Nutzung von Himmelskörpern
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Nutzung von Himmelskörpern Monika Müller-Jarosch Mondbilder ... Erste Siegener FrauenNachtLesung in der Nacht vom 21. auf den 22. Juni 1999 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 2 Mars der Wüstenplanet Pathfinder unterwegs in der Wüste ... 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 4 Mars Neptun der rote Planet der blaue Riese Saturn der Ringplanet Merkur der sonnennächste Planet Uranus kaum mit dem bloßen Auge sichtbar ... 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 7 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 8 Es ist Nacht ... Sternenhimmel unendlichen Weiten ... und da taucht er auf, unser Planet einzigartig ?! - grenzenlos schön !! 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung Wir ... 10 Die Erde Teil eines riesigen Ganzen! Zunächst im Zentrum unseres Denkens ... • Romantische Bezüge ... Erdscheibe Anaximander 600 v.Ch. Hand in Hand am Meer ... Sternschnuppen ... • jede Nacht zur selben Zeit am selben Ort? Geozentrisches Weltbild Erde als Kugel im Zentrum Ptolemäische Planetentheorie Fünf Sterne von diesen Tausenden von Sternen vollführen sehr merkwürdige Bewegungen am Himmel. 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 11 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 12 Systematik von Nikolaus Kopernikus Claudius Ptolemäus • Astronom, Mathematiker und Geograph aus Alexandria Heliozentrisches Weltbild ... Rückt die Sonne in den Mittelpunkt! • geb. um 100v.Ch. - letzter großer Naturwissenschaftler der Antike • deutscher Astronom geb. 1473 • Schöpfer des kopernikanischen Weltsystems: „De revolutionibus orbium coelestium“ • Hauptwerk: „großes astronomisches System“ mit der Erde als Kugel und Mittelpunkt der Welt im Zentrum des Universums! • Versuch des Nachweis mit selbstgebauten Instrumenten ... • Weltbild erreichte Europa im Mittelalter 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 13 15.06.99 „Und sie bewegt sich doch ...“ Siegener FrauenNachtLesung 14 Himmelskörper Durchbruch der Ideen von Kopernikus erst nach den Arbeiten von Sonne, Mond und Sterne ... Fixsterne dagegen sind selbst Sonnen, im Vergleich zu unserer Sonne allerdings unendlich weit entfernt. Viele dieser Fixsterne sind möglicherweise das Zentrum eines eigenen Sonnensystems mit Planeten und Monden, ähnlich wie in unserem Sonnensystem. Die nächste uns benachbarte Sonne ist so weit entfernt, daß das Licht dieser Sonne für uns nicht heller erscheint, als das von unseren Planeten reflektierte Licht unserer eigenen Sonne. Galileo Galilei geb. 1564 in Pisa Johannes Kepler Sonne und ihre Planeten ! ? und noch mehr ? geb. 1571 in Weil der Stadt (Landkreis Leonberg) ... Beschreibung der Planetenbahnen! 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 15 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 16 Himmelskörper Himmelskörper • Planetoiden (Asteroiden) = Gesteinsbrocken ... • • Sonne + 9 Planeten des Sonnensystems Unsere Planeten senden selbst kein eigenes Licht aus: Sie werden von der Sonne angestrahlt und reflektieren das Licht. Ein Planet steht im Sternbild Jungfrau, wenn der Planet, von der Erde aus betrachtet, vor dem Hintergrund dieses Sternbildes zu sehen ist. • • • • Monde ... die von einem möglicherweise zerstörten ehemaligen Planeten stammen könnten, der vielleicht zwischen Mars und Jupiter seine Bahn gezogen hat und die die Sonne zwischen Mars- und Jupiterbahn umkreisen. Sie sind zwischen 100 Kilometern und wenigen 100 Metern groß; > 6000! Abgelenkt von der Schwerkraft der Sonne verlassen einige dieser Asteroiden ihre Umlaufbahn und bewegen sich auf das Zentrum des Sonnensystems zu. Dabei kreuzen sie die Bahnen von Mars und Erde, stoßen viele dieser Gesteinsbrocken irgendwann mit den Planeten zusammen - im Durchschnitt nach zehn Millionen Jahren. Man schätzt, daß es etwa 1 000 die Erdbahn durchkreuzende Planetoiden mit Durchmessern von mehr als einem Kilometer gibt. Die meisten von ihnen sind Kandidaten für einen Zusammenstoß mit der Erde. • Kometen Siegener FrauenNachtLesung 17 Planeten des Sonnensystems Mein Vater erklärt mir jeden Sonntag unsere neun Planeten 15.06.99 Merkur Venus Erde Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto 7 Siegener FrauenNachtLesung 18 Größe und Lage der Planeten 9 • am Himmel sind von den Planeten unseres Sonnensystems nur die zu erkennen, die so hell sind, daß sie mit dem bloßen Auge sichtbar sind. Merkspruch für die Reihenfolge: Masse (Erde=1) 15.06.99 e zur Sonne in Millionen km 0,055 57,9 0,814 108,25 1 1AE = 149,6 0,107 227,9 317,89 778,3 95,18 1427,0 14,53 2870,3 17,13 4496,6 0,0025 5913,5 Siegener FrauenNachtLesung Dauer einer Sonnenumkreisung 58,0 T 245,7 T 365,26 T 687,0 T 11,86 J 29,46 J 84,01 J 164,8 J 247,7 J 19 • Abgesehen von Sonne und Mond gab es für die Menschen im Altertum fünf Planeten: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. • Zusammen mit Sonne und Mond kannten die Menschen früher also sieben "bewegliche Himmelskörper". • Zahl der Tage unserer Woche Masse [n*Erdmasse] 15.06.99 15.06.99 Transsaturnische Planeten 350 300 Jupiter 250 200 Planetoiden 150 • Tage (ursprünglich) nach den Planeten benannt (wobei Sonne und Mond früher als als Planeten angesehen wurde, weil man die wahren Verhältnisse ja nicht kannte). Ephemeriden (Gestirnstands-Tabellen). Dort können für jeden Tag die Position von Sonne, Mond und Planeten abgelesen werden! Masse über Entfernung Saturn 100 50 M VEM 0 Merkur 0 Venus 2000 Erde Mars Uranus 1781 Neptun Pluto 1846 1932 0 0 4000 6000 8000 Entfernung von Sonne Siegener FrauenNachtLesung 20 Idee „findiger Geister“ Lösungsprinzip Objekte des Sternenhimmels mit bekannter Position Wenn man sie nun kennt, die Ephemeriden ... • Ort ... Positionsbestimmung astronomische Ortsbestimmung • Weg ... Navigation Kursbestimmung in See- und Luftfahrt • Zeit astronomische Zeitbestimmung ... durch Standortbestimmung der Gestirne! 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 21 Unsere unbekannte Position/ Zeit 15.06.99 Nutzung des „Sternenhimmels“ Vorteile: • Verfügbarkeit naturgegeben • Sicherheit externe Manipulation ausgeschlossen! 15.06.99 Nachteile: • nur nachts ... 22 Instrumente • Sextant ... Winkelmessinstrument zur Bestimmung der „Höhe“ eines Gestirns Sechstelkreis - freihändig gehalten (Ausnahme: Sonnenbeobachtung) • Sichtabhängigkeit sternklare Nächte meist im Winter! Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 23 • Theodolit ... Instrument zur Messung von Horizontalwinkeln oft auch zusätzlich von Höhenwinkeln (Universalinstrument) 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 24 Satelliten - warum? Satelliten - wie? ? „runter vom Tisch“ Nachteile des Sternenhimmels eliminieren ... Jederzeit - an jedem Ort ... 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 25 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 26 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 28 wir sind nicht alleine ... Frei nach G. Orwell‘s „1984“ ... „big brother is watching us“ • Satellitensysteme GPS/ Glonass • „unsichtbare“ Zuschauer ... 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 27 Nutzungskonzepte! Satelliten ... • aktiv/ passiv • geostationär/ umlaufend • einzeln/ System • Relaisstationen/ Ortsbestimmung/ Fernerkundung 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 29 Ergebnis Revolutionieren des konventionellen Messens • Echtzeit-absolute Koordinaten • Echtzeit-relative Koordinaten • ohne gegenseitige Sicht • mit Horizontfreiheit Fernerkundung und digitale Bildverarbeitung zur Erfassung von Umweltparametern wegbereitend: Betrachtung der Sterne ... 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 31 15.06.99 Siegener FrauenNachtLesung 30
