Verehrte Leserinnen und Leser,
 
in dieser Ausgabe präsentieren wir ihnen viele spannende Informationen zum Thema Dunkle Materie. Hierzu können sie etwas im Space Focus sowie im Surftipp nachlesen.
 

Viel Spaß beim lesen wünscht ihnen

            Mark Weimar

» mars2003.raumfahrer.net
Raumfahrer.net hat eine Sonderseite zum neusten Marsprojekt der NASA gestartet: In wenigen Monaten sollen zwei baugleiche Rover zum Roten Planeten starten. Auf der Seite finden Sie neben Artikeln zu den Landern immer aktuelle Statusreports.

» columbia.raumfahrer.net
Auf unserer Sonderseite zum Columbia Unglück informieren wir Sie über die Einzelheiten und Hintergründe zum Absturz des Space Shuttles.

» mitarbeit.raumfahrer.net
Raumfahrer.net ist weiter auf der Suche nach neuen Mitarbeitern - hier erfahren Sie was Sie bei uns erwartet.
 

• ESA und Ungarn knüpfen engere Beziehungen <mehr>
• Mit dem Radio auf der Suche nach der Zukunft <mehr>
• Arianestart Vol 160 <mehr>
• Mars Express: Start um einige Tage verschoben <mehr>
• Eddington soll bewohnbare Planeten suchen <mehr>
• Besatzung überraschend von ISS zurückgekehrt <mehr>
• Welchen Nutzen bringt die Raumfahrt im alltäglichen Leben? <mehr>
• Weltraumkarte durch Doppelteleskop im Endstadium <mehr>
• Zwischenbericht zum Unglück der Columbia <mehr>
• Fünfmal mehr Wasser auf dem Mond <mehr>
• ESA prüft Missionen zum Schutz der Erde <mehr>
• ESA und DLR unterzeichnen historischen Vertrag <mehr>



» ESA und Ungarn knüpfen engere Beziehungen
05. April 2003 - Die Europäische Raumfahrtagentur wird in Zukunft enger mit Ungarn zusammenarbeiten.
Der für den Informatikbereich zuständige Minister Ungarns, Kálmán Kovács, und der ESA-Direktor für Strategie und Außenbeziehungen, Jean-Pol Poncelet, der bei dieser Gelegenheit ESA-Generaldirektor Antonio Rodotà vertritt, werden am 7. April in Budapest das erste Abkommen mit einem Europäischen Kooperierenden Staat (ECS) unterzeichnen.
Die ECS-Abkommen sollen an die Stelle der bestehenden Kooperationsabkommen mit europäischen Nichtmitgliedstaaten treten, die mit der ESA engere Beziehungen im Hinblick auf einen möglichen Beitritt zu ihrem Gründungsübereinkommen knüpfen wollen. Im Rahmen des neuen Abkommens wird Ungarn unter anderem an Programmen der ESA für Weltraumforschung und Funknavigation teilnehmen.
Das Ungarische Büro für Raumfahrtangelegenheiten (HSO) ist auf der ungarischen Seite für die Durchführung des Abkommens verantwortlich. Die ESA hat Henk Olthoff zum ECS-Ansprechpartner ernannt, der direkt mit dem Geschäftsführenden Direktor des HSO, Elöd Both, zusammenarbeiten wird.
(ku - Quelle: ESA)

» Mit dem Radio auf der Suche nach der Zukunft
04. April 2003 - Am Samstag, dem 05. April 2003 können Weltraumfreaks live dabei sein: Radio HR 1 "Unterwegs in Hessen" ist zu Besuch im Hauptkontrollraum des Satellitenkontrollzentrums der Europäischen Weltraumorganisation ESA.
Satellitenkontrolleure, Mathematiker, Ingenieure und Physiker erklären, was sie von Beginn einer jeden Mission an tun müssen, damit der Satellit seine Arbeit aufnehmen kann.

Bei der Langzeitüberwachung des Umweltsatelliten "ENVISAT" zum Beispiel wurden schon atemberaubende Bilder aus dem All zur Erde übertragen: der kilometerlange Ölteppich des verünglückten Tankers "Prestige", die Überflutung der Elbe und der erneute Ausbruch des Ätna. Mit diesen und anderen Bildern werden Aussagen über die Klimaveränderung getroffen. Die nächste wichtige Mission, die von Darmstadt aus kontrolliert wird, ist "Mars Express". Dabei wird ein Satellit zum Mars geschickt. Dieser setzt dann ein Landegerät mit dem Namen "Beagle" frei, das auf der Oberfläche des Planeten landen soll.
Was will die europäische Raumfahrtorganisation auf dem Mars erforschen? Wie wird man Weltraumfoscher? Wie profitiert die Industrie von der High-Tech-Welt der Raumfahrt? Wann wird der Mensch ans Ende des Universums reisen können?

Dies sind nur einige Fragen, die die Moderatoren des Hessischen Rundfunks und Gewinner des HR-1-Gewinnspiels den Experten des ESOC stellen wolen.

"Unterwegs in Hessen - Auf der Suche nach der Zukunft" wird live vom European Space Operations Centre in Darmstadt, am Samstag, den 05. April 2003 ab 10:05 Uhr ausgestrahlt.
(la - Quelle: ESA)

» Arianestart Vol 160
03. April 2003 - In der Nacht vom 8. zum 9. April 2003 wird eine neue Ariane 5-Trägerversion "Generic" die 2 Telekommunikationssatelliten INSAT 3A und GALAXY XII in die geostationäre Umlaufbahn bringen.
Der Start ist der erste einer Ariane 5, nachdem am 11. Dezember 2002 die neuste Version der Trägerrakete kurz nach dem Abheben notgesprengt werden musste. Aus diesem Grund musste auch der Flug der Kometensonde Rosetta der ESA verschoben werden.
Mit gemischten Gefühlen bereitet sich Arianespace auf die Wiederaufnhame des Ariane 5-Flugalltags vor. Immerhin sind die Zeiten im Satellitengeschäft nicht gut. Zudem war der Fehlstart im Dezember ein herber Schlag für das Image des Unternehmens. Im Februar startete zudem die letzte Ariane 4 von Kourou - jene Trägerrakete, die als eine der zuverlässigsten weltweit galt.
Über den Video Corner von Arianespace wird der Start live übertragen, mit englischen und französischen Kommentaren.
Der Webstream beginnt 20 Minuten vor dem Start und endet 50 Minuten danach. Es gibt ihn im RealVideo Format.
Startzeit des Webstreams:

KOUROU: von 19h49 bis 20h30, 8.April 2003.
GMT: von 22h49 bis 23h30, 8.April 2003.
PARIS: von 00h49 bis 01h30, 9.April 2003.
WASHINGTON: von 18h49 bis 19h30, 8.April 2003.

Related Links
    Artikel: Der Ariane 5-Fehlschlag
    Rubrik: Trägerraketen
    Arianespace.com

(sr & ku - Quelle: Arianespace)

» Mars Express: Start um einige Tage verschoben
01. April 2003 - Der Start der europäischen Mars-Mission Mars Express verschiebt sich einem Bericht des Magazins "New Scientist" zufolge wegen eines technischen Problems um ungefähr zehn Tage. Als neuer Starttermin wird von der ESA nun der 6. Juni 2003 oder ein etwas früherer Termin genannt.
Wie in dem New Scientist-Artikel auf der Internetsite des Magazins berichtet wird handelte es sich bei dem technischen Problem um den Ausfall einer nicht näher bezeichneten Komponente des Orbiters, die nach Angaben von an dem Projekt beteiligten Wissenschaftlern ausgetauscht werden musste. Da die Raumsonde zu diesem Zweck teilweise auseinander gebaut und anschließend wieder zusammengesetzt werden musste zog sich der Austausch über mehrere Tage hin.
 
Auf Anfrage von Raumfahrer.net nach dem Stand der Reparaturarbeiten antwortete der Projektleiter der Mars Express-Mission, Dr. Rudolf Schmidt: "Das Problem ist gelöst, die Box ist schon wieder eingebaut und erste Tests haben sehr gute Ergebnisse gebracht. Die Dinge laufen gut und ich erwarte dass wir in den nächsten Tagen den 6. Juni bestätigen können oder, eher wahrscheinlich, einen früheren Start bekannt geben können."
 
Wie Rudolf Schmidt weiter mitteilte wird die durch den geänderten Starttermin gegebene Möglichkeit, der Raumsonde mehr Treibstoff als ursprünglich vorgesehen mit auf den Weg zu geben, wahrscheinlich wahrgenommen werden. Die leicht veränderte Konstellation von Erde und Mars zum neuen Startzeitpunkt im Vergleich zum ursprünglich geplanten Start am 23. Mai "[bringt] uns mehr Startmasse (also Treibstoff)", so Rudolf Schmidt. Dieses Mehr an Treibstoff kann dann dazu genutzt werden, um den Orbit von Mars Express um den Roten Planeten noch optimaler als bisher vorgesehen zu gestalten, so dass die wissenschaftliche Ausbeute erhöht werden kann.
(ms - Quelle: New Scientist/ESA)

» Eddington soll bewohnbare Planeten suchen
01. April 2003 - Die mit der Suche nach bewohnbaren Planeten beschäftigten Wissenschaftler treffen sich demnächst in Palermo (Italien), um einen wichtigen Schritt hin zur Entdeckung anderer Welten zu tun, die möglicherweise Leben beherbergen.
Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) und das astronomische Observatorium Palermo haben zu einer internationalen Arbeitstagung unter dem Motto „Suche nach Sternstrukturen mit bewohnbaren Planeten“ eingeladen, deren Hauptthema die Auswahl des Himmelsbereichs sein wird, der ab Anfang 2008 von der europäischen Mission Eddington nach bewohnbaren Planeten durchforstet werden soll.
Zu der Veranstaltung haben sich über 150 Teilnehmer aus den meisten europäischen Ländern sowie aus den USA und Australien angemeldet. Neben den führenden Experten auf dem Gebiet der Exoplaneten werden Vertreter einer Reihe europäischer Raumfahrtagenturen anwesend sein.
Das europäische astronomische Weltraumobservatorium Eddington wird gegenwärtig von der ESA entwickelt. Eines der wesentlichen wissenschaftlichen Ziele der Mission ist die erstmalige Entdeckung bewohnbarer Planeten, d.h. Planeten, die Leben in der uns bekannten Form beherbergen könnten. Dank Eddington werden die europäischen Wissenschaftler auf diesem Gebiet eine Führungsposition einnehmen. Das Observatorium soll in einem einzelnen Himmelsbereich (seinem „Zielbereich“) nach bewohnbaren Planeten Ausschau halten; die Auswahl des Zielbereichs ist daher eine kritische Entscheidung in der Planung der Mission.
(ku - Quelle: ESA)

» Besatzung überraschend von ISS zurückgekehrt
01. April 2003 - Wir haben uns hier natürlich einen kleinen Aprilscherz erlaubt. Wir hoffen, dass er seine Wirkung getan hat und freuen uns schon auf den nächsten 1. April.
Raumfahrer.net Redaktion
Völlig unerwartet landete am 01. April 2003 um 05.04.20 Uhr (MESZ) die Wieder-Eintrittssektion des russischen Rettungsraumschiffs Sojus TMA-1 ungefähr 80 Kilometer nordöstlich von Arkalyk, Kasachstan.
An Bord der Kapsel befand sich die sechste Stammbesatzung bestehend aus Kommandant Kenneth Bowersox, Bordingenieur Nikolai Budarin und National Aeronautics and Space Administration (NASA) International Space Station (ISS) Science Officer (SO) Donald Pettit. Auf zwei unabhängig voneinander einberufenen Pressekonferenzen nennen die amerikanischen und russischen Verantwortlichen zwei voneinander abweichende Ursachen für die verfrühte Rückkehr der sechsten Stammbesatzung.
Das Zentr Uprawlenija Poljotam (ZUP) in Moskau geht anhand der empfangenen Telemetriedaten davon aus, dass Bowersox bei einer Überprüfung der Systeme von Sojus TMA-1 für die eigentlich für den nächsten Monat geplante Rückkehr zur Erde versehentlich gegen ein für diese Überprüfung aktiviertes Steuereingabegerät in der Wiedereintrittssektion des Rettungsraumschiff gekommen ist, was zu einer Zündung der Steuerdüsen von Sojus TMA-1 führte. Die durch die unvorgesehene Zündungen auf das russische Docking Compartment (DC) 1 "Pirs" ausgeübte strukturelle Belastung überschritt die zulässigen Grenzen, so dass die sechste Stammbesatzung gezwungen war, um 01.44.04 Uhr MESZ ohne zuvor in die ISS zurück zu gelangen, abkoppeln musste. Die Zündung zum Verlassen der Erdumlaufbahn fand um 04.09.49 Uhr MESZ statt, nachdem alle dafür notwendigen Systeme aktiviert worden waren.
Das Mission Control Center (MCC) in Houston geht anhand der empfangenen Telemetriedaten hingegen davon aus, dass die Ursache beim russischen Service Module "Swjesda" liegt. Als die Überprüfung der Systeme von Sojus TMA-1 im Gange war, waren die russischen Flugkontrolleure damit beschäftigt das neue Betriebssystem Windows XP auf den Hauptcomputer herauf zu laden, der zu diesem Zeitpunk für die Lagekontrolle der Raumstation verantwortlich war. Bei einer anschließenden Überprüfung der Computersysteme stellte sich heraus, dass einige der Hardwaretreiber nicht korrekt mit dem neuen Betriebssystem arbeiteten. Aufgrund eines an den Hauptcomputer gesendeten Signals zur Zündung der Steuertriebwerke kam es dann zu einer versehentlichen, unkontrollierten Zündung der Steuertriebwerke, was zu hohen strukturellen Belastungen führte, die bald die zulässigen Grenzen überschritten. Daher sah sich die sechste Stammbesatzung gezwungen, von der ISS abzukoppeln, da die strukturelle Stabilität des russischen DC-1 "Pirs" gefährdet war.
Bowersox, Budarin und Pettit sollten ursprünglich Ende April 2003 beziehungsweise Anfang Mai 2003 von der siebten Stammbesatzung, die aus Kommandant Juri Malentschenko und Bordingenieur Edward Lu besteht, abgelöst werden. Die sechste Stammbesatzung verbrachte annähernd 128 Tage an Bord der Raumstation. Ob der Start von Sojus TMA-2 wie geplant stattfindet, ist momentan fraglich, da es nun erst einmal gilt, die Lagekontrolle der Raumstation wiederherzustellen beziehungsweise diese an die amerikanischen Control Moment Gyroscopes (CMGs) zu übergeben. Zur Durchführung von Zündungen zur Lagekontrolle der Raumstation wird das russische Versorgungsraumschiff Progress M-47 genutzt. Um jedoch einen ausreichenden Treibstoffvorrat zu gewährleisten wird überlegt, den Start des Versorgungsraumschiffes Progress M1-10 vorzuziehen, der gegenwärtig für den 08. Juni 2003 geplant ist. Dies ist jedoch nur möglich, wenn der Start von Sojus TMA-2 zunächst verschoben wird. Weitere Planungen gehen dahin, dass die ursprünglich einmal geplante siebte Stammbesatzung bestehend aus Kommandant Malentschenko, Bordingenieur Alexander Kaleri und NASA ISS SO Lu erst startet, wenn das Flugverbot der Space Shuttle-Flotte aufgehoben wird, um die ISS wieder mit einer dreiköpfigen Stammbesatzung zu betreiben.
Auf einer weiteren unabhängig von den beiden anderen einberufenen Pressekonferenz veröffentliche die European Space Agency (ESA) ihre Telemetriedaten und Aufnahmen der Videokamera der Microgravity Science Glovebox (MSG). Kurz vor der Abkopplung von Sojus TMA-1 führte die ESA eine Funktionsüberprüfung der Videokamera durch und schwenkte sie in der MSG umher. Auf dem Videoband ist daher für kurze Zeit auch ein Blick in den freien Weltraum zu sehen. Auf einer Nahaufnahme erkannten Spezialisten ein Unindentified Flying Object (UFO), das sich der ISS mit hoher Geschwindigkeit nähert und einer Außerirdischen Lebensform In Einem Nikolauskostüm (ALIEN) ähnelt. Dies widerlegt eindeutig die Aussagen der amerikanischen und russischen Verantwortlichen. Die Telemetriedaten deuten zudem darauf hin, dass das Lagekontrollsystem der ISS eine Triebwerkszündung für ein Ausweichmanöver veranlasste und die Abkopplung Sojus TMA-1 nicht aufgrund struktureller Überlastung des Kopplungsstutzen zurückzuführen ist. Daher ist davon auszugehen, dass die sechste Stammbesatzung die ISS vorsorglich verließ, um der sich nähernden Bedrohung zu entfliehen.
(msm - Quelle: 1. April-Redaktion)

» Welchen Nutzen bringt die Raumfahrt im alltäglichen Leben?
31. Maerz 2003 - Eine oft gestellte Frage und hier ist nur ein kleiner Bereich der Antwort. Egal ob man in der Antarktis bei erbitterter Kälte steht oder ob man gegen höllenheißes Feuer ankämpft, man kann bei solchen Extrembedingungen überleben, vorrausgesetzt man hat die richtige Kleidung.
Technologien, die für den Schutz von Astronauten und Satelliten vor den unwirtlichen Bedingungen, die sie im All vorfinden, erhalten im zunehmenden Maße Einzug in die alltäglichen Kleidungsstücke. Die Textilentwicklungen von der Raumfahrtindustrie werden vom ESA Technology Transfer Programm (TTP) während der diesjährigen internationalen Techtextil vom 8. - 10.April in Frankfurt präsentiert.
Unterstützt von der ESA entwickelte die italienische Firma Corpo Nove eine sehr kompakte Jacke mit dem Namen Absolute Zero, welche ihren Träger bei bis zu -50° C angenehm warm hält. Die Jacke wurde erfolgreich während einer Antarktis-Expedition getestet. Die Jacke ist auf einer Schicht super-isolierendes Material Namens Aerogel aufgebaut.
Dieses Material wurde entwickelt und schützte 1997 den Mars Pathfinder vor den kalten Marsnächten.
Die andere Extreme: Die Mechaniker von McLaren Mercedes tragen thermisch geregelte Anzüge, die sie vor Feuer schützten und eine angenehme Arbeitstempratur unter sehr heißen Bedingungen schaffen.
Die vonKarada Italia mit dem Hugo Boss Designer Mauro Taliani, hergestellten Anzüge wurden mit insgesamt 50 Meter langen Schläuchen für das Kühlsystem ausgelegt. Diese Technik wurde im Auftrag der ESA von der kanadischen Firma Med-Eng für Raumanzüge entwickelt. Astronauten benötigen ein komplexes thermisches Kontrollsystem, aufgrund der hohen Temperaturunterschiede zwischen Licht und Schatten im Vakuum des Weltalls.
Die spanische Firma Zodiac entwickelte sogar batteriebetriebene gekühlte Unterwäsche für die Londoner Polizei, welche sie einfach mit kugelsicheren Kleidern tragen. Andere Jacken wurden unter dem Gesichtspunkt entwickelt die Technik unter normaler Kleidung zu verstecken.
Die Techniken aus der Raumfahrt schützten nicht nur vor extremen Temperaturen. Die ESA entwickelt mit einem Schuhhersteller einen Schuh der das Laufen dadurch sicherer macht, das sich die Sohle den jeweiligen Untergrund anpasst auf dem er aufgesetzt wird und ihre Härte verändern kann. Durch ein elektromagnetisches Feld kann das Material der Sohle vom flüssigen in den festen Zustand verändert werden und auch wieder zurück.
Eine andere Errungenschaft ist ein Schlafanzug mit eingebauten Sensoren, die das Kind auf den Kindstod überwachen. Diese Technik hat man von den Astronauten abgeguckt die solche Sensoren tragen, damit man ihre körperlichen Zustand kontrollieren kann.
Die internationale Techtextil ist die führende Messe in der europäischen Hightech-Textilindustrie. In Zusammenarbeit mit D'Appolonia präsentiert die ESA die neusten Techniken in Halle 4, Erdgeschoß Stand F36.
(ak - Quelle: ESA)

» Weltraumkarte durch Doppelteleskop im Endstadium
30. Maerz 2003 - Eine neu aufgenommene "Übersicht" über das All hilft Forschern bei ihrer Arbeit und liefert neue Bilder

Die himmlische Ernte aus der gründlichsten und hochauflösendsten Übersicht des ganzen Himmels wurde von Infrarot Doppelteleskopen fertig gestellt. Sie ist nun für Forscher verfügbar um genau untersucht zu werden und für die ganze Welt zum genießen.
Eine Galerie mit über 5 Millionen Bildern von dem großen Finale dieses Meilensteins in moderner Astronomie ist hier verfügbar.
"Die Öffentlichkeit wird von den Bildern begeistert sein während Wissenschaftler die Daten über Jahrzente abbauen und mehr über unsere Milchstraße ermitteln als wir bisher wussten; Millionen von Galaxien und Sterne im anliegendem Universum", sagte Dr. Michael Skrutskie, Direktor bei der Two Micron All-Sky Survey.
Die Übersicht wurde auf Infrarot-Basis gefertigt, welches langwelliger ist als das rote Licht, welches unsere Augen wahrnehmen können. Infrarotlicht kann Gasnebel und Wolken besser durchdringen und eignet sich somit zum Beobachten von gasumgebenen Objekten innerhalb und außerhalb unserer Milchstraße.
Das Projekt soll in den nächsten Jahren erweitert fortgeführt werden.
(dp - Quelle: NASA)

Albert Einstein wäre erstaunt, wenn er erfahren würde das NASA-Physiker seine Relativitätstheorie in einen Konzept angewandt haben, welches er selber eingeführt aber dann wieder verworfen hat. Dieses Konzept welches beschreibt das zwei interagierende Teilchen selbst über weite Distanzen eine Verbindung halten können, wird von Forschern oft auch als "Verknüpfung" bezeichnet.

Forscher am Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Kalifornien haben entdeckt, dass diese Verknüpfung relativ ist, abhängig davon wie schnell sich der Beobachter in Bezug auf die Teilchen bewegt, und das diese Verknüpfung erschaffen und zerstört werde kann nur alleine mit relativer Bewegung. Dies könnte die Art verändern, wie diese Verknüpfung von zukünftigen Raumschiffen benutzt wird, welche sich in Bezug zur Erde oder zueinander bewegen.

"Stellen sie sich ein Teilchen A auf der Erde vor, dass mit einem Teilchen B Lichtjahre entfernt verknüpft wäre", sagte Dr. Christoph Adami, leitender Wissenschaftler der Quantencomputergruppe am JPL. "Was auch immer mit Teilchen A auf der Erde passiert, passiert auch Teilchen B, selbst wenn es auf einem anderen Planeten wäre. Einstein bezeichnete diese Verbindung als 'gespenstisch'."
Einstein dachte, dass diese Verbindung den relativistischen Regeln widerspreche, die besagen, dass keine Information schneller als das Licht reisen kann. Adami und Dr. Robert Gingrich, ebenfalls vom JPL, sind die Ersten, die Einsteins Relativitätstheorie auf Quantenverbindungen zwischen Teilchen angewandt haben. Sie verglichen die Menge an Verknüpfungen, wenn die Teilchen im Ruhezustand waren, zu denen, die man in Bewegung versetzt hatte. Ihre Ergebnisse zeigten, dass während die Beschleunigung von normalen Verknüpfungspaaren zu einem Verlust der kostbaren Verknüpfungen führen würde, einige bestimmte spezielle Paare erstellt werden können, deren Verknüpfung sich stattdessen erhöhen. Dieses verstärkt die Verbindung zwischen beiden.

Das Verständnis, wie einige Eigenschaften eines Teilchen alleine durch relativistische Bewegung verknüpft werden können, während sie im Ruhezustand scheinbar keine Verknüpfung oder Verbindung besitzen, könnten viele Anwendungen finden. Zum Beispiel könnten verknüpfte Teilchen benutzt werden, um Atomuhren abzugleichen, was essenziell für die Navigation von Sonden im Weltall ist.

"Eine der faszinierenden Dinge der Verknüpfungen ist, dass es Objekte über beliebige Distanzen verbindet, so dass man im Prinzip beide Uhren starten und stoppen könnte, indem man einfach nur an einer arbeitet", sagte Adami. "Jedoch konnte bis heute kein funktionierendes Protokoll gefunden werden, dass diese Ziele erfüllen könne."

Weil die Erschaffung von Verknüpfungen in der Regel im Labor eine heikle Angelegenheit ist, wird die Entdeckung von neuen Wegen zur Erschaffung von Verknüpfungen immer ein großes Ziel innerhalb der Quantentechnologie sein.

"Wenn sie Verknüpfungen einfach durch Bewegung in Bezug auf das, was sie Messen, erschaffen, dann haben sie anscheinend etwas aus dem Nichts erschaffen." sagte Gingrich.

Eine weitere Anwendungsmöglichkeit von Verknüpfungen ist die Quantenteleportation: Die Fähigkeit des Transfers von präzisen Quantenzuständen von einem Mikroskopischen Objekt zu einen anderen nur mit Hilfe von traditionellen Kommunikationsmitteln, wie zum Beispiel Telefonleitungen. Diese Technik, welche experimentell demonstriert wurde, fordert das Sender und Empfänger sich Paare von verknüpften Teilchen teilen. Aber bisher weiß niemand was passieren würde, wenn sich Sender und Empfänger in Bezug aufeinander zubewegen würden oder wenn sich ein Beobachter in Bezug zu den beiden bewegt. Diese neue Theorie gibt Forschern eine komplett neue Aussicht auf das, was passieren kann, wenn man auf Teilchenpaare die Relativitätstheorie anwendet.

Diese Forschung hat auch Verzweigungen in die vorranschreitende Arbeit auf dem Gebiet der Quantencomputer, welche versuchen, die geschickten Effekte der Quantenmechanik auszunutzen, um schnellere und leistungsfähigere Computer zu bauen.

"Wann immer neuer Boden in der Theorie betreten wird, werden ganz sicher neue Anwendungen in ihrem Fahrwasser folgen", sagte Adami.
 

Sowohl die Welt der Astrophysik als auch der Kosmologie stecken voller Rätsel. So kann zum Beispiel niemand genau erklären, wie Galaxien, Galaxienhaufen und sogar Superhaufen entstanden sind. Denn die klassische Theorie beschreibt ein Universum, das zu Beginn eine homogene und isotrope Massenverteilung aufweist. Somit hätten sich nie Massenansammlungen bilden können, die sich zu größeren Strukturen herauskristallisieren, welche letzten Endes die Keime unserer Galaxie und unserer Existenz sind. Ein weiteres Rätsel aus dem Bereich der Kosmologie: die kritische Massendichte. Dieser Parameter ist eine unverzichtbare Größe im klassischen Standardmodell des Urknalls, wenn es um die Zukunft der Entwicklung unseres Universums geht. Nur leider kommt der experimentell beobachtbare und daraus geschätzte Wert nur auf gerade mal 10% des theoretischen Wertes. Seit der Inflationären Theorie des Universums (diese Theorie ist eine Ergänzung bzw. Modifikation der klassischen Urknalltheorie, welche eine Phase extrem schneller Expansion des globalen Universums beschreibt) ist man sich sehr sicher, dass der Wert des Parameters stimmen muss. Wo ist also die ganze fehlende Materie, damit man Theorie und Experiment wieder in Einklang bringen kann? Aus diesen Gründen machten sich die Wissenschaftler Gedanken, wie sie das Defizit an Materie eliminieren könnten, ohne die bereits vorhandenen Tatsachen und Theorien in Widerspruch zu führen. Deshalb kam man zu folgenden Schluss: es gibt Materie - man kann diese nicht visuell oder durch Emission von elektromagnetischer Strahlung beobachten, aber, und das ist das Ausschlaggebende, sie macht sich durch Ihre Gravitation bemerkbar - Die Geburtsstunde der dunklen Materie. Jetzt wird auch klar, wie der Begriff "Dunkle" Materie entstanden ist - sie ist nicht sichtbar, aber dennoch vorhanden.

Dieser Artikel erörtert nun im Einzelnen die physikalischen Hintergründe für die Einführung der dunklen Materie, in der Astrophysik, sowie in der Kosmologie, die in der Einleitung nur angeschnitten wurden. Des Weiteren werden Kandidaten vorgestellt, die für diese Rolle in Frage kommen, um nun letztlich den angestrebten theoretischen Wert des Parameters zu erreichen.

Noch eine Bemerkung zur der Objektivität dieses Artikels: Nicht alle führenden Wissenschaftler akzeptieren die Vorstellung von dunkler Materie, die Lager sind vielmehr gespalten. Die Einführung ist zwar eine Möglichkeit, um die Widersprüche aus den bereits existenten Theorien und Modellen zu beseitigen, soll aber noch lange nicht bedeuten, dass diese richtig ist. Am Ende wird daher noch ein kleiner Überblick über Alternativen gegeben.

1.) Der Grund für die Einführung der dunklen Materie

1.1.) Ohne dunkle Materie wäre das Universum anders, als wir es bebachten

Die Widersprüche treten im klassischen kosmologischen Standardmodell auf. Um zu verstehen, was es damit auf sich hat, muss ich auf Aspekte der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART - 1916) sowie auf die Friedmannschen Expansionsmodelle zu sprechen kommen.

Ausgangspunkt ist die Weiterentwicklung der Speziellen Relativitätstheorie aus dem Jahre 1905. Einsteins Ziel bestand darin, die Relativitätsprinzipen sowie invariante Größen, in Einklang mit der Gravitation zu bekommen. Dabei musste man sich aber von der damals gegenwärtigen Vorstellung von Raum und Zeit distanzieren. Einstein stellte sich die Raumzeit wie eine Art Gummituch vor, welche ohne Anwesenheit von Masse eine euklidische Geometrie aufweist. Laut Einstein besitzt Masse die Eigenschaft, die lokale Geometrie der Raumzeit zu verändern, sie zu krümmen. Gravitation ist somit äquivalent zur Raumzeitkrümmung. Sowohl Materie als auch Licht sind gezwungen, der Krümmung in der Raumzeit zu folgen, genau wie sie die Raumzeit verformt, was wiederum Materie dazu zwingt, sich entlang einer Geodäte durch die Raumzeit zu bewegen. Eine Geodäte ist die kürzest mögliche Verbindung zwischen zwei Punkten. Es wird dabei der Weg des geringsten Widerstandes gegangen.

"Einstein hat Newtons kalte, mechanistische Auffassung vom Raum, Zeit und Gravitation durch eine dynamische und geometrische Beschreibung ersetzt, die eine Krümmung der Raumzeit berücksichtigt. Auf diese Weise hat er die Gravitation mit der Grundstruktur der Raumzeit verwoben. Statt dem Universum als zusätzliche Struktur übergestülpt zu werden, wird die Gravitation auf fundamentalster Ebene zu einem integralen Bestandteil des Kosmos"

Bereits ein Jahr nach Veröffentlichung der ART verfasste Einstein einen weiteren Artikel mit dem Namen "Kosmologische Betrachtungen zur Allgemeinen Relativitätstheorie". Darin erarbeite er die Konsequenzen seiner Theorie auf das ganze Universum. In dieser Abhandlung geht er von einem statischen Universum aus. Auch andere Physiker setzten sich mit diesem Thema auseinander. So auch der russische Mathematiker Alexander Friedmann. Im Gegensatz zu Einstein verwarf er die Annahme, dass der Kosmos statisch sei. Friedmann hat festgestellt, dass sich die Lösungen dieser so genannten Feldgleichungen in drei Kategorien einteilen lassen. Das Bemerkenswerte ist, dass alle drei Lösungen von einer Expansion des Raumes ausgehen. Im ersten Fall ist die Gravitation in der Lage, die Expansion des Universums zum Stillstand zu bringen und wieder umzukehren, die potentielle Energie überwiegt im Gegensatz zur kinetischen. Wie Einstein zeigt, beeinflusst die Masse die lokale Geometrie der Raumzeit. Wendet man die Gleichungen auf das gesamte Universum an, so stellt sich heraus, dass das Universum selbst eine globale Geometrie aufweisen muss. Die Raumzeit besitzt im Fall 1 eine sphärische Krümmung - eine Krümmung vergleichbar mit einer Kugeloberfläche. Man spricht hierbei von einem geschlossenen Universum.

Die zweite Lösung zeigt ein Gleichgewicht zwischen potentieller und kinetischer Energie. Dies führt dazu, dass zwar die Beschleunigung abgebremst wird, jedoch erst nach unendlicher Zeit zum Stillstand kommt.
In der dritten Möglichkeit reicht die Anziehungskraft aller Materie im Raum nicht aus, um die Expansion zu stoppen. Das hyperbolisch gekrümmte Universum dehnt sich unendlich und unendlich lang aus. Als zweidimensionale Analogie ist die Geometrie einer Sattelfläche äquivalent - man bezeichnet dies als ein offenes Universum.

Aber was hat das ganze mit der dunklen Materie auf sich? Der Schlüssel zu der Wahl, welches Modell nun letzten Endes zutrifft, hängt von der bereits in der Einleitung erwähnten kritischen Massendichte ab. Ist die im Universum beobachtbare Massendichte geringer als dieser kritische Wert, so trifft Modell 3 zu - ein offenes Universum, liegt der Wert darüber, tritt das Modell 1 in Kraft - das geschlossene Universum.

Bis zu Beginn der 80er des 20. Jahrhunderts war man sich nicht schlüssig, welches Modell nun zutrifft, denn es ist experimentell sehr schwierig abzuschätzen, wieviel Materie im Universum vorhanden ist. Materie kann folglich nur wahrgenommen werden, wenn EM-Stahlung von ihr emittiert wird. In Frage kommen also Galaxien, Sterne (wie unsere Sonne) sowie Radio- und Röntgenquellen (Quasare und schwarze Löcher), obwohl letztere nicht mehr im sichtbaren Bereich des EM-Spektrums liegen. Mit all diesen Objekten war die Wissenschaft vertraut, außerdem konnte man aus der Nukleosynthese (eine Phase im Urknallmodell, welche die Atomkernbildung beschreibt) das Vorkommen von Wasserstoff, Helium und Lithium abschätzen. Die daraus errechnete Massendichte schwankte damals im Bereich von 10-30% der kritischen Dichte. Das bedeutet also, dass wir in einem offenen Universum leben. 1982 stellte Alan Guth eine Modifikation der klassischen Urknalltheorie vor. Er fügte eine Phase, welche eine exponentiell ansteigende Expansionsgeschwindigkeit des Universums mit sich bringt, hinzu. Diese sogenannte Inflation zwingt das Universum, sich nach Modell 2 zu verhalten - also ein Universum mit einer vorherrschenden Massendichte, die exakt der kritischen Dichte entspricht.

Mit anderen Worten. Wo ist die fehlende Materie? Denn es müssen genau 100% erreicht werden - sonst ist ein Widerspruch zu den Friedmannschen Gleichungen vorhanden: Flaches Universum à Massendichte = kritische Dichte à euklidische Geometrie! Der Schlüssel zur Lösung des Problems: es muss Materie existieren, die nicht mit Licht oder der so genannten elektromagnetischen Wechselwirkung interagiert. Dies hat zur Folge, dass man diese Form von Materie nicht visuell registrieren kann, sie macht sich nur durch ihre Gravitation bemerkbar, denn...

1.2) ...ohne Dunkle Materie würden keine Galaxien und somit auch keine Erde existieren

Dazu mehr in der nächsten Ausgabe...
 

Die Mitglieder der sechsten Stammbesatzung, Kommandant Kenneth Bowersox, Bordingenieur Nikolai Budarin und National Aeronautics and Space Administration (NASA) International Space Station (ISS) Science Officer (SO) Donald Pettit verbrachten einen Großteil dieser Woche damit, ihre Extravehicular Activity (EVA) vorzubereiten, die für Dienstag, den 08. April 2003 angesetzt ist. Der sechseinhalbstündige Ausstieg soll gegen 07.30 Uhr Eastern Standard Time (EST) beginnen.

Die Aufgaben des Ausstieges umfassen das Rekonfigurieren von Stromanschlüssen, das zur Verfügung stellen einer zweiten Stromquelle für einen der Control Moment Gyroscopes (CMGs) der Raumstation, das Sichern von Hitzeschutzabdeckungen an Quick Disconnect (QD) Fittings für das Thermal Control System (TCS) der Raumstation sowie das Lösen eines Lichtmastes an einem der Crew and Equipment Translation Aid (CETA) Carts.

Die Vorbereitungen beinhalteten ein Gespräch mit Fachleuten auf der Erde am Freitag, dem 04. April 2003, das Aufladen von Raumanzug- und Werkzeugbatterien über den Großteil der Woche hinweg, eine genaue Besprechung des Ausstiegszeitplan am Mittwoch, dem 02. April 2003, der eine Überprüfung der Simplified Aid for EVA Rescue (SAFER) durch Pettit vorausging und eine 30minütige Besprechung mit Fachleuten auf der Erde nachfolgte. Zu einem früheren Zeitpunkt in dieser Woche arbeiten sie mit der Ausrüstung des Experimentes EVA Radiation Monitoring (EVARM).

Zudem bereiteten sich die Mitglieder der sechsten Stammbesatzung auf ihre Rückkehr zur Erde vor, indem sie persönliche Gegenstände zusammensuchten und verpackten sowie daran arbeiten die ISS in einen ausgezeichneten Zustand für die siebte Stammbesatzung zu bringen. Am Dienstag, dem 01. April 2003 wurde die siebte Stammbesatzung, Kommandant Juri Malentschenko und Bordingenieur Edward Lu formell nominiert. Sie sollen am 26. April 2003 vom Baikonur Kosmodrom in Kasachstan zur ISS starten. Bowersox, Budarin und Pettit werden Anfang Mai an Bord von Sojus TMA-1 zur Erde zurückkehren, das gegenwärtig an das russische Docking Compartment (DC) 1 "Pirs" angekoppelt ist. Die sechste Stammbesatzung startete am 23. November 2002 zur ISS und befindet sich seit dem 25. November an Bord der Raumstation. Ursprünglich sollte die sechste Stammbesatzung im März 2003 an Bord des Space Shuttle "Atlantis" im Rahmen der Mission STS-114 zur Erde zurückkehren. Malentschenko und Lu werden nächste Woche das Baikonur Kosmodrom in Kasachstan besuchen, um Sojus TMA-2 zu besichtigen, in dem sie zur Raumstation fliegen werden. Die Ersatzmannschaft der siebten Stammbesatzung besteht aus Kommandant Alexander Kaleri und Bordingenieur Michael Foale.

Malentschenko war vom 01. Juli 1994 bis zum 04. November 1994 Kommandant von Sojus TM-19 und verbrachte 126 Tage an Bord der russischen Raumstation Mir. Außerdem war er Missionsspezialist bei der Mission STS-106 vom 08. bis zum 20. September 2000 an Bord des Space Shuttle "Atlantis" und verbrachte 12 Tage im Weltraum. Lu war vom 15. bis zum 24. Mai 1997 Missionsspezialist bei der Mission STS-84 und verbrachte 9 Tage an Bord des Space Shuttle "Atlantis". Genau wie Malentschenko war er Missionsspezialist bei der Mission STS-106 an Bord des Space Shuttle "Atlantis". Ursprünglich sollten Malentschenko und Lu zusammen mit Kaleri als siebte Stammbesatzung im März 2003 an Bord des Space Shuttle "Atlantis" im Rahmen der Mission STS-114 zur ISS fliegen. Allerdings wurde die siebte Stammbesatzung von drei auf zwei Besatzungsmitglieder verkleinert, um die Versorgungsgüter der Raumstation so wenig wie möglich zu belasten. Dies wurde notwendig, da die Versorgungsgüter gewöhnlich an Bord der amerikanischen Space Shuttles transportiert werden, die bedeutend größer als die russischen Rettungsraumschiffe vom Typ Sojus und die russischen Versorgungsraumschiffe des Typs Progress sind. Da die Space Shuttle-Flotte Flugverbot hat, ist es notwendig, dass die Versorgungsgüter an Bord der Raumstation über längere Zeit reichen. Zusätzlich ist der weitere Ausbau der Raumstation gestoppt, da nur die Space Shuttles groß genug sind, neue Bauteile zu transportieren. Malentschenko und Lu werden während ihres sechsmonatigen Aufenthaltes die wissenschaftlichen Nutzlasten, die sich schon an Bord der Raumstation befinden, weiter in Betrieb halten sowie die Raumstation warten. Bisher starteten nur zwei andere Amerikaner an Bord eines russischen Raumfahrzeuges. Zum einen Forschungskosmonaut Norman Thagard am 14. März 1995 an Bord von Sojus TM-21 zur russischen Raumstation Mir und Raumflugteilnehmer Dennis Tito am 28. April 2001 an Bord von Sojus TM-32 zur Internationalen Raumstation. Bowersox und Pettit werden die ersten amerikanischen Astronauten sein, die in einem russischen Raumschiff landen. Der kalifornische Millionär Tito kehrte am 06. Mai 2001 an Bord von Sojus TM-31 zur Erde zurück.

Russische Flugkontrolleure im Zentr Uprawlenija Poljotam (ZUP) in Moskau zündeten am Freitag, dem 04. April 2003 die Triebwerke des unbemannten russischen Versorgungsraumschiffes Progress M-47, das an den hinteren Kopplungsstutzen des Service Module "Swjesda" angekoppelt ist, um die Erdorbithöhe der Raumstation in Vorbereitung der Ankunft von Sojus TMA-2 mit der siebten Stammbesatzung anzuheben. Die 14minütige Zündung der Triebwerke von Progress M-47 erhöhte die durchschnittliche Erdorbithöhe um etwa drei Kilometer.

Eine umfangreiche Reihe wissenschaftlicher Aktivitäten wurde an Bord der ISS weitergeführt. Pettit verbrachte seit der Ankunft an Bord der Raumstation beträchtliche Zeit damit das Problem der Stromversorgung der Microgravity Sciences Glovebox (MSG) zu beheben. Die MSG stellt eine abgeschlossene Umgebung für Experimente mit möglichen Gefahren wie zum Beispiel Flüssigkeiten, Flammen, Rauch oder Partikeln zur Verfügung. Nach einer erfolgreichen Überprüfung seiner Reparaturen, schloss Pettit diese Woche die ersten Experimentdurchläufe der sechsten Stammbesatzung in der MSG durch. Die MSG führte erfolgreich das Experiment Investigating the Structure of Paramagnetic Aggregates from Colloidal Emulsions (INSPACE), das untersucht, wie Partikel und Partikelklumpen auf ein äußeres Magnetfeld reagieren. Während den Experimentdurchläufen von INSPOACE am Montag, dem 31. März 2003 und am Dienstag, dem 01. April 2003 wurden unerwartete Ergebnisse erzielt, so dass es viele Wissenschaftler freute, die MSG wieder in Betrieb zu sehen.
 

Die Frage nach Dunkler Materie gehört zu den spannendsten aber auch schwierigsten der Astronomie. Die Gewissheit, dass der überwältigend größte Teil der Materie im Universum für uns unsichtbar ist, führt zu umfangreichen Forschungen in diesem Bereich.

Ein Mitarbeiter der Universität Bonn gibt auf dieser Seite einen Überblick über den aktuellen Forschungsstand. So finden sich hier Informationen über die Eigenschaften der Materie, die Begründung dafür, warum Dunkle Materie existieren muss sowie die gängigsten Hypothesen über deren Struktur.
 

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