Impressionen aus dem All, Teil 3

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McNaught, Anfang 2007 in SpaceEngine
Ceres
Die Erde vom Mond aus
Planet im HIntergrund und der Mond im Vordergrund
Carinanebel
Mond und ein Gasplanet über dem Horizont
Ein grüner Gasplanet
Polarlichter auf einen der Polen von einem Kraterplaneten mit dünner Atmosphäre
Die Erde über dem Horizont vom Mond
Ein Planet und ein Mond mit seiner steinigen Oberfläche
Ein Ringplanet aus der Nähe
Die Venus in Space Engine

Die bemannte Reise zum Mars 1/2

Guten Morgen, Mittag oder Abend zu diesem Video/dieser Kurzserie. In dieser Serie werde und habe ich viiieeell Zeit reingesteckt um das so detailreich wie möglich zu beschreiben, was für ein Aufwand nötig wäre, zum Mars zu gelangen, welche Aspekte man sich für die Reise zur Gemüte führen muss.

Der Mars

Daher schauen wir uns erstmal den Mars mal näher an

Kurzinfo zum Mars

Der Mars, auch als Roter Planet, ist knapp erzählt halb so groß wie die Erde, etwa ein Drittel Schwerkraft, wiegt etwa achtmal so viel wie der Mond. Er hat zwei Asteroiden-Monde und ein echtes Klima und Wetter. Dabei unterscheidet es sich von unserem ab. Die Temperaturen sind kalt, aber in Äquatornähe bis zu angenehmen 25 Grad Celsius. Er hat durch seine doch recht stark elliptische Bahn und durch die Neigung der Rotationsachse ebenfalls Jahreszeiten. Ein Marstag dauert nur minimal länger und die Neigung der Rotationsachse ist auch nur leicht größer. Seine Atmosphäre ist allerdings nur dünn und er hat auch kein Magnetfeld.

Und was auch jeder weiß: Die Oberfläche ist tatsächlich so rotbraun, weil dort Roste in Form von Staub bis zu einigen Metern tiefe ins Gestein reicht.

Er steht an Vierte Stelle im Sonnensystem und ist ein Planet wie Erde aus Gestein.

Beobachtung

Konjuktion und Opposition anschaulich gemacht.

Man kann ihn recht leicht ausmachen, der Mars wandert wie der Mond oder die Sonne ungefähr entlang der Ekliptik. Er ist wie schon erwähnt rotbraun und wenn er am Himmel steht kaum zu übersehen, er ist heller als alle anderen Sterne und hält auch mit Jupiter und Venus mit. Durch das Teleskop erkennt man bereits größere Strukturen. Aufpassen sollte man mit Sternen wie Antares und Betelgeuse, die nahe an der Ekliptik stehen und dem Mars zum verwechseln ähneln. Planeten kann man aber leicht ausmachen wenn man keine Sternkarten im Kopf hat, denn Planten funkeln im Gegensatz zu den Planeten nicht. Die letzte Opposition war am 27.07.2018 und die nächste ist am 14.10.2020. An diesem Tag steht der Mars am günstigsten zu uns, so dass er uns nahe steht und zu uns gesehen voll beschienen, dementsprechend ist der Mars um diese Zeit sehr hell.

Atmosphäre

Die Atmosphäre auf dem Mars ähnelt vom Druck her, wie die auf der Erde auf 35 Kilometer Höhe. Ähnlich wie bei der Venus, besteht die Marsatmosphäre hauptsächlich aus Kohlenstoffdioxid. Durch die dünne Atmosphäre werden die Temperaturen nur minimal verteilt, denn wenn die Temperaturen tagsüber bis zum Gefrierpunkt klettern, fallen sie nachts auf Antarktis-Niveau. Die Atmosphäre besteht noch außerdem, wie die meisten anderen Atmosphären auch aus Stickstoff und Argon und auf dem Mars noch geringe Mengen an Sauerstoff, Kohlenstoffmonoxid, Wasserdampf, Methan, Schwefeldioxid, Ozon (!) und sonstige Verbindungen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Chlor und Schwefel. Die gelborange, bis ins Braun gehende Farbe der Atmosphäre kommt von dem aufgewirbelten Staub und Sand, welche Körner bis zu 1,5 Mikrometer groß werden. Der Atmosphärendruck liegt durch die Wetterverhältnisse bei etwa 6 bis 7 Millibar. Vermutlich hatte der Mars mal mehr Atmosphäre, aber weil er die Atmosphäre durch die geringe Schwerkraft nicht tragen konnte, wurde sie vom Sonnenwind vermutlich weg getragen.

Wetter & Klima

Wolken entstehen hauptsächlich im Sommer durch das Sublimieren von dem Eis der Polkappen welche selbst aus Wassereis und Kohlendioxideis. Die Wolken sind dann in größere Höhe als auf der Erde mit bis zu 80 Kilometer und bilden Zirruswolken. Diese absorbieren übrigens bis zu 40 Prozent an Sonnenlicht und führt dazu, dass die Temperaturen unter der Wolke auch bis zu 10° C fallen. Niederschläge fallen auf dem Mars nicht.

Die Jahreszeiten vom Mars sind durch die große Exzentrizität auf der südlichen Hemisphäre stärker ausgeprägt, als auf der nördlichen Seite. Das liegt daran, dass wenn Winter auf der südlichen Hemisphäre ist, dass der Mars zur selben Zeit nahe dem Aphel steht und wenn Sommer ist, nahe dem Perihel. Der Aphel ist der sonnenfernste Punkt auf der Umlaufbahn und der Perihel das genaue Gegenteil.

So können die Sommer auf der südlichen Hemisphäre bis zu 30°C steigen und im Winter noch weiter, bis zu um die 90 bis 95°C im negativen Bereich fallen, während es dann auf der nördlichen Hemisphäre die Temperaturen dadurch abflauen.

Aufgrund der starken Tag-Nacht-Temperaturschwankungen, wie etwa in der Wüste bloß noch stärker, gibt es täglich morgens und abends Winde. Die Winde und alle anderen Winde und Stürme wirbeln auch Staub auf. Während des Frühjahr auf dem Mars, können überregional ausgedehnte Stürme entstehen, welche den Mars bekannterweise einhüllen. Dabei können auch Windhosen entstehen, die sorgen dafür, dass danach auf dem Boden dunkle Spuren zu finden sind. Entgegen der Vorstellung von manchen und manchen Bücher oder Filme sind die Mars-Staubstürme wegen der dünnen Luft wesentlich schwächer als auf der Erde. Der aufgewehte Staub, bei dem es bei solchen Stürmen bleibt, bleibt auch oft sehr lang in der Atmosphäre hängen, was wiederum nochmals die Farbe der Atmosphäre oder des Himmels dann auf dem Mars erklärt.

In heftigen Staubstürme kann es zu Gewitter, also unsichtbare Entladungen oder Blitzen kommen, welche teils eine starke Intensität aufweisen, kommen.

Die Staubsturm-Saison ist für gewöhnlich in der Zeit des Perihels, da der Planet mehr Energie als 40% mehr Sonnenlicht bekommt. Während des Aphels bilden sich in der Atmosphäre Wolken aus Wassereis in gleicher Höhe wie die Wolken bei uns auf der Erde, welche mit dem Staub interagieren und so die Temperatur des Planeten senken, aber ohne die Wolken und das Sonnenlicht würde der Staub gefrieren.

Geologie

Die Oberfläche des Mars erinnert an den Mond: Vielerorts Gesteinsbrocken und sandige Böden. Felsen und Gestein meist aus Basalten und Vulkangestein. Ferner wurde auch Quarzreiche Gesteine gefunden, Olivin, Kiesel aus Konglomeraten, metamorpher Regolith (Das was man auf dem Mond findet), auch Sedimente und Sand mit schwefelhaltigen Staubteilen.

Die Größe der Marsoberfläche entspricht fast der Gesamtfläche der von allen Kontinenten der Erde. Seine beiden verschiedenen Hemisphären: Die nördliche Hemisphäre hat eine geologisch junge, fast kraterlose Gegend, welche durchschnittlich 3 bis 5 Kilometer unter NN liegt, eine Tiefebene, welche durch unbekannte kosmische und auch geologische Prozesse so ist wie sie ist. Vermutlich war der Auslöser eine gigantische Kollision zwischen dem Mars und eines Objektes etwas kleiner als der Mond. Das erklärt allerdings nicht alles. Auf der Südseite findet man im Gegensatz eine Hochebene, geologisch alt und mit vielen Kratern übersät. Auf ihr findet man auch erloschene Schildvulkane.

Oberflächenmerkmale sind: das Valles Marineris, ein großes Grabensystem, welches sich in Äquatornähe erstreckt. Knapp südlich des Äquators erstrecken sich auch verschiedene dunklere Stellen und westlich vom Valles Mariners befindet sich die Tharsis-Hochebene. Weiter westlich und auch nördlicher erstreckt sich über den halben Planeten verschiedene Tiefebenen. Und im Süden findet man ausschließlich Hochebenen mit vielen Kratern und Schildvulkanen.

Mars in Zahlen:

Große Halbachse 1,524 AE
227,99 Mio. km
Perihel – Aphel 1,381 – 1,666 AE
Exzentrizität e = 0,0935
Neigung der Bahnebene 1,85°
Siderische Umlaufzeit
Synodische Umlaufzeit
686,98d = 686d 23h 31min 12sec
779,94d = 779d 22h 33min 36sec
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 24,13 km/s
Kleinster und Größter Erdabstand 0,372 – 2,683 AE
Äquatordurchmesser
Poldurchmesser
6 792,4 km
6 752,4 km
Mittlerer Umfang 21 299,9 km
Masse 6,419*10²³ kg
Radius 3390 km
Mittlere Dichte 3,933 g/cm³
Fallbeschleunigung 3,69 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit 5,03 km/s
Rotationsperiode 24h 37min 22sec
Neigung der Rotationsachse 25,19°
Geometrische Albedo 0,15
Maximale scheinbare Helligkeit -2,91 mag
Atmosphärendruck 6,45 mbar
Temperatur 140 K (-133 °C)
218 K (-55 °C)
300 K (+27 °C)
Hauptbestandteile d. Atmosphäre Kohlenstoffdioxid: 95,97%
Stickstoff: 1,89%
Argon: 1,93%
Sauerstoff: 0,146%
Kohlenstoffmonoxid: 0,056%
Wasser: 0,02%
Ringe
Monde
Keine
Phobos und Deimos (2) (Angst und Schrecken), entdeckt 1877

Mythologie

Der Mars steht für viele Kulturen und vergangene Kulturen wegen seine rostbraunen-roten Farbe für den Gott des Krieges und steht auch für den Mann. Der Mars war ebenfalls schon in der Antike mindestens seit den Sumeren bekannt.

Wenn etwa alle 26 Monate, in dem Zeitraum überholt die Erde den Mars einmal, alle 26 Monate gibt es eine Opposition, der Mars für ein paar Wochen am Himmel hell erstrahlt, so erinnert er in alten Zeiten an das Lodern der Flammen und der Kriegswirren. Deshalb sahen etliche Kulturen in ihm den Kriegsgott. Bei den Babyloniern hieß er Nergal, Ares bei den Griechen und bei den Römern den Mars. Sein Name kommt daher.
In der griechischen Götterwelt ist der Sohn von Zeus und Hera Ares, der Gott des erbarmungslosen Kampfes. Die Amazonen sind die kriegerischen Töchter des Ares.
Bei den Römern hingegen wurde der Kriegsgott verehrt. Mars soll der Vater von Romulus und Remus sein, den legendären Gründern Roms. Der erste Monat im Jahr im alten Kalender heißt März und lässt sich von Mensis Martius ableiten, den Marsmonat. In dem Monat begann man mit der Ausaat und den Feldzügen zur Festigung und Erweiterung des Römischen Imperiums.
Bei den Chinesen heißt er Feuerstern Ying-huo, bei den Ägyptern Horus der Rote.

Phobos und Deimos

Phobos und Deimos sind die zwei einzigen Asteroidenmonde, die vermutlich vom Mars in der Urzeit eingefangen wurden. Phobos und Deimos wurden 1877 vom US-Astronom Asaph Hall, später dazu mehr, an der Sternenwarte in Washington entdeckt. Phobos und Deimos sind gerade mal 13,4 x 11,2 x 9,2 und 7,5 x 6,1 x 5,2 km groß und wiegen etwa das 10⁷ und das 10⁸-fache. Phobos umläuft den Mars schneller als das er rotiert und Deimos etwas langsamer als der Mars rotiert. Phobos und deimos sind nahe einer 1:4 Bahnresonanz. Dessen Albedo (beide 0,07) und ihre Dichte (1,89 und 1,7 g/cm³) sind charakteristisch für Kometen. Deshalb ist z.B. Phobos 400 Tausend mal dunkler als Mars aus unserer Perspektive. Vom Marsäquator selbst ist der Mars mit -8,9 mag etwa Zwanzig mal dunkler als der Vollmond. Vom Phobos aus könnte man mit Fahrradgeschwindigkeit z.B. einen Tennisball in seine Umlaufbahn bringen.

Phobos

Phobos aus der Wikipedia

Deimos

Deimos aus starobserver.org

Tabelle

Masse1,06*10¹⁶ kg1,8*10¹⁵ kg
Dimension der drei
Halbachsen in km
13,4 x 11,2 x 9,27,5 x 6,1 x 5,2
Mittlere Dichte1,887 g/cm³1,7 g/cm³
Albedo0,070,07
Oberflächen-
temperatur
163 – 268 K163 – 268 K
vis. Helligkeit in
mittlerer Opposition
11,5 mag12,5 mag
Große Halbachsea = 9’376 kma = 23’458 km
Siderische Umlaufzeit
Synodische Umlaufzeit (hier: Durchgang durch den Meridian auf der
Oberfläche des
Marses)
U = 7h 39m 14s
Usyn = 11h 06m 22s
U = 1d 06h 17m 55s
Usyn = 5d 11h 26m
Exzentrizitäte = 0,0151e = 0,00033
Bahnneigung zum
Marsäquator
i = 1,06°i = 1,79°
Maximale Elongation
in mittlerer Opposition (vis. Marsabstand)
E = 25”E = 1’ 02”
Synodischer Monat
(Phase zu Phase)
7h 39m 27s1d 06h 21m 16s
Mittlere Bahn-
geschwindigkeit im
Marsorbit
v = 2137,6 m/sv = 1351,4 m/s
Umlaufzeit im
Marsorbit
Usid = 7h 39m 14sUsid = 1d 06h 17m 55s

Frühe Entdeckungsgeschichte

Mit der Erfindung des Teleskop durch Hans Lippershey wurden plötzlich Barrieren frei, Objekte die für das bloßes Auge zu dunkel sind, wurden auf einmal entdeckt, auch Himmelskörper in unserem Sonnensystem. 1609/10 die galileischen Monde. Christiaan Huygens entdeckte 1656 den größten Mond von Saturn, den Titan. 1671-1684 entdeckte Giovanni Domenico Cassini, Direktor der Pariser Sternwarte, vier weitere Monde um den Saturn. Ein Jahrhundert später, in 1781, wurde Uranus von Wilhelm Herschel entdeckt. Der Siebter Planet. 1787 fand er beim Uranus die zwei hellsten Monde und bis zum Ende des Neunzehnten Jahrhunderts hatte man exklusive den Mond 13 Monde entdeckt.


Nur unser Nachbarplanet Mars schien keine Monde zu haben. Johannes Kepler behauptete in dem Dokument Narratio de Iovis Satellitibus, dass der Mars zwei Monde besitzt, weil das einfach vollkommen wäre.

1643 meinte der Kapuzinermönch Anton Maria Schryl, zwei Marsmonde gesichtet zu haben. Das war aber mit der damaligen Fernrohr-Technologie völlig unmöglich gewesen. Schryl hat wahrscheinlich einfach nur Fixsterne dicht beim Mars gesehen.
Interessant auch ein Roman aus 1727 namens Gullivers Reisen, von Jonathan Swift. Dort wird das die “Iaputanischen Astronomen” hervorragende Teleskope besitzen und Sternkataloge von über 10’000 Fixsternen und zwar nicht nur einen! Auch wird über die Entdeckung berichtet zwei Marstrabanten gesehen zu haben, der Innere der beiden sei 3 und der Äußere 5 scheinbare Marsdurchmesser vom Mars entfernt. Der Innere Trabant soll in 10 Stunden den Mars umkreisen und der Fernere in 21,5 Stunden. Eine überraschende Vorhersage dafür, dass die Entdeckung erst 150 Jahre später getätigt wird.

Quellen

https://de.wikipedia.org/wiki/Konjunktion_(Astronomie)
https://www.grimmspace.de/der-mars/
https://de.wikipedia.org/wiki/Mars_(Planet)
ISBN: 9783440154397
ISBN: 9783440145807
https://www.bernd-leitenberger.de/orbits.shtml
https://www.starobserver.org/ap090316.html
https://de.wikipedia.org/wiki/Phobos_(Mond)

TRAPPIST-1

Das TRAPPIST-1-Planetensystem liegt von der Erde aus gesehen im Sternbild des Wassermann und nahe an der Ekliptik. Das Planetensystem ist ca. 40 Lichtjahre von uns weg. Das sind (9’460’730’472’580,8 km * 40,52) = ~383,348 Bio. km. Oder auch ~2’562’500 AE. Der Stern vom Planetensystem wurde infolge der Two Micron All Sky Survey 1999 entdeckt (also wurde der ganze Himmel im 2-Mikrometer-Wellenlängen Bereich abgetastet. Und somit sind seine Eigenschaften klar. TRAPPIST-1 ist ein Roter Zwerg, weil er ein Bruchteil der Masse der Sonne hat und überwiegend im Infrarot abstrahlt.

Der Stern TRAPPIST-1 in Space Engine

Ein Team von Astronomen an der Universität Lüttich, in Belgien, haben entdeckt dass TRAPPIST-1 in regelmäßigen Abständen leicht an Helligkeit abnimmt, was charakteristisch ist für Exoplaneten ist. Ersten Untersuchungen, 2016 war das, über die Transitmethode ergaben zunächst drei erdähnliche Planeten. Am 22.02.2017 gab die NASA bekannt, dass vier weitere Planeten entdeckt wurden.

Der Stern TRAPPIST-1 a selbst besitzt nur 1/12 der Sonnenmasse und 1/9 des Sonnendurchmessers. Er ist an der Oberfläche 2550 K warm. Dadurch erscheint er ihm roten und infraroten Licht. Durch seine geringe Größe und dem geringen Volumen ist die Sonne 250’000mal heller als die TRAPPIST-1. Deshalb sieht man TRAPPIST-1 mit 19 mag trotz der Nähe nur durch die stärksten Teleskope.

Dadurch, dass wir die Planeten durch die Transitmethode entdeckt haben und auch TRAPPIST-1 für unser Planetensystem nahe der Ekliptik stehen, könnte man auf einem der Planeten im TRAPPIST-1-System eventuell den ein oder anderen Planeten vor unserer Sonne auch durch die Ekliptik gehen sehen.

Eine weitere Besonderheit von TRAPPIST-1 ist die schnelle Eigenbewegung von 82 km/s, bei 1,04 mas/a und einer Radialgeschwindigkeit von -56 km/s. Das bedeutet, dass TRAPPIST-1 in 100’000 Jahren nur noch etwa 29 Lichtjahre weit weg sein wird, und 0,6 mag heller sein wird.

TRAPPIST-1 d. Wolken deaktiviert, in Space Engine hatte er zufällig Stürme auf dem ganzen Planeten.

Der Aufbau dessen Planetensystem scheint normal zu sein, während die Anordnung der Planeten und die Planeten selbst scheinbar anormal ist. Sein Sonnensystem erinnert eher an Jupiters Mondsystem. Seine Planeten laufen wahrscheinlich gebunden. D.h. Für einen Umlauf eine Rotation. Aber auch Spin-Orbit-Resonanzen, wie 3:2, 5:3 sind möglich.
Wenn seine Planeten gebunden laufen, dann ist es auf der einen Seite zu heiß und auf der anderen Seite zu kalt. Die Resonanzen können das angenehmer veranstalten.

TRAPPIST-1-Planetensystem
TRAPPIST-1 g hat in Space Engine eine purpur Atmosphäre.

TRAPPIST-1 b und c sind nahe an ihrem Stern dran, trotz dass der Stern klein ist, bekommen sie mehr Wärme ab. So ist es auf der Oberfläche von b etwa 400 K warm und der Planet c hat eine hohe Dichte, vergleichbar mit der Erde. D ist ein kleiner, leichter Planet, an der inneren Grenze zur habitablen Zone. E liegt in der habitablen Zone mit ähnlicher Dichte wie die Erde. F liegt am äußeren Rande des habitablen Gürtel und ist womöglich wegen seiner Dichte ein Ozeanplanet. Planet h ist am weitesten weg, aber immer noch nicht ganz außerhalb der habitablen Zone. Die Planeten insgesamt haben eine höhere Exzentrizität, als unsere im Sonnensystem.

Größenverhältnisse vom Jupiters Mondsystem und Sonnensystem
(25fach verkleinert) zu TRAPPIST-1-Planetensystem. Größen von Planeten nicht maßstabsgerecht.

http://simbad.u-strasbg.fr/simbad/sim-basic?Ident=trappist-1&submit=SIMBAD+search

https://de.wikipedia.org/wiki/Trappist-1

https://exoplanetarchive.ipac.caltech.edu/cgi-bin/DisplayOverview/nph-DisplayOverview?objname=TRAPPIST-1&type=PLANET_HOST

1I/’Oumuamua

Im Oktober 2017 machte ein kleines Lichtpünktchen mit einer Helligkeit von 22 mag Astronomen auf Hawai’i im PAN-STARRS Teleskop aufmerksam. Sie berechneten seine Flugbahn und stellten fest, dass dieses Objekt eine hyperbolische Flugbahn aufweist und somit wohl ein Komet sein muss. Er wurde erst wenige Tage nach der Erdnähe von etwa ein Sechstel AE entdeckt.
Später klassifizierte man das Objekt als einen Asteroiden, weil man keinen Schweif oder eine Koma festgestellt hat.

So wurde später durch Analysen der Flugbahn klar, dass der neu benannte Asteroid ‘Oumuamua (hawaiisch für zuerst erreichen), dass er von außerhalb in das Sonnensystem gelangte. Seine extrapolierte Flugbahn sieht in etwa so aus: ‘Oumuamua flog nahezu senkrecht in das Sonnensystem, er durchquerte die Ekliptikebene zwischen Merkur und Sonne am 02.09.2017 und eine Woche danach durchlief er das Perihelion, der nächste Punkt zur Sonne mit einer Geschwindigkeit von 87,3 km/s und einem minimalen Abstand von 37,6 Millionen Kilometern.
Bloß ein paar Tage vor der Entdeckung von ‘Oumuamua, am 14.10.2017 raste ‘Oumuamua mit einer geringen Entfernung bloß vorbei und zog dann wieder binnen Wochen ins äußere des Sonnensystems. ‘Oumuamua weist eine Bahnexzentrizität von e = 1,1995 auf, und nimmt dementsprechend eine hyperbolische Umlaufbahn ein.

Das ist spannend. Das regt die Fantasie vieler an (bis auf Astrophysiker, die haben keine), wenn der von einem anderen Sonnensystem stammt, hat er dann eine andere Zusammensetzung? Was für eine Form hat er und ist er vielleicht ein ganz neuer Typ von Himmelskörpern? Manche gingen vermutlich bis zu den Alienraumschiffen.

Später wusste man, dass seine Form zigarrenförmig sein muss, das schloss man aus seinen starken Helligkeitsschwankungen zurück. Außerdem müsste seine Oberfläche rötlich schimmern. Die Periode der Schwankungen ist etwa 7 Stunden lang. Das heißt, er ist länger als breit, nämlich 10mal. 10mal länger als breit. Und wenn er dann offenbar alle 7 Stunden rotiert, aber extrem länglich ist, dann müsste er auseinander brechen. Er rotiert taumelnd. Er rotiert also unregelmäßig und auch nicht gleichmäßig schnell. Es ist wahrscheinlich, dass er in diesem Zustand sein ursprüngliches Sonnensystem verlassen hat. Eine Dämpfung der Rotation wird mindestens anderthalb Milliarden Jahre dauern.
Auch wird angenommen, unter verschiedenen Faktoren, wie Albedo (Rückstrahlwert), innere Zugfestigkeit, Dichte und weiteres, dass ‘Oumuamua einen mittleren Radius von 102 m hat. Durch die ganzen Annahmen ist die Unsicherheit groß. Man nimmt u.a. an, dass die Oberfläche durch den Milliarden Jahren andauernden Beschuss interstellarer und kosmischer Strahlung seine Oberfläche dunkel geworden ist. Man spekuliert allerdings auch über eine Oberfläche aus Graphen. Innen drin und allgemein könnte er aus Gestein und Metall sein, da keinerlei Staub in der Nähe des Objekts gefunden wurde.

Wenn man einen Albedo-Wert von 0,04 annimmt, ergeben sich für den Fall, dass ‘Oumuamua um seine kürzeste Achse dreht, dann wären seine Abmessungen etwa 800 x 80 x 80 m, bei einem Albedo von 0,2 schon 360 x 36 x 36 m.
Wenn ‘Oumuamua um seine längste Achse rotiert, müsste er eine größere Dichte als 1,5 g/cm³ aufweisen und bei 0,04 Albedo 360 x 180 x 18 m , bei 0,2 wären es 160 x 80 x 8 m groß sein.

So stellt sich Space Engine ‘Oumuamua vor.

‘Oumuamua kommt von einem anderen Sonnensystem, die Herkunft konnte nicht durch die Flugbahn bestimmt werden, zumal ‘Oumuamua eine leichte Beschleunigung erfuhr, wie es bei Kometen typisch ist, wenn sie nah an der Sonne sind. Doch konnte man immer noch keine Koma oder Schweif feststellen. Doch ganz grob kommt der interstellare Besucher aus der Region vom Sternbild Lyra (dt: Leier). Möglich wäre, dass ‘Oumuamua von der Wega stammen könnte, doch in 300 Tausend Jahre, solange würde ‘Oumuamua brauchen, hat sich Wegas Position verändert. Eine weitere Möglichkeit wären tatsächlich die Pleiaden mit einem weiteren Zwischenstopp in der Zeit, oder eine Herkunft von HIP 3757, oder HD 292249.

Mit den Mechanismen dahinter sind wir also nicht besonders vertraut, wie ein solches Objekt diese Form annehmen kann. Es ist theoretisch möglich, so Avi Loeb im November 2018, dass ‘Oumuamua auch ein abgebrochenes Sonnensegel ist, dass würde dir ungewöhnliche Form, Rotation und minimale Beschleunigung erklären, nämlich durch Strahlungsdruck von der Sonde.

Eine Machbarkeitsstudie zeigt, dass man rein theoretisch bis 2047 zum ‘Oumuamua gelangen kann. Forscher vom i4is haben bereits verschieden Routen berechnet, die möglich wären. Zum Beispiel Start am 08.05.2033, Geschwindigkeit drosseln beim Jupiter, 30.07.2034, am 06.07.2036 mit maximalen Schub im Perihelion (Festtreibstoffbooster) die Flugbahn nach ‘Oumuamua anpassen. Für das Abbremsen bei ‘Oumuamua reicht dann allerdings der Treibstoff nicht mehr aus. Nichtmal, wenn wir dieses Projekt „Lyra“ mit einer Energija starten. Das heißt, es kann nur einen kleinen Vorbeiflug geben, in dem wir einen minimalen Zeitraum haben, dieses Ding zu erforschen.
Wenn die Flugbahn noch stimmt, oder die Flugbahnberechnungen genau sind, können wir am 09.12.2052 bei ‘Oumuamua vorbeifliegen. Wenn ‘Oumuamua weiter beschleunigt hat, als wir berechneten, oder die Berechnungen der Flugbahn zu ungenau sind, könnte die Sonde dann Millionen Kilometer an ‘Oumuamua vorbeirauschen.
Deshalb hat bisher noch niemand Geld investiert, um diese Pläne in die Realität umzusetzen.

https://de.wikipedia.org/wiki/1I/’Oumuamua

Chandrayaan-2

Chandrayaan-2 ist eine indische Mondsonde (ISRO), die am 22.07 gegen 11:13 gestartet ist und soll nach 48 Missionstagen am 07.09 zwischen den Kratern Manzinus C und Simpelius N, nahe dem Südpol landen. 23 Tage nach dem Start (14.08) verlässt sie den Mond. Nach 30 Tagen schwenkt sie nach mehreren Anpassungen in einen Mondorbit in 100 Kilometern Höhe ein. Der Anflug zum Südpol könnte anspruchsvoll werden.

Bei einem Erfolg wäre Indien nach der Sowjetunion, USA und China die vierte Nation, die auf dem Mond sicher gelandet ist. Zudem ist die Region um den Südpol eine sehr interessante und schwierige Stelle zum landen.

Die Chandrayaan-2. Oben der Orbiter: unten der Lander
Aus Wikipedia

Ursprünglich sollte es eine Kooperation mit Roskosmos geben, doch nach einem Misserfolg der russischen Marsmission Fobos-Grunt entschied sich Indien 2013 die Mission alleine durchzuführen. Dadurch verzog sich der ganze Starttermin insgesamt um ganze 8 Jahre. Die Kosten belaufen sich nun bei rund 130 Millionen Euro.

Chandrayaan-2 besteht aus einem Orbiter um den Mond und einer Landeplattform namens Vikram in der der Rover Pragyan sich befindet. Die Masse der Sonde beträgt 3250 kg, davon 2379 kg auf dem Orbiter und 1471 kg auf den Lander, einschließlich des 27-kg-Rovers.
Der Orbiter ist mit acht Experimenten ausgestattet, darunter je eine hochauflösende Kamera, ein Massenspektrometer u.a. für die hauchdünne Mondatmosphäre, aber auch wegen dem Helium-3. Ein SAR und ein Infrarotspektrometer sollen das Wassereis bestätigen. Mit einem RFA soll auch die chem. Zusammensetzung des Boden analysiert werden.
Der Orbiter wird mit einem kW von Solarzellen gespeist.

Die Landeplattform verfügt über einen Seismographen für Mondbeben, eine Langmuir-Sonde, ein Instrument, welches die Wärmeleitfähigkeit ermittelt und an der Oberseite ist ein Laser-Retroreflektor mit dem man die Libration des Mondes bestimmen kann.
Der Lander bekommt 650 Watt durch seine Solarzellen.
Der Rover verfügt bloß über zwei Spektrometer (Röntgenspektrometer und Laserspektroskop) mit der er das Mondgestein untersuchen kann. Der Rover ist mit 1 cm/s sehr langsam. Pro Tag soll er 500 m zurücklegen.
Der Rover wird von seinen Solarzellen mit maximal 50 Watt versorgt.

Quellen:
https://www.isro.gov.in/sites/default/files/flipping_book/gslvmkiii-m1c2/files/assets/common/downloads/GSLV%20MkIII-M1.pdf https://www.isro.gov.in/chandrayaan2-spacecraft
https://de.wikipedia.org/wiki/Chandrayaan-2

Geschichte der Astronomie, Teil 11

Arabische Gelehrte im 10. Jahrhundert

Nachdem die Muslime um 900 erstmals in Andalusien sich ansiedeln, erblühte dort die Region, heute Andalusien, in Südspanien, wirtschaftlich, wissenschaftlich und kulturell. Sie tolerierten andere Kulturen und Religion, welche sich unter Gesellschaft verbreiten. Córdoba wurde später die Hauptstadt des Emirats und des späteren Khalifats. Das war die größte, fortschrittlichste und kultivierteste Stadt mit 500 Tausend Einwohnern in 133 Tausend Häusern der damalig bekannten Welt.
Auch die Infrastruktur war weit. Es gab Buchläden, nächtliche Beleuchtung der gepflasterte Straßen, Friseure, Zahnärzte und Chirurgen, sowie Musiker. In der ganzen Region entstanden 700 Moscheen. Doch in Córdoba stand die wichtigste.
Auch besaß sie 70 Bibliotheken – mehr als in ganz Europa! Schon die Hauptbibliothek beherbergte über eine halbe Millionen Manuskripte. Das war mehr als in ganz Frankreich die Bibliotheken zu jener Zeit. Sie war nun in den folgenden Jahrhunderten die größte Wissenschaftsstadt der Welt, wie zuvor Alexandria.

Die arabische Welt mit Córdoba und Toledo sorgte dafür, dass das antike Wissen nicht komplett verloren ging in den turbulenten Zeiten auch noch Jahrhunderte nach dem Zerfall des Römischen oder später des Weströmischen Reichs.

Der erste erwähnenswerte Wissenschaftler war al-Battani. Er verbesserte die Tabellen für die wechselnden Positionen von Sonne und Mond. Er wusste bereits schon, dass die Erdumlaufbahn um die Sonne elliptisch ist. Die Exzentrizität, also wie elliptisch die Bahn von einem Körper ist, hat er recht präzise bestimmt. Er bestimmte ebenfalls die Länge eines Sonnenjahres und bestimmte die Neigung der Rotationsachse der Erde. Er machte seine Berechnungen am Observatorium Ar-Raqqa in einem Zeitraum von über 40 Jahren. Er fasste seine Erkenntnisse in einem Werk zusammen, dem „Buch der Tafeln“, in Europa wurde es erst 1537 unter dem Namen „Scientia Stellarum“ gedruckt.
Seine Berechnungen der Länge des Sonnenjahres war so genau, dass man sie für die gregorianische Kalenderreform im 16ten Jahrhundert nutze.

Zwei Generationen nach ihm wirkte der Astronom Abd ar-Rahman as-Sufi. In der westlichen Welt lateinisiert als Azophi. Er wandelte den Sternkatalog von Ptolemäus in einem arabischen Sternkatalog um („Das Buch der Fixsterne“) und ergänzte ihn etwas. Er beschrieb seine Position, Helligkeit und Farbe. Sein Sternkatalog umfasste 1018 Sterne. Seine Namen sind noch heute teils in abgewandelter Form übrig. Ein interessanter Eintrag ist der Andromedanebel, die früheste bekannte Erwähnung von der Galaxie.

Minimal später nur beschrieb der persische Mathematiker und Astronom Abul-Wafa geometrische Körper nur mithilfe eines Lineals und einem festen Winkel. Er erstellte z.B. eine Tabelle mit Sinus und Tangens-Werten um die verwenden von trigonometrischen Funktionen zu erleichtern. Er war vermutlich auch einer der Ersten, der Sekans- und Kosekansfuntionen verwendete.

Um das Jahr 1000, als Leif Eriksson nach Nordamerika fuhr, verfasste der Mathematiker und Physiker Alhazen das erste bedeutende Werk über Optik seit Ptolemäus. Er behauptete, gegen Ptolemäus, dass in das Auge von außen Licht einfällt, und nicht, dass das Auge Licht aussendet. Entweder direkt von einer Lichtquelle, oder indirekt durch Reflektion. Er verfasste sein Buch kurz vor dem Jahrtausendwechsel, aber in lateinischer Sprache erschien es erst im Jahre 1572. Das zeugt wieder, wielange die Schriften aufbewahrt wurden und erst in der Renaissance die Europäer bereit waren, die Schriften zu lesen.
Er beschrieb Linsen, eben und gewölbt. Und Farben. Er arbeitete auch als Ingenieur. Er täuschte nach einer gescheiterten Expedition, nach Oberägypten um den Nil zu zähmen, vor, er sei wahnsinnig geworden, denn würde er bewusst keine Ergebnisse liefern, würde der Kalifat al-Hakim, der Auftraggeber, ihn hinrichten lassen. Diese Täuschung konnte er bis 1021 aufrecht halten, denn im dem Jahr starb der Kalifat.

Quelle bei dieser Serie, wenn nicht anders angegeben, hauptsächlich: ISBN 9783866901131

Der Neptun 2/2

Lange habe ich es vor mir her geschoben, da kommt es auch schon. Im ersten Teil habe ich die Entdeckungsgeschichte behandelt, welche ich unbedingt erzählt haben wollte. Sie ist nämlich einzigartig.

Der Neptun

Der Neptun ist der äußerste Planet unseres Sonnensystems. Er wurde 1846 von LeVerrier und Galle entdeckt. Mehr dazu in: https://www.grimmspace.de/der-neptun-1-2/. Er ähnelt stark dem Uranus und zählt mit Uranus als Eisriese. Außerdem ist er fast genauso groß wie der Uranus. Durch seine Masse dominiert er den Kuipergürtel. Die Zone von Kleinplaneten und Planetoiden hinter dem Neptun. Er ist 30mal weiter von der Sonne weg als die Erde.

Neptun wurde nach dem römischen Gott des Meeres benannt, Neptun. Exoplaneten, die eine ähnliche Masse wie Neptun erbringen, werden wie die „Jupiters/Hot Jupiters“ als „Neptune/Hot Neptune“ kategorisiert. Genau wie Uran nach dem Planet Uranus benannt ist, ist Neptunium nach Neptun benannt.

Beobachtbar, wegen seiner Helligkeit, nur mit einem Teleskop, dadurch, dass er so weit draußen ist und dazu noch langsam ist, verschiebt sich seine Opposition jedes Jahr um lediglich 2 Tage und 6 Stunden nach hinten. Dieses Jahr am 10.09.2019 und kommt dem Stern Phi Aqr nahe. Wegen seiner geringen Helligkeit sind die galileischen Monde, Ceres (1), Pallas (2), Juno (3), Vesta (4), Hebe (6) und Hebe (7) heller als Neptun.

Neptuns Bahn ist mit einer sehr kleinen Exzentrizität annähernd rund. Seine Bahn verläuft daher immer etwas mehr oder weniger als 30mal weiter als die Erde zur Sonne. Seine Bahnebene ist ebenfalls nur leicht gegen die Ekliptik geneigt. Für einen Orbit braucht der Neptun ganze 165 Jahre.
Auch zwingt der Neptun viele Planetoiden und Kleinplaneten im Kuiper-Gürtel eine Bahnresonanz auf.
Am 12.07.2011 war der Neptun an dem Punkt seiner Umlaufbahn angelangt, an der er auch am Tag seiner Entdeckung befand. Das war am 23.09.1846.
Auch rotiert er wie die anderen Gasplaneten rasch. Nämlich mit knapp 16 Stunden rotiert er Neptun um sich selbst. Das führt zu einer geringen Abplattung von 1:59 und dass der Poldurchmesser um etwa 1 Tausend Kilometer kleiner ist, als der Äquatordurchmesser. Die Neigung der Rotationsachse fällt z.B. auch nur etwas größer aus, als die Erde.

Neptun ist ein Eisriese und ist ähnlich wie der Uranus aufgebaut. Mit einer Dichte von 1,64 g/cm³ ist er der dichteste Gas- und Eisriese. So ist z.B. Neptun schwerer als Uranus, obwohl er sogar etwas kleiner ist als der Uranus. Auch hat Neptun eine große Fallbeschleunigung sie liegt bei 1,13g.

Seine Atmosphäre besteht aus überwiegend Wasserstoff und Helium. Wenig Methan, Spuren von deuterierten Wasserstoff und Ethan. Neptuns blaue Farbe kommt also so zustande, dass das Methan in seiner Atmosphäre, oder besser gesagt in seinen oberen Schichten, rotes Licht streut und schluckt und daher ausschließlich blaues/violettes Licht zurück reflektiert. Weil das Blau von Neptun aber stärker ist, als das Blau von Uranus lässt sich mit zusätzlichen Stoffen in der Atmosphäre erklären.
Die oberen Schichten von Neptun haben eine große Ausdehnung von 10-20%. Daher spricht man beim Neptun lieber von den oberen Schichten. Höhere Konzentrationen auch von Ammoniak, Wassereis und Methan sind in den unteren Schichten der „Atmosphäre“ vorhanden.
Da der Neptun aufgrund der Entfernung nur noch wenig Licht und Wärme abbekommt, sind die Temperaturen auf 0,1bar Tiefe bei -218 °C oder 55 K und auf 1bar Tiefe -201 °C oder 72 K.

Sowie bei allen Gasriesen und Eisriesen ist die Grenze von der Atmosphäre nach unten nicht klar begrenzt. Das Gas überschreitet mit großer Tiefe den kritischen Druck oberhalb der kritischen Temperatur. Daher gibt es auch keinen Phasenübergang in den flüssigen Zustand. Sodass es auch keine klare, oder feste „Oberfläche des Planeten“ gibt.

Im Zentrum von Neptun und Uranus wird angenommen, dass sich dort ein fester Kern aus überwiegend Fels und Metall befindet. Der Mantel (evtl. auch ein Ozean) ist aus einer Mischung von Fels und Eis. (dieses Eis bezeichnen die Planetologen als eine Mixtur aus Wasser, Ammoniak und Methan. Welche in Wahrheit im Mantel eine heiße, dichte Flüssigkeit ist. Der Kern könnte etwas schwerer als die Erde sein und auch ähnlich groß. Der Mantel, welcher den größten Teil darstellt, dürfte eine Masse von 12 bis 14 Erdmassen haben und die obere Schicht anderthalb bis zwei Erdmassen.

Wissenschaftler der Universität in Madison und des JPL der NASA untersuchten 1996, 1998 und 2002 jeweils eine volle Umdrehung des Neptun. Sie registrierten auf der Südhalbkugel eine zunehmende Helligkeit und eine zunehmende Wolkendichte, während woanders keine bedeutende Veränderung wahrgenommen wurde. Das hat mit den Jahreszeiten zu tun, denn auf der Südhalbkugel ist zu dem Moment Sommer, mehr Sonneneinstrahlung. Erst 2038 wird Neptun ein Äquinoktium durchlaufen, eine Tagundnachtgleiche.

Ein Unterschied zu Uranus ist Neptuns meteorologische Aktivität. Uranus erscheint fast vollkommen strukturlos. So gibt es auf dem Neptun, lange, helle Wolken. Sie sind aus kaltem Methaneis und durch die schnelle Rotation, werden sie langgezogen und bekommen die streifenartige Struktur.
Neptun hat so starke Winde übrigens, weil die Winde auf dem Neptun kaum gebremst werden. Auch deswegen reichen 1/1000 der Sonneneinstrahlungen für die Dynamik der Winde aus.
Es sieht so aus, als ob sich die Atmosphäre des Neptuns sich tatsächlich sehr schnell verändert. Geringe Temperaturunterschiede zwischen der oberen Wolkenschicht und der unteren Wolkenschicht in Kombination der starken inneren Wärmequelle von Neptun reichen dafür aus, dass die Atmosphäre von Neptun instabil ist.

Mit dem Eintreffen von der Voyager 2 1989 beim Neptun, wurde der „Great Dark Spot“ (GDS) entdeckt. Es stellt ein Hochdruckgebiet in der oberen Atmosphäre, wie eine Luftverwirbelung, dar. Unterhalb des GDS wurde bei der Ankunft von Voyager 2 eine riesige Wolke von dem Streifentyp gesichtet, welche sich sehr schnell in der Atmosphäre sich bewegt. Es könnte eine aufsteigende Rauchfahne aus Methaneis sein. Diese Wolke heißt der „Scooter“.
Der GDS wurde Ende 1994 dann nicht mehr gefunden. Der Grund des Verschwindens ist ungeklärt. Vielleicht hat er sich aufgelöst, oder durch die vom Planetenkern stammende Hitze zerrissen.
Ein weiterer kleinerer Wirbel wurde auf der südlichen Hemisphäre gefunden. Einige Monate danach, beim Eintreffen von Voyager 2 an Neptun konnte man ein helles Auge feststellen.

Durch Neptuns schwaches Magnetfeld, das um 47° gegenüber der Rotationsachse geneigt ist. An den Magnetpolen konnte man durch die Voyager 2 auch schwache, komplexe Polarlichter erkennen. Durch die inneren Fließbewegungen und die Tatsache, dass Neptun und Uranus nur eine dünne Schicht an leitendem Metall besitzt, ist es so, dass der Neptun ein Quadrupolfeld und kein Dipolfeld und somit zwei Nordpole und Südpole entstehen lässt.

Neptun hat, wie alle Gas- und Eisriesen auch, ein Ringsystem. Dessen Partikel sind fein und azurfarben. Wie Jupiter und Uranus schon, hat der Neptun auch bloß feine, teleskopische und ungewöhnlich dunkler Ringe. Auch sind die Ringe klumpig; das Ringsystem weist helle Klumpen auf. Eventuell durch gravitative Wechselwirkung der kleinen Monde in unmittelbarer Nähe zu den Ringen. Sie wurden nach den Astronomen benannt, die einen maßgebenden Anteil an der Entdeckung des Neptuns geleistet haben.

Auch wurden Trojaner um Neptun entdeckt. Ab 2001 wurde der erste Trojaner entdeckt und ab dann an wurden 6 weitere entdeckt und es kamen rasch und stetig welche dazu.
Bevor New Horizons am Pluto angelangte, wurde überlegt Trojaner des Neptuns zu beobachten, doch weil kein Trojaner in ausreichender Nähe war, wurde auf eine Beobachtung verzichtet. Der Nächste Trojaner wäre 1,3 AE weit weg gewesen.

Neptun in Zahlen

Große Halbachse 30,07 AE
4 498,4 Mio. km
Perihel
Aphel
29,812 AE
30,328 AE
Exzentrizität e = 0,00859
Neigung der Bahnebene 1,769°
Siderische Umlaufzeit
Synodische Umlaufzeit
164 Jahre 288 Tage 13 Stunden
367 Tage 12 Stunden
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 5,43 km/s
Kleinster – größter Erdabstand 28,783 – 31,333 AE
Äquatordurchmesser
Poldurchmesser
49 528 km
48 682 km
Abplattung Verhältnis 1:59
Masse 1,0243*10^26 kg = 17,2 Erdmassen
Mittlere Dichte 1,638 g/cm³
Radius 24 622 km
Fallbeschleunigung 11,15 m/s² = 113% Erdschwere
Fluchtgeschwindigkeit 23,5 km/s
Rotationsperiode 15h 57 min 59s
Neigung der Rotationsachse 28,32°
Geometrische Albedo 0,41
Max. Scheinbare Helligkeit 7,78 mag
Druck d. Atmosphäre Eisriese
Oberflächentemperatur 72 K (-201 °C) bei 1 bar
55 K (-218 °C) bei 0,1 bar
Bestandteile d. Atmosphäre
(vol%)
Wasserstoff: 80,0 ± 3,2 %
Helium: 19,0 ± 3,1 %
Methan: 1,5 ± 0,5 %
Deuterierter Wasserstoff: 192 ppm
Ethan: 1,5 ppm
Auch enthalten: Ammoniakeis,
Wassereis und
Ammoniumhydrogensulfid
Monde:

Ringe:
14: z.B. Triton, Naiad, Thalassa, Nereide, Proteus, Galatea, Larissa(2019)
7 Hauptringe
Position von Neptun im Sonnensystem

Quelle, wenn nicht anders angegeben: https://de.wikipedia.org/wiki/Neptun

Die Lagrange-Punkte

Die Lagrange-Punkte sind Fünf Punkte in einem Zweikörpersystem, an denen sich aber die Umlaufszeiten eines Objekts, welches sich in den Punkten befindet, an das Objekt anpasst, welches das größere Objekt umrundet. Sie wurden korrekt von Leonhard Euler und Joseph-Louis Lagrange analysiert. Zum Beispiel die Sonne wird von der Erde umrundet und jetzt haben wir in einen der Punkte einen Satellit. Deshalb sind sie für die Raumfahrt wichtig. So kann ein Raumschiff auf dem L2 die ganze Zeit im Erdschatten liegen. Das nutzen Weltraumorganisationen aus, um dort z.B. lichtempfindliche Teleskope zu postieren. Allerdings darf die Masse des dritten Objekts, welches sich in einem der Lagrangepunkte befindet, vernachlässigbar sein, denn sonst könnte es das ganze System stürzen.
Dort wo das Zweikörpersystem gravitativ aufgehoben wird, sind im Grunde die fünf Punkte.

Sie werden, so fantasielos die Astrophysiker auch sind, durchnummeriert. Von L1 bis L5.
L1 und L2 sind die Punkte zwischen den beiden Körpern (L1). Dort hebt sich die Gravitation auf. L2 ist auf der gegenüberliegenden Seite, dort wo die Gravitation des kleineren Objekts quadratisch so weit abgenommen hat, bis der Einfluss von dem größeren Objekt gleich dem kleineren ist. Der L1 und L2 sind im Fall Sonne – Erde etwa 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernt, wobei der L2 etwas weiter von der Erde weg ist, als L1.
Der L3 befindet sich aus der Sicht von dem kleineren Objekt auf der gegenüberliegenden Seite zum großen Objekt. Allerdings liegt er etwas weiter von der Sonne weg, wie die Bahn des kleineren Objekts. Dort bewirken kombinierte Anziehungskräfte von beiden Objekten wieder einen Umlaufdauer, welche identisch ist, mit der von dem kleineren Objekt um den größeren Objekt.
Die drei Punkte sind allerdings instabil, denn wenn man auf dem L1 z.B. vor oder zurück geht, wirst du entweder stärker von dem größeren Objekt oder vom kleineren Objekt angezogen. Doch kannst du aber etwas zur Seite rücken, doch dann wirst du wieder durch die Corioliskraft zurückgezogen. Gern wird in Science-Fiction-Büchern am L3 über eine Gegenerde geredet, aber das System wäre instabil, da eine Gegenerde soviel Masse bedeuten würde, dass sie in der Umlaufbahn der Erde liegen müsste, aber dort wird sie durch anders gelagerte Anziehungskräfte aus der Bahn geworfen.

Die Lagrange-Punkte L4 und L5 hingegen, liegen auf der Bahn des kleineren Objekts, doch um 60° zum kleinen Objekt verschoben. Ein Beispiel sind die Trojaner-Satelliten, die besonders häufig sich in den L4 und L5 tummeln, denn die Punkte sind stabil. Würde ein Objekt etwas außerhalb, würde das Objekt nierenförmig die Lagrange-Punkte umkreisen. Deshalb sind es die einzigen Lagrange-Punkte, die auch von natürlichen Objekten regelrecht angeschwemmt werden können, man kann sich durchaus den L4 und den L5 als Inseln vorstellen. Da es sehr schwierig ist, sich das im Kopf vorzustellen, habe ich dann auch noch eine Skizze von den Punkten beigefügt.

Von Wikipedia

L1 wird in der Raumfahrt gerne für Sonnenbeobachtungen benutzt, wie erstmals das ISEE-3, der erste künstliche Satellit in einem Lagrange-Punkt. Seit 1995 auch die Sonnenbeobachtungssonde SOHO. Das L2 wird für Teleskope, oder lichtempfindliche Sensoren benutzt. Das Infrarotteleskop Herschel (seit 2009), Planck (bis 2013) und WMAP (bis 2010( für die Hintergrundstrahlung – und jetzt auch erst das Röntgenteleskop eROSITA (seit 13.07). Ebenfalls das JWST (James-Webb-Weltraumteleskop) ist für das L2 geplant (2021).

Ebenfalls von Wikipedia

Quellen u.a. :

https://de.wikipedia.org/wiki/Lagrange-Punkte
https://www.youtube.com/watch?v=HJ990uaOPu8