Das Universum

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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
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Sputnik 1
(dt. Begleiter/Weggefährte)
Start 4. Oktober 1957
Gewicht:
83,6 kg
Durchmesser: 58cm
Signalstärke: 1W
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3 November 1957
Hündin Laika(Kläffer)
Trägersonde: Sputnik 2
1958 Affe Gordo erster
Primat im Weltraum
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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.
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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
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3 März 1972 Pioneer-Sonden 10 u.11 Flug zum
Jupiter und Saturn (Plakette als Botschaft für
Außerirdische)
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20.07.1976 Viking-Sonde erreicht Mars
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12.04.1981 das Space Shuttle
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24.04.1990 das Weltraumteleskop Hubble
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20.11.1998 größtes Raumfahrt-Projekt die ISS
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04.01.2004 Landung des Mars Rover Spirit
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