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Gewählte Kategorie Astronomie
Stratosphären-Observatorium SOFIA gestartet
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Infrarot-Beobachtung der Sternentstehung in 15 Kilometern Höhe
Das Stratosphären-Observatorium SOFIA, das im Infrarotspektrum von 5 bis 40 Mikrometern arbeitet, ist im November 2010 erstmals gestartet. Mit diesem Gemeinschaftsprojekt der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt wollen Astrophysiker in mehr als 15 Kilometern Höhe neue Erkenntnisse im Bereich der Sternentstehung gewinnen.
SOFIA startete im kalifornischen Palmdale zu seinem ersten Flug. Hier bietet die Beobachtung im Infrarot-Spektrum aus rund 15 Kilometern Höhe über der Erdoberfläche neue Möglichkeiten der Auswertung. Mit dem in eine modifizierte Boeing 747SP integrierten 2,5 Meter-Teleskop werden astronomische Beobachtungen der Sternentstehung im Infrarot- und Submillimeter-Wellenlängenbereich weit oberhalb der hierbei störenden irdischen Lufthülle durchgeführt. Schwerpunkt der wissenschaftlichen Zielsetzung ist die Erforschung der Entwicklung von Milchstraßensystemen sowie die Entstehung und Entwicklung von Sternen und Sonnensystemen aus interstellaren Molekül- und Staubwolken. Ziel des ersten nächtlichen, 35-minütigen Beobachtungsfluges war das Sternbild Orion mit seinen Sternentstehungsgebieten, deren Infrarotinformationen von der Erde aus aufgrund des Wasserdampfs in der Atmosphäre praktisch nicht beobachtbar sind.
Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft und der Deutschen Forschungsgemeinschaft.
Mit an Bord waren Terry Herter als leitender Wissenschaftler und seine Kollegen von der Cornell University in Ithaca mit ihrer hochempfindlichen Infrarotkamera FORCAST, es steht für „Faint Object InfraRed-CAmera for the SOFIA Telescope“. Sie erfasst Daten im spektralen Bereich von 5 bis 40 Mikrometern. Der Projektleiter Alois Himmes, SOFIA-Projektleiter des DLR, berichtet in diesem Beitrag unter anderem auch über die Ziele des Projektes.
© DLR 2010
CERN – Elementarteilchen auf Kollisionskurs
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Alice-Detektor im LHC untersucht das Quark-Gluonen-Plasma
Wie ist das Universum entstanden? Woher kommt das Leben? Kosmologie wie Evolution – beide haben Ihre Ursache in der Physik der kleinsten Bausteine. Nur wer versteht, was die Welt im Innersten zusammenhält, kann sich der Entschlüsselung der großen Rätsel im Kosmos nähern.
Im europäischen Labor für Teilchenphysik CERN spürt man diesen kleinsten bekannten Bausteinen der Materie nach. Um die atomaren Bausteine der Welt zu analysieren, schießen Wissenschaftler Materie-Teilchen mit ungeheurer Kraft aufeinander und zerbrechen sie dadurch in noch kleinere Einzelteile. Dafür ist Technologie der außergewöhnlichen Art erforderlich.
Der neueste Beschleuniger-Typ im CERN, seit 2000 in Betrieb, ist der LHC-Tunnel. LHC steht für Large Hadron Collider. Als „Hadronen“ bezeichnet man bestimmte Arten von Elementarteilchen wie das Proton, den Kern des Wasserstoff-Atoms. Der LHC besteht aus zwei ringförmigen Vakuum-Strahlröhren mit einer Länge von 27 Kilometern. Hier werden Teilchen innerhalb von 20 Minuten auf 99,99 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und dann zum Zusammenstoß gebracht.
Diese Kollisionen ereignen sich in einem der vier Hauptdetektoren, die für unterschiedliche Forschungen ausgelegt sind. Der Detektor Alice mit einem Gewicht von 10.000 Tonnen untersucht speziell die Kollision von Blei-Ionen. Damit erhoffen sich Forscher Aufschluss über die Entstehung des Universums, den Big Bang. In den ersten Sekunden danach bestand das Universum aus einem extrem heißen Plasma von Gluonen und Quarks, aus denen sich dann die Atome bildeten. Dieses zu simulieren und damit Erkenntnisse über den Anfang des Universums zu finden, ist eine der Aufgaben der Teilchenphysiker am CERN.
Siehe auch unseren einführenden Beitrag „CERN in drei Minuten“. Zu dieser Kurz-Reportage geht es hier.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
CERN – das größte unterirdische Labor der Welt
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“Large Hadron Collider”: Beschleunigter Zusammenstoß
Um die atomaren Bausteine der Welt zu analysieren, beschleunigen Wissenschaftler Materie-Teilchen in einer 27 Kilometer langen Ringbahn annähernd auf Lichtgeschwindigkeit und lassen sie dann kollidieren. Der Beitrag des CERN erklärt in 3 Minuten, wie die Teilchenphysiker des bei Genf gelegenen CERN über den Beginn des Universums forschen.
Der neueste Beschleuniger-Typ im CERN, seit 2000 in Betrieb, ist der LHC-Tunnel. LHC steht für “Large Hadron Collider”. Als „Hadronen“ bezeichnet man bestimmte Arten von Elementarteilchen wie das Proton, den Kern des Wasserstoff-Atoms. Im Ring des LHC sind zudem vier Haupt-Detektoren untergebracht. Sind die im LHC in entgegen gesetzter Richtung laufenden Teilchenstrahlen auf Hochgeschwindigkeit gebracht, kommt es in den Detektoren zu ihrer gezielten Kollision. Dabei entstehen für sehr kurze Zeit Sekundärteilchen. In den Detektoren zeichnen in dieser kurzen Zeitspanne 150 Millionen Messkanäle 40 Millionen Mal pro Sekunde Daten auf. Deren Auswertung gibt Kernphysikern unter anderem Aufschluss über Fragen, die mit der Entstehung von Materie am Anfang des Universums zusammenhängen. Auch der Erforschung der Dunklen Materie gilt ein besonderes Augenmerk der Forscher im CERN.
© CERN 2006
Proba: Low-Cost-Missionen im Kommen
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ESA startet Weltraum-Offensive mit neuem Satellitentyp
Mit Proba feiert die Europäische Raumfahrtbehörde ESA im November 2010 das erste erfolgreiche Jahr eines völlig neuen Satellitentyps in Umlaufbahn. Die heute üblichen Projektzeiten von zehn und mehr Jahren für die Entwicklung und den Bau von Satelliten-Missionen könnten damit schon bald der Vergangenheit angehören.
Proba steht für “Project for On-Board Autonomy”. Das Markenzeichen der neuen Generation: hoch-intelligent, dabei klein, leicht und kostengünstig. Proba nimmt weniger als einen Kubikmeter Raum ein und wiegt mit 130 kg nur einen Bruchteil bisheriger Satelliten. Gleichzeitig aber ist der neue Typ nicht nur auffällig preiswert, sondern auch noch besonders leistungsfähig und mit erheblicher Intelligenz ausgestattet – wie keine der großen Missionen vor ihm. Mit der künstlichen Intelligenz an Bord der Sonde lassen sich die hohen Betriebskosten für Weltraumflüge erstmals deutlich senken. Bis dato gehörte die personal-intensive Rund-um-die-Uhr-Überwachung von Satelliten und Raumfahrt-Missionen zum selbstverständlichen und auch erforderlichen Standard. Der kleine Satellit Proba ist nun in der Lage, seine Funktionen weitgehend eigenständig im Orbit zu überwachen. Proba-2 hat als Nutzlast wissenschaftliche Experimente zur Sonnenforschung an Bord. Auch sie sollen von der neuen Technologie profitieren. Institute, die sich bisher keine Satelliten-Erkundung leisten konnten, werden künftig in die Lage versetzt, selbst Missionen zu starten. Auswirkungen sehen Forscher auch bei der grundsätzlichen Konzeption solcher Experimente – vor allem in Hinblick auf Geschwindigkeit und Risikobereitschaft. Mit solchen Low-Cost-Missionen sind Wissenschaftler in die Lage versetzt, Nutzlasten kurzfristig und mit höherem Risiko in Umlaufbahn zu bringen.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
Die Jagd nach Exoplaneten
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Die Europäische Südsternwarte ESO: Zentrum der Erforschung extraterrestrischer Planeten
Hyperraum.TV berichtet über die jüngsten Erfolge bei der Entdeckung von extraterrestrischen Planeten und erläutert die Methoden, mit denen der Nachweis dieser extrem kleinen und dunklen Himmelskörper gelingt. Seit den neunziger Jahren, als der erste dieser Planeten außerhalb des Sonnensystems entdeckt wurde, konnten mehrere hundert solcher Trabanten von Sternen nachgewiesen werden. Meist handelt es sich um relativ große Gasplaneten recht nah in unserer Galaxis. Das Observatorium der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile ist ein Dorado für die Jagd nach Exoplaneten. In La Silla, 3000 Meter hoch in den Anden, herrschen ideale Bedingungen. Hier kann man das Universum in dünner, trockener und wenig verschmutzter Atmosphäre besonders gut beobachten. Daher sind viele Exoplaneten im südamerikanischen Observatorium der ESO entdeckt worden. Prof. Dr. Michel Mayor von der Universität Genf gehört zu den bekanntesten Planetenjägern, die in La Silla auf die Suche nach den kleinen Trabanten gehen. Etliche Exoplaneten hat er mit seinem Team hier entdeckt. Nächstes großes Ziel bei ihrer Erforschung ist die Suche nach erdähnlichen Objekten. Umkreisen sie ihre Sonne in geeignetem Abstand, dann könnte sich, so jedenfalls die Hoffnung der Astronomen, darauf Leben entwickelt haben.
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Weltraum-Teleskop Hubble feiert 20. Geburtstag
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Neue Dimension der astronomischen Himmelsschau
Das Weltraum-Teleskop Hubble feiert im Jahr 2010 seinen 20. Geburtstag. Nach anfänglichen Problemen, die mit einer Rettungs-Mission 1993 behoben werden konnten, ist Hubble ein verlässlicher Beobachter des Himmels geworden. Das in Erdumlaufbahn stationierte Teleskop hat das uns bekannte Universum weiter vergrößert. Es entdeckte in 13 Milliarden Lichtjahren Entfernung – in Zonen, die bisher leer erschienen – bisher unbekannte Galaxien. Aber auch in der Milchstraße hat Hubble für ein noch sehr junges Forschungsgebiet, die Entdeckung der extraterrestrischen Planeten, wichtige Beiträge geleistet. Hyperraum.TV stellt die nun zwei Jahrzehnte dauernde Mission vor, zeigt die eindrucksvollsten Bilder von Hubble und lässt auch NASA-Astronauten zu Wort kommen, die das Weltraum-Teleskop seit dem Start des Betriebs mehrfach zu Wartungsarbeiten besucht haben. Experten gehen davon aus, dass Hubble noch bis 2014 Bilder zur Erde funken wird. Inzwischen startete die Entwicklung an seinem Nachfolger, dem James-Webb-Teleskop.
© mce mediacomeurope GmbH 2010>
Das neue Bild der Sonne
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Sonnenforschung mit SOHO und STEREO
Die Sonne birgt bis heute viele Geheimnisse, die die Wissenschaftler erst mühsam entschlüsseln. Vor allem dank der jüngsten Sonnensonden und ihrer spektakulären Bilder nehmen wir immer tieferen Einblick in die Geschehnisse auf unserem Zentralgestirn. SOHO und STEREO zeigen uns die gewaltigen Vorgänge auf der Oberfläche der Sonne in atemberaubenden Bildern und veranschaulichen, wie gewaltig die Wirkungen sind, die die Sonne auch auf unseren Planeten ausübt. Susanne Päch berichtet in dieser Studiosendung von Hyperraum.TV über das Bild der Sonne in der Wissenschaft und zeigt Videos der NASA über die solaren Vorgänge.
© mediacomeurope GmbH 2010
Vortrags-Highlights: Prof. Dr. Tilman Spohn
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Astrobiologie: Wie Leben auf das Klima wirkt
In der Vortragsreihe “Klimazeitreise” von Geocycles und dem Max-Planck-Institut für Chemie betrachten Forscher das Phänomen Klima auf ganz unterschiedliche Weise. Der Planetologe Prof. Dr. Tilman Spohn, Direktor des Zentrums für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, sprach über die Wechselwirkungen, die Lebensformen mit den klimatischen Bedingungen haben. Dass auf der Erde beispielsweise Tiere und Menschen direkten Einfluss auf die Entwicklung der Atmosphäre und damit auch auf das Klima nehmen, ist lange bekannt. Spekulativer ist die Annahme, das Leben könnte auch tiefer in die Entwicklung des Planeten eingreifen. Zudem wirft er einen Blick auf Mars und Venus und gibt Aufschluss über die Wahrscheinlichkeit, dort Lebensformen finden zu können.
Einen weiteren Beitrag zu einem Vortrag der Reihe “Klimazeitreise” können Sie hier sehen.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
Das Marionettenstück “Der Kristallplanet”
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Kontakt mit fremden Intelligenzen im oberbayerischen Bad Tölz
Mit dem Marionettenspiel “Der Kristallplanet” bringt Herbert W. Franke eine seiner zahlreichen SciFi-Ideen auf die Bühne. Gerade dieses Stück scheint dafür bestimmt, im Marionettentheater aufgeführt zu werden. In diesem Beitrag erhalten Sie einen inhaltlichen Überblick über das Werk, das weit mehr ist als eine actionbetonte Handlung. Es geht dabei nicht nur um die Frage, ob und wie der Mensch mit fremden Intelligenzen überhaupt in Kommunikation treten kann, sondern auch um das Thema der Überwachung und Kontrolle des Staates über den Einzelnen. Insofern ist “Der Kristallplanet” mit seinen an Fäden geführten Astronauten auch eine Allegorie.
Mehr zum “Making of” des Stücks können Sie in einem weiteren Beitrag von Hyperraum.TV in der Rubrik “Kultur-Reportagen” hier erfahren.
© mce mediacomeurope GmbH 2009
