Das Universum
Werbung
Was ist der Weltraum? Das Universum ist alles, was wir anfassen, fühlen, wahrnehmen, messen oder erkennen können. Dazu gehören Lebewesen, Planeten, Sterne, Galaxien, Staubwolken, Licht und sogar die Zeit. Vor der Geburt des Universums gab es weder Zeit noch Raum oder Materie. Das Universum umfasst Milliarden von Galaxien, von welchen jede einzelne Millionen oder Milliarden Sterne enthält. Der Raum zwischen den Sternen und Galaxien ist größtenteils leer. Das Universum ist unvorstellbar groß. Ein modernes Kampfflugzeug bräuchte mehr als eine Million Jahre, um den der Sonne nächsten Stern zu erreichen. Niemand kennt die genaue Größe des Universums, da wir den Rand nicht sehen können – wenn es denn überhaupt einen gibt. Wir wissen lediglich, dass das sichtbare Universum mindestens 93 Milliarden Lichtjahre im Durchmesser groß ist. (Ein Lichtjahr ist die Entfernung, die das Licht in einem Jahr zurücklegt – das sind etwa neun Billionen Kilometer.) Was ist der Weltraum? Im Weltraum kann euch niemand schreien hören. Warum? Weil es im Weltraum keine Luft gibt. Er ist ein luftleerer Raum. Schall kann sich nicht durch einen luftleeren Raum fortpflanzen. Der Weltraum beginnt ungefähr 100 km über unserer Erde, wo die Luftschicht endet, die unseren Planeten umhüllt. Ohne Luft wird Sonnenlicht nicht gestreut. Deshalb ist das Weltall nicht blau wie unser Himmel, sondern gleicht einer schwarzen Decke mit kleinen, leuchtenden Sternpunkten. In der Regel sagt man, der Weltraum sei absolut leer. Das stimmt aber nicht. Die riesigen Lücken zwischen den Sternen und den Planeten sind mit Unmengen von dünn verteiltem Gas und Staub gefüllt. Sogar die leersten Stellen im Weltraum enthalten mindestens ein paar hundert Atome oder Moleküle pro Kubikmeter. Außerdem gibt es im Weltraum verschiedenste Arten von Strahlung, die für Astronauten eine Gefahr darstellen. Ein Großteil dieser Infrarot- und UV-Strahlung stammt von der Sonne. Sehr energiereiche Röntgenstrahlen, Gammastrahlen sowie kosmische Strahlen (Teilchen, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen) kommen von Sternsystemen in weiter Ferne. Die Geburt eines Sternsystems Wir können nichts von all dem sehen, was während der ersten 300.000 Jahre seit Bestehen des Universums geschehen ist. Die Wissenschaftler versuchen, mit Hilfe ihrer Kenntnisse über Atomteilchen und anhand von Computermodellen Aufschluss darüber zu erhalten. Der einzige direkte Hinweis auf den Urknall selbst ist ein schwacher Lichtschimmer im All. Von Raumschiffen aus und durch Teleskope, kann er als ein Muster aus leicht wärmeren und kälteren Gasflecken rund um uns herum wahrgenommen werden. An diesen Mustern erkennen wir auch, wo die Wasserstoffwolken einmal etwas dichter waren. Im Laufe von mehreren Millionen Jahren zogen die dichteren Bereiche Materie an, da sie mehr Schwerkraft hatten als andere Stellen. Ungefähr 100 Millionen Jahre nach dem Urknall war das Gas dann schließlich heiß und dicht genug für die Bildung erster Sterne. Damals wurden 10-mal mehr neue Sterne geboren als im heutigen Universum. Aus großen Sternhaufen wurden bald die ersten Galaxien. Lichtjahr Doch wie werden Entfernungen gemessen, die über unser Sonnensystem hinausgehen? Wie weit ist es bis zum nächstgelegenen Stern, Proxima Centauri? Proxima Centauri liegt etwa 38.000.000.000.000 km (achtunddreißig Millionen Millionen Kilometer) von uns entfernt. Das ist so weit, dass ein Raumschiff bei der Beschreibung der Entfernung zwischen Sternen (und Objekten außerhalb unseres Sonnensystems) etwa 75.000 Jahre bräuchte, um dorthin zu gelangen. Es ergeben sich also keine kurzen Zahlen, mit denen die Astronomen gut arbeiten können, denn der Abstand zu Promixa Centauri beträgt etwa 38.000.000.000.000 km . Eine andere Einheit muss her! Für die Angabe der Entfernung zu Sternen (zumindest die in unserer Nähe) wird deshalb die Einheit Lichtjahr verwendet. Licht bewegt sich mit der höchsten Geschwindigkeit fort, die uns bekannt ist. Im All erreicht es knapp 300.000 km/s. Ein Lichtjahr beschreibt also die Distanz, die das Licht innerhalb eines Jahres zurücklegt, nämlich 9,46 Billionen Kilometer! Für die Entfernung zu dem unserem Sonnensystem am nächsten gelegenen Stern braucht das Licht 4,2 Jahre, deshalb sagen Astronomen, dass Proxima Centauri 4,2 Lichtjahre entfernt liegt. Der Anfang Lebewesen atmen, nehmen Nahrung auf, wachsen und vermehren sich. Sie reichen von der einfachsten einzelligen Bakterie über Pflanzen, Vögel und andere Tiere bis hin zum Menschen. Soweit wir wissen, ist die Erde die einzige Welt, auf der es Leben gibt. Keiner aber weiß, wie es begonnen hat. Das Zusammenkommen bestimmter chemischer Stoffe scheint mit der Entstehung des Lebens zu tun zu haben. Wie sich diese Chemikalien jedoch in Lebensformen verwandelt haben, bleibt nach wie vor ein Geheimnis. Untersuchungen an uraltem Gestein haben gezeigt, dass das Leben auf der Erde ungefähr vor 3.800 Millionen Jahren begann. Damals war unsere Erde noch ein ziemlich ungemütlicher Ort. Die Luft war dick und giftig, und es regnete Kometen und Meteoriten. Verbreitung des Lebens In Wissenschaftlerkreisen ist man sich heute gar nicht mehr so sicher, ob das Leben auf oder in der Nähe der Erdoberfläche begonnen hat. Wo auch immer wir hinschauen, ja selbst viele Kilometer unter der Erde, scheint es Leben zu geben. Möglicherweise hat das Leben ja auf dem Meeresgrund seinen Ursprung genommen, wo es zwar kein Sonnenlicht, aber heiße Quellen gab, die Energie bieten konnten. Es kann aber auch sein, dass das Leben oder zumindest die chemischen Bausteine des Lebens aus dem Weltall stammen. Als die Erde noch jung war, schlugen zahlreiche Kometen auf ihr ein. Kometen sind reich an Kohlenstoffverbindungen, die für die Entstehung des Lebens verantwortlich sein könnten. Es ist auch denkbar, dass sich Leben von einem Planeten auf einen anderen übertragen lässt. Einige Erfinder Der Russe Konstantin Ziolkowski entwickelte im ersten Jahrzehnt des 20. Jahrhunderts die Theorie des Raketenantriebs. Der US-Amerikaner Robert Goddard stellte um 1910 erste Überlegungen zum Bau von Raketenmotoren und über Raumflüge zum Mond und zum Mars an. Hermann Oberth experimentierte mit dem Bau von Raketen und erkannte, dass nur Flüssigtreibstoff genügend Leistung entwickelt, um große Höhen zu erreichen. Ab den 1940erJahren publizierte er zur Optimierung von mehrstufigen Raketen. Die Rakete A4 1933 stellte Wernher von Braun in Kummersdorf die Rakete Aggregat 1 (A1) fertig, die aufgrund einer Fehlkonstruktion nicht flugfähig war. Später das Nachfolgemodell die A2 und danach die A3. Schließlich war die erste A4 fertig gestellt, die auch als V2 für Vergeltungswaffe 2 bekannt – und hob schließlich vom Boden ab. Über die nächsten Monate wurde die Flugleistung auf 184 km erhöht und damit das erste von Menschenhand geschaffene Objekt über die Definitionsgrenze des Weltraums in 100 km Höhe befördert. Der erste große Erfolg war Sputnik 1, der erste künstliche Erdsatellit der in die Erdumlaufbahn geschossen wurde. Start: Oktober 1957 Mit Sputnik 5 wurden sogar zwei Hunde nicht nur in den Orbit gestartet, sondern auch wieder sicher auf die Erdoberfläche zurückgebracht. 3 November 1957 Hündin Laika Sputnik 1 (dt. Begleiter/Weggefährte) Start 4. Oktober 1957 Gewicht: 83,6 kg Durchmesser: 58cm Signalstärke: 1W 3 November 1957 Hündin Laika(Kläffer) Trägersonde: Sputnik 2 1958 Affe Gordo erster Primat im Weltraum 12 April 1961 erster Mensch im Orbit: Juri Alexejewitsch Gagarin 1962 gelang es den USA schließlich, mit John Glenn den ersten Mensch sicher in den Orbit und zurück zu bringen. Er umkreiste damit als erster USAmerikaner drei Mal die Erde. Die gesamte Mission dauerte vier Stunden, 55 Minuten und 23 Sekunden. 18 März 1965 Der erste Weltraumspaziergang, also das Verlassen eines Raumschiffs, nur geschützt durch einen Raumanzug, gelang schließlich Alexei Archipowitsch Leonow. Leonow kam allerdings nur knapp mit dem Leben davon. 1966 gelang die erste weiche Mondlandung, also das unversehrte Aufsetzen des Flugkörpers auf der Mondoberfläche, mit Luna 9. Mit Luna 16 und Luna 20 gelang es auch, Mondgestein zurück zur Erde zu bringen. Am Abend des 20. Juli 1969 landete Apollo 11 auf dem Mond. Neil Armstrong betrat als erster Mensch den Mond. Währenddessen prägte er den legendären Spruch: Ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein gewaltiger Sprung für die Menschheit. 20/21 Juli 1969 erste Mondlandung Apollo 11 von 1969 bis 1972 haben zwölf Menschen den Mond betreten.(Apollo 12;14;15;16;17) v.l.n.r. Neil Armstrong, Michael Collins, Buzz Aldrin 3 März 1972 Pioneer-Sonden 10 u.11 Flug zum Jupiter und Saturn (Plakette als Botschaft für Außerirdische) 20.07.1976 Viking-Sonde erreicht Mars 12.04.1981 das Space Shuttle 24.04.1990 das Weltraumteleskop Hubble 20.11.1998 größtes Raumfahrt-Projekt die ISS 04.01.2004 Landung des Mars Rover Spirit Größe Temperaturschwankungen Strahlung Vakuum Stromverbrauch Zuverlässigkeit Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit
