der Saturn hat ebenfalls ein eigenes Magnetfeld. Auch hier vermutet man das es durch die Reibung des metallischen Wasserstoff im inneren des Saturns, des sogenannten Dynamo Effektes ausgelöst wird. Das Magnetfeld des Saturns ist wesentlich kleiner als das vom Jupiter. Saturns Magnetfeld besteht aus mehreren scheibenähnlichen Strahlungsgürteln. Der Sonnenwind der auf das Magnetfeld trifft führt dazu das die dazugehörende Stoßwelle zur Bildung der Magnetopause führt. Auf der Sonne abgewendeten Seite zieht sich ein langer Mangetschweif über die Umlaufbahn des Saturnmondes Titan hinaus ( ca. mehr als 2 Mio. Km). Das Zusammenwirken der Magnetosphäre und der Ionosphäre, die sich in der obersten Schicht der Atmosphäre Saturns befindet, lässt dort eine auroraartige Ultraviolettstrahlung entstehen. Zwischen den beiden Saturnmonden Rhea und Titan befindet sich eine große Wolke die ringförmig angeordnet ist und aus Wasserstoffatomen besteht. Eine synchron mit dem Magnetfeld des Saturns aus Wasserstoff- und Sauerstoffionen bestehende Plasmascheibe befindet sich zwischen dem Monden Tethys und Titan.

Der Saturn wird von einem " hellen" Ringsystem am Saturnäquator umrundet. Das Ringsystem wirft sogar einen Schatten auf den Saturn, der sich von der unterschiedlichen Ringneigung vergrößert oder verkleinert. Man vermutet, dass das Ringsystem aus etwa 100.000 einzelnen Ringen besteht die von kleineren Lücken abgegrenzt werden. Die großen Ringe des Saturn unterteilt man von innen nach außen in die D-, C-, B-, A-, F-, G- und E-Ringe. Wobei die Inneren Ringe in 6 - 8 Stunden und die äußeren Ringe in 12 bis 14 Stunden den Saturn umrunden. Das Alter der Ringe wird auf mehrere Mrd. Jahre geschätzt und zu deren Entstehung gibt es viele Theorien. Die Saturnringe bestehen hauptsächlich aus vielen kleinen Partikeln, möglicherweise aus Wassereis oder mit Eis überzogenen Felsen, die unterschiedlich groß sind ( von 1 cm bis zu mehreren Metern). Interessanterweise sind die Saturnringe äußerst dünn nur bis zu 1 Kilometer dick. Der D - Ring ist der Innerste der großen Ringe und besteht eigentlich aus 3 Teilen die z.zt. als D68, D72 und D73 bezeichnet werden. Der C - Ring wird vom D- Ring durch die Guerin Teilung getrennt. Der B- und der C- Ring sind beide sehr breit und bestehen eigentlich aus mehreren kleinen Ringen. Der B - Ring "leuchtet" von der Sonne angestrahlt sehr hell und seine Dichte ist so groß, dass große Teile des Sonnenlichtes ihn nicht durchdringen. Den B - Ring vom A - Ring trennt die sogenannte Cassini Teilung und beim A - Ring kann man sehen, dass diese, die von den Saturnmond Pan verursacht wurden, Lücken besitzt. Der F - Ring ist noch relativ neu im Ringsystem des Saturn. Hier vermutet man, dass dieser erst im Jahre 2004 entstanden ist, weil dieser eine sehr ungewöhnliche Form besitzt und er noch sehr schmal ist. Am hellsten von allen Ringen ist der E - Ring, dies könnte daran liegen, dass der Eismond Enceladus die Quelle für diesen Ring ist. Wenig ist bekannt über den G - Ring, der rund 5000 Km breite Ring wurde erst vor kurzen zwischen dem F-Ring und E-Ring entdeckt. Der Phoebe Ring ist der äußerste und wurde ebenfalls vor kurzer Zeit entdeckt ( 2009). Er besitzt nur eine sehr geringe Dichte.

Heute kennen wir 62 Monde des Saturns, aber bei dieser Anzahl ist anzunehmen das noch weitere kleine oder Kleinstmonde um den Saturn herumkreisen, vielleicht wissen wir in 10 Jahren mehr als heute. Titan ist der größte Mond des Saturn mit einen Durchmesser von 5150 km. Die Monde Rhea, Dione, Tethys und Iapetus haben einen Durchmesser zwischen 1050 km und 1530 km.
Die Umlaufbahnen der Saturmonde sind auch teilweise auch sehr seltsam:

Janus und Epimetheus befinden sich auf fast den selben Umlaufbahnen. Nach 4 Jahren nähern sich die beiden Monde so dicht an, das sie durch ihre gegenseitige Anziehungskraft ihre Umlaufbahnen tauschen.

 

Weitere Monde teilen sich zu zweit oder zu dritt eine Umlaufbahn:

Prometheus mit Pandora
Epimetheus mit Janus
Tethys mit Telesto und Calypso
Dione mit Helene

 

Uranus

Uranus

 

Uranus ist der 7. Planet in unserem Sonnensystem und ebenfalls ein Gasplanet. Vor 4 Mrd. Jahren sollen nach noch ungeklärten Erkenntnissen die Planeten Uranus und Neptun ihre Positionen getauscht haben. Uranus war der früheste Götterfürst (sogar noch vor Zeus) und ist die griechische Gottheit für den Himmel. Er war der Sohn und Geliebte von Gaia, Vater von Chronos (Saturn), der Zyklopen und der Titanen. Seine durchschnittliche Entfernung von der Sonne beträgt ca. 2,9 Milliarden km. Mit einem Durchmesser von rund 51.000 km ist Uranus 4 x größer als unsere Erde. Uranus ist ein Eisriese, diese Bezeichnung verdankt er den Eisvorkommen in seinem Inneren.

Die Umlaufbahn des Uranus ist ebenfalls fast kreisförmig. Der Uranus umrundet die Sonne in rundgerechnet 84 Jahren mit einer durchschnittlichen Bahngeschwindigkeit von 6,81 km/s. Mit ca.3 Mrd. km ist sein Abstand zur Sonne doppelt so groß wie der des Planeten Saturn. Ein Uranustag dauert 17 Stunden 14 Minuten und 24 Sekunden. Die Rotation des Uranus ist verglichen mit den anderen Planeten sehr ungewöhnlich, man könnte sogar sagen er "rollt" auf seiner Umlaufbahn voran. Auf seinem Weg um die Sonne ist bei jeder halben Sonnenumrundung einmal die Nordhalbkugel und danach die Südhalbkugel der Sonne zugewandt.

Es ist nicht gesichert wie der Uranus im inneren beschaffen ist, man geht davon aus das Uranus einen festen Kern der aus Gestein, Eisen und Silizium besteht, besitzt. Der Durchmesser des Uranuskern könnte einen Radius von ca. 5000 km besitzen. Im Innersten des Uranus dürfte ein Druck von ca. 8 Millionen bar herrschen und die Temperatur wird auf 5000 °C geschätzt. Der sogenannte "Mantel" umgibt der Kern; im innersten ist er fast fest und befindet sich in einem eisartigen Zustand, und je näher der Mantel an die Oberfläche ragt umso flüssiger wird er. Der Mantel enthält Wasser, Methan und Ammoniak. Die Dicke dieses Mantels soll etwa 15.500 km betragen. Über dem Mantel befindet sich noch eine weitere 5000 km dicke Schicht die wahrscheinlich in die Atmosphäre über geht. In dieser Schicht sind besonders Wasserstoff und Helium enthalten. Auch von der Uranus Oberfläche ist nur sehr wenig bis fast gar nichts bekannt. Man vermutet das diese aus Sauerstoff, Kohlenstoff und Stickstoff bzw. deren Wasserstoffverbindungen und in geringen Mengen auch Wasserstoff und Helium vorkommen.

In Ihrer Gesamtheit besteht die Atmosphäre des Uranus aus 83% Wasserstoff, 15% Helium, 2% Methan mit geringen Mengen von Ammoniak. Das Methan ist der Grund warum der Uranus eine blaue Erscheinung hat. Der Uranus besitzt ebenfalls eine Wolkenschicht die aber nur sehr fein und daher auch schwer zu erkennen ist. Die unterste Schicht der Uranusatmosphäre ist die Troposphäre, sie ist auch die dichteste Schicht und befindet sich in einer Höhe von zwischen -300 und 50 Kilometern. Mit zunehmender Höhe fällt die Temperatur immer weiter ab, in "Bodennähe" sind es noch -197 °C und an der oberen Schichtgrenze fällt die Temperatur bis auf -221 °C. Die Wolken die sich in dieser Schicht befinden bestehen möglicherweise aus Partikeln gefrorenen Methans, es könnte in ihnen auch noch Wasser enthalten sein. Die Windgeschwindigkeiten in der Troposphäre betragen ca. 700 km/h. Die mittlere Atmosphärenschicht ist die Stratosphäre. Die Stratosphäre beginnt bei einer Höhe von 50 km und endet bei ca. 4000 km. Je weiter man in der Stratosphäre nach oben steigt, umso wärmer wird es. Eine Besonderheit des Uranus ist die Ionosphäre. Sie bildet teilweise zusammen mit der Thermosphäre und den oberen Teil der Stratosphäre eine eigene Schicht. Die Ionosphäre befindet sich in einer Höhe zwischen 2.000 und 10.000 km. Der obere Teil der Ionosphäre ist die Quelle der UV- Strahlung von Uranus, die als „Tagesglühen“ oder „Elektroglühen“ bekannt ist. Die äußerste Schicht ist die Thermosphäre/Korona, sie beginnt bei 4000 km und reicht bis zu 50.000 km über den Uranusboden. In ihr findet man eine einheitliche Temperatur und die Wärmequelle, die dafür verantwortlich ist, ist z.zt. noch unbekannt.

 

Der Uranus in Zahlen

Durchmesser :   51 118 km - 51.200 km
Umlaufzeit
um die Sonne (Jahr):
  84 Jahre
3 Tage
Rotationsdauer:   17 Stunden
54 Minuten
24 Sekunden
Entfernung
von der Sonne:
  2.735,555 Mio km - 3.006,389 Mio. km
Entfernung
von der Erde:
  2.590-3.160 Mio km
mittlere
Orbitalgeschwindigkeit
  6,795 km/s - 6,81 km/s
Temperatur :   minimal -214° C
maximal 205°C
Masse:   8,683•1025 kg - 8,68 • 1025 kg
Schwerkraft :   ------
Monde :27   Cordelia, Cupid, Perdita,
Ophelia, Mab, Francisco,
Bianca, Margaret, Ferdinand
Cressida, Desdemona, Juliet
Portia, Rosalind, 2003U2
Belinda, 1986U10, Puck
2003U1, Miranda, Ariel
Umbriel, Titania, Oberon
2001U3, Caliban, Stephano
Trinculo, Sycorax, Margaret
Prospero, Setebos

 

Das Magnetfeld des Uranus ist ungewöhnlich, es befindet sich nicht im Planetenmittelpunkt und ist gut 60° zur Rotationsachse geneigt. Auch beim Uranus ist der sogenannte Dynamoeffekt die Ausgangsquelle für das Magnetfeld. Viel ist nicht über das Magnetfeld des Uranus bekannt :
Es wird angenommen die einheitlich dunkle Färbung der Ringe und der Monde durch die Partikel der geladenen Teilchen in der Magnetosphäre verantwortlich sind. Das Magnetfeld ist auf der Nachtseite des Uranus durch seine Rotation wie ein Korkenzieher verwirbelt.

Der Uranus hat ebenfalls wie der Jupiter ein sehr dunkles und kaum erkennbares Ringsystem das aber wie beim Saturn aus größeren Partikeln und größeren Gesteinsbrocken besteht. 13 Uranusringe sind uns heute bekannt der hellste von ihnen ist der Epsilon-Ring. Insgesamt sind alle Ringe im Durchschnitt zwischen 38.000 Kilometer und 51.000 Kilometer vom Uranus entfernt. Alle Ringe des Uranus sind durch sogenannte Leerräume voneinander getrennt. Im Gegensatz zum Saturn befinden sich die Uranusringe nicht alle auf Äquatorlinie und sind noch relativ "jung" d.h. sie sind nicht zur selben Zeit entstanden wie der Uranus. Die Ringe könnten nach einer Theorie die Überreste eine Mondes sein.
Wie bereits erwähnt ist der Epsilon - Ring von allen am hellsten. Auf der Seite wo er dem Uranus am nächsten ist, hat er eine Breite von 20 Km und ist fast undurchsichtig. Die von dem Uranus aus gesehen entfernteste Außenkante ist 96 Km breit. Der Uranusring My hat seine stärkste Dichte; er ist 97.700 km vom Uranus entfernt und man nimmt an das seine Bestandteile vom Uranusmond Map stammen. Seine Innnenkante befindet sich 86.000 km vom Uranus entfernt und direkt an der Umlaufbahn des Mondes Puck. Der Ring My leuchtet in einem ähnlichen blau wie der E -Ring des Saturn und man nimmt an das auch im Uranusring My dieselben Bestandteile wie beim E - Ring des Saturns vorkommen. Ein weiterer Ring des Uranus ist Ny ,er leuchtet rötlich und besteht aus kleineren Partikeln und größeren Gestein. Am Dichtesten ist Ny bei einer Entfernung von 67.300 km zum Uranus. Die inneren Ringe sind alle grau. 2003/2005 entdeckte man in der Umlaufbahn des Mondes Mab und in der Nähe der Umlaufbahn von Belinda zwei weitere ringartige Strukturen. Auch hier nimmt man an, dass die Partikel und Teilchen von den Monden stammen.

 

Die Ringe des Uranus

6, 5, 4, Alpha, Beta, Eta, Gamma, Delta, 1986U1R, Epsilon, Zeta, Lambda,
Ny , My, 1986 U1R, 2003 U2 5 und das das äußere Ringsystem

 

Uranus besitzt nach dem heutigen Stand 27 Monde mit unterschiedlichsten Durchmesser zwischen 10 und 1600 km. Die Monde werden unterteilt in die inneren, äußeren und den entfernten Monden. Miranda, Ariel, Umbriel, Titania und Oberon gehören zu den Hauptmonden des Uranus. Ariel könnte aufgrund seiner wenigen Einschlagkrater der jüngste Mond des Uranus sein, Umbriel wird als ältester Mond geschätzt. Auf dem Mond Miranda befinden sich 20 Kilometer tiefe Canyons und terrassenähnliche Schichten. Man nimmt an, dass Miranda einmal von einem Einschlag auseinander gesprengt wurde und sich dann wieder zusammengefügt hat.

 

Neptun

Neptun

 

Von der Sonne aus gesehen ist der Neptun der 8. Planet in unseren Sonnensystem und mit einen Durchmesser von 50.000 km ist er 4 x größer als unsere Erde. Der Neptun ist ebenfalls ein Gasplanet und wie der Uranus ein sogenannter "Eisriese". Den Namen Neptun erhielt er von dem in der römischen Mythologie bekannten Meeresgott ( bei den griechen: Poseidon). Die Monde des Neptun wurden deshalb auch nach weiteren untergeordneten Meeresgöttern benannt.

Der Planet Neptun umrundet die Sonne in einer fast kreisförmigen Umlaufbahn. Die eigenartige Umlaufbahn des Pluto sorgt dafür, dass der Neptun für ca. 20 Jahre der äußerste Planet unseres Sonnensystems ist ( Von 1979 bis 1999 war Pluto der Sonne näher als der Neptun und seit dem August 2006 ist das wieder so). Die unterschiedliche Bahnneigung der beiden Planeten sorgt aber dafür das diese niemals zusammenstoßen werden, sondern wenn ihre Bahnen sich kreuzen immer mit einem großen Abstand aneinander vorbeiziehen. 165 Jahre rund gerechnet ist die Umlaufzeit des Neptuns für eine Sonnenumrundung und die Entfernung zur Sonne beträgt im Durchschnitt 4,5 Mrd. km. Ein Neptun Tag ( Rotationsdauer ) dauert 16 Stunden, 6 Minuten und 36 Sekunden.

Der Neptun besitzt einen "festen" Kern der so groß ist wie die Erde. Der Neptunkern besteht aus Gestein und Metall (welches genau ist nicht bekannt). Im innersten des Neptun herrscht eine Temperatur von etwa 7000 °C und ein Druck von mehreren Mio. Bar. Der Mantel umgibt den Kern des Neptun und dieser besteht aus Fels, Wasser, Ammoniak und Methan. Die Planetologen bezeichnen diese als "Eis" obwohl die Temperaturen diese Bestandteile zu einer heißen und sehr dichten oft festen Flüssigkeit auch einen festen Zustand annehmen können. Eine weitere Schicht umgibt den Mantel, diese Schicht setzt sich aus zum großen Teil aus Gestein und verschieden Eisarten zusammen. Insgesamt kann man davon ausgehen, der Neptun wenn man die Rotationsgeschwindigkeit und die Abplattung berücksichtigt, eine gleichmäßige Verteilung seiner Masse im inneren besitzt. Die Zusammensetzung der Oberfläche ist auch beim Neptun unbekannt.

Die Neptunatmosphäre besteht zu 83% Wasserstoff, 15% Helium und 2% Methan, besonders das Methangas und die Sonnenstrahlung gibt dem Neptun seine blaue Farbe. Auch hier kann man die Atmosphäre nicht klar begrenzen da der Druck je tiefer man in den Neptun vordringt die Gase des Neptun von einen flüssigen in einen festen Aggregatzustand umwandeln. Die oberen Atmosphärenschichten des Neptun bestehen aus Wasserstoff (80 %), Helium (19 %), Methan (1 % ), einer geringen Menge Wasserstoff und Spuren von Ethan, während in den unteren Schichten überwiegend Methan, Ammoniak und Wasser enthalten sind. Der größte Entfernung zur Sonne ist für die kalten Temperaturen auf dem Neptun verantwortlich, hier beträgt die Temperatur auf der "Oberfläche" -201 °C. Wie bei allen Gasplaneten, sind die Windgeschwindigkeiten auf dem Neptun besonders hoch. Auf dem Neptun betragen diese zwischen 1600 bis 2100 km/h. In der Neptunatmosphäre befinden sich also die höchsten Windgeschwindigkeiten des gesamten Sonnensystems. Die Cirruswolken des Neptun in der oberen kälteren Atmosphäre ( -218 °C ) bestehen aus gefrorenen Methan und in geringen Mengen aus Wassereiskristallen. Besonders auf der Südhalbkugel bemerkte man, dass die Wolken dort immer heller und dichter werden, während am Äquator des Neptuns keine Veränderungen wahrgenommen werden. Ein "Großer Dunkler Fleck" ähnlich wie der "Große rote Fleck" des Jupiters bewegt sich in der Neptunatmosphäre. "Scooter " wird ein weiterer Sturm bestehend aus weißen Wolkengruppen auf dem Neptun genannt.

 

Der Neptun in Zahlen

Durchmesser :   Äquator 49.528 bis 49.532 49.528 km
Poldurchmesser 48.682 km
Umlaufzeit
um die Sonne (Jahr):
  165 Jahre 5 Monate
Rotationsdauer:   16 Stunden
6 Minuten
36 Sekunden
Entfernung
von der Sonne:
  4.495 Mio. bis 4537 Mio. km
Entfernung
von der Erde:
  4.304 bis 4.688 Mio km
mittlere
Orbitalgeschwindigkeit
  5,43 km/s
Temperatur :   –201°C
Masse:   1,0243 x 1026 kg bis 1,0247•1026 kg
Schwerkraft :   ------
Monde 13 :   Naidad, Thalassa, Despina,
Galatea, Larissa,Proteus,
Triton, Nereid, Lassell,
Kuipe

 

Das Magnetfeld des Neptun ist ebenfalls sehr ungewöhnlich ausgerichtet. Die Neigung zur Rotationsachse beträgt ca. 47° und befindet sich 13.500 km vom Mittelpunkt verschoben; ein Grund dafür könnte sein das ,dass Magnetfeld in höheren Schichten des Neptun entsteht. Im Vergleich zur Erde ist das Magnetfeld rund 28 x stärker. Auch hier könnte der sogenannte Dynamoeffekt das Magnetfeld der Neptun entstehen lassen.

 

Die Ringe des Neptun

LeVerrier, Lassell, Arago, Adams, Liberté, Égalité, Fraternité, Courage, Diffus

 

Der Neptun hat ebenfalls ein Ringsystem allerdings handelt es sich mehr um feine Ringbögen und nicht um vollständige Ringe. Alle Ringe des Neptuns sind sehr dunkel und ihre Zusammensetzung ist nicht genau geklärt. Der innerste ist der Galle-Ring (1989 N3R) und befindet sich innerhalb der Umlaufbahn des Neptunmondes Gaiad ca.41.900 km vom Neptun entfernt und besteht hauptsächlich aus kleinsten Staubpartikeln. Der nächst innere ist der LeVerrier-Ring (1989 N2R). Sein Abstand zum Neptun beträgt rund 53.200 km und befindet sich in einem Abstand von 700 km, knapp außerhalb der Umlaufbahn des Mondes Despina. Die Bestandteile des LeVerrier-Ringes sind ebenfalls kleinste Staubpartikel. Der Lassel-Ring (1989 N4R) ist eine Erweiterung des LeVerrier-Rings und wird durch den außen liegenden Arago Ring (1989 N5R) bei ca. 57.600 km (eine andere Quelle gibt 59.200 km an) begrenzt. Dieser Ring besteht ebenfalls aus mehreren Staubpartikeln und man kann ihn mehr mit dem Adams-Ring vergleichen. Zwischen dem Adam-Ring und dem Arago-Ring befindet sich ein noch unbenannter, undeutlicher, klumpiger Ring aus Staub der sich in der Umlaufbahn des Mondes Galatea befindet. Der äußerste und auffälligste aller Neptunringe ist der Adams-Ring ( 1989 N1R ) mit einer Entfernung zum Neptun von etwa 62.930 km. Der Adams-Ring besteht aus drei auffälligen Bögen mit den Namen Liberté, Égalité und Fraternité
( Freiheit, Gleichheit und Brüderlichkeit, das Motto der franz. Revolution ). Besonders auffällig am Adams-Ring ist seine intensive rote Farbe. In den letzten Jahren fiel besonders auf das die Adams Bögen Fraternité und Égalité ihre Bestandteile ausgetauscht hatten und sich ihre Länge dadurch auch vergrößert hatte. Der Liberté-Ringbogen wird immer dunkler und man geht heute davon aus, dass er in weniger als einem Jahrhundert verschwunden sein wird.

Neptun umkreisen 13 bekannte Monde, der größte ist Triton mit einem Durchmesser von 2700 km. Seine Temperatur beträgt -235 °C damit ist er kälteste Ort aller Planeten und Monde des Sonnensystems. Der Neptunmond Proteus ist wegen seiner unregelmäßigen Form und seiner rußähnlichen Färbung der Auffälligste. Die inneren Monde des Neptun Naiad, Thalassa, Despina und Galatea haben ihre Umlaufbahn innerhalb der Neptunringe. Am ungewöhnlichsten ist die Umlaufbahn des Mondes Nereid, bis zu 1,3 Mio. km nähert er sich dem Neptun an und am weitesten entfernt ist er bis zu 9,6 Mio. km. Psamathe und Neso befinden auf den größten Umlaufbahnen, beide Monde umkreisen den Neptun einmal in 25 Jahren. Die ähnliche Umlaufbahn dieser beiden Monde lässt vermuten das beide Monde Teile eines auseinander gebrochenen Mondes sind. Der Mond Halimede hat nach Berechnungen eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Tages mit dem Mond Nereid zu kollidieren.

 

Pluto

Pluto

 

Der Pluto war 76 Jahre der 9 . Planet des Sonnensystems ( 1930 - 2006). Pluto trägt den Namen eines aus der römischen Mythologie stammenden Gottes der Unterwelt (griechisch: Hades). Der Pluto ist noch nicht genau erforscht worden aber eine Raumsonde die am 19. Januar 2006 gestartet wurde erreicht den Pluto voraussichtlich am 14. Juli 2015. Gesichert ist bis heute, dass der Pluto kleiner ist als unser Erdmond. Sein Durchmesser beträgt aufgerundet 2.300 Km.

Die Umlaufbahn des Pluto ist stark elliptisch und weicht am meisten von den üblichen fast kreisrunden Umlaufbahnen ab. Theorien gehen davon aus das der Pluto vielleicht ein Mond des Neptun war, als der große Neptunmond Triton vom Neptun eingefangen wurde, ist Pluto aus dem Neptunsystem herausgeschleudert worden und die erhebliche Bahnexzentrizität des Neptunmondes Nereid ist dann entstanden. Der Pluto dreht sich in 6 Tagen und 8 Stunden um die eigene Achse. Die meiste Zeit ist der Pluto der äußerste Planet unseres Sonnensystems aber seine Umlaufbahn kreuzt die des Neptun und dann ist Pluto der Sonne näher. Die unterschiedlichen Neigungen der Umlaufbahnen beider Planeten führt dazu, dass beide Planeten niemals kollidieren werden. Vom 7. Februar 1979 bis zum 11. Februar 1999 war der Pluto der Sonne näher als Neptun und seit 2006 ist das wieder der Fall. Die Umlaufzeit die der Pluto benötigt um die Sonne zu umkreisen beträgt etwa 251 Jahre und 10 Monate.

Der Pluto ist der am wenigsten erforschte Planet, aus diesem Grund kann man nicht mit 100% Sicherheit beurteilen wie er zusammengesetzt ist. Im Inneren des Pluto befindet sich mit größter Wahrscheinlichkeit ein Gesteinskern der gut 70 Prozent des Plutos ausmacht. Umgeben wird der Kern von einem Mantel der höchstwahrscheinlich aus Eis besteht. Die äußerste Schicht besteht überwiegend aus lockeren Gestein und ebenfalls aus Eis. Auf der Oberfläche wurde eine Temperatur von −230 °C gemessen ( von der Erde aus ).

Pluto besitzt eine Atmosphäre mit teilweise hellen und dunklen Flecken, die hellen Flecken bestehen zu etwa 98 % gefrorenen Stickstoff, die restlichen 2 % sind Kohlenmonoxid und Methan. Die Atmosphäre des Pluto erreicht eine Höhe von 3000 Km. In Bodennähe liegt die Temperatur bei etwa -220 °C, -180 °C in der unteren Atmosphärenschicht und -170 °C in der oberen Atmosphärenschicht. Ein Magnetfeld besitzt nach unserem heutigen Wissenstand der Pluto nicht. Plutos Lage im Kuipergürtel sorgt dafür, dass ständig Minimeteoriten auf ihm einschlagen. Die Anziehungskräfte vom Pluto und seinen Mond Charon sorgen zwar dafür, dass die Staubpartikel auf den Planeten zurückfallen, doch die neuentdeckten kleinen Monde habe keine starke Anziehungskräfte und daher nehmen die Wissenschaftler an, dass Pluto irgendwann einen Staubring haben wird.

 

Der Pluto in Zahlen

Durchmesser :   2.274 km bis 2390 km
Umlaufzeit
um die Sonne (Jahr):
  251 Jahre 10 Monate
Rotationsdauer:   6 Tage und 8 Stunden
Entfernung
von der Sonne:
  4.495 Mio. bis 4537 Mio. km
Entfernung
von der Erde:
  4.304 bis 4.688 Mio. km
mittlere
Orbitalgeschwindigkeit
  5,43 km/s
Temperatur :   –201°C
Masse:   1,0243 x 1026 kg bis 1,0247•1026 kg
Schwerkraft :   ------
Monde 4 :   Charon, Nix, Hydra
S/2011 (134340) 1

 

Der größte Mond des Pluto ist Charon, Charon und Pluto drehen sich immer so, dass sie sich immer gegenseitig die selbe Seite zeigen. Mit seinen 1.172 km bis 1212 km Durchmesser ist der Plutomond Charon im Verhältnis zum Pluto relativ groß. Die Durchmesser der Plutomonde Nix und Hydra können bisher nur geschätzt werden ( ca. 40 bis 160 Kilometer ). Nix und Hydra umrunden den Pluto in einer fast kreisförmigen Umlaufbahn. Am 20. Juli 2011 wurde ein 4 Mond von der NASA bestätigt, dieser trägt noch die Bezeichnung S/2011 (134340) 1. Seine Größe beträgt etwa 13 bis 34 km und damit ist er Plutos kleinster Mond.

 

Der Plutomond Charon

Durchmesser :   1.172 km bis 1212 km
Umlaufzeit
um den Pluto:
  6 Tage
9 Stunden
17 Minuten
Entfernung
vom Pluto :
  4.495 Mio. bis 4537 Mio. km
Entfernung
von der Erde:
  19.405 bis 19.640 km
Masse:   1.90•1021 kg

 

Pluto war lange Zeit der 9. Planet unseres Sonnensystems, viele von den meist wohl die Älteren haben es so in der Schule gelernt oder es in Büchern gelesen. Am 24. August 2006 wurde durch die IAU / International Astronomical Union entschieden den Pluto den Planetenstatus abzusprechen, die Gründe waren :

- weil er nicht wie die anderen großen Planeten das dominierende Objekt in seiner Umlaufbahn ist.
- seine Bahn um die Sonne stark geneigt ist und eine große Exzentrizität aufweist.
- mit Eris ein Objekt entdeckt wurde, das größer als Pluto ist, weswegen beide in die neue Kategorie der Zwergplaneten eingestuft sind.
- Definition mit dem Zusatz, nach der ein Körper nur dann ein Planet ist, wenn seine Masse auch die Gesamtmasse aller anderen Körper in seinem Bahnbereich übertrifft.

Man muss dazu noch erwähnen ,dass die meisten Astronomen dafür waren Pluto sollte weiterhin als Planet geführt werden, doch die weitere Entdeckung von mehreren Kleinplaneten ließen die IAU zu dem Schluss kommen, eine neue Kategorie, nämlich die der Zwergplaneten, einzuführen. Pluto wurde der Namensgeber der sogenannten Plutoiden und der Plutinos. Pluto selbst erhielt die Kleinplanetennummer 134340 Pluto ( offizielle Bezeichnung ) .

 

Quellen

Bücher

Astronomie - Ein Führer durch die unendlichen Weiten des Weltalls Sonnensystem-Sterne-Galaxien, Neuer Kaiser Verlag Gesellschaft m.b. H Klagenfurt
Keine ISBN Nr.

Großer Atlas der Sterne, Naumann und Göbel Verlagsgesellschaft mbH
ISBN 3-625-10745-7

 

I-Net

Zugriffsdatum ( 22.07.2011 )
http://www.stass.de/
http://de.wikipedia.org/wiki/Asteroideng%C3%BCrtel
http://alte.roosted.org/?p=2766
http://www.meta-evolutions.de/pages/ssdc-jupiter.html
http://www.raumfahrer.net/astronomie/so ... iter.shtml
http://www.blinde-kuh.de/weltall/jupiter.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Jupiter_%28Planet%29
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/jupiter.html

Zugriffsdatum ( 25.07.2011 )

http://www.sonnensystem.haebler.info/Jupiter.html

Zugriffsdatum ( 27.07.2011 )

http://www.goerlitzer-sternfreunde.de/html/jupiter.html
http://www.stass.de/alex/astro/planet_jupiter.html
http://www.raumfahrer.net/forum/smf/ind ... opic=902.0

Zugriffsdatum ( 28.07.2011 )

http://www.welt.de/wissenschaft/weltrau ... piter.html
http://open-site.org/International/Deut ... tem/Saturn
http://www.meta-evolutions.de/pages/ssdc-saturn.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Saturn_%28Planet%29
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/saturn.html
http://www.blinde-kuh.de/weltall/saturn.html

Zugriffsdatum ( 29.07.2011 )

http://www.consolewars.de/userpages/vie ... &year=2009
http://ferrebeekeeper.wordpress.com/201 ... on-saturn/

Zugriffsdatum ( 02.08.2011 )

http://science1.nasa.gov/science-news/s ... feb_rings/

Zugriffsdatum ( 04.08.2011 )

http://www.spzeitung.ru/2008/10/stellar ... stronomie/
http://www.br-online.de/wissen-bildung/ ... us-gr.html
http://www.goerlitzer-sternfreunde.de/html/uranus.html
http://www.meta-evolutions.de/pages/ssdc-uranus.html
http://www.blinde-kuh.de/weltall/uranus.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Uranus_%28Planet%29
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/uranus.html

Zugriffsdatum ( 05.08.2011 )

http://lexikon.astronomie.info/uranus/erforschung.html

Zugriffsdatum ( 11.08.2011 )

http://www.welt.de/wissenschaft/article ... s-All.html
http://www.theifun.de/astr08g.htm
http://www.stass.de/alex/astro/planet_neptun.html
http://www.blinde-kuh.de/weltall/neptun.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Neptun_%28Planet%29
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/neptune.html
http://www.telegraph.co.uk/science/spac ... ptune.html

Zugriffsdatum ( 15.08.2011 )

http://lexikon.astronomie.info/neptun/erforschung.html
http://www.nasa.gov/images/content/5692 ... s-full.jpg
http://www.br-online.de/wissen-bildung/ ... pluto.html
http://www.blinde-kuh.de/weltall/pluto.html
http://www.neunplaneten.de/nineplanets/pluto.html
http://de.wikipedia.org/wiki/Pluto

Zugriffsdatum ( 16.08.2011 )

http://www.astrophoenix.de/wissenskiste ... vom-pluto/
http://www.plutoidenpages.eu/index.php? ... rintview=1
http://www.astro.com/mtp/mtp53_g.htm
http://www.spiegel.de/wissenschaft/welt ... 04,00.html
http://www.scifac.hku.hk/iau251/

 

Autor: Hasso von Manteuffel