Sonnenaufbau

Ein Steckbrief der Sonne:

Sonnenentfernung: 149.597.870 km = eine Astronomische Einheit (AE)
Sonnenradius: 696.011 km
Masse: 1,989 x 10³⁰ kg
mittlere Dichte: 1,408 g/cm³
Solarkonstante: 1,367 kW/m²
Leuchtkraft: 3,845 x 10²⁶ Watt
effektive Temperatur: 5776 °C
Oberfläche (wenn sie glatt wäre): 12.000 mal so groß wie die Erde
Normale Eigenumdrehung an den Polen: 31,3 Tage
Fixstern-Typ der Sonne: G1 (Gelber Zwerg)
Vermutetes Alter: genauso alt wie die Erde (ca. 4-5 Milliarden Jahre)
Ziel der Sonne: Sie fliegt, zusammen mit der Erde, auf den Fixstern Wega (Leier) zu.

Aufbau der Sonne:

Die Sonne ist in verschiedenen Schichten aufgebaut.
(Von innen nach außen:)

1. Der Kern:
Dieser ist ungefähr 15.000 mal so groß wie die Erde und hat eine Temperatur von ca. 15 Millionen °C. In dem Kern der Sonne wird durch Atomkern-Verschmelzung (Kernfusion) die gesamte Strahlungsenergie der Sonne erzeugt, ursprünglich in Form hochenergetischer Gammastrahlen.

2. Die Strahlungszone:
Sie reicht vom äußeren Rand des Kerns bis zu sieben Zehntel des Radius herauf. In dieser Zone arbeitet die Strahlungsenergie des Kerns sich in Form minder energetischer Röntgenstrahlung zur Oberfläche hin.

3. Die Konvektionszone:
Diese reicht vom äußeren Rand der Strahlungszone bis unmittelbar unter die Sonnenoberfläche. Hier können die Atomkerne des glühenden Fusions-Plasmas Elektronen an sich binden und somit die chemischen Merkmale von Gasen annehmen.

4. Die Photosphäre:
Sie ist die Sonnenoberfläche, von der aus die Erde mit Licht und Wärme versorgt wird. In dieser Schicht treten Sonnenflecken auf.

5. Die Chromosphäre:
In dieser Schicht lodern die Feuerfontänen, die aus der Photosphäre hochschießen (Protuberanzen).

6. Die Korona:
Die Korona ist als Strahlenkranz über der Photosphäre und der Chromosphäre zu sehen. Die Helligkeit dieser Schicht entspricht nur einem Millionstel der gesamten Sonnenhelligkeit. Von der Korona geht jener Strom dünner Sonnenmaterie in den Weltraum hinaus, welcher als Sonnenwind bezeichnet wird.

Die Korona:

Der Druck und die Temperatur nehmen zum Sonneninneren hin immer mehr zu.Dies sind die Bedinngungen für eine Kernfusion, wie sie oben kurz beschrieben wurde.
Die Strahlung der Sonne ist aus elektromagnetischen Teilchen zusammengesetzt.

(Die elektromagnetischen Wellen sind: Gammastrahlung, Röntgenstrahlung, ultraviolette Strahlung, sichtbares Licht, Wärmestrahlung (Infrarotstrahlung), Radiowellen
Die Teilchen sind: Protonen, Elektronen, Heliumkerne
Die Sonne ist aus verschiedenen chemischen Elementen zusammengesetzt. Sie besteht aus: 70% Wasserstoff, 28% Helium, 2% andere Elemente)

Oberflächenerscheinungen der Sonne:

Sonnenflecken:
Die eigentliche Entdeckung der Sonnenflecken war in den Jahren 1610 und 1611. Wer diese entdeckte ist bis heute ungewiss. Sonenflecken können so groß sein, dass sie schon mit bloßem Auge zu erkennen sind. Sonnenfleckengruppen können Dimensionen von 20 Erddurchmessern bekommen, was 300.000 km sind. Einige einzelne Sonnenflecken sind so klein, dass man sie gerade noch mit dem Teleskop erkennen kann. Andere können bis zu 60.000 km groß werden. Die Lebenszeit eines Sonnenflecks ist sehr unterschiedlich. Die meisten leben nicht länger als ein bis zwei Wochen; manchmal jedoch kann ein Sonnenfleck auch bis zu zehn Wochen leben.

Sonnenrotation:
Der Nachweis der Rotation wurde möglich, als die Sonnenflecken entdeckt waren, da die Flecken sich über die Sonnenscheibe bewegen. Die Sonnenflecken tauchen im Ostrand auf, erreichen nach einer Woche die Sonnenmitte und benötigen dann noch eine weitere Woche um bis zum Westrand der Sonne zu gelangen. Damit ist bewiesen, dass die Rotation der Sonne knapp einen Monat dauert. Da die Sonne ein Gaskörper ist und somit nicht wie ein fester Körper rotiert, sondern ein komplexes Rotationsverhalten aufzeigt, wird das genaue Rotationsverhalten noch heute erforscht. Die mittlere Rotationszeit beträgt 27 Tage, daraus folgt, dass die Rotationsgeschwindigkeit 1,8 km/sec für die mittleren Breiten beträgt. Am Sonnenäquator beträgt die Rotationsgeschwindigkeit etwa 2,0 km/sec. Die Rotationsgeschwindigkeit der Erde beträgt am Erdäquator 0,5 km/sec, woraus folgt, dass die Rotationsgeschwindigkeit der Sonne wesentlich höher ist, als die der Erde.

Protuberanzen:
Protuberanzen sind Feuerfontänen die aus der Photosphäre hochschießen. Diese sind wahrscheinlich die eindrucksvollsten Erscheinungen der Sonnenoberfläche. Viele dieser Gaswolken können über mehrer Monate überdauern, wobei andere nur wenige Stunden vorhanden sind. Auch die Größe solcher Protuberanzen ist sehr unterschiedlich.

Quellen:
- "Unsere Sonne - ein rätselhafter Stern?" von John Gribben; Verlag: "Birkhäuser"
- "Die Sonne" von Wolfgang Mattig; Verlag: "Verlag C. H. Beck"
- "Sonne, Monde und Planeten" von Erhard Keppler; Verlag: "R. Riper & Co. Verlag"
- "Astronomie"; Verlag: "Volk und Wissen"

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Saturn

Saturnposter

Raumfahrt

Raumfahrt

Geschichte der Raumfahrt

1232 Chinesen starteten erste Rakete
04.10.1957 UdSSR startete ersten Satelliten, Sputnik 1. Ist ein Radiosender in Aluminiumkugel der Pieptöne von sich gab. Tausende Menschen hielten nach ihm Ausschau.
03.11.1957 UdSSR startete Sputnik 2 mit erstem lebenden Passagier (Hündin Laika) an Bord, die diesen Flug nicht überlebte.
18.05.1959 Miss Baker und "Monkeynaut" Able wurden als erste Primaten die lebend geborgen wurden von der USA in den Weltraum geschickt.
04.10.1959 Die Sowjetunion startete Luna 3. Sie umkreiste den Mond und funkte die ersten Fotos von der Rückseite des Mondes zur Erde.
12.04.1961 Die Sowjetunion schickte den ersten Menschen(Jurij Gagarin) an Bord der Wostock 1 in den Weltraum. Er umkreiste die Erde einmal in einer Stunde und 48 Minuten, wurde als Held wieder empfangen und kehrte nie in den Weltraum zurück.
05.05.1961 Der erste Amerikaner im Weltraum war Alan B. Shepherd. Er umkreiste die Erde. nicht, sondern kehrte nach 15 Minuten aus dem Weltraum zurück.
20.02.1962 Erster Amerikaner auf der Erdumlaufbahn war John Glenn in der Raumkapsel Friendship 7. Seine Erkundungsreise dauerte 5 Stunden.
10.07.1962 Der erste Nachrichtensatellit wurde in den Weltraum geschickt. Er übermittelte Live-Fernsehbilder von Amerika nach Europa.
27.09.1962 Die USA schickte Mariner 2 auf die erste Mission zur Erforschung anderer Planeten unseres Sonnensystems. 109 Tage später flog sie an der Venus vorbei und sendete Daten über die Oberflächentemperatur zur Erde. Drei Wochen später ging der Kontakt verloren.
16.06.1963
Die Sowjetunion schickte als erste Frau Valentina Tereschkowa ins All. Mit der Wostok 6 umkreiste sie in drei Tagen 48mal die Erde.

18.03.1965 Der sowjetische Kosmonaut Alexje Leonow unternahm den ersten Weltraumausflug. Mit einem Luftschlauch war er mit dem Raumfahrzeug verbunden. Da sich sein Raumanzug dehnte, hatte er beim Einsteigen Probleme.
03,06.1965 Den ersten amerikanischen Raumausflug unternahm Ed White.
21.12.1968 Die USA schickte den ersten Menschen auf die Mondumlaufbahn. Die USA sendete erste Live-Fernsehbilder von der Mondoberfläche
16.07.1969 Die USA startete mit der Apollo 11 die erste Mission die Menschen auf den Mond bringen soll. Am 20.06. hinterließen Neil Amstrong und Buzz Aldin die ersten menschlichen Fußspuren auf dem Mond. Neil Amstrong gab den legenderen Satz: "Ein kleiner Schritt für mich, aber ein großer für die Menschheit" von sich.
02.03.1972 Die USA startet Pioneer 10, eine Raumsonde die im Vorbeifliegen den Jupiter fotografieren soll. Er sollte mindesten 10 Jahre fliegen und ist noch heute unterwegs.
07.12.1972 Die USA startete Apollo 17, das letzte Raumfahrzeug das Menschen zum Mond bringt. Die Mission stellte viele Rekorde auf. Mit zwölf Tagen war sie die längste Apollo-Mission; sie blieben mit 75 Stunden die längste Zeit auf dem Mond; das Mondauto unternahm weitere Fahrten als zuvor, es wurden Gesteinsbrocken mit zur Erde gebracht.
14.05.1973 Die USA startete Skylab 1, Amerikas erste bemannte erdumkreisende Raumstation. Ihre Wissenschaftlichen Instrumente konnten von selbst Versuche durchführen. Die Astronauten führten aneinander Experimente durch um zu testen, wie sich der menschliche Körper dem Weltraum anpaßt.
17.06.1975 Die Raumfahrer der USA und der Sowjetunion dockten ihre Raumfahrzeuge aneinander. Dies war eine freundschaftliche Geste nachdem sich die Länder stets als Rivalen im Weltraum betrachtet hatten.
24.12.1979 Europa startete die erste Ariane-Rakete in Südamerika. Die unbemannte Aktion wurde ein voller Erfolg.
12.04.1981 Die USA startete ihre Raumfähre Columbia genau 20 Jahre nach dem Flug Jurij Gagarins. Das erste wiederverwendbare Raumfahrzeug umkreiste 36 mal die Erde. und landete anschließend sicher.
24.06.1982 Der Franzose Jean-Loup Chrétien flog als erster Europäer an Bord des sowjetischen Sojus T-6 in den Weltraum. Er besuchte die Raumstation Sajut 7.
18.06.1983 Die USA schickt die erste Amerikanerin in den Weltraum. Dr. Sally Ride war beim siebten Shuttle-Flug an Bord der Challenger.

17.07.1984 Swetlana Sawitska unternahm als erste Frau einen Weltraumausflug. Mit der T-12 war sie zum zweitenmal im Weltraum.
28.01.1986 Die US-Fähre Challenger explodierte 73 Sekunden nach dem Start. Alle sieben Besatzungsmitglieder, darunter auch eine Lehrerin die, die Schüler aus dem Weltraum unterrichten sollte kamen dabei ums Leben.
19.02.1986 Die Sowjetunion startete das Hauptstück der Raumstation Mir. Sie kann von mehreren Raumschiffen gleichzeitig besucht werden.
21.12.1988 Die sowjetischen Kosmonauten Wladimir Titow und Musa Manarow verbrachten ein Jahr in der Weltraumstation Mir. von Zeit zu Zeit wurden sie von anderen Besatzungen besucht.
18.05 1991 Die erste britische Kosmonautin, Helen Sharman, flog mit der russischen Sojus T-12. Sie führte in der Raumstation Mir Experimente durch.

Das leben im Weltraum mit der Schwerelosigkeit

Im freien Fall heben sich Fallgeschwindigkeit und Schwerkraft auf. Auf der Erdumlaufbahn befindet sich ein Objekt immer im freien Fall und damit in Schwerelosigkeit. Die Schwerelosigkeit beeinflusst das Leben im All sehr. Die Wissenschaft sah anfangs der Schwerelosigkeit mit sehr viel Respekt entgegen, aber die Astronauten werden damit inzwischen gut fertig und bezeichnen sie sogar als eines der schönsten Erlebnisse der Raumfahrt. Ein kleiner Stoß genügt um sich von der einen Seite der Rakete zur anderen zu bewegen, wenn der Stoß allerdings zu kräftig ausfällt knallt man gegen die gegenüberliegende Wand. Ein Problem der Schwerelosigkeit ist zum Beispiel, daß kein Gegenstand dort liegen bleibt wo man ihn hinlegt es sei denn man klebt ihn fest. Dieses Problem wurde mit Klettverschlüssen gelöst. Fast jeder Gegenstand in einer Rakete hat einen Klettverschluss. Anfangs ernährten sich die Astronauten aus Tuben. Heute können sie so ziemlich alles zu sich nehmen. Das Essen wird besonders behandelt: Damit es zusammenklebt gibt es meistens Sauce zum Essen. Da gemahlener Pfeffer und Salz im Weltraum sich in der Luft verteilen würden, würzen die Astronauten mit Pfeffer- und Salzsaucen. Die Raumfähren führen kein Wasser mit sich. Bei der elektrochemischen Verbindung von Wasserstoff und Stickstoff, die zur Stromerzeugung genutzt wird, entsteht als Nebenprodukt Wasser. Da sich das Wasser in der Schwerelosigkeit nicht gießen läßt, bereitet das Anrühren von Trockennahrung, das Trinken und das Umfüllen in andere Behälter große Schwierigkeiten. Die Astronauten lösen dieses Problem mit Ansaugen der Flüssigkeit durch einen Strohhalm und durch das Abklemmen mit einer Klammer. In die Nahrung gelangt das Wasser durch spezielle Anschlüsse. Anschließend können die Astronauten das Essen erhitzen. Nun kann der Astronaut es sich schwebend zum Essen bequem machen. Am dazu zur Verfügung stehenden Tablett gibt es viele Befestigungsmöglichkeiten für das Essen. Ein Riemen ist zum Befestigen des Tabletts am Bein gedacht. Die leeren Eßbehälter landen im Müll. Finger, Löffel, Scheren, Besteck und Arbeitsfläche säubern die Astronauten mit Tüchern, die in Desinfektionsmittel getränkt sind. Staubsauger vervollständigen die Reinigung. Da sich Essensreste in Ecken und Winkeln einnisten können die unzugänglich sind, wird auf Sauberkeit großer Wert gelegt. Die WC's werden durch Luftstrom betrieben. Die Ausscheideprodukte und das Papier werden in Behälter gesaugt. Am Ende wird der Behälter zum Weltraum hin geöffnet und der Inhalt trocknet aus. So wird er zur Erde. mit zurückgenommen. Zum Händewaschen gibt es eine Kugel in die man die Hände steckt. Es wird Wasser versprüht und wieder abgesaugt. Waschlappen werden mit einem Handsprühgerät befeuchtet. Rasieren mit Schaum und Wasser ist unproblematisch, da die Bartstoppeln am Schaum klebenbleiben. Jeder Astronaut besitzt eine eigene Zahnbürste. Zahncreme wird imprägniert und nach dem Gebrauch weggeworfen. Aus dem Problem der Wasserentsorgung kann man allerdings nicht nachspühlen. Die Tätigkeit die an Bord wohl die wenigsten Problem verursacht ist das schlafen. Manche Astronauten ziehen sich zum Schlafen in Kojen im Mitteldeck oder in Schlafsäcke zurück, andere greifen zu Schlafmasken und hängen sich in einer Ecke der Fähre fest. Diejenigen die es vorziehen in der Luft zu schweben wickeln sich Kissen um den Kopf , für den Fall, daß sie mit einem anderen Astronauten zusammen stoßen. Wenn alle schlafen, steuert die Rakete sich selbst, ein Astronaut behält dabei Kopfhörer auf, um Kontakt zur Erde zu behalten. Beim Blick aus dem Fenster sieht man einen schönen Sonnenaufgang. Einen von 16 in 24 Stunden. Die gesamte Raumfähre ist mit Handgriffen und Fußhaken ausgestattet, damit man sich weiterbewegen kann.

Satelliten

Wenn man einen Körper abschießt, bewegt er sich nicht in gerade Richtung vorwärts, sondern beschreibt eine Kurfe und fällt auf die Erde. Damit die Kurfe der, der Erdkrümmung entspricht, muß die Geschwindigkeit des Körpers 7,9 Meter pro Sekunde betragen. Nun würde der Körper nicht mehr auf die Erde fallen und man hätte einen Satelliten geschaffen. Im Bereich der Erdatmosphäre ist dies allerdings nicht möglich da der Satellit durch die Erdatmosphäre gebremst würde und so die Krümmung der Erde nicht mehr der seiner Flugbahn entsprechen würde und er würde auf die Erde knallen. Durch den Luftwiderstand würde der Satellit erwärmt werden und verglühen, deshalb läst man Satelliten nur außerhalb der Erdatmosphäre kreisen. Je weiter der Satelit von der Erde entfernt ist um so langsamer muß er sich bewegen. Eine der für uns wichtigsten Erfindungen der Raumfahrt sind die Satelliten. Sie beeinflussen unser tägliches Leben. Nachrichten, Fußballspiele in anderen Ländern und Telefongespräche werden über Satelliten Übertragen. Des weiteren navigieren sie Schiffe und können frühzeitig Schäden in der Umwelt erkennen. Gegenwärtig befinden sich ca. 400 Satelliten im Weltraum.
Alle Satelliten brauchen Energie, die über Solarzellen aus dem Sonnenlicht gewonnen wird. Die meiste Energie wird dazu verwendet die Signale, die die Satelliten empfangen zu verstärken und sie auf die Erde zu senden.
Viele Nachrichtensatelliten werden auf eine Umlaufbahn von 36 000 km über dem Äquator gebracht. Hier brauchen sie genau einen Tag um die Erde zu umkreisen. Da der Planet genau die gleiche Zeit zu einer Umdrehung braucht, scheint der Satellit stationär zu sein. Daher können zum Beispiel Fernsehschüsseln immer auf den gleichen Punkt gerichtet sein.
Der erste Kommunikationssatellit, Telstar 1, wurde 1962 von den USA gestartet. Er machte Live-Übertragungen von Fernsehbilder von Amerika nach Europa. Er konnte 600 Telefongespräche gleichzeitig übertragen. Die jüngsten Satelliten können 30 000 Telefongespräche gleichzeitig bewältigen
Aber Satelliten beobachten auch die Erde und können so die Qualität von Ernten erkennen und unter der Erde Öl erkennen.
Meteosat ist Europas wichtigster Wettersatellit. Er liefert Bilder die wir in der Fernsehvorschau sehen.
ERS-1 ist einer der höchst entwickelten Satelliten der Welt. Er wurde 1991 von der Europäischen Weltraumorganisation gestartet, weil die Sorge um die Umwelt wuchs. Eine Reihe der Umweltsatelliten werden dazu verwendet, Wetterentwicklungen, Temperaturen, Windgeschwindigkeiten, Höhe der Wolken- und Meeresströme zu messen, Mineralien und Wasser ausfindig zu machen, Tierwanderungen zu beobachten, die Industrielle Verschmutzung und das Urwaldsterben zu bemessen und sogar um die Größe des Ozonlochs zu bestimmen. Umweltsatelliten sind mit vielen verschiedenen Instrumenten ausgerüstet um sehr differenzierte Ergebnisse abliefern zu können. Oft machen Satelliten nicht nur Bilder von der Erde wie wir sie sehen, sondern auch Bilder mit Infrarotkameras. Sie können Wolken durchdringenn und so infrarot Währmestrahlungen orten. Mit solchen Bilder können wir die Temperaturen der Erde analysieren. Andere Instrumente indentifizieren chemische Bestandteile der Atmosphäre. Sie werden für die Registrierung der Luftverschmutzung, des Treibhauseffektes und des Ozonlochs genutzt.

Satellitenteleskope

Satellitenteleskope haben unsere Vorstellung vom Weltraum extrem verändert, weil sie
nicht durch die trübe Schicht unserer Erdatmosphäre blicken müssen. 1990 wurde das
riesige Hubble-Raumteleskop mit der Space Shutle gestartet. Es sollte siebenmal tiefer
in den Weltraum blicken als man es bis damals konnte. Probleme mit den riesigen
Spiegeln bewirkten jedoch, daß es nicht ganz so gut arbeitete wie geplant.

Krieg und Weltraum

Man nimmt an, daß zwei drittel der gesamten Satelliten militärischen Zwecken dienen. Ohne ihre Hilfe könnten große Armeen Kriege nicht mehr gewinnen. Spionagesatelliten entdecken feindliche Ziele und Bewegungen von Truppen. Die besten Teleskope können aus einer Entfernung von 160 Kilometern Gegenstände ab 10 cm Durchmesser erkennen. Nachrichtensatelliten ermöglichen es Kommandeuren, unmittelbar zu ihren Männern an der Front zu sprechen wenn sie selbst woanders sind. Frühwarnsysteme entdecken feindliche Raketen schon wenige Sekunden nach dem Start.

Raumsonde

Raumsonden sind unbemannte Raumflugkörper zur Erforschung der Planeten und der Sonne. Missionsziele können zum Beispiel der Vorbeiflug, das Einschwenken in eine Umlaufbahn oder die Landung auf dem Zielobjekt sein. Raumsonden ermöglichen Beobachtungen, die von der Erde aus nicht möglich sind. So lieferte beispielsweise 1959 die Mondsonde Luna 3 die ersten Bilder von der erdabgewandten Seite des Mondes. Solche Beobachtungsmissionen liefern die Planungsgrundlagen (Landeplätze, atmosphärische Verhältnisse etc.) für Missionen, die eine Landung (bemannt oder unbemannt) auf dem jeweiligen Planeten vorsehen.

Raumstationen

Die USA und die ehemalige Sowjeunion brannte darauf zu erfahren wie lange Menschen im Weltall leben können. Es wurden Pläne zu kreisende Stationen entworfen, die von bemannten Missionen besucht werden könnten. Um die Energieversorgung zu sichern, wurden Sonnensegel eingesetzt. Zuerst startete die Sowjetunion Saljut 1. Zwei Jahre darauf startete die USA die Raumstation Skylab.

Gefahren im Weltraum

Weltraummüll

Mit der Entsendung von Millionen von künstlichen Objekten in die Umlaufbahn hat die Menschheit begonnenden Weltraum zu verschmutzen, und damit eine Gefahr für die Raumfahrt zu schaffen. Die Verschmutzungen ziehen sich von ausrangierten Satelliten und Raketenschutzschilder über abgetrennte Raketenstufen bis hin zu Farbsplittern. Ein Farbsplitter der sich entgegengesetzt der Fahrtrichtung der Space Shuttle bewegt, das eine Geschwindigkeit von 57000km/h erreicht hat, hätte eine so große Energie, daß er ein Fenster zertrümmern könnte. Dabei würde der Druck aus der Mannschaftskabine entweichen, was für die Besatzung den Tot bedeuten könnte.

Van Allen-Gürtel

Die Erde. ist von zwei Strahlengürteln umgeben, die aus atomaren Teilchen bestehen, die vom Magnetfeld der Erde. angezogen wurden. Sie wurden nach dem Wissenschaftler benannt der sie entdeckte.Die Gürtel umschließen die Erde in einer Höhe von 3000 und 22000 km. Es ist gefährlich sich längere Zeit in diesem Bereich aufzuhalten. Für die Raumfahrt können diese Bereiche aufgrund der hohen Strahlendosis und möglicher Störungen von Instrumenten u.ä. zu Gefährdungen führen.

Weltraumreisen

Bei der Beschleunigung der Raketen werden die Astronauten mit sehr hohen Kräften belastet. Mit dem erreichen des Weltraumes hört die Wirkung dieser Kräfte auf und die Schwerelosigkeit tritt ein. Ohne strenges Training und medizinische Untersuchungen kann dies sehr gefährlich werden. Bei der Landung wird der Körper wiederum sehr belastet. Die nach der Landung wieder wirkende Anziehungskraft der Erde kann bei Menschen die lange Zeit an die Schwerelosigkeit gewöhnt waren zu Gesundheitschäden führen.

Raketen

Raketen

Start einer Rakete

Eine Rakete wird durch das Rückstoßprinzip angetrieben. Der Brennstoff und ein Stoff zur Freisetzung von Sauerstoff, der zur Entzündung benötigt wird, werden im Raketentriebwerk gezündet. Die Gase entweichen durch eine Drüse am Ende des Triebwerkes. Sie dehnen sich aus und versetzen der Rakete dadurch einen Stoß. Sie bewegt sich entgegengesetzt der Richtung in die sich die Gase ausdehnen. Durch diesen Antrieb fliegt die Rakete gerade aus. Gelenkt wird die Rakete von Kreisel- und Computerleitsystemen.

Moderne Raketen werden mit Flüssigtreibstoff, wie zum Beispiel mit Kerosin oder Paraffine, betrieben. Bei der Verbrennung von Brennstoff und Sauerstoff entwickelt sich der Schub. Damit die Brennstoffe in flüssiger Form vorliegen muß man sie kühlen. Die Brennstoffe werden von der Vorratskammer in die Brennkammer geleitet und dort vermischt und entzündet. Einige Gase werden Hypergole genannt, weil sie sobald sie in Kontakt miteinander kommen, sich in einer explosiven chemischen Reaktion selbst entzünden.
Das Space Shuttle besitzt einen besonderen Antrieb. Es wird mit flüssigen und festen Treibstoffen betrieben. Die drei Haupttriebwerke werden mit flüssigem Treibstoff betrieben, während die zwei Zusatzraketen, die an beiden Seiten des Shuttles befestigt sind, mit festem Treibstoff betrieben werden.

Rückkehr zur Erde
Vor dem Bau des Space Shuttle kehrten die amerikanischen Astronauten nur mit einem Teil des ursprünglichen Raumschiffes zurück zur Erde. Die russischen Kosmonauten benutzen dieses System noch immer. Durch die Reibung mit der Luft beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre kommt es durch die hohe Geschwindigkeit zu starken Erhitzungen. Das Raumschiff muß dabei Temperaturen bis zu 1000°C abhalten. Gleich nach dem Wiedereintauchen wird das Raumschiff durch Fallschirme gebremst. Die amerikanischen Astronauten landeten im Meer, die sowjetischen landen auf dem Land, wobei sie mit Rückstoßraketen ihren Fall bremsen, um nicht so hart aufzukommen. Bodenmanschaften sind schnell zur Stelle, um der Besatzung zu helfen, die wegen der langen Schwerelosigkeit sehr schlecht auf den Beinen sein kann.

Die Mehrstufenrakete

Um einen künstlichen Satelliten auf eine Umlaufbahn zu bringen, muß eine Rakete eine Geschwindigkeit 28,800 km/h erreichen um die Erdanziehungskraft zu überwinden. Da diese Geschwindigkeit ein Triebwerk alleine nicht aufbringen kann, muß man mehrere Triebwerke hintereinander anbringen. Diese einzelnen Teile nennt man Stufen, daher das Wort Mehrstufenrakete. Sie werden aufeinander gesetzt oder seitlich an der Rakete befestigt. Die meisten Raketen haben drei Triebwerke, die nacheinander gezündet werden und die Rakete immer mehr beschleunigen. Wenn ein Triebwerk ausgebrannt ist, wird es abgeworfen damit die Rakete leichter wird und damit besser beschleunigen kann. Die erste Stufe brennt drei Minuten. In dieser Zeit verlässt die Rakete die Atmosphäre. In den nächsten zwei Minuten bekommt die Rakete einen Horizontalimpuls. Die dritte Stufe wird gezündet und die Rakete wird auf Kreiselbahngeschwindigkeit beschleunigt. Das passiert in den nächsten zwölf Minuten nach dem Zünden der dritten Stufe.
Das Space Shuttle hat einen großen Tank und zwei Feststoffraketen. Diese Raketen sorgen während der ersten zwei Minuten des Fluges für den Antrieb. Sie fliegen mit Fallschirmen zur Erde. zurück, werden repariert, und für den nächsten Flug erneuert. Die Flüssigtreibstoffmotoren brennen noch weitere sechs Minuten. Nun hat das Space Shuttle die Umlaufbahn erreicht und der leere Tank fällt ab. Manchmal werden noch kleinere Raketen gebraucht um genau zur richtigen Umlaufbahn zu gelangen. Den größten Teil einer Rakete nimmt der Treibstofftank ein.

Das Space Shuttle

Das Space Shutle ist eine der bekanntesten Raketen. Es ist eine der wenigen Raketen die fast vollständig wiederverwendbar sind. Die Idee zu dem Space Shutle entstand im Jahr 1972 in den USA. Sie sollte 1978 in den Dienst gestellt werden und über 50 Flüge pro Jahr machen, das sollte Weltraumflüge zur Routine machen. Am 12. Aprill 1981 startete dann die erste Space Shutle in den Weltraum. Der Haupteil der Rakete besteht aus der Raumfähre, die ähnlich wie ein Flugzeug aufgebaut ist. Gestartet wird das Space Shutle wie eine Rakete, aber es landet wie ein Flugzeug auf einer Rollbahn. Die Länge des Flugkörpers beträgt 37,2m, die Spannweite 23.8m. Im vorderen Teil, der eine Druckkabine aufweist, ist Platz für 8 Personen. Das obere Flugdeck hat große Ähnlichkeit mit dem eines Verkehrsflugzeuges, verfügt aber über mehr Kontrolleinrichtungen. im hinteren Teil befinden sich die Kontrollgeräte. Im hinteren Teil des oberen Flugdecks befinden sich die Geräte die zur Aussetzung von Satelliten benötigt werden. Das untere Deck dient der Besatzung und besteht aus Küche, Toilette und Schlafraum. Der größte Teil der Raumfähre besteht aus der Nutzlastfläche auf der das Space Shutle 29 Tonnen auf die Umlaufbahn transportieren und 14,5 Tonnen wieder mit zurücknehmen kann. Im hinteren Teil befinden sich die Haupttriebwerke, die während der Startphase benutzt werden. Um das Space Shutle im Weltraum zu bewegen, setzt man kleine Raketen ein.
Das Space Shutle wird von 5 Computern, die miteinander vernetzt sind, gesteuert. Vier von ihnen fliegen die Space Shutle gleichzeitig, wobei sie sich gegenseitig kontrollieren.
Mit dem Space Shutle kann man zu kaputten Satelliten fliegen und sie vor Ort reparieren oder zur Erde zurück bringen. Auf dem Space Shutle haben drei Satelliten Platz die nacheinander im Weltraum ausgesetzt werden können. Das Space Shutle ist nicht vollständig wiederverwendbar.
Kurz vor der Umlaufbahn wird der letzte Treibstofftank abgesprengt und verglüht in der Atmosphäre. Das Space Shutle ist nicht so zuverlässig wie ein Verkehrsflugzeug. 1986 explodierte ein Space Shutle kurz nach dem Start wobei die gesamte Besatzung ums Leben kam. Statt wie erwartet kann das Space Shutle statt 50 nur 10 Flüge im Jahr machen.
In Zukunft soll das Space Shutle Teile für die "Internationale Raumstation Freedom" in den Weltraum bringen und zusammenbauen. Sie soll Material und Menschen zur Raumstation bringen, des weiteren wird sie Teleskope in der Umlaufbahn aussetzen, die von nachfolgenden Space Shutle Mannschaften überwacht werden sollen.

Pluto

Pluto - Der seltsame Außenseiter

Physikalische Daten

Die Entdeckung des Pluto im Jahre 1930 war eher Zufall.
Der Astronom Clyde Tombaugh stellte Fotoplatten des Sternhimmels her.
Auf einer Weitwinkelaufnahme, die bei einstündiger Belichtung 160.000
punktförmige Sterne zeigt, entdeckte er einen kleinen
Lichtpunkt, der sich vor dem Sternenhimmel ein Stück
nach vorn bewegt hatte und das auf der Aufnahme
aus diesem Grund verwischt erschien. Mit bloßem
Auge ist der sonnenferne Wanderstern nicht zu erkennen
und selbst in den größeren Teleskopen zeigt er sich
nur als kleines Pünktchen. Da man bei Neptun
Bahnstörungen festgestellt hatte, waren neue
Berechnungen angestellt worden und Pluto
befand sich lediglich zwei Grad von
dem Ort entfernt, den der Amerikaner Lowell
errechnet hatte. Dennoch – inzwischen sind sich die
Wissenschaftler einig, dass Pluto unmöglich einen
so riesigen Planeten wie Neptun beeinflussen kann.
Bis in die 70er Jahre war man davon ausgegangen, dass Pluto
eine Größe von ungefähr 6000 km haben mußte,
doch inzwischen weiß man, dass sein Umfang kümmerliche
2324 km beträgt, damit ist er kleiner als der
Erdmond (3476 km). Seine Masse beträgt nur
1/400 der Erdmasse.

Seine mittlere Dichte
beträgt 2 g/cm³, die doppelte Dichte des
Wassers, also muß er zu einem großen Prozentsatz
aus Gestein bestehen. Über Plutos Aufbau läßt
sich nur spekulieren, da er als einziger Planet noch
keinen Besuch von der Erde hatte. Patrick Moore
geht davon aus, dass er einen Kern aus Silikaten besitzt, der
von einem dicken Eismantel umgeben ist. Durch eine
Sternbedeckung konnte eine dünne Atmosphäre nachgewiesen
werden, die vermutlich aus Methan, Stickstoff oder
einer Mischung besteht. Das Eigenartigste an Pluto ist
seine exzentrische Umlaufbahn, die eher an die Bahn
eines Kometen als eines Planeten erinnert.
Während seines Perihels befindet sich Pluto ein gutes
Stück innerhalb der Neptunbahn, aber die beiden
werden niemals aufeinanderprallen, da Plutos Bahn um
ganze 17 ° geneigt ist. 1989 befand er sich an
seinem sonnennächsten Punkt und erst am
11. 02. 1999 wurde er wiederder äußerste Planet unseres
Sonnensystems. Für eine Rotation um die eigene Achse braucht
er nur 6 Tage 9 Stunden, für einen Umlauf um die Sonne
hingegen geschlagene 248 Jahre. Seine Rotationsachse
ist um 122° geneigt. Die durchschnittliche
Oberflächentemperatur des Pluto beträgt –230 ° C.
Während seiner sonnenfernen Zeit, in einer Entfernung von 7,3
Milliarden km, wird es auf dem kleinen Kerl so bitterkalt, dass
seine eigene Atmosphäre auf ihn herabschneit. Pluto gibt den
Wissenschaftlern die meisten Rätsel auf. Man
war davon ausgegangen, dass sich in Sonnennähe die
erdähnlichen, festen Planeten, in Sonnenferne dagegen die
jupiterähnlichen Gasriesen formen würden, da das Gas
erst in den äußeren Regionen flüssig wird. Wie läßt
sich nun die Existenz eines kleinen, festen,
sonnenfernen Planeten erklären? Es existieren die
exotischsten Theorien. Eine davon besagte, dass
Pluto ein entflohener Mond des Neptun ist. Dafür
spricht, dass sich die Bahnen der beiden
überlappen und Pluto von Größe und Aussehen
her der Zwillingsbruder des Neptunmondes



Triton ist. Heute hingegen glauben die Wissenschaftler,
dass Triton einst eine ähnliche Bahn besaß wie
Pluto und schließlich von Neptun eingefangen wurde.
Auch mutmaßt man, dass Pluto eine Art Überbleibsel
ist, dass sich aus der überschüssigen Materie
zusammenballte, als das Sonnensystem entstand.
Doch inzwischen ist eine weitere Theorie auf
dem Markt, denn August 1992 entdeckten die
amerikanischen Astronomen David Jewitt und Jane Luu ein
Objekt, das weder in die Kategorie der Asteroiden noch der
Kometen paßte. Es wurde als Kuiper-Objekt bezeichnet und
besitzt eine Größe von 300 km. Da er sich innerhalb
der Plutobahn befindet, bezeichnet man ihn als "Transneptunier".
Seine elliptische Bahn um die Sonne wies verblüffende
Ähnlichkeit mit Plutos Bahn auf. Mittlerweile sind
ca. 90 Kuipers, darunter auch Kometen, bekannt und
es steht fest, dass sich jenseits der Plutobahn
eine ganze Ansammlung davon aufhält, der
sogenannte Kuiper-Gürtel. Nun rätseln die
Wissenschaftler, ob man Pluto tatsächlich noch als
Planet akzeptieren oder in die Familie der Kuipers eingliedern
sollte. Freilich wäre Pluto im Verhältnis zu den anderen
Kuipers ein ziemlich großes Familienmitglied, der bisher
Größte von allen. Jane Luu: "Wissenschaftlich gesehen
wäre es eleganter, Pluto zu den Kuiper-Objekten zu rechnen.
Denn dann hätten wir weniger Probleme mit der
gängigen Theorie, die die Entstehung der Planeten
beschreibt." Klarheit schaffen soll die Mission
Pluto-Kuiper-Express, ein Gemeinschaftsprojekt der
Amerikaner, Russen und Deutschen. Sie ist für den Anfang
des neuen Jahrtausends geplant und soll zwei identische
Flugkörper ins Plutosystem bringen, die einerseits den Planeten
und andererseits die Kuipers erforscht.

Der Mond des Pluto

1977 stellte sich heraus, dass Pluto, anders als Merkur
und Venus, kein einsamer Wanderer ist. Er wird von einem
Mond begleitet, den man Charon genannt hat, in der griechischen
Mythologie der Fährmann, der die Toten über den
Fluß der Unterwelt, Styx, rudert. Er besitzt einen
Durchmesser von 1270 km, also mehr als die Hälfte von Plutos
Durchmesser. Seine Masse beträgt 1/12 der Plutomasse.
Um seinen Herren einmal zu umrunden, braucht er
genau soviel Zeit, wie Pluto für eine Drehung um die
eigene Achse. Wenn man sich also auf dem Pluto
befindet, steht Charon bewegungslos am Himmel; sie
kreisen also wie eine Hantel auf der Plutobahn. Die
beiden werden von den Wissenschaftlern meist als
Doppelplanetensystem betrachtet, da Charon mehr
als halb so groß wie Pluto ist. Zum Vergleich: Das
Verhältnis Mond – Erde beträgt 1: 4. In den späten 80er
Jahren bedeckten Pluto und Charon einander
mehrfach, so dass die Astronomen zunächst Plutos, dann
Charons Spektrum bestimmen konnten. Nach dem
Spektrum zu schließen, hat Pluto eine Oberfläche aus
gefrorenem Methan und ein wenig Stickstoff,
während es auf Charon Anzeichen für Wassereis gibt,
auch wenn er keine Atmosphäre besitzt. Über
Pluto und Charon wird man wohl erst mehr erfahren,
wenn sich der Pluto-Kuiper-Express dem
System nähert. Bis dahin werden sich die
Planetenfreunde mit den Bildern
des HST zufriedengeben müssen.

Planet

PLANET

Ein Planet ist ein großer Himmelskörper, der von der Sonne oder einen anderen Stern angeleuchtet wird. d.h. das er nicht selber leuchtet, sondern nur dadurch so hell und sichtbar ist, weil er angeleuchtet wird. Er umkreist einen Stern, aber nicht irgendwie, sondern nach dem Keplerschen Gesetz in elliptischen Bahnen.

In unserem Sonnensystem umkreisen alle Planeten die Sonne. Diese heißen Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun (Pluto gehört nicht mehr zu den Planeten). Da die Planeten sich auf verschiedenen Bahnen befinden, brauchen sie unterschiedlich Zeit, die Sonne zu umkreisen. Die Erde ist viel näher an der Sonne als der Pluto, deshalb benötigt die Erde viel weniger Zeit, weil Planeten in Sonnennähe schneller sind, als wenn sie weiter weg wären. Uranus, Neptun und Pluto kann man mit dem bloßem Auge nicht sehen, die anderen Planeten konnte man schon seit dem Altertum sehen. Der kleinste Planet ist der Pluto und der größte Planet ist der Jupiter. Die Planeten sehen natürlich nicht gleich aus. Jupiter und Saturn haben Ringe, während die anderen nur "kugelförmig" sind ohne Ringe. Sie haben auch unterschiedliche Oberflächen und die Temperatur von den inneren Planeten ist ziemlich heiß ( Merkur, Venus, bei der Erde ist die Temperatur noch angenehm ) und die Temperatur der äußeren Planeten ist ziemlich kalt ( Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun, Pluto ).d.h. es schwankt zwischen Hunderten von Plusgraden und Hunderten von Minusgraden. Merkur, Venus, Mars (natürlich auch die Erde ) sind erdähnliche Planeten, wobei Saturn, Uranus, Neptun, Pluto ( und auch Jupiter ) zu den jupiterähnlichen Planten gehören. Alle Planeten, bei denen eine Rotation festgelegt wurde, drehen sich rechtsläufig um ihre eigen Achse. Die Zeit, die ein Planet braucht, um die Sonne einmal zu umkreisen, heißt Planetenjahr. In unserem Sonnensystem sind nicht nur Planeten, sondern auch Planetoiden. Sie sind kleine Planeten, die nur mit dem Fernrohr zu sehen sind. Planetoiden sind nicht einzelne kleine Planeten, sondern sie bestehen aus großen Gruppen und sie bewegen sich nach dem Keplerschen Gesetz auf elliptischen Bahnen. Sie halten sich fast ausschließlich zwischen Mars und Jupiter auf und umkreisen auch die Sonne. Insgesamt gibt es in unserem Planetensystem ( auch Sonnensystem genannt ) ca. 50.000 Planetoiden, die vermutlich durch die Zerstörung eines sogenannten Mutterplaneten entstanden sind.

Orientierung am Sternenhimmel

Mit dem bloßen Auge kann man am Himmel etwa 2400 Sterne sehen und man hat schnell die Orientierung verloren. Dabei ist es gar nicht so schwer, sich am Sternenhimmel zurechtzufinden. Man muß nur versuchen, ein paar bekannte Sternbildern zu erkennen, dann kann man sich Schritt für Schritt den Rest des Himmels erschließen.

Das bekannteste Sternbild ist der "Große Wagen" - auch "Großer Bär" genannt. Im Frühling steht der große Wagen um Mitternacht genau senkrecht über uns. Im Herbst steht er dagegen tief über dem Nordhorizont. Wenn man dieses Sternbild gefunden hat, kann man sehr leicht den Nordpolarstern finden. Man verlängert die Hinterkante des "Großen Wagens" fünf mal und trifft auf den Norpolarstern im "Kleinen Wagen". Dieser Stern markiert etwa (bis auf 0.75°) den nördlichen Himmelspol, das heißt den Punkt, um den sich der gesammte Himmel zu drehen scheint. Der Polarstern steht immer im Norden, deswegen orientiert man sich immer dach diesem Stern.

Eine gute Hilfe bei der Orientierung ist eine sogenannte "Drehbare Sternkarte". Damit kann man den Sternenhimmel zu jeder Jahreszeit und Nachtstunde bestimmen.

Am Rand der Karte stellt man das Datum und die Uhrzeit ein. Der Ausschnitt der auf der Karte nicht abgedunkelt ist, ist dann gerade zu diesem Zeitpunkt zu sehen. Die Karte ist jedoch nicht nur Zeitabhängig sondern auch vom Ort abhängig. Diese Standartkarte ist für die Sternbeobachtung von Berlin aus konstruiert und zeigt den Südlichen Sternnenhimmel. Man kann aber auch von jeder anderen Stadt Deutschlands Sterne beobachten, ohne größere Abweichungen zu bemerken.
Um die Position eines Sternes zu bestimmen, gebe ich die Höhe und den Azimut an. Die Höhe geht von 0-90°. 0° ist der Horizont und 90° der Zenit.
Der Azimut ist der Winkel gegen Süden. 0° = Süden, 90 ° = Westen.

Newton

Newton

1642 - 1727

Newton war ein genialer Mathematiker. Im Zusammenhang mit der Astronomie ist besonders das von ihm formulierte Gravitationsgesetz wichtig.

Neptun

Neptun - Der blaue Zwillingsbruder des Uranus

Physikalische Daten

Fast alles, was wir über Neptun wissen, verdanken wir der einzigen
Raumsonde, die sich ihm je genähert hat: Voyager 2. Sein Äquatorumfang
beträgt 48600 km; nachastronomischen Verhältnissen ist er von der
Größe her mit Uranus identisch. Seine mittlere Dichte beträgt 1.66 g/cm³.
Daran zeigt sich bereits, dass er massereicher ist als Uranus.
Tatsächlich bringt es der blaue Gasriese auf 17fache Erdmasse.
Ingewisser Hinsicht bilden Uranus und Neptun ein Zwillingspaar.
Es gibt zwar deutliche Unterschiede, aber sie sind einander ähnlicher
als allen anderen Planeten, obwohl sie wie Jupiter und Saturn zu den
jupiterähnlichen Planeten gehören. Jupiter und Saturn sind viel
größer und massereicher und bestehen zum
Großteil aus Wasserstoff und Helium.

Genau wie bei Uranus, kann auch bei Neptun über den Aufbau
nichts Eindeutiges gesagt werden. Es wird vermutet, dass er
hauptsächlich aus Eis besteht und einen Kern aus Silikaten besitzt.
Neptuns obere Atmosphäre besteht zu 85% aus Wasserstoff,
einem beträchtlichen Anteil an Helium und etwas Methan.

Als Voyager 2 sich der südlichen Hemisphäre des Planeten näherte,
erkannte sie neben flauschigen weißen Wolken einen riesigen Fleck
von der Größe der Erde , der sich auf einer südlichen Breite von 8°28'
befand. Er wird allgemein als der Große Dunkle Fleck (GDF)
bezeichnet, der zur Verblüffung der Forscher Ende 1994 verschwand.
Man hatte angenommen, es mit einem ähnlichen Phänomen zu tun zu
haben, wie es auf dem Jupiter existiert. Dort wurde nämlich
seit Jahrhunderten ein Großer Roter Fleck (GRF) beobachtet, ein
gigantischer Wirbelsturm, der immer wieder zurückkehrte.
Man vermutete auch bei Neptun ein Wirbelsturmsystem,
doch nun muß eine Erklärung gefunden werden, weshalb es so plötzlich
verschwunden ist. Der GDF dreht sich in über 18 Stunden
einmal gegen den Uhrzeigersinn um sich selbst und ändert
Form und Richtung ständig. Über ihm befinden sich weiße
Wolkenfetzen aus Methankristallen ("Methan-Zirrus") und
zwischen diesen und der eigentlichen Wolkendecke befindet sich
eine 50 km hohe, wolkenlose Schicht. Auf 24° südlicher Breite
befindet sich ein kleiner heller Fleck mit dem Spitznamen
"Tretroller". Ein zweiter dunkler Fleck existiert auf 55° südlicher Breite.



Die Windgeschwindigkeiten des Neptun sind wahrhaft
haarsträubend. Die Äquatorregion weist Geschwindigkeiten von bis zu
450 m/s in westliche Richtung auf; unter dem 50sten südlichen Breitengrad
rasen die Winde mit 300 m/s gen Osten. Im August 1998
erstellten Wissenschaftler des Nasa Infrared Telescope auf
dem Mauna Kea in Hawaii und Forscher des Hubble- Projekts
unter der Leitung von Lawrence A. Sromovsky einen Zeitlupenfilm
über Neptuns Rotation. Dabei fanden sie Stürme von
apokalyptischem Ausmaß, die zeitweise mit
Überschallgeschwindigkeit über den Planeten jagten. Das irdische
Wetter entsteht in Wechselwirkung mit der Energie, die die
Erde von der Sonne erhält. Neptun erhält 900mal weniger
Sonnenlicht und dennoch werden bei ihm derartig hohe
Windgeschwindigkeiten gemessen. Sromovsky: " Die
Wettermaschine des Neptun arbeitet im Vergleich zur irdischen
sehr effizient. Sie scheint fast vollständig ohne
Energie auszukommen!"

Auch die Flecken des Neptun wurden genau unter die Lupe
genommen. Seit dem Verschwinden des GDF ist ein weiterer
kleiner Fleck aufgetaucht, von dem man annahm, dass er sich zu
einem großen Sturmgebiet entwickeln würde. Stattdessen wird
er plötzlich wieder kleiner und schwächer. Sromovsky:
"Der Große Dunkle Fleck war ein riesenhaftes Phänomen, wie wir es
noch auf keinem anderen Planeten gesehen haben. Die Flecken des
Neptun kommen und gehen und anstatt sich zu größeren
Stürmen zusammenzubrauen, lösen sie sich einfach auf."

Der Planet wird parallel zum Äquator von Wetterbändern umgeben,
die nach Meinung einiger Forscher Ähnlichkeiten mit den
äquatornahen Wetterzonen der Erde besitzen könnten. In den
mittleren Regionen der südlichen Hemisphäre ist es kälter
als am Äquator und den Polen. Seine Atmosphäre weist eine
Temperatur von –190 ° C auf. Die Temperatur von Neptuns
Wolkendecke ist mit der des Uranus fast identisch, obwohl
Neptun mehr als 1600 Millionen km weiter von der Sonne
entfernt ist; der Planet besitzt also, wie Saturn und
Jupiter, eine starke interne Wärmequelle. Wie sie beschaffen ist,
ist noch ungeklärt.



Im Gegensatz zu Uranus besitzt Neptun keine ungewöhnlich hohe Achsenneigung;
sie beträgt lediglich 28°. Um sich einmal um seine
eigene Achse zu drehen, benötigt er nur 16 Stunden 7 Minuten. Dafür
braucht er für eine Sonnenumkreisung 165 Jahre.

Neptun strahlt im Radiobereich, wie erwartet. Sein Magnetfeld
war da schon überraschender. Die Magnetachse ist 47°zur Rotationsachse
geneigt und führt wie bei Uranus nicht durch das Zentrum des Neptun,
sondern ist um 10000 km verschoben. Allerdings ist das
magnetische Feld schwächer als das der anderen Riesenplaneten.
An den magnetischen Polen entdeckte Voyager helle Polarlichter.


Ringe und Monde des Neptun

Schon 1984 beobachteten die Astronomen R. Häfner und
J. Manfroid auf der Europäischen Südsternwarte in Chile das
Ringsystem des Neptun. Voyager 2 konnte diese Entdeckung bestätigen.
Die Sonde fand tatsächlich drei Ringe, allerdings nicht so deutliche
wie bei den anderen Gasriesen, und ein diffuses Band aus Materie,
ähnlich dem des Uranus. Am deutlichsten ausgeprägt ist der
Adamsring, der 62000 km entfernt von Neptun kreist.
Die Ringe wirken laut Patrick Moore "düster und gespenstisch".
Die Wissenschaftler vermuten, dass sie aus Methaneis
bestehen und durch die Sonneneinstrahlung in ein
teerartiges Produkt umgewandelt werden.

Bevor Voyager 2 Neptun erreichte, kannte man nur zwei seiner
Monde, Triton und Nereide. Triton wurde kurz nach der
Entdeckung Neptuns von Lassell gefunden und Voyager
bewies bald, dass der Neptunmond zu den
außergewöhnlichsten Satelliten gehört. Zum einen ist er 2700 km
groß, also größer als Pluto, zum anderen dreht er sich in
entgegengesetzter Richtung zur Rotation Neptuns.
Auch bei Jupiter und Saturn gibt es solche Monde,
doch bei diesen handelt es sich um eingefangene,
ungleichmäßige Asteroiden. Triton besitzt eine doppelt so
große Dichte wie Wasser, besteht also hauptsächlich
aus Stein. Seine Oberflächentemperatur beträgt -236° C, der
kälteste Wert, der bisher im Sonnensystem gemessen wurde.
Da seine Fluchtgeschwindigkeit 1,4 km/s beträgt, kann er
eine dünne Atmosphäre aus Stickstoff und Methan halten, die bis
ca. 6 km in die Höhe reicht. Der Luftdruck am Boden ist etwa 100.000mal
geringer als der auf der Erde. Die Winde in seiner
Atmosphäre gleiten mit 5m/s in
Richtung Westen.

Tritons Oberfläche ist abwechslungsreich. Sie ist
zwar überall mit Wassereis, gefrorenem Stickstoff und Methan
bedeckt, aber dennoch gibt es ein paar Krater und zahlreiche
Flüsse, die vermutlich mit Ammoniakwasser gefüllt sind.
Es wurden Eisvulkane und Stickstoff-Geysire gefunden. Bricht
ein Stickstoff-Geysir aus, wird die Materie, ein Gemisch
aus Stickstoff, Eis und Gas, mit einer Geschwindigkeit
von 150m/s in die Höhe geschleudert. Dadurch entstehen
bis zu 70 km lange Rauchwolken. Es gibt Ebenen, Seen
(natürlich gefrostet), Hügel und Spalten.

Der Südpol des Triton ist rosa, was laut Patrick Moore
auf gefrorenen Stickstoff und Schnee zurückführt. Da die
Jahreszeiten auf Triton sehr lang sind, herrscht
jetzt seit einem Jahrhundert Sommer auf dem Pol und es
gibt Anzeichen von Verdampfung. Seit Juni '98 ist auf
Triton "Hochsommer". James Elliot vom Massachusetts
Institute of Technology: "Seit dem Vorbeifliegen der
Voyager-Sonde im Jahr 1989 ist die Temperatur im
Durchschnitt um fünf Prozent gestiegen, was
wirklich erstaunlich ist." Mit anderen Worten, die
Oberflächentemperatur beträgt "nur noch" –234 ° C. Durch
die Wärme der Sonne wird ein Teil des gefrorenen Stickstoffes
gasförmig und die Atmosphäre des Triton verdichtet sich.
Dies wurde schon im November 1997 festgestellt, als Triton
an einem Stern vorbeizog und der Schein des Sterns immer
schwächer wurde. Es gilt: Je schwächer das Licht, desto dichter
die Atmosphäre und desto höher die Temperatur. Elliot und
sein Team rätseln nun, ob der Anstieg auf den
Jahrhundertsommer zurückzuführen ist, oder ob sich die
Frostverteilung auf der Oberfläche sich so verändert hat,
dass sie Sonnenlicht leichter absorbiert. Vielleicht hat
sich auch das Abstrahlverhalten des Eises geändert, so
dass mehr Wärme aufgenommen wird. Allgemein nimmt
man an, dass Triton ein Zwillingsbruder von Pluto sein könnte, der
vor Urzeiten von Neptuns Schwerkraft in seine Umlaufbahn
gezwungen wurde.

Nereide besitzt einen Durchmesser von nur 240 km und
ähnelt wegen ihrer Umlaufbahn eher einem Kometen als einem Mond.
Ihre Entfernung von Neptun verändert sich um über 8 Millionen km
und sie braucht fast ein Erdenjahr, um den Planeten zu
umrunden. Sechs weitere Satelliten, Naiad, Thalassa, Despina,
Galatea, Larissa und Proteus, wurden von Voyager
entdeckt. Proteus ist größer als Nereide, steht dem Neptun
aber zu nahe, als dass man ihn von der Erde aus gut
beobachten könnte. Er und Larissa sind dunkel
und mit Kratern übersät.

Über die anderen Satelliten kann man nur mutmaßen, da
es Voyager nicht gelang, sie zu fotografieren.

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Und wohin jetzt? Na zu...

Pluto und Uranus

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Mond

MOND

Der Mond ist ein Himmelskörper, der einen Planeten umkreist.
Fast jeder Planet in unseren Sonnensystem hat einen oder mehrere Monde. z.B. Merkur und Venus haben keinen Mond. Erde und Pluto haben einen Mond. Mars hat 2 Monde und der Jupiter hat über 60 Monde. Saturn hat über 50 Monde, Uranus hat mehr als 15 Monde und Neptun hat mindestens 8 Monde.
Der Erdmond

Der Mond ist dafür verantwortlich, daß wir auf Erde Ebbe und Flut haben. Wenn dies passiert, dann spricht man von Gezeiten. Den Ablauf der Mondphasen nennt man Mondwechsel. Diese Mondphasen hängen von der Stellung von Sonne, Mond und Erde ab. Es gibt den Neumond, da ist der Mond überhaupt nicht zu sehen. Dann gibt es den Halbmond, da sieht man den Mond als Sichel und bei Vollmond sieht man den Mond als ganze runde Scheibe. Der Mond wird auch als „der Blaue Planet“ genannt. Der Erdmond umläuft die Erde in 27 Tagen einmal. Dabei hat er einen mittleren Abstand von 384 400 km. Der Mond hat einen Durchmesser von 3470 km, dies entspricht etwa einem Viertel der Erddurchmessers. Auf der Oberfläche des Mondes befinden sich Krater, Rillen, Ringgebirge, Hochebenen und Mare. Die ersten menschlichen Schuhabdrücke stammen von Neil Armstrong und man wird sie in Millionen von Jahren auch noch sehen können, da auf dem Mond kein Wind, kein Regen und keine atmosphärischen Schwankungen vorhanden sind. Neil Armstrong sagte:  „Es ist anders, aber sehr hübsch hier draußen“ und als er seine Fuß auf den Mond setzte sagte er: „Ein kleiner Schritt für mich, aber ein großer Schritt für die Menschheit.“

Die Mondfinsternis:

SONNE            ERDE          MOND

Kernschatten

Halbschatten

Eine Mondfinsternis geht nur, wenn der Mond ein Vollmond ist. Da die Erde zwischen Sonne und Mond steht, verfinstert sich der Mond. Die Erde hält die Sonnenstrahlen von dem Mond ab. Dabei ensteht ein Kern- und Halbschatten. Bei einer totalen Mondfinsternis tritt der Mond ganz in den Kernschatten ein. Bei keiner totalen Mondfinsternis bleibt ein Teil von ihm im Halbschatten. Bei einer totalen Mondfinsternis kann man den Mond in einer kupferroten Scheibe sehen. Die Dauer einer totalen Mondfinsternis beträgt 1,7 Stunden. In 1000 Jahren sind ungefähr im Durchschnitt 1543 Mondfinsternisse, davon sind 716 totale Mondfinsternisse.

Meteoriten

Meteoriten

Merkur

Merkur

Mars

Marsposter

Kometen

Kometen

(lateinisch stella cometa: haariger Stern)

Kometen sind Himmelskörper von nebelartiger Erscheinung, die um die Sonne kreisen. Ein Komet zeichnet sich durch einen langen, leuchtenden Schweif aus.

Ein Komet besteht aus einem harten Kern, der in eine nebelartige Wolke, die als Koma bezeichnet wird, eingehüllt ist. Es besteht die Theorie, dass der Kern, der fast die gesamte Masse des Kometen enthält, eine Art schmutziger Schneeball ist, eine Mischung aus Eis und Staub.Beweise für die Schneeballtheorie beruhen auf verschiedenen Daten. Zum einen sind die meisten vom Koma und vom Schweif von Meteoren ausgestoßenen Gase Molekülbruchstücke oder Radikale der häufigsten Elemente im Weltraum: Wasserstoff, Kohlenstoff, Stickstoff und Sauerstoff. Eine andere Tatsache, die die Schneeballtheorie stützt, ist, dass die am genauesten beobachteten Kometen sich in Umlaufbahnen bewegen, die von den Newton’schen Gravitationsbahnen abweichen. Ferner neigen schnell kreisende Kometen, die schon bei vielen Umkreisungen genau beobachtet worden sind, mit der Zeit langsam dunkler zu werden.Der Kopf eines Kometen kann zusammen mit dem nebelartigen Koma größer sein als der Planet Jupiter. Der feste Teil eines Kometen hat jedoch ein Volumen von nur wenigen Kubikkilometern.

Sonneneffekte

Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, verdampft die Sonnenwärme Eis, und der Komet wird heller. Er kann einen leuchtenden Schweif entwickeln, der sich manchmal viele Millionen Kilometer in den Weltraum ausdehnt. Der Schweif ist normalerweise von der Sonne abgewendet, auch dann, wenn sich der Komet von der Sonne entfernt. Die großen Schweife der Kometen setzen sich aus Kohlenstoffmonoxid und Kohlenstoffdioxid zusammen. Die Moleküle werden vom Kometen weggeblasen. Dies erfolgt durch die Einwirkung des Sonnenwindes, eines dünnen Stromes heißer Gase, der ständig von der Sonnenkorona ausgestoßen wird. Kometen weisen häufig auch kleinere, gekrümmte Schweife auf, die sich aus feinem Staub zusammensetzen. Dieser wird durch den Druck des Sonnenwindes aus dem Koma ausgeblasen.

Wenn sich ein Komet von der Sonne entfernt, wird der Schweif immer kleiner bis er verschwindet. Einige der Kometen mit kleinen Umlaufbahnen haben so kurze Schweife, dass sie fast unsichtbar sind. Andererseits ist der Schweif von wenigstens einem Kometen mehr als 320 Millionen Kilometer lang gewesen. Die unterschiedliche Länge des Schweifes und der Grad der Annäherung an die Sonne und an die Erde sind für die unterschiedliche Sichtbarkeit von Kometen verantwortlich. Von ungefähr 1 400 bekannten Kometen waren weniger als die Hälfte der Schweife mit bloßem Auge sichtbar, und weniger als zehn Prozent waren deutlich sichtbar.