Raumzeit

Die Astronomie scheint ein Spielfeld für Physiker zu sein, doch Chemie spielt im Kosmos auf allen Ebenen einen Rolle: Von der Entstehung protoplanetarer Scheiben, der Zusammenballung junger Planeten, über die Herausbildung planetarer Schalen bis zur Entstehung der Bausteine des Lebens: Kosmische Chemie ist unerlässlich, um das Universum zu verstehen. Astrochemiker ergründen das All auf verschieden...

Die "New Horizons"-Sonde der NASA war das schnellste Raumfahrzeug, das je die Erde verlassen hat. Ihr Auftrag: in Rekordzeit den Weg zum Zwergplaneten Pluto zu finden, im raschen Vorbeiflug möglichst viele Bilder und Meßdaten zu sammeln und diese im weiteren Verlauf an die Erde zu senden. Dies alles verrichtete das Gerät mit Bravour und versorgt nun zahlreiche Wissenschaftlerinnen und die Öffentli...

Pflanzenzucht war von Anfang an ein Thema der Raumfahrt. Waren die Ergebnisse anfangs noch mager, wurde in den folgenden Jahrzehnten bei weiteren Missionen, in der Antarktis und in Biosphären-Projekten versucht, die Prozesse vollständiger Biokreisläufe weiter zu erkunden und ihre Abhängigkeit von Atmosphäre, Licht und Gravitation zu ergründen. Es entsteht ein zunehmendes Wissen über diese Vorgänge...

Seit 5 Jahren sammelt die Raumsonde Gaia detaillierte Daten über die Position, Bewegung und Art der Sterne und anderer Objekte in unserer Milchstraße und benachbarten Galaxien. Die Ergebnisse dieser überaus erfolgreiche Mission wurden nun in einem Sternkatalog zusammengefasst und liefern Wissenschaftlerinnen eine äußerst wertvolle Basis für ihre astronomische und astrophysikalische Arbeit.

Über Jahrhunderte hat die Menschheit sich Erkenntnisse und wissenschaftliche Methoden erarbeitet, um das Alter der Erde und eine Einteilung ihrer Lebenszeit in wichtige Zeitalter vorzunehmen. Die Ergebnisse zahlreicher Raumfahrtmissionen haben diese in Korrelation mit der Entstehung des Monds und anderer Planeten in Synchronisation zu bringen. Die Geologie ist dabei Profiteur und Treiber weiterer...

Schwarze Löcher sind seit langer Zeit ein mystischer Ort. An der Stelle eines kollabierten Sternes entsteht ein besonderer Ort, eine Singularität, so dicht und massereich, dass sie die Raumzeit so stark krümmt, dass selbst das Licht nicht mehr entkommen kann und uns damit die Möglichkeit nimmt, das innere zu beobachten. Doch gab es in den letzten Jahren wichtige wissenschaftliche Fortschritte, die...

Neben der Vermessung der Welt durch die Beobachtung von Licht- und anderer elektromagnetischer Strahlung fügte die jüngst geglückte Messung von Gravitationswellen eine neue astronomische Disziplin dem wissenschaftlichen Werkzeugkasten hinzu. Doch auch eine weiterer Ansatz könnte das zur Verfügung stehenden Instrumentarium künftig noch erweitern: schon zwei Jahre vorher gelang es dem IceCube-Experi...

Die bemannte Raumfahrt beschränkt sich derzeit auf die Forschung auf der Internationalen Raumstation und deren Wartung. Doch es zeichnet sich ab, dass künftig komplett neue Missionen starten werden. Wir sprechen über die Möglichkeiten und Herausforderungen vor denen die bemannte Raumfahrt steht, welche Rolle der Mond vermutlich spielen wird und mit welchen neu zu entwickelnden Technologien und Pro...

Die Erde ist ein zartes Pflänzchen im All, wird aber durch ihr Magnetfeld und die Atmosphäre gut vor den täglichen Einflüssen der Sonne und kleinerer Meteoriten gut geschützt. Doch wie sich regelmäßig zeigt, sind größere Asteroiden ein potentielles Problem. Schon oft haben Asteroiden in der Vergangenheit der Erde mit ihren Einschlägen kleine und große Katastrophen ausgelöst. Wie gehen wir als Mens...

Das Weltraumrecht bietet den rechtlichen Rahmen für die Erforschung und Nutzung des Weltraums durch Staaten. Entwickelt auf Basis des Völker- und Luftrechts ist das Weltraumrecht ein globales Recht, dass durch die Vereinten Nationen entwickelt und veröffentlicht wurde. Heutzutage steht das Weltraumrecht vor neuen Herausforderungen durch die geplante private Nutzung des Mondes und Asteroiden.

Schon in Ausgabe Nr. 42 haben wir einen Blick auf das umfassende Erdbeobachtungsprogramm Copernicus (damals noch unter dem Namen GMES geführt) geworfen. Seitdem ist viel passiert: die ersten Sentinel-Satelliten sind gestartet und das gesamte System liefert Daten am Fliessband. Genauer: täglich liefern alle Systeme Terabyte-weise Daten über unseren blauen Planeten, die der Auswertung bedürfen. Dass...

Das Fernrohr und dann auch bald Spiegelteleskope waren die Basis für die frühen Erkenntnisse in der Beobachtung und das Verständnis des Universums – noch lange bevor an Raumfahrt zu denken war. Doch mit den Großspiegelteleskopen seit den 1990er Jahren wurde die Beobachtungsqualität noch einmal signifikant gesteigert und lieferte noch tiefere Einblicke in die Tiefen des Alles. Neuartige Steuerungss...

Das Ende normaler Sterne ist oft unspektakulär: sie blähen sich zu einem Roten Riesen auf und am Schluß bleibt nur ein schwarzer Klumpen Materials zurück. Sehr große Sterne wiederum zerplatzen im Finale durch Ihrer eigener Masse in einer Supernova und verteilen ihre Bestandteile im umliegenden Raum und erzeugen nebenbei noch ein paar seltene, schwere Elemente, die nur unter diesen Bedingungen über...

Eine effiziente und sichere Datenübertragung ist das A und O der Raumfahrt. Die gewonnenen Datenmengen steigen allerdings stetig an und die Kommunikation zum Boden entwickelt sich zu einem Flaschenhals in den Systemen. Die optische Kommunikation mit Lasern entwickelt sich daher zu einem wichtigen Feld, um Bandbreiten zu erhöhen und Latenzen zu reduzieren.

Nachdem Google vor einigen Jahren den Lunar X Prize ausgelobt hat, machten sich Teams rund um die Welt an die gestellte Herausforderung, einen Rover zum Mond zu schicken und von dort Live-Bildern zur Erde streamen zu lassen. Eines dieser Teams waren die Part Time Scientists in Berlin und nach Jahren harter Arbeit kommen sie ihrem Ziel immer näher. Voraussichtlich 2018 wird der Lander ALINA mit zwe...

Im Schnitt alle drei Monate wird das Personal auf der Internationalen Raumstation auf drei Positionen durchgewechselt und die Astronauten bleiben dann ein halbes Jahr im Weltraum an Bord des einzigen permanenten Stützpunkts der Menschheit im All. Mit der Expedition Nr. 42 kam unter anderem die Astronautin Samantha Cristoforetti erstmalig zum Einsatz auf der ISS.

Das Universum ist eine große Anlegenheit. Wie groß wurde auch den Astronomen erst vor gut 100 Jahren klar, als sie begannen, Sterne unterschiedlichen Galaxien zuzuordnen. Das Wissen um die Struktur des Universums hat seitdem rasant zugenommen, der Erkenntnisgewinn nahm aber besonders in den letzten zweiten Jahrzehnten richtig Fahrt auf. Noch gibt es viele Unbekannte, doch langsam nimmt das Verstän...

Albert Einsteins Werk ist fester Bestandteil des wissenschaftlichen Erbes des 20. Jahrhundert und die von ihm entwickelte Allgemeine Relativitätstheorie auch im 21. Jahrhundert die bestimmende Basis unserer Sicht der Welt und des Universums. Sein Leben ist aber auch geprägt von einer verantwortlichen, grunddemokratischen und politisch engagierten Einstellung gegenüber der Gesellschaft.

Lange Zeit waren Gravitationswellen nicht viel mehr als eine Voraussage der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein. Doch wie so viele andere Details dieses Meilensteins der Wissenschaft konnten nun auch diese speziellen Eigenschaften des Universums experimentell nachgewiesen werden. Eine seit Jahrzehnten engagiert und global arbeitenden Community von Wissenschaftlern hat hartnäckig an...

Noch vor zwei Jahrzehnten herrschte Unklarheit über die Existenz von Planeten in anderen Sternensystemen. So hielt man sie zwar für wahrscheinlich, doch fehlte eine konkrete Beobachtung. Durch neue Missionen und Beobachtungsmethoden konnten 1995 erstmals ein Planet nachgewiesen werden dem dann immer mehr Planeten folgen sollten. Heute ist es klar, dass nahezu jeder Stern in der Galaxis von Planete...

Kleinsatelliten wurden zunächst aus Forschungsinteresse der Nutzlast großer Satelliten-Missionen hinzugefügt. Größer noch als der Nutzen aus der besseren Auslastung der Raketen waren die Auswirkungen für die Bildung. Kleine Studentengruppen waren auf einmal in der Lage, den kompletten Zyklus von der Planung über Bau, Start und Betrieb eines Satelliten im Rahmen des Studiums zu erlernen. Später wur...

Die Rosetta-Misson zum Kometen Tschurjumow-Gerassimenko (67P) war ein voller Erfolg und wurde zum einem weltweit beachteten Ereignis. Nicht nur konnte die Sonde den Kometen erreichen und mit zahlreichen Instrumenten wissenschaftlich untersuchen und kartografieren, es gelang auch den Lander Philae auf dem Komenten selbst abzusetzen und direkt auf dem Grund eine Reihe von Experimenten durchzuführen.

Die Frage, "wieviel Sternlein stehen", ist gar nicht so einfach zu beantworten. Schon früh beschäftigte sich die Menschheit damit, die sichtbaren Sterne zu katalogisieren und obwohl die moderne Raumfahrt es später durch Missionen wie Hipparcos schaffte, dieses Wissen spürbar auszudehnen, weiß man heute vor allem dass man eigentlich nichts weiß. Die Gaia-Mission hat sich nun zum Ziel gesetzt, einen...

Die Internationale Raumstation umrundet die Erde alle 90 Minuten und ist für den kundigen Betrachter sogar regelmäßig mit bloßem Auge auszumachen — doch die tatsächliche Arbeit an Bord und ihre Bedeutung für die Wissenschaft bleibt dem einfachen Betrachter meist verborgen. Dabei spielt die ISS eine wichtige Rolle in der modernen Forschung und ist derzeit die einzige Möglichkeit, Langzeitforschung...

Das Planck-Weltraumteleskop ist ein ambitioniertes Projekt der ESA, das sich der Beobachtung der Kosmischen Hintergrundstrahlung verschrieben hat, die als Überbleibsel des Urknalls das erste zu beobachtende Ereignis des Universums ist. Das 13 Milliarden alte, ausgesprochen schwache Licht wird dabei aus allen Richtungen empfangen im Mikrowellenbereich empfangen. Durch massiv heruntergekühlte, langs...