Der Start von Apollo 12 jährt sich 50 Mal

Heute vor genau 50 Jahren flog die Apollo 12 Mission zum Mond, wie auch schon im Juli mit der Apollo 11 werde ich hier auch zum Apollo-12-Jubiläum etwas berichten.

Besatzung

Wie erwartet wurde die Ersatzmannschaft der Apollo 9 für die Apollo 12 Mission zugeteilt. Kurz nach der erfolgreichen Mission von Apollo 9 wurde nämlich bekannt, wer mit der Apollo 12 zum Mond fliegen würde, wenn Apollo 11 fehlschlägt.

Die Mannschaft der Apollo 12. v. l. n. r.: Charles Conrad, Richard Gordon, Alan Bean
  • Pete Conrad: Der Kommandant der Mission war schon zweimal im All: Gemini 5 und Gemini 11
  • Richard Gordon: Pilot der Kommandokapsel (CM; Yankee Clipper). Er flog bereits mit der Gemini 11 unter Pete Conrad.
  • Alan Bean: Er ist ein Weltraumneuling, steuerte die Mondfähre und war der letzte Astronaut der dritten Auswahlgruppe der auf seinen Einsatz wartete.

Die Ersatzmannschaft bestand aus David Scott, Alfred Worden und James Irwin.

Die Besatzung wurde bereits schon 1967 zusammengestellt. Sowie alle anderen Mannschaften.

Vorbereitung

Die Mondfähre LM-6 “Intrepid”
Die S-II in der VAB am Kennedy Space Center. Vom 21. Mai 1969.

Die einzelnen Stufen für die Saturn V (AS-507) wurden im Frühling 1969 im Kennedy Space Center angeliefert. Das Kommandomodul (CSM-108) bekam den Namen Yankee Clipper und die Mondfähre (LM-6) Intrepid, das bedeutet soviel wie unerschrocken oder furchtlos.

Missionsemblem Apollo 12
Missionsabzeichen der Apollo 12

Das Missionsabzeichen der Apollo 12 zeigt ein Segelschiff um den Mond, sowie vier Sterne für die drei Besatzungsmitglieder sowie für den eigentlichen Pilot, Clifton Williams, der am 05.10.1967 durch einen Flugzeugabsturz ums Leben kam.

Am 08.09.1969 rollte die Saturn V zur Startrampe (LC-39A). Zwei Tage vor dem Start wurde glücklicherweise ein Leck im Tank des Apolloraumschiffs entdeckt, konnte glücklicherweise durch eines von Apollo 13 ersetzt werden.

An der Capcom arbeiteten die Ersatzmannschaft, die Support-Crew und der Astronaut Don Lind.

Start

Blick auf die Saturn V während dem Start

Die Saturn-V-Rakete startete am 14. November 1969 um 16:22 UT. Blöderweise hat es zu diesem Zeitpunkt gewittert. Die Saturn V wurde zweimal von Blitzen getroffen, nämlich zu T+36,5 s und T+52 s. Sie wurden von dem Abgasen des Triebwerks erfasst und sind dann scheinbar in die Rakete gegangen. Die Folge war der Ausfall sämtlicher elektrischen Systeme im Apollo-Raumschiff. Im Orbit konnte man zum Glück das meiste reaktivieren. Dennoch haben sie 9 unwesentliche Telemetrie-Sensoren verloren. Sonst verlief der Start in Ordnung.

Ein Blitz trifft die Startrampe kurz vorm Start.

Nach einem Check-out konnte die S-IVB-Drittstufe erfolgreich für den 3 ½ tägigen Flug zum Mond gezündet werden.

Bis zur Mondlandung am 19. November wurden 2 EVAs getätigt.

Am 18/19. werdet ihr wieder etwas hören.

Bildquellen: http://www.apolloarchive.com/apollo_gallery.html und https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/8d/Apollo_12_insignia.png

Starlink L1 | Falcon 9

Wann? Am 10.11.2019 um 15:58
Wer? SpaceX; mit Gwynne Shotwell
Was? Eine Falcon 9 wird 60 Internet-Satelliten tragen
Wie? Unbemannter Start
Wo? Start: LC-40, CCAFS (Cape Canaveral), Florida, USA
Ziel? Die Reihe, die sie hiermit starten wollen, ist das erste, welches nutzbar ist. Aber erst 2025 soll das Netz ausreichend funktionieren. Schon ab 2020 wird das Starlink-Internet für wenige Gebiete ermöglicht.

Starlink ist ein Weltumspannendes Netzwerk aus insgesamt 11.927 Satelliten. Dieses Netzwerk soll weltweit einen Internet-Zugang bieten. Aufgrund von Vorgaben soll 2027 im November das Netzwerk bereits intakt und der Aufbau vollendet sein. SpaceX will jedoch noch bis zu 30 Tausend Satelliten starten lassen. Das wird dann das Fünffachem von allen gestarteten Satelliten bisher.
Bahnparameter: 550 km Höhe
Masse? Jeder Satellit wiegt 260 kg, bei 60 Stück: 15’600 kg
Missionsdauer? geplant: 5 Jahre

Auf drei unterschiedlichen Höhen sollen tausende Satelliten um die Erde kreisen. Ein Vorteil an den insgesamt geringen Höhen sind die kurze Signallaufzeiten. Bei der geringsten Höhe (340km) werden die Satelliten automatisch aus der Umlaufbahn geholt, nachdem die Lebenszeit um ist. Die Satelliten haben einen elektrischen Antrieb, Lageregelung, Steuerung. SpaceX plant hierfür jeweils immer 60 Satelliten mit einer Rakete zu starten. Das Netzwerk soll mit Laser-Datenverbindung vernetzt werden.

Durch das System soll Hochgeschwindigkeitsinternet mit bis zu 1 GB/s pro Nutzer möglich gemacht werden.

Die Konkurrenz bietet unter anderem Amazon/Blue Origin.

Man befürchtet jedoch, dass die vielen Satelliten die visuelle Astronomie sowie die Radioastronomie mit den großen Datenübertragungen. Auch können die vielen Satelliten mit anderen kollidieren.

Live Podcast

Status: In Orbit

Weblink:
https://www.starlink.com/

Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Starlink
https://www.nextspaceflight.com/launches/details/1694
https://www.kennedyspacecenter.com/launches-and-events/events-calendar/2019/november/rocket-launch-spacex-falcon-9-starlink

Die Mondbahn und die Mondphasen

Die Mondphasen

Auch auffallend ist, dass er in Monatszyklen Phasen hat. Monat ist als Wort dem Mond verwandt und bedeutet aus dem althochdeutschen soviel wie Mondwechsel. Jeden Monat gibt es Vollmond und Neumond. Dazwischen sieht der Mond aus wie eine Sichel. Durch das kugelhafte Aussehen und die ständige Bewegung um die Erde wird der Mond von der Sonne angestrahlt. Da er in fast einem Monat um sich selbst dreht (rotiert), sieht man alle 29 Tage einen Vollmond. (Diese deutliche Differenz kommt von der Bewegung des Erde-Mond-Systems um die Sonne, dadurch ist auch bei uns ein Tag mit 24 Stunden ein Tag zur Sonne ausgerichtet, aber z.B. vom Aufgang des Frühlingspunkts bis zum nächsten Aufgang sind es 4 Minuten etwa kürzer.)

Es ist so, dass der Mond immer von der Sonne angestrahlt wird und je nachdem wie der Winkel zwischen Erde und Sonne auf dem Mond ist, sehen wir dann die entsprechende Mondphase.

Umlaufbahn

Seine Umlaufbahn

Die Bahn des Mondes, auch Mondbahn, ist annähernd kreisförmig. Sie ist leicht gewunden und hat eine Exzentrizität von e = 0,0549. Er bewegt sich in einer Entfernung von a = 384’403,8 km. Mit Lichtgeschwindigkeit sind das 384’403,8 km / 299’792,458 km/s = 1,28223… s. Das heißt, dass Licht von der Erde zum Mond benötigt fast 1,3 Sekunden. Wobei Licht ausgesprochen schnell ist. Zum Vergleich: Geostationäre Satelliten bewegen sich auf einer Höhe von etwa 35’788 km. Sie bewegen sich in 24h um die Erde. Dabei sind sie für einen Beobachter auf der Erde still stehend.

Scheinbare Umlaufbahn, aber je nachdem wo der Mond steht, also je nachdem wie der Winkel beim Mond von Erde und Sonne ist, so sieht man dann auch einen Voll-/Neumond oder Sicheln.

Auch heißt das, dass der Vollmond gegenüber der Sonne steht. Wenn die Sonne untergeht, geht der Vollmond auf. Eine Woche später, bei abnehmenden Halbmond, steht der Mond also dann am höchsten Punkt, hoch im Süden, während gerade die Sonne aufgeht. Der Mond bewegt sich von Westen nach Osten. Merke:

  • Neumond: Der Mond steht in der Nähe der Sonne und lässt sich in diesen Tagen nicht/schlecht beobachten.
  • Zunehmender Mond: Der Mond geht langsam später als die Sonne auf und ist je nach genauer Phase am frühen Abend/erste Nachthälfte sichtbar.
  • Vollmond: Der Mond steht der Sonne gegenüber und ist die komplette Nacht sichtbar, nicht am Tag sichtbar
  • Abnehmender Mond: Der Mond geht nun früher als die Sonne auf und ist dementsprechend in der zweiten Nachthälfte/morgens/vormittags sichtbar.

tidal-locked

Der Mond bewegt sich innerhalb von etwa 27 ⅓ Tagen um die Erde. In der Frühzeit des Erde und Mondsystems, als der Mond noch heißer und vermutlich flüssig und der Erde näher war, bremsten die Gezeitenkräfte den Mond ab, das ist ein fortlaufendes Ereignis und die Erde bremst den Mond immer noch ab.
Aktuell ist es so, dass die Rotation des Mondes mit der Umlaufszeit übereinstimmt. Das ergibt eine Spin/Orbitresonanz von 1:1. Daher kommt es, dass wir immer dieselbe Seite des Mondes sehen, da er sich ja in derselben Zeit genau einmal dreht.

Warum heißt das “tidal-locked”? Weil durch die Gezeiten und dazu kommen wir nochmal, die Energie der Rotation der Erde hauptsächlich auf die Umlaufbahn des Mondes übertragen wird. Dadurch verliert die Erde an Drehimpuls und das mit 23µs/y (d.h. rotiert langsamer) und die Umlaufbahn des Mondes vergrößert sich mit etwa 3,8cm/y.

Libration

Der Mond bewegt sich durch die geringe Exzentrizität von e = 0,0549 mal schneller und langsamer, dadurch entsteht ein Pendeln, denn man sieht somit etwas mehr der beiden Seiten dorthin wo der Mond sich gerade hin pendelt. Wegen der Libration und der Parallaxe (das ist hier die Beobachtung des Mondes von verschiedenen Punkten auf der Erde) sieht man somit 59% der Mondoberfläche (aber durch die Libration eben nicht gleichzeitig).

Eine zusammengesetzte Animation: https://de.wikipedia.org/wiki/Mond#/media/Datei:Lunar_libration_with_phase2.gif

Die Mondrückseite

Hallo zusammen, bevor mein Dokument komplett hier auftaucht, werde ich sozusagen, ein paar Abschnitte davon auskoppeln, um mehr Klicks zu erzeugen. he he. Auch um die Leere etwas zu beleben. Der Novemberplan ist, dass wieder ein paar von Geschichte der Astronomie kommen und das endlich mal die Kooperationen fertig werden. OTRAG, auch wieder ein längeres Thema, will ich auch versuchen. Außerdem wird es mal Zeit mein Projekt vorzustellen und wie weit ich schon bin.

Die Rückseite des Mondes ist die entgegengesetzte Seite von der, die wir tagtäglich beobachten können. Die Rückseite des Mondes sieht ganz anders aus. Natürlich ist sie trotzdem eher in Grautönen zu sehen, aber die Rückseite hat fast keine Maria (Meere) und auch statistisch mehr Einschlagskrater. Woran das liegen könnte?

Zuerst sah die sowjetische Mondsonde “Lunik 3” Ende 1959 die Mondrückseite und lieferte grauenhafte verrauschte Bilder. Später wurden bessere Bilder geliefert. Die erste Raumsonde, die teilweise den Mond kartografierte, ebenfalls sowjetisch, kartografierte (Zond 3) im Juli 1965 etwa 70% der Mondoberfläche mit tatsächlich recht guten Bildern.

Aktuell kartografiert u.a. der LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter, NASA) mit extrem hochauflösenden Bildern den Mond. Die Karten vom LRO sind hier einsehbar: https://quickmap.lroc.asu.edu/

Es fällt also auf, wenn man die Rückseite des Mondes sich anschaut, dass dort diese gewöhnlichen dunklen Flecken, wie oben Maria genannt, fehlen. Wahrscheinlich fehlen deswegen auch Gebirge oder Rillen. Auf der zu uns liegenden Seite gibt es etwa 30% der Fläche diese Maria.
Der Maximale Höhenunterschied liegt bei 16 km. Höchster Punkt die Krater Korolev und Hertzsprung im ostzentralen Hochland und der tiefste Punkt im benachbarten Südpol-Aitken-Becken.

Die Mondrückseite besitzt tatsächlich nur vier kleine Mondmeere. Recht mittig sind Mare Moscoviense und Mare Ingenii. Zu der Rückseite gehört noch die von der Erde ebenfalls sichtbaren Mare Australe und Mare Orientale die bei extreme Libration zu sehen sind.

Auffällige Strukturen sind der Krater Tsiolkovskiy, mit einem dunklen Boden und der Krater Jules Verne der westlich vom Mare Ingenii liegt. Auch: im unteren Bilddrittel sieht man, als dunkleres Gebiet, das Südpol-Aitken-Becken und das erstreckt sich in der Nähe des Mond-Südpols über 2’240 Kilometer weit. Es ist das größte Einschlagsgebiet auf dem Mond. Auch ein Grund dafür, warum die unterschiedlichen Seiten sich so unterschiedlich entwickelt haben, ist dass der Massenschwerpunkt des Mondes um 1,8 Kilometer vom geometrischen Mittelpunkt entfernt ist, was etwa einem Promille des Mondradius ist. Diese Asymmetrie ist so vermutlich für andere selenologische Vorgänge der Mondrückseite verantwortlich.

So kann die unterschiedliche Verteilung der Maria auf den beiden Seiten nur davon kommen, dass entweder durch die Schwerkraftverhältnisse zwischen dem Mond und der Erde einfallendes Material zur Anfangszeit des Sonnensystems hauptsächlich in der zur Erde gewandten Seite eingeschlagen sind und so die Magmadecke der Kruste aufgebrochen und so aufsteigendes Material sich in das Einschlagsbecken gelegt hat und so dann erstarrt ist, oder das hauptsächlich die runden Maria durch selenologische Prozesse entstand, wobei die erstgenannte Theorie nachdem was wir gehört haben, stimmiger ist. Jedoch verbleiben immer noch einige Fragen.

Die Quellen veröffentliche ich bald separat, weil ich sie jetzt gar nicht mehr auseinander halten kann.
Bildquellen: http://wms.lroc.asu.edu/lroc_browse/view/WAC_GL180
https://quickmap.lroc.asu.edu/

K2-18b

Ich mache jetzt auch mal ein wenig News drum. Auch wenn diese Meldung schon längst draußen war.

K2-18b ist ein Exoplanet, 2015 vom Kepler Teleskop entdeckt und umläuft den Stern K2-18. Das System um K2-18 ist etwa 124 Lichtjahre weit weg. In seinem Sternsystem kreist ein Planet noch näher um die K2-18-Sonne. Nämlich K2-18c. B hat eine Masse von etwa 8 ½ Erdmassen und der C mit 5 ½ Erdmassen und sind damit beide Supererden. B braucht 32,939623 Tage um einmal um seinen Zentralstern sich zu bewegen. Wobei der C-Planet womöglich auch bloß ein periodisches Aktivitätsschwanken innerhalb von 9 Tagen sein könnte.

K2-18b wurde im Rahmen der “Second Light” Mission (K2) 2015 entdeckt. Er umkreist den K2-18, ein Roten Zwerg mit dem Spektrum M 2,8 und liegt 38 pc weit weg (124 Lichtjahre). Die benutzte Methode ist die Transitmethode, welche ja das Kepler-Weltraumteleskop standardmäßig benutzte. Aus der Lichtkurve und der winzigen Helligkeitsabnahme eines Sternes schließt man in dieser Methode auf einem Planeten. Der Name kommt also von der K2-Mission und wurde als 18tes Planetensystem wahrgenommen.
Der vorhergesagte recht niedrige Kontrast zwischen dem Exoplaneten und seinem Stern, würde es laut Benjamin T. Montet et al. es leichter machen zukünftig möglicherweise eine Atmosphäre zu finden.

In 2017 bestätigten dann Astronomen um Björn Benneke mit dem Spitzer-Weltraumteleskop die Anwesenheit des Exoplanet und darüber hinaus, dass er sehr wahrscheinlich perfekt in der Habitablen Zone liegt und 94% Sonneneinstrahlung wie die Erde bekommt. So würde es sich lohnen, mit dem Hubble-Weltraumteleskop und dem zukünftigen James-Webb-Weltraumteleskop nochmals ihn genauer zu untersuchen.

2019 wurden zwei separate Analysen von Daten des Hubble-Weltraumteleskop veröffentlicht. Sie untersuchten das Spektrum des Sternenlichts, da wo man bei einem Planeten eben die Atmosphäre vermuten würde.  Dabei wurde festgestellt, dass K2-18b eine Wasserstoff-Helium-Atmosphäre besitzt. Wasserdampf ist auch enthalten in Mengen von 0,01% bis maximal 50% am Anteil der Atmosphäre in Volumen. Das würde reichen um auch Wolken bilden zu können. Die Analyse ergab eine statistische Signifikanz von 99,97%, dass in der Atmosphäre Anteile an Wasser sich befinden.
Jedoch dürfte die Atmosphäre von K2-18b so extrem dicht sein, dass der Druck sich um das Millionenfache der von der Erde unterscheidet. Auch dürfte er eine Spin/Orbitresonanz haben von 1:1, was bedeutet, dass er dauerhaft von einer Seite angestrahlt wird und eine Seite immer dunkel bleibt.

K2-18 befindet sich im Sternbild des Löwen bei α = 11h30m14,518s und δ = +07°35’18,257″ und ist genau 38,025 ± 0,079 pc weit weg von uns.

Quellen:
https://doi.org/10.1051%2F0004-6361%2F201833995
https://www.nasa.gov/press-release/nasas-kepler-mission-announces-largest-collection-of-planets-ever-discovered
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/809/1/25/pdf
https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/834/2/187/pdf
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0878-9.epdf?referrer_access_token=kJG859x8QoZr5glklQJQ2NRgN0jAjWel9jnR3ZoTv0PzolqFF_pfFysRaHDwEk6j0n1nJTv1Jtv8jZCkNJaRGXuEiR30VkV0_YmJkG3-u1W9QsedQkECs7j09TKvYfvuxRJFzZEjg630vnKl6QxudP7AkCEfPke7UseZGmpGjdVtmnMp8-66qDu1yY4JPvsgcw4d1tQN4DGOKTQpYGyb3g%3D%3D&tracking_referrer=www.nationalgeographic.com
https://www.space.com/water-vapor-rain-clouds-exoplanet-k2-18b.html
https://en.wikipedia.org/wiki/K2-18b

Das Sternbild Skorpion

Im Moment habe ich leider nicht ganz so viel Zeit. Die kommende Woche ist ganz in Ordnung, aber in den darauffolgenden zwei drei Wochen werde ich ebenfalls wenig Zeit haben. Grund ist ua. Ein Vortrag demnächst. Da wird dann hier der Mond als Beitrag kommen, die Sonne (überarbeitet) und eine Art Sammlung aus Mond, Sonne und Gezeiten, auch wird der Mars-und-Landungs-Beitrag ebenso kommen. Zuvor veröffentliche ich Phobos und Deimos. Meine UFO-Zusammenarbeit kommt auf unbestimmter Zeit.

(lat.) Scorpius ist ein schönes, aber für unsere Breiten sehr tiefliegendes Sommersternbild. Somit kann es nur schwierig von uns aus eingesehen werden. Es ist nah an der Milchstraße und nah an dem Schützen (lat.) Sagittarius und dementsprechend nah an dem Zentrum der Milchstraße. Im Skorpion befinden sich einige Schöne Nebel und die werde ich nun aufzählen.

Das Sternbild Skorpion

M7, ein offener Sternhaufen, der eine Helligkeit von 3,5 mag aufweist. In seiner Pracht steht er in keiner Weise nach. Er ist in südlicheren Lagen bereits mit dem bloßen Auge sichtbar. Nach der Trumpler-Klassifikation I,3,m. Auch wird er als Ptolemäus’ Sternhaufen bezeichnet, da er bereits von ihm in der Antike (ca. 130 n. Chr.) entdeckt wurde.

Oder auch um Antares rum ist es schön. In der räumlichen Nähe bei Antares findet sich ein Emissionsnebel, der Antares-Nebel. Auch dabei, der Kugelsternhaufen M 4 mit seinen alten roten Sternen. Die Schere des Skorpion besteht aus Graffias, auch Akrab, Dschubba, Pi und Rho. Antares selbst ist ein intensiver roter funkelnder Roter Überriese mit etwa 12 ½ Sonnenmassen. Er hat noch einen mittelgroßen B-Stern mit geschätzt 10 Sonnenmassen als Begleiter.

Durch die Milchstraße gezogen hat das Sternbild wunderschöne Regionen und ist ein Ausflug durchs mittelgroße/große Teleskop wert.

Ähnliches Foto
Skorpion als Bild Quelle: https://www.google.de/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwj9zpbawLrlAhX0A2MBHa72ClgQjhx6BAgBEAI&url=https%3A%2F%2Fwww.br.de%2Fradio%2Fbayern2%2Fsendungen%2Fiq-wissenschaft-und-forschung%2Fsternbild-skorpion-sternenhimmel-sommer-100.html&psig=AOvVaw0Ol89UZiP_nnB7FcHYIJch&ust=1572199155962725

Stern Entfernung Helligkeit in mag Art von Stern
Antares 604 cy 0,9 bis 1,8 Roter Überriese + B-Stern
Shaula 703 cy 1,63 Blauer Unterriese
Sargas 272 cy 1,86 Weißer Riese
Larawag/Epsilon 64,5 cy 2,28 K-Stern, 3 Sonnenmassen
Dschubba 402 cy 2,17 var Blauer Unterriese
Girtab/Kappa 464 cy 2,41 Blauer Riese
Graffias/Akrab 530 cy 2,56 B-Stern
Lesath 519 cy 2,69 Blauer Unterriese
Al Niyat (424 cy) 2,75 Blauer Riese
Pi 459 cy 2,89 B-Stern
G 127 cy 3,19 Oranger Riese, 3 1/3 Sonnenmassen
Eta 72 cy 3,32 F-Stern
Rho 409 cy 3,87 Blauer Unterriese
o 1’178 cy 4,55 Weißer Riese
i 393 cy 4,78 B-Stern, 6 1/3 Sonnenmassen
d 140 cy 4,79 A-Stern
Gliese 667 (22,3 cy) 5,55 Roter Zwerg

Eine Ecke weiter, Teil 5 – Die Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit ist die obere Grenze. Schneller gehts einfach nicht. Je näher wir an die Geschwindigkeit rankommen, desto mehr Energie musst du verbrauchen. Heute geht es über sie.

Die Lichtgeschwindigkeit ist eine fundamentale Naturkonstante und alle Arten von EM-Wellen breiten sich mit mit dieser Geschwindigkeit im Vakuum aus. Die Bedeutung der Lichtgeschwindigkeit geht weit über Elektromagnetismus und in der theoretischen Physik hinaus.

Nach der Lichtgeschwindigkeit wurde seit 1983 der Meter definiert. Praktisch, denn nun gibt es keine Unsicherheit mehr in der Einheit selbst. Per Definition ist der Meter das 1/299’792’458tel der Strecke die das Licht im Vakuum in einer Sekunde zurücklegt. Also 299’792’458 Meter pro Sekunde ist Licht im Vakuum schnell. So wird die Geschwindigkeit immer dieselbe haben, bloß kann und wird der Meter durch genauere Messungen verbessert.

Nach den Maxwellschen Gleichungen und späteren Rechnungen sowie Tests musste man feststellen, dass das Licht nicht verschnellern oder verlangsamen lässt, indem man die Lichtquelle ebenfalls bewegen lässt. Das heißt, dass Licht nicht Licht überholen kann.
Später entwickelte Einstein aus solchen Erkenntnissen die Relativitätstheorie. So sagt sie, dass die Lichtgeschwindigkeit, abgekürzt mit „c“, die Grenze darstellt. Nichts sei nach seinen Ideen schneller als Licht, keine Materie, Masse oder Information. Also alles was irgendwie Masse besitzt ist nie schneller als Licht. Massebehaftet sagt man. In der SRT verbindet außerdem die Naturkonstante c erstmals die Masse m und die Energie E in der Äquivalenz von Masse und Energie E = mc². So werden durch c Zeit und Ort zur Raumzeit und mithilfe des Vierervektor (ct, x, y, z) beschrieben.

Die Lichtgeschwindigkeit ist also wahnsinnig hoch. Selbst die Erde bewegt sich um die Sonne mit knapp 30 km/s. Der Sonnenwind der bis zu 800 km/s schnell sein kann, erreicht die Lichtgeschwindigkeit ebenfalls nichtmal annäherungsweise.
Ole Roemer hat zum ersten Mal anhand der Bewegungen von Io vor Jupiter und des daraus resultierenden Schatten belegen, dass das Licht eine begrenzte Geschwindigkeit aufweist und nicht wie man gedacht hat, unendlich. Die Genauigkeit von Roemer war bei 30% Abweichung schon.

Armand Fizeau berechnete die Lichtgeschwindigkeit mit der Zahnradmethode. Er schickte knapp gesagt Licht durch ein rotierendes Zahnrad auf einem entfernten Spiegel und bestimmte so die Lichtgeschwindigkeit auf etwa 314’000 km/s. Léon Foucault verbesserte seine Methode, in dem er mit der Drehspiegelmethode die Distanz verkürzt. Auch konnte er die damit beweisen, dass Licht sich in verschiedenen Medien verschieden schnell ist. Er veröffentlichte 1862 seine Studie und kam auf eine Geschwindigkeit von 298’000 km/s. Maxwell berechnete 1865 die Geschwindigkeit mit e0 und µ0 und erhielt 310’740 km/s.

Während eine Lichtsekunde (c * s = cs / c) 299’792’458 m/s entspricht, ist

Lichtmillisekunde / cms c/1000 299’792,458 m
Lichtsekunde / cs c * s 299’792’458 m
Lichtminute / cmin cs * 60 17’987’547’480 m
Lichtstunde / ch cs * 3’600 = cs * 60 * 60 1’079’252’848’800 m
Lichttag / cd cs* 86’400 = cs * 1’440 * 60 25’902’068’371’200 m
Lichtwoche / cwo / cwe cs * 86’400 * 7 181’314’478’598’400 m
Lichtjahr / cy / ly / lj cs * 86’400 * 365,25 (365,25 Tage wurden für ein Lichtjahr bestimmt.) 9’460’730’472’580’800 m
Parsec / pc 648’000 / Pi * AE 30’856775’814’913’672 m = 3,2165377716743357 cy

 

Eine Animation eines Lichtstrahls von der Erde zum Mond. Quelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/Speed_of_light_from_Earth_to_Moon.gif

So ist die Sonne von der Erde bei genau 1 AE Distanz 8 Minuten und 19,00478 Sekunden mit c entfernt.

Bei der Kommunikation zwischen der Erde und einer Raumsonde im interplanetaren Raum kann diese bei den Lichtlaufzeiten lange Pausen haben. Wenn die Raumsonde gerade z.B. 3,5 AE weit weg ist, dann beträgt die Zeit vom Abschicken zum Empfangen dann 29 Minuten und fast 7 Sekunden. Die Bestätigung dauert nochmal solange, sodass das Licht insgesamt 58 Minuten und 13 Sekunden unterwegs ist. Und auf die Antwort einer Raumsonde weit draußen im Kuipergürtel kann ein Tag vergehen.

Weblinks:
(Erst ab 18:30/19.10.2019 aufrufbar)
https://youtu.be/Jnhsp9aDrAk

Quellen:
https://de.wikipedia.org/wiki/Lichtgeschwindigkeit

Die Geschichte der Astronomie, Teil 17+18

Kopernikus über die Planeten

Aufgrund der Zeit werde ich den versprochenen Kurzbeitrag an diesen hier anhängen.

Kopernikus ging, wie behandelt, davon aus, dass die Sonne das Zentrum des Universums, es war zu dem Zeitpunkt noch nicht klar, dass es was plastisches außer, dass was wir heute Sonnensystem nennen, gibt. Es war klar, dass dieses Sternenzelt mit seinen schier unendlich vielen Sternen viel weiter weg sein müsse, als die Planeten. Was die Sterne wirklich darstellen und alles andere was man sonst als unbeweglich scheinbar wahrnahm, wurde erst Dutzende Jahrzehnte später bewusst.

Die Entfernung der Planeten allerdings bestimmte mit seinen präzisen Beobachtungen und widerlegte seine Vorgänger, wie sein Hauptwerk das mit scheinbar allem tat, ihm war bewusst, dass dieses Buch wie eine Lawine eine Revolution in der Astronomie los trat. Seinen Beobachtungen zufolge leuchtet der Mars so hell wie Jupiter, wenn beide Planeten in Erdnähe auf derselben Seite der Sonne, also in der Nähe der Sonne, standen. Wenn der Mars aber auf der entgegengesetzten Sonnenseite stand, war Jupiters Licht stärker als das vom Mars. Tatsächlich ist der Mars näher als Jupiter an der Erde, bloß ist der Jupiter viel größer als der Mars.

Die Beobachtungen des Merkurs von Kopernikus kamen zum Schluss, dass das ptolemäische System keine stimmigen und präzisen Entfernungen zwischen den Planeten und der Erde zuließen.

Kopernikus ging also davon aus, dass die Sonne unbeweglich ist und die Planeten in Wahrheit um sie kreise, inklusive Erde. Also müssten die Abstände und die Dauer der Umläufe in einer berechenbaren Beziehung stecken. So braucht der Merkur, der scheinbar immer nahe der Sonne verweilt 88 Tage für einen Umlauf, die Venus vollzog eine ähnliche, doch aber größere Bahn mit 225 Tagen pro Umlauf, die Erde braucht genau ein Jahr, der Mars etwa 1,9 Jahre, Jupiter 12 und der Saturn 30. Doch die, die demnach außen liegen, vollzogen Schleifen und die Venus mit dem Merkur nicht. Das stützte seine Hypothese. Auch klärte er damit die umstrittene Frage, wie man die Planeten in welcher Reihenfolge aufzählen sollte.

Es warf auch neue Fragen auf, das Turmargument zum Beispiel: Wenn sich die Erde bewegen solle, dann müsse ein fallen gelassenes Objekte aus einer Höhe von seiner senkrechten Bahn abgelenkt werden. Doch die beobachtete Bahn blieb senkrecht nach unten laut den damaligen Gelehrten. Heute weiß man, dass dieser Effekt von am Äquator maximal 0,02 m/s² aufweist, hingegen der Fallbeschleunigung von ca. ~9,81 m/s², der Referenzwert, Normwert, liegt bei 9,80665 m/s². Die Abweichung ist so gering, dass ein Luftzug womöglich deutlich mehr auffallen wird, als das. (Ich würde ja ein Seil mit einem Gewicht in einem Raum aufhängen, es auspendeln lassen und direkt davor einen Ball oder sonstiges massives loslassen und die Abweichung mit einem Maß abmessen, der Ball wird von der sogenannten Corioliskraft nach Osten gezogen)

Kopernikus hatte vermutlich sich seit 1515 sehr viel Zeit genommen, um sein Werk zu schreiben. Vermutlich stand er in Verbindung zu befreundet Gelehrten, das könnte ein Grund dafür sein, dass sein Weltbild schon vor der Veröffentlichung unter Astronomen bekannt war. Im Werk selbst, wie es erschienen ist, ist das erste Kapitel dem Sonnensystem zugeordnet. Dann, wie seine Vorgänger aus der Antike, befasster er sich mit der Präzession der Äquinoktien und eines über die Bewegung des Mondes. Zwei letzte Kapitel handeln von de Planetenbewegungen, ebenfalls ein übliches Thema noch aus der Vergangenheit.

Wie manche schon in der Antike, benutzte er auch viele Beobachtungen aus der Antike. Allerdings lassen sie sich leider nicht mehr verifizieren. Deshalb sind manche Ausführungen, z.B. über den Merkur fehlerhaft und unstimmig. Sein wahrer Grund, warum er 36 Jahre zögerte seine Schriften zu veröffentlichen, war weil er die Reaktion der Kirche fürchtete, denn aus Sicht der Kirche war sein Weltbild Ketzerei! Doch auch könnte er seine widersprüchlichen Angaben ihn zögern lassen.

Kopernikus seine Beziehung zu Georg Joachim Rheticus

Als Kopernikus bereits über 60 Jahre geworden war, wurde dem erst 25jährigen Mathematikprofessor Rheticus ihm das heliozentrische Weltbild von Kopernikus zu Teil. Er besuchte 1539 Kopernikus und sie stellten fest, dass sie gemeinsam der Theorie von Kopernikus übereinstimmten. Rheticus blieb zwei Jahre bei ihm und drängte Kopernikus seine Arbeit zu veröffentlichen, aber Kopernikus befürchtete großen Widerstand von der Kirche. Er beschloss seine Arbeit erst nach seinem Tod zu veröffentlichen, wie es auch geschah: Es erschien erst 1543 und einer Legende zufolge, soll er mit seinem Buch in den Händen auf dem Sterbebett gelegen sein. Wenn das stimmt, so symbolisiert es die Probleme perfekt, über Gelehrte die in dieser Zeit nicht kirchenkonforme Vorstellung über das Universum vertraten.

Quelle:
https://de.wikipedia.org/wiki/Turmargument
ISBN 9783866901131