Im November 1915 hält Albert Einstein vier Vorträge an der Preußischen Akademie der Wissenschaften in Berlin. In diesen Vorträgen stellt er seinem Publikum die Allgemeine Relativitätstheorie vor, an der er jahrelang getüftelt hatte. Mit dieser Theorie kann Einstein beschreiben, wie Materie, Raum und Zeit wechselwirken. Dabei schafft er kurzerhand eine Kraft unseres Universums ab: die Schwerkraft.

Bei Isaac Newton war alles noch viel einfacher gewesen: Laut dem Briten ist die Schwerkraft, wie der Name schon sagt, eine Kraft. Diese wirkt zum Beispiel zwischen zwei Massen anziehend. Mit den Newtonschen Gravitationsgesetzen ließ sich zunächst wunderbar erklären, warum ein Apfel vom Baum fällt oder warum die Erde um die Sonne kreist.

Doch mit der Allgemeinen Relativitätstheorie bereitet Einstein der Schwerkraft nun ein Ende: Laut ihm handelt es sich dabei lediglich um einen Effekt der gekrümmten Raumzeit. Frei nach dem Physiker John Wheeler übersetzt könnte man die Allgemeine Relativitätstheorie so zusammenfassen: Die Materie sagt der Raumzeit, wie sie sich zu krümmen hat, und die gekrümmte Raumzeit sagt der Materie, wie sie sich zu bewegen hat. Ein Apfel fällt also nicht deshalb vom Baum, weil er die Effekte der Schwerkraft verspürt, sondern weil er dem kürzesten Weg in der gekrümmten Raumzeit folgt.

Doch war die Allgemeine Relativitätstheorie im Jahr 1915 nicht nur konzeptionell ungeheuerlich, sondern auch mathematisch: Ihre Gleichungen sind so kompliziert, dass Einstein selbst zunächst davon überzeugt ist, dass es unmöglich sei, exakte Lösungen für sie zu finden.

Wie praktisch, dass sich bei einem seiner Vorträge ein Mensch befand, dem genau das nur wenig später gelingen sollte – und das, während er als Soldat im Ersten Weltkrieg an der Front stationiert war. Karl Schwarzschild war Physiker und Astronom. Außerdem beherrschte er praktischerweise genau jene mathematischen Fähigkeiten, die benötigt wurden, um eine exakte Lösung für die Einstein’schen Feldgleichungen zu finden. Diese Gleichungen brachten jedoch einen seltsamen Aspekt zu Tage, der zeigte: Es könnte so etwas wie Schwarze Löcher geben.

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Unser schönes Universum, so majestätisch, so… ewig und unveränderlich? Als Albert Einstein zu Beginn des 20. Jahrhunderts seine Allgemeine Relativitätstheorie auf das gesamte Universum anwendete, gefiel ihm das Ergebnis ganz und gar nicht: Denn seine Theorie sagte ihm, dass das Universum entweder expandiert oder kollabiert, kurzum, dass es dynamisch sei. Das passte Einstein ganz und gar nicht – denn er lebte zu einer Zeit, als das Universum nur aus einer einzigen Galaxie, nämlich unserer Milchstraße, bestand und dazu noch statisch war. Das heißt: Das Universum verändert sich nicht. Es wird weder größer noch kleiner, es hat es schon immer gegeben und es wird es immer geben.

Wie ist unser Universum entstanden? Albert Einsteins Antwort darauf lautete zunächst: gar nicht.

In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi die Geschichte vom Anfang des Anfangs: Ein belgischer Priester und Physiker namens Georges Lemaître fand als Erster heraus, dass sich das Universum ausdehnt – und ist von dieser Expansion des Universums zu seinem Anfang gelangt, den wir heute Urknall nennen.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

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Quelle: Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT 12. Juni 2024.

12. Juni 2024 – Die Gravitationswellen entstehen zum Beispiel, wenn schwarze Löcher oder Neutronensterne kollidieren. Im zukünftigen Gravitationswellendetektor, dem Einstein-Teleskop, wird dafür die neueste Lasertechnologie genutzt werden.

Wie das Universum Gold macht
Im Sommer 2017 gab es für Astronomen einen extrem aufregenden Tag: Am 17. August registrierten drei Gravitationswellendetektoren ein neues Signal. Sofort wurden hunderte Teleskope auf der ganzen Welt auf den vermuteten Ursprungsort ausgerichtet und tatsächlich sah man dort einen aufleuchtenden Himmelskörper. Zum ersten Mal war es gelungen, die Kollision von zwei Neutronensternen sowohl als Gravitationswelle als auch optisch zu erfassen.

Neutronensterne sind etwas ganz Besonderes im Universum: Sie sind ausgebrannte Sterne, die schon lange nicht mehr leuchten. Sie wiegen etwas mehr als unsere Sonne, quetschen ihre Masse aber in eine Kugel von weniger als 20 km Durchmesser. Die Wucht bei ihrem Zusammenstoß ist so groß, dass Atomkerne zerrissen werden. Gigantische Mengen von Massen werden ausgestoßen und schwere Atome wie Gold können entstehen.

»Im Vergleich zur Masse der Neutronensterne ist es nicht viel Gold, das da entsteht – nur ein paar Mondmassen«, erklärt schmunzelnd Professor Achim Stahl, ein Astrophysiker von der RWTH Aachen University. »Aber die Forschung ist sich ziemlich sicher, dass das meiste Gold im Universum bei solchen gigantischen Explosionen entstanden ist.« Der goldene Ring, den wir am Finger tragen, hat also schon galaktische Geschichte erlebt.

Gravitationswellendetektoren eröffnen ein neues Kapitel in der Astronomie
Dank der Gravitationswellendetektoren wissen wir schon jetzt mehr über die Kollisionen von Neutronensternen. Für galaktische Verhältnisse sind das sehr schnelle Prozesse. Früher hat man mit viel Glück einen Gammablitz von weniger als einer Sekunde registriert. Wenn schwarze Löcher kollidieren, ist das mit den aktuellen Gravitationswellendetektoren messbare Signal sehr kurz. Etwas mehr als 0,2 Sekunden lang war das Signal der ersten Gravitationswelle, die 2015 gemessen wurde. Solche Wellen entstehen, wenn ultraschwere Objekte im Universum umeinanderkreisen und dann kollidieren.

Das im Sommer 2017 detektierte Signal war 100 Sekunden lang, womit sofort klar war, dass das etwas Neues sein musste. Kurz nach dem Ende des Gravitationssignals konnte der Gammablitz aufgezeichnet werden, später wurde das Nachglühen der Explosion in verschiedenen Wellenlängenbereichen beobachtet und Spuren schwerer Elemente wie Gold und Platin nachgewiesen. Das Ereignis wurde als Kollision zweier Neutronensterne identifiziert. Mit der gleichzeitigen Beobachtung von Gravitationswellen und elektromagnetischen Signalen wurde ein neues Kapitel in der beobachtenden Astronomie begonnen. »Tatsächlich war das optische Signal entscheidend, um den Stern am Himmel zu finden«, erklärt der Astrophysiker Stahl den Vorteil.

Unsere »Ohren« zum Universum
Über Jahrhunderte hat sich die Astronomie auf Beobachtungen von sichtbarer Strahlung beschränkt. Mit dem besseren Verständnis des elektromagnetischen Spektrums kamen viele neue Beobachtungsmethoden hinzu, Radiowellen wurden aufgezeichnet und über Berechnungen und Simulationen wurde das Wissen der Menschheit deutlich erweitert.

Als Albert Einstein vor gut hundert Jahren seine allgemeine Relativitätstheorie postulierte, entstand auch der Gedanke, dass es Wellen geben könnte, die nichts mit dem elektromagnetischen Spektrum zu tun haben. Ähnlich wie eine Schallwelle sollten sie einen Probekörper in großem Abstand noch etwas »wackeln« lassen. Große beschleunigte Massen sollten solche Wellen durch den Raum schicken. Auf der Erde ist das Wackeln, das die Gravitationswellen verursachen, allerdings so schwach, dass die Bewegung wesentlich kleiner als der Durchmesser eines Atoms ist. Inzwischen ist es tatsächlich gelungen, Gravitationswellen zu messen. Für Astronomen ist das ein neues Zeitalter.

Möglich wird das durch sogenannte Laserinterferometer. Sie bestehen aus zwei Armen mit Spiegeln an den Enden. Ein Laserstrahl kommt in das Interferometer und wird an einem Strahlteiler in der Mitte geteilt. Er läuft zu den Endspiegeln in den zwei Armen und wieder zurück zum Strahlteiler. Ändert sich die Position des Spiegels am Ende eines Arms, variiert die Laufzeit des jeweiligen Laserstrahls um einen winzigen Betrag. Dieser Betrag lässt sich messen, indem man den Laserstrahl vom betroffenen Spiegel mit einem Laserstrahl aus dem anderen Interferometerarm vergleicht, bei dem der Spiegel nicht bewegt wurde.

Die Präzision dieser Messung in den aktuellen Gravitationswellendetektoren ist auch für Physiker immer wieder erstaunlich: »Wir messen auf weniger als einem Zweitausendstel Protonendurchmesser genau«, erklärt Professor Stahl. Zu Erinnerung: Protonen sind die Bestandteile von Atomkernen. »Es ist schon ironisch, dass wir für den Nachweis der größten Ereignisse im Universum, der Vereinigung von schwarzen Löchern, eine Präzision brauchen, die sich an den kleinsten uns bekannten Teilchen misst«, ergänzt er nachdenklich.

Erste Versuche, Gravitationswellen zu messen, gab es schon in den 1960er Jahren. Aber erst die aktuelle zweite Generation von Laser-Messgeräten schafft die extreme Genauigkeit und hat inzwischen etwa 100 Kollisionen von schwarzen Löchern oder Neutronensternen detektiert.

Das Einstein-Teleskop
Professor Stahl gehört der deutschen Einstein-Teleskop-Community an und arbeitet derzeit an der nächsten Generation von Gravitationswellendetektoren. Messgeräte dieser dritten Generation sollen noch zehn Mal empfindlicher sein als die derzeit genutzten. Nach dem Begründer der allgemeinen Relativitätstheorie wurde das geplante Gravitationswellenobservatorium »Einstein-Teleskop« genannt. »Wir wollen damit einen tausendfach größeren Bereich des Universums auf Gravitationswellen untersuchen. Und wir sollten dann erheblich mehr Quellen finden, für die die aktuellen Instrumente nicht empfindlich genug sind«, erklärt der Astrophysiker. Das betrifft dann auch noch schwerere Objekte, die Gravitationswellen mit niedrigeren Frequenzen abstrahlen.

Das Einstein-Teleskop soll aus drei ineinander verschachtelten Detektoren bestehen. Zu jedem dieser Detektoren gehören zwei Laserinterferometer mit 10 km langen Armen. Damit möglichst viele Störungen abgeschirmt werden, soll das Observatorium 250 m unter der Erde gebaut werden.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler denken aber schon viel weiter: »Das Einstein-Teleskop wird zusammen mit einer neuen, innovativen Generation von Observatorien im elektromagnetischen Spektrum arbeiten, die den Bereich von Radio- bis zu Gammastrahlen abdecken. Wir nennen das Multimessenger-Astronomie«, beschreibt Professor Stahl die Vision. »Neben den ›Ohren‹ für die Gravitationswellen haben wir dann auch ›Augen‹, die ganz verschiedene Signale erfassen. Zusammen liefern diese dann eine Live-Übertragung kosmischer Ereignisse, wie sie noch niemand je gesehen hat.«

Bislang konnte man auf gut Glück den Himmel beobachten und auf einen kurzen Blitz hoffen. Die Gravitationswellendetektoren laufen in Zukunft ständig und »hören«, wenn ein Signal erscheint. Wenn mehrere solche Detektoren das Signal erfassen, kann seine Ursprungsregion berechnet und andere optische Teleskope darauf ausgerichtet werden. So wie bei der Neutronensternkollision im Sommer 2017 sind dann mehrere systematische Messungen möglich. Die Wissenschaft verspricht sich davon viele neue Erkenntnisse, zum Beispiel über das frühe Universum oder über solche Kollisionen, in denen alle Elemente gebildet wurden, die schwerer sind als Eisen.

Detektoren in Europa und der ganzen Welt
So komplexe Messungen setzen eine globale Zusammenarbeit voraus. Dementsprechend wird auch in den USA ein Detektorkonzept der dritten Generation entwickelt: Der »Cosmic Explorer« wird mit dem Einstein-Teleskop ein globales Detektornetz bilden. Die Europäer haben das Einstein-Teleskop 2021 in die Roadmap des European Strategy Forum on Research Infrastructures (ESFRI) aufgenommen. ESFRI wurde 2002 gegründet, damit nationale Regierungen, die wissenschaftliche Gemeinschaft und die Europäische Kommission gemeinsam ein Konzept für Forschungsinfrastrukturen in Europa entwickeln und unterstützen können.

Mit der Aufnahme in die ESFRI Roadmap ist das Einstein-Teleskop in die Vorbereitungsphase eingetreten. Das Budget wurde auf 1,8 Milliarden Euro geschätzt. Etwa 40 Millionen Euro soll der Betrieb pro Jahr kosten. Der Baubeginn ist für 2026 geplant, die Beobachtungen sollen 2035 beginnen.

Gegenwärtig laufen Studien, um eine Standortauswahl zu treffen. Eine Entscheidung wird für 2024 erwartet. Zwei mögliche Standorte werden derzeit untersucht: einer auf Sardinien und einer in der Euregio Maas-Rhein im Dreiländereck Deutschland-Belgien-Niederlande. Bei der Bewertung der Standorte müssen die Durchführbarkeit des Baus berücksichtigt und die Auswirkungen der örtlichen Umgebung auf die Empfindlichkeit und den Betrieb des Detektors vorhergesagt werden.

Für die betreffende Region verspricht das Projekt einige Vorteile: Ein Großteil der Kosten von 1,8 Milliarden geht in Baumaßnahmen. Drei mal zehn km Tunnel und zwölf mal zehn km Vakuumrohre werden gebraucht, um nur zwei Beispiele zu nennen. Schon jetzt ist eine Vielzahl an Firmen an dem Projekt beteiligt.

An der eigentlichen Messapparatur arbeitet bereits ein großes Team an verschiedenen Standorten. Neben der RWTH Aachen University betrifft das in Aachen auch das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT. Dort entwickelt man derzeit neue Laser, ohne die die neuen Messungen nicht machbar wären. »Was wir hier für den potenziellen Einsatz im Einstein-Teleskop entwickeln, ist in dieser Ausführung einzigartig und ausschließlich zur Messung von Gravitationswellen gedacht«, bestätigt Dr. Patrick Baer vom Fraunhofer ILT, der als Research Unit Leiter in der Einstein-Teleskop Community Forschungsgruppen der Fraunhofer-Institute für Lasertechnik ILT und für Produktionstechnologie IPT sowie der Lehrstühle für Lasertechnik LLT und für Technologie Optischer Systeme der RWTH Aachen University vertritt. »In einer vereinfachten Ausführung kann die für diesen Einsatzbereich entwickelte Lasertechnologie allerdings auch für andere Anwendungen z.B. in der Quantentechnologie interessant sein. Aber auch für die Entwicklung von Lasern in der Medizintechnik kann das erlangte Wissen hilfreich sein: die Wellenlänge von 2 µm ist beispielsweise für das Zertrümmern von Nieren- und Blasensteinen geeignet.« Letztlich ist es das, was das Fraunhofer ILT seit seiner Gründung macht: High-end-Laser aus der Forschung für Anwendungen in der Industrie fit machen.

Aktuell ist die Finanzierung noch nicht vollständig gesichert. In den nächsten zwei Jahren erwartet Professor Stahl eine endgültige Entscheidung. Dann kommen die Planer, die Tunnelbauer und am Ende die Laserphysiker. »Ich schätze, dass wir 2035 die ersten Messungen vornehmen können.«

Was fasziniert einen Forscher wie Achim Stahl? »Mit Gravitationswellen können wir sehr viel weiter hinausblicken als mit normalen Teleskopen« erklärt der Astrophysiker. »Weiter hinausschauen heißt in der Astrophysik vor allem, in der Zeit zurückzuschauen. Mit dem Einstein-Teleskop werden wir Signale aus der Zeit empfangen, wo sich die Galaxien formierten und die ersten Sterne bildeten. Das geht weiter zurück, als es mit optischen Mitteln möglich ist. Und wir werden mit den Gravitationswellen kosmische Explosionen live hören, bevor wir sie sehen.« Die empfindlicheren Detektoren des Einstein-Teleskops werden die Signale früher »hören« und den anderen Teleskopen mehr Zeit lassen, um sich auszurichten. Früher war es eher ein glücklicher Zufall, so ein Ereignis zu sehen. Jetzt sind erstmals systematische Messungen möglich. Da brechen spannende Zeiten an – nicht nur für Astrophysiker.

Die Arbeit wurde zum Teil von Interreg EMR, Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), und zum Teil vom Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen unterstützt.

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• Gravitationswellen

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Quelle: Stadt Heidelberg 21. Juli 2022.

21. Juli 2022 – Die mit Heidelberg verbundene Unternehmerin und Forscherin von Hoerner ist künftig Namenspatin für eine neue, nördlich der Eppelheimer Straße verlaufende Parallelstraße in der Bahnstadt. Die sogenannte Kleine Bahnrandstraße zwischen Max-Planck-Ring und Czernyring in den Stadtteilen Bahnstadt und Weststadt heißt zukünftig „Mileva-Maric-Straße“. Die Benennung der beiden Straßen folgt der bisherigen Namensgebung in der Bahnstadt. Die Straßen sind dort überwiegend nach verdienten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern benannt, die zum Teil auch Bezug zu Heidelberg haben. Der Platz vor dem Justizzentrum an der Kurfürsten-Anlage wird nach dem ehemaligen hessischen Generalstaatsanwalt Fritz Bauer benannt.

Über die neuen Straßen- und Platznamen:

Hanna-von-Hoerner-Straße
Hanna von Hoerner kam 1956 mit ihrer Familie nach Heidelberg. Nach dem Studium der Elektronik und Physik in den USA und Heidelberg gründete sie 1971 in Schwetzingen die Firma „von Hoerner & Sulger“ zur Herstellung wissenschaftlicher Instrumente für die Raumfahrt. Das Unternehmen erwarb sich in den folgenden Jahren einen Weltruf für seine Produkte. 2009 erhielt Hanna von Hoerner für hervorragende Leistungen den Landesverdienstorden von Baden-Württemberg, 2013 wurde sie mit dem Verdienstkreuz erster Klasse der Bundesrepublik Deutschland ausgezeichnet.

Mileva-Maric-Straße
Mileva Marić war eine serbische Mathematikerin und Physikerin und gilt manchen als „Mitentwicklerin der Relativitätstheorie“. Von 1897 bis 1898 studierte sie als Gasthörerin an der Universität Heidelberg. Dank ihrer unbestrittenen mathematischen Begabung hatte Mileva Marić einen bedeutenden wissenschaftlichen Anteil zumindest an den bahnbrechenden frühen Forschungsarbeiten ihres Mannes Albert Einstein. Sie gilt zudem als eine Pionierin des naturwissenschaftlichen Frauenstudiums.

Fritz-Bauer-Platz
Der in Stuttgart geborene Jurist Fritz Bauer hat 1927 in Heidelberg promoviert. Als Sozialdemokrat wurde er schon 1933 von den Nationalsozialisten aus dem Staatsdienst gedrängt und musste 1936 fliehen. Nach seiner Rückkehr in den Staatsdienst in Deutschland 1949 erwarb sich Bauer bleibende Verdienste durch seine Beiträge zur juristischen Ahndung von NS-Verbrechen. Der Frankfurter Auschwitz-Prozess der Jahre 1963 bis 1965 kam maßgeblich durch Bauer zustande. Auch wenn seine Verdienste erst spät gewürdigt wurden, erinnern heute an nahezu allen Wirkungsstätten und auch darüber hinaus nach ihm benannte Straßen und Plätze an Fritz Bauer.

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• Ehrungen

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Quelle: Technische Universität Wien 23. Mai 2022.

23. Mai 2022 – Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie hält noch immer große Rätsel bereit – das liegt nicht zuletzt daran, dass sie mathematisch sehr kompliziert ist. Sogar Einstein selbst brauchte Jahre, um die Mathematik zu verstehen, mit der man gekrümmten Raum und verbogene Zeit beschreiben kann.

Einsteins Herangehensweise war aber nicht die einzige und auch nicht die eleganteste Möglichkeit, die Geometrie der Raumzeit zu beschreiben. Roger Penrose, der für seine Arbeiten über Schwarze Löcher 2020 mit dem Physiknobelpreis ausgezeichnet wurde, schlug einen originellen alternativen Zugang vor: Anstatt einen gekrümmten vierdimensionalen Raum zu verwenden, geht Penrose von zweidimensionalen Vektorräumen aus – allerdings sind dort dafür komplexe Zahlen erlaubt.

Herbert Balasin vom Institut für theoretische Physik der TU Wien und Peter Aichelburg, Gravitationsphysiker an der Universität Wien nahmen diesen Ansatz von Roger Penrose nun genauer unter die Lupe und konnten zeigen: Auch bestimmte Arten von Gravitationswellen lassen sich in diesem Formalismus korrekt darstellen.

Abstände in Raum und Zeit
Wenn wir im Alltag Abstände berechnen, verwenden wir dafür den Satz des Pythagoras: Man summiert die Abstandsquadrate in jeder räumlichen Richtung und bekommt das Quadrat des Gesamtabstands. In der Relativitätstheorie kommt zu den drei Raumdimensionen als vierte Dimension die Zeit hinzu – nun kann man auf ganz ähnliche Weise einen Raumzeit-Abstand zwischen zwei Ereignissen ausrechnen. Allerdings ändert sich dabei ein Vorzeichen: Das Abstandsquadrat ist das Quadrat des zeitlichen Abstands minus dem Quadrat des räumlichen Abstands – nicht mit Pluszeichen dazwischen, wie beim gewöhnlichen Satz des Pythagoras.

„Das bedeutet, dass der Abstand positiv oder negativ werden kann. Man bekommt drei verschiedene Arten von Abständen“, erklärt Herbert Balasin. Wenn der zeitliche Abstand größer ist als der räumliche Abstand, ist der Gesamtabstand größer als null – man spricht von einem „zeitartigen Intervall“. Im umgekehrten Fall hat man es mit einem „raumartigen Intervall“ zu tun. Und das Licht selbst ist genau an der Grenze dazwischen – es legt pro Sekunde immer genau die Distanz von einer Lichtsekunde zurück. Der raumzeitliche Abstand zwischen zwei lichtartig verbundenen Ereignissen – etwa die Entstehung eines Photons in der Sonne und seine Absorption acht Minuten später auf der Erde – beträgt immer genau null.

Kein Abstand ohne Metrik
„Um herauszufinden, in welche dieser drei Kategorien ein bestimmter Vektor in der Raumzeit gehört, muss man normalerweise allerdings die Metrik kennen“, sagt Herbert Balasin. Die Metrik (oder „metrischer Tensor“) ist ein mathematisches Objekt, das in Einsteins Relativitätstheorie eine zentrale Rolle spielt. Sie legt an jedem Punkt die Beziehung zwischen räumlichen und zeitlichen Abständen fest und beschreibt damit die Krümmung der vierdimensionalen Raumzeit, die etwa durch schwere Massen hervorgerufen wird. „Ohne diese Metrik kann man keine Abstände ausrechnen – sie sagt uns erst, was der Abstandsbegriff überhaupt bedeutet“, sagt Herbert Balasin.

Deswegen klang es für Relativitätstheorie-Profis zunächst überraschend, dass Roger Penrose zeigte: Man kann auch völlig ohne Verweis auf eine Metrik Nullvektoren konstruieren – also die Ausbreitung des Lichts durch Raum und Zeit beschreiben. Der Schlüssel dazu war, dass Penrose statt vierdimensionaler Vektoren in Raum und Zeit zweidimensionale Spinoren verwendet – mathematische Objekte, die etwas anderen Regeln gehorchen. Sie lassen sich außerdem nicht bloß in reellen Zahlen aufschreiben, wie die Koordinaten eines Vektors in Raum und Zeit, sondern in komplexen Zahlen. Unserer physikalischen Intuition mag es schwerfallen, statt über vierdimensionale Raumzeiten über zweidimensionale komplexe Räume nachzudenken, aber mathematisch wird die Sache dadurch klarer. „Die Idee von Roger Penrose ist eine bahnbrechende neue Einsicht, die uns auch viel besser als bisher zeigt, wie eng unterschiedliche Theorien miteinander zusammenhängen – etwa die Relativitätstheorie und die Elektrodynamik“, erklärt Herbert Balasin. „Plötzlich kann man unterschiedliche Theorien auf mathematisch ganz ähnliche Weise darstellen.“

Gravitationswellen im Spinor-Raum
Ob es sich dabei allerdings bloß um mathematische Eleganz handelt, oder um ein praktikables Werkzeug, muss sich zeigen, wenn man die Theorie für konkrete Berechnungen einsetzt. Genau das probierten Herbert Balasin und Peter Aichelburg nun aus, und zwar anlässlich des neunzigsten Geburtstags von Roger Penrose. Sie konnten zeigen, dass man mit dem alternativen Zugang von Penrose ganz ohne Metrik bestimmte Sorten von Gravitationswellen beschreiben kann – die sogenannten „ebenfrontigen Gravitationswellen“.

„Das heißt natürlich nicht, dass die Art, wie man die allgemeine Relativitätstheorie bisher betrachtet hat, falsch war“, sagt Herbert Balasin. Aber wenn sich diese neue Darstellung in komplexen zweidimensionalen Räumen bewährt, kann das weitreichende Konsequenzen haben. Die Betrachtungsweise ermöglicht einfachere, klarere Einblicke in die Zusammenhänge zwischen Theorien – vielleicht rückt damit sogar das große Ziel näher, Relativitätstheorie und Quantentheorie endgültig zu vereinen.

Die Forschungsarbeit über Gravitationswellen in Penroses Spinor-Formalismus wurde nun als „Featured Article“ im Fachjournal AVS Quantum Science publiziert. Auch in der Lehre an der TU Wien fließen die neuen Betrachtungsweisen bereits ein – etwa in Balasins Vorlesung „Geometrie und Gravitation II“.

Originalpublikation
P.C. Aichelburg and H. Balasin: Curvature without metric: the Penrose construction for half-flat pp-waves, AVS Quantum Sci. 4, 020801 (2022).

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• Kosmologie

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Quelle: DLR.

Am 29. Mai 2019 jährt sich zum einhundertsten Mal ein Tag, der in die Geschichte der Wissenschaft wie kaum ein anderer eingegangen ist. An jenem Donnerstag gelang es zwei englischen Forschergruppen unter Leitung der Astronomen Arthur Stanley Eddington (1882–1944) und Andrew Claude de la Cherois Crommelin (1865–1939) anhand einer totalen Sonnenfinsternis nachzuweisen, dass die Sonne mit ihrer Masse tatsächlich den umgebenden Raum und dadurch den Weg von Lichtstrahlen krümmt. „Genau so, wie es vier Jahre zuvor Albert Einstein in seiner Allgemeinen Relativitätstheorie qualitativ und quantitativ vorhergesagt hatte“, erklärt der Astronom und Planetenforscher Dr. Manfred Gaida vom Raumfahrtmanagement des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). „Dass die Masse der Sonne tatsächlich und nachweisbar den Raum verbiegt und ihre Anziehung keine Kraft, sondern eine Eigenschaft des Raumes selber ist, war eine völlig neue, befremdliche Vorstellung von unserer Welt, die jenseits jeglicher Alltagserfahrung lag“, so der DLR-Wissenschaftler weiter.

Newton glaubte an die Ablenkung von Licht durch die Anziehungskraft von Massen
Dass Lichtstrahlen beziehungsweise Lichtteilchen in der Nähe von Massen abgelenkt werden, vermutete schon gut 200 Jahre zuvor der große Physiker Isaac Newton (1643–1727), als er im Jahre 1704 im dritten Band seines Werkes „Opticks“ dem Leser die fiktive Frage stellte, ob Körper nicht durch ihre Anziehungskraft auf Lichtteilchen wirken und sie demzufolge ablenken – und das umso stärker, je geringer der gegenseitige Abstand ist. Nachweisen ließ sich allerdings diese kühne Vermutung Newtons nicht, und es dauerte weitere hundert Jahre, bis 1801 der Münchner Astronom Johann Georg von Soldner (1776–1833) erstmals einen Wert für diese Newtonsche Lichtablenkung am Sonnenrand publizierte: nur 0,84 Bogensekunden ‒ entsprechend einer Strecke von nur zwei Kilometern auf der Mondoberfläche aus Erddistanz – sollte sie betragen, ein Wert, der damals unterhalb der Nachweisgrenze lag.

So brauchte es weitere rund 100 Jahre, bis Albert Einstein (1879–1955) darüber nachdachte, wie sich die geometrische Optik mit der Gravitationstheorie verknüpfen lässt. Im Juni 1911 schrieb er in den „Annalen der Physik“: „Es wäre dringend zu wünschen, daß sich Astronomen der hier aufgerollten Frage annähmen, auch wenn die im vorigen gegebenen Überlegungen ungenügend fundiert oder gar abenteuerlich erscheinen sollten. Denn abgesehen von jeder Theorie muß man sich fragen, ob mit den heutigen Mitteln ein Einfluß der Gravitationsfelder auf die Ausbreitung des Lichtes sich konstatieren läßt.“ Und er selber berechnete auch den Wert für die Ablenkung quantitativ zu 0,83 Bogensekunden, der nahezu mit dem Wert Soldners übereinstimmte, dem jedoch anders als bei diesem das Relativitäts- und Äquivalenzprinzip zugrunde lag und nicht bloß die Anziehungskraft einer Masse.

Lichtstarke Teleskope eröffnen die Möglichkeit eines Nachweises
Anfang des 20. Jahrhunderts war die astronomische Messtechnik immerhin soweit fortgeschritten, dass es realistisch schien, einen winzigen Ablenkungseffekt von knapp einer Bogensekunde auf Fotoplatten nachweisen zu können. Mit lichtstarken Teleskopen war man auch in der Lage, helle Sterne am Tageshimmel zu sehen, doch solche Beobachtungen wurden als Nachweismöglichkeit wegen der störenden Nebeneffekte bald verworfen. Die Beobachtung von totalen Sonnenfinsternissen schien hier erfolgversprechender. Bei diesen Ereignissen dunkelt der Mond die Sonnenscheibe minutenlang völlig ab, und Fixsterne in unmittelbarer Nähe der vom Mond bedeckten Sonne leuchten auf. Einstein drängte den mit ihm befreundeten Berliner Astronomen Erwin Finlay-Freundlich den späteren Initiator des Potsdamer Einsteinturms, eine solche Überprüfung durchzuführen. Doch Freundlichs Unternehmung in Russland kurz nach Beginn des Ersten Weltkriegs missglückte, ebenso wie eine Expedition des Amerikaners William Wallace Campbell (1862-1938). Der eine wurde auf der Krim als Feind inhaftiert, der andere hatte südlich von Kiew schlechtes Wetter.

Letztlich erwiesen sich die misslungenen Expeditionen auch für Einstein als vorteilhaft. Denn in seinen Überlegungen steckte noch ein Fehler, der zu einer nur halb so großen Ablenkung führte, als sie in Wirklichkeit war. Hätte man 1914 den wahren Naturwert gemessen, wäre Einstein selber verwundert gewesen und seine kühne Arbeit von seinen Kollegen möglicherweise als Irrtum eingeschätzt worden. Erst im Zuge seiner Veröffentlichung der Allgemeinen Relativitätstheorie im Jahre 1915 quantifizierte er die Ablenkung exakt auf 1,75 Bogensekunden am Sonnenrand. Kurz nachdem Albert Einstein im November 1915 seine Allgemeine Relativitätstheorie dann in den Annalen der Physik in deutscher Sprache veröffentlicht hatte, widmete sich der niederländische Astronom Willem de Sitter (1872–1934) in einer dreiteiligen englischsprachigen Arbeit den astronomischen Konsequenzen der Einsteinschen Gravitationstheorie. Diese Arbeit bestärkte die englischen Astronomen Arthur Eddington und Frank Dyson (1868–1939) in ihrem Interesse an Einsteins Theorie, die es anhand von experimentellen Messungen zu bestätigen oder zu verwerfen galt. Darunter auch die obskure Lichtablenkung, bei der die Sterne, bezogen auf die Position des Sonnenrandes, tangential um 1,75 Bogensekunden weiter entfernt erscheinen sollten im Vergleich zu ihrer nächtlichen Position in einem Himmelsfeld ohne Sonne.

Zwei britische Expeditionen machen sich auf den Weg
Nachdem ein zweiter Versuch Campbells im Juni 1918 in den USA fehlgeschlagen war, kam die Stunde der englischen Astronomen. Frank Dyson war hierbei die treibende Kraft, Eddington als führenden Theoretiker für diese besondere Aufgabe vor den Kriegswirren abzuschirmen und zwei Expeditionen zu einer fast sieben Minuten dauernden totalen Sonnenfinsternis am 29. Mai 1919 vorzubereiten. Diese sollte sich idealerweise nahe eines Haufens hellerer Sterne (Hyaden) ereignen. Die beiden Expeditionen sollten zeigen, wer Recht hatte: Einstein oder Newton oder keiner von beiden. Immerhin ließ sich mit Einsteins Theorie bereits eine bis dahin unverstandene kleine Winkeldifferenz erklären, die man bei der Periheldrehung des Planten Merkur, einer fortschreitenden Drehung seiner Bahnellipse, festgestellt hatte.

Am 8. März stachen beide Expeditionsteams von Liverpool aus mit dem Ziel Madeira in See, wo sich ihre Wege trennten. Während Andrew Crommelin und seine Leute weiter nach Sobral in Brasilien reisten, steuerte Eddington mit seinem Team die portugiesische Insel Príncipe im westafrikanischen Golf von Guinea als Ziel an, die sie am 23. April erreichten. Nachdem die Beobachtungsinstrumente ausgepackt, eingerichtet, justiert und getestet waren, konnte die erwartete Sonnenfinsternis am 29. Mai beginnen. Die wissenschaftliche Ausbeute beider Expeditionen war allerdings recht mager: Den Beobachtern in Sobral gelang es während der Finsternis, acht brauchbare Fotoplatten zu belichten, während Eddington wetterbedingt nur zwei weiter verwendbare Platten (von insgesamt 16) nach England zurückbringen und mit „sonnenfreien“ Aufnahmen desselben Himmelsfeldes vergleichen konnte. Die Auswertung beider Expeditionen ergab für die Beobachtungen in Sobral eine Ablenkung von 1,98 ± 0,16 Bogensekunden und für die auf Príncipe 1,61 ± 0,30 Bogensekunden. Damit war Einstein bestätigt. Die Ergebnisse wurden ‒ gegen einigen Widerstand der amerikanischen Astronomen ‒ am 6. November desselben Jahres von Dyson, Eddington und Davidson in den „Philosophical Transactions of the Royal Society of London“ veröffentlicht. Das Resultat schlug ein wie ein Blitz und Albert Einstein wurde über Nacht weltberühmt.

Ultrapräzise Messungen bestätigen Einsteins Vorhersagen immer wieder aufs Neue
Nur wenige werden allerdings Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie und deren Bedeutung für unser Weltbild damals richtig verstanden haben ‒ eine verblüffend exakte, in strenger mathematischer Sprache gefasste Theorie, deren Vorhersagen auch heutzutage anhand zahlreicher ultrapräziser Messungen und aufsehenerregender Beobachtungen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Schwarzen Löchern, immer wieder aufs Neue bestätigt werden. Beispiele dafür sind Messungen der Cassini- und der MICROSCOPE-Mission.

Am 29. Mai wird die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR) im Technikmuseum Speyer in Anwesenheit des Apollo-16-Astronauten Charles Duke, der am 20. Juli 1969 die Kommunikation mit der Mondfähre von Apollo 11 während der Ladung geführt hatte, der ersten bemannten Mondlandung vor 50 Jahren gedenken. Erinnern sollte man sich dann auch an jenen 29. Mai 1919, der vor 100 Jahren dank der „Ausschaltung“ des Sonnenlichts durch unseren Erdbegleiter ebenfalls Weltgeschichte schrieb.

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Ein Beitrag von Roland Rischer. Quelle: ESA, Raumcon.

Im Gegensatz zu einem Krater etwa auf dem Mond oder dem Mars ist ein Namenspatronat für ein Einweg-Raumschiff eine zwiespältige Sache. Ein feuriges Ende – und danach ist alles mehr oder weniger vergessen. Was im Wesentlichen bleibt, ist ein Vermerk in den Annalen der Raumfahrt, der dort in der Regel schnell in den Hintergrund rückt. Dafür hat man aber eine mehrmonatige, vergleichsweise intensive Aufmerksamkeit, die Produktionszeit des Raumschiffs und eine gewisse Auswertungsphase nach Missionsende nicht hinzurechnet. Das haben aber ausgerechnet die von der ESA auserkorenen Namensgeber für die ATV 1 bis 5 kaum nötig, angefangen bei Jules Verne über Johannes Kepler, Edoardo Amaldi, Albert Einstein bis hin zu Georges Lemaitre (für den Mitte nächsten Jahres anstehenden ATV-5-Flug). Vielleicht muss man bei der Suche nach einer Erklärung auch umgekehrt denken. Sicher erhoffte und erhofft sich die ESA mit so prominenten Namen ein bisschen mehr Aufmerksamkeit für ihr technisches Spitzenprodukt, mehr jedenfalls, als mit einem rein technischen Kürzel wie „ATV xy“ und noch dazu für einen Raumfrachter zu bekommen wäre. Und natürlich waren (und sind) die Namensgeber auch Verpflichtung. Denn wer möchte dafür verantwortlich sein, wenn so positiv besetzte und für ihre Spitzenleistung bekannte Persönlichkeiten mit einem Misserfolg in Verbindung gebracht werden müssten.

Das ATV 4 „Albert Einstein“ startete am 05. Juni 2013 auf einer Ariane 5 ES vom Französischen Kourou aus und dockte zehn Tage später an der ISS an. An Bord waren rund 1.400 Frachtstücke mit zusammen 2.480 Kilogramm Gewicht. Der druckbeaufschlagte Frachtraum hat ein Volumen von 48 Kubikmeter. Mit über 20 Tonnen Gesamtgewicht stellte das ATV 4 eine Rekordnutzlast für die Ariane 5 dar. Die Differenz zur Trockenfracht ergibt dabei aber nicht annähernd das Leergewicht des ATV. Die reine Fahrzeugmasse beträgt nur knapp über 12 Tonnen. Die verbleibende Lücke erklärt sich neben dem notwendigen Treibstoff für ATV-eigene Manöver bei An- und Abflug mit dem für Bahnkorrekturmanöver mit der ISS vorgesehenen Treibstoff sowie den mitgeführten Vorräten an Treibstoff, Wasser, Sauerstoff, Stickstoff und Luft für die Tanks der ISS. Die Trockenfracht beinhaltete neben Nahrung, Kleidung und sonstiger Ausrüstung unter anderem Emulsionsexperimente, eine Ersatzwasserpumpe für das Columbus-Labor, einen Wasseraufbereiter für die NASA und eine GPS-Antenne für das Kibo-Labor.

Das ATV 4 blieb bis 28. Oktober 9.55 Uhr MEZ an der ISS angedockt. In der Zeit bis dahin wurden sechs ISS-Bahnanhebungsmanöver durchgeführt. Nach Entladung wurde das ATV mit Abfällen – trocken wie flüssig – befüllt. Rund 6 Tonnen Abfall wurden so laut ESA-Plan entsorgt, das ist nicht nur ein ATV-Rekord, sondern die bislang größte Müllentsorgungsaktion an Bord der ISS. Die Leistung, auch hinsichtlich des händischen Einsatzes, wird deutlich, wenn man sich vor Augen führt, dass einen Monat zuvor der US-amerikanische Cygnus-Transporter „lediglich“ 750 Kilogramm Abfall mitgenommen hat, obwohl der Frachtraum mit 18,7 Kubikmetern Volumen rund 2 Tonnen aufnehmen könnte. Zudem ist der Durchstieg zum ATV erheblich enger als der Common Berthing Mechanism, an dem Cygnus- und auch Dragon-Frachter sowie das japanische H-2 Transfer Vehicle (HTV) andocken können.

Nach der Abkopplung wurde ATV 4 zunächst rund 100 Kilometer unter der ISS positioniert. Die ISS selber bewegt sich in über 400 Kilometern Höhe. Von der ISS aus wurde fünf Tage später am 02. November 2013 ab 13.04 Uhr MEZ das Verglühen in der oberen Erdatmosphäre über dem Südpazifik beobachtet. Vorausgegangen waren laut ESA eine Reihe schwieriger Steuermanöver und eine letzte Bremszündung über 23 Minuten, die das ATV auf 70 Kilometer herunter brachte. Der Steuerungsaufwand ist dadurch gerechtfertigt, dass man aus der Beobachtung und Analyse des Geschehens bis hinab zu etwa 65 Kilometer Höhe wichtige Erkenntnisse über die pysikalischen Vorgänge in dieser Extremsituation gewinnt. Diese können in das Design zukünftiger Raumfahrzeuge einfließen. Leider gelang es nicht, der interessierten Raumfahrt-Community Live-Bilder mit akzeptabler Aussagekraft zugänglich zu machen.

Das nächste und letzte ATV dieser Serie, die Nummer 5 mit Namen „Georges Lemaitre“, wurde bereits per Schiff zum europäischen Raumflughafen in Französisch-Guayana überführt. Dort wird das Druckmodul ab März nächsten Jahres beladen. Der Start zur ISS ist für Ende Juni 2014 geplant. Sollte der Versorgungsflug gelingen, hat die ESA damit ihre vertraglichen Beitragsverpflichtungen für eine Nutzung der ISS bis Ende 2017 erfüllt.

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• ATV-4 *Albert Einstein* – Mission und Betrieb

Update 05.11.2013: Bilder vom Wiedereintritt ATV 4

• ATV 4 reentry pictures im ESA-ATV-Blog

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: NASA, Roskosmos, Raumcon.

Nach mehreren Bremsmanövern soll der Frachter am Samstag in dichte Schichten der Erdatmosphäre eintreten und weitgehend verglühen. Ihm folgt im kommenden Jahr noch ein fünftes Raumschiff, bevor diese kurze Ära europäischer Raumfahrt zu Ende geht.

Das ATV mit der Nummer 4 wurde am 5. Juni vom Raumfahrtzentrum Kourou in Französisch Guayana an der Spitze einer Ariane-5-Trägerrakete gestartet und trägt den Beinamen Albert Einstein. Es besaß mit Treibstoffen und Fracht eine Gesamtmasse von reichlich 20,2 Tonnen. Davon entfielen etwa 6,6 Tonnen auf die einzelnen Bestandteile der Nutzlast.
Den größten Anteil daran besaßen mit 3,44 Tonnen Treibstoffe für Bahnanhebungsmanöver der ISS mit den ATV-Triebwerken sowie zum Nachfüllen der ISS-Tanks. In weiteren Tanks befanden sich zudem 570 kg Wasser, 66 kg Luft und 33 kg Sauerstoff. Die sogenannte Trockenfracht umfasste etwa 1.400 verschiedene Teile mit einer Gesamtmasse von 2,5 Tonnen. Dazu zählten Bekleidung, Nahrungsmittel, Experimentiereinrichtungen und -materialien sowie Werkzeuge.

Der Frachter hatte am 15. Juni mit höchster Präzision am ISS-Modul Swesda angekoppelt und in den Monaten August, September und Oktober drei größere Bahnanhebungsmanöver für die gesamte, mehr als 400 t träge Station durchgeführt. Nach dem Entladen der Fracht waren Tanks und Frachtraum des Raumschiffs mit Abfällen versehen worden. Am 25. Oktober wurden die Luken am Heck der Station geschlossen.

ATV 4 machte damit heute Platz für das Raumschiff Sojus-TMA 09M, das in den kommenden Tagen (1.11.2013) von seinem bisherigen Anlegeplatz am Modul Rasswjet abgekoppelt wird und anschließend am Heck wieder andockt. Am 7. November startet dann das Raumschiff Sojus-TMA 11M, das dann an Rasswjet festmacht. Am 9. November soll dann bei einem Außenbordeinsatz eine Olympische Fackel symbolisch auch den erdnahen Weltraum erhellen.

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• ATV 4 Albert Einstein – Mission und Betrieb

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Roskosmos, NASA, Raumcon.

Nach fünf Tagen autonomem Flug geschah das Kopplungsmanöver bewusst etwas später als geplant, da man noch prüfen wollte, ob alle drei Laserreflektoren am Heck der Station von den Systemen des ATV erfasst werden würden. Ende April hatte ein Progress-Transporter mit noch eingeklappter Radarantenne dort angedockt, wobei man nicht genau wusste, ob diese den Kopplungsstutzen oder eine der Anbauten beschädigt haben könnte.

Nachdem klar war, dass alles wie gewünscht funktionierte, wurde die Kopplung gegen 16.07 Uhr MESZ vollzogen. Dazu gleitet ein Sporn in einen Konus, bis der Kopf des Sporns ein Loch in der Mitte des Konus‘ passiert hat und dabei Schnappriegel ausklappen und sich wie Widerhaken hinter der Öffnung verhaken. Anschließend wird die Führungsstange eingefahren wonach dann Haltebolzenpaare einrasten können, welche die feste Verbindung des Raumschiffs mit der Station übernehmen.

Das ATV mit der Nummer 4 wurde am 5. Juni vom Raumfahrtzentrum Kourou in Französisch Guayana an der Spitze einer Ariane-5-Trägerrakete gestartet, trägt den Namen Albert Einstein und ist das vorletzte derartige Raumfahrzeug, das von der ESA zur Versorgung der Internationalen Raumstation eingesetzt wird. Es besitzt mit Treibstoffen und Fracht eine Gesamtmasse von reichlich 20,2 Tonnen. Davon entfallen etwa 6,6 Tonnen auf die einzelnen Bestandteile der Nutzlast.

Den größten Anteil daran besitzen mit 3,44 Tonnen Treibstoffe für Bahnanhebungsmanöver der ISS mit den ATV-Triebwerken sowie zum Nachfüllen der ISS-Tanks. In weiteren Tanks befinden sich zudem 570 kg Wasser, 66 kg Luft und 33 kg Sauerstoff. Die sogenannte Trockenfracht umfasst etwa 1.400 verschiedene Teile mit einer Gesamtmasse von 2,5 Tonnen. Dazu zählen Bekleidung, Nahrungsmittel, Experimentiereinrichtungen und -materialien und Werkzeuge.

Das ATV 4 soll bis zum 28. Oktober am Heck der Station angekoppelt bleiben und während dieser Zeit entladen werden. Zudem werden mehrere teilweise erhebliche Bahnanhebungen mit den Triebwerken des Raumfahrzeugs ausgeführt. Am Ende wird ATV 4 mit nicht mehr benötigten Materialien beladen und in der Erdatmosphäre verglühen.

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• ATV 4 Albert Einstein – Vorbereitung und Integration
• Ariane-5 ES VA-213 mit „Albert Einstein“
• ATV-4 Albert Einstein – Mission und Betrieb

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: ESA, Arianespace, Raumcon, DLR. Vertont von Peter Rittinger.

Der Start erfolgte von Kourou aus an der Spitze einer Ariane-5-Trägerrakete gegen 23.52 Uhr MESZ. Nach 2:22 min wurden die ausgebrannten Feststoff-betriebenen Zusatzraketen abgetrennt. Die zentrale erste Stufe lieferte insgesamt 8:54 min Schub und wurde 6 Sekunden nach dem Abschalten abgetrennt. Danach übernahm eine EPS-Oberstufe die weitere Beschleunigung sowie die Zirkularisierung der Umlaufbahn.

Nach reichlich 17 Minuten war die erste Antriebsphase der EPS abgeschlossen, die zweite begann fast eine Stunde nach dem Start und dauerte lediglich 28 Sekunden. Wenige Minuten danach wurde das ATV, die eigentliche Nutzlast, abgetrennt. Die Solarzellenausleger wurden ausgeklappt und die Paneele entfaltet.

Das ATV mit der Nummer 4 trägt den Namen Albert Einstein und ist das vorletzte derartige Raumfahrzeug, das von der ESA zur Versorgung der Internationalen Raumstation eingesetzt wird. Es besitzt mit Treibstoffen und Fracht eine Gesamtmasse von reichlich 20,2 Tonnen. Davon entfallen etwa 6,6 Tonnen auf die einzelnen Bestandteile der Nutzlast.

Den größten Anteil daran besitzen mit 3,44 Tonnen Treibstoffe für Bahnanhebungsmanöver der ISS mit den ATV-Triebwerken sowie zum Nachfüllen der ISS-Tanks. In weiteren Tanks befinden sich zudem 570 kg Wasser, 66 kg Luft und 33 kg Sauerstoff. Die sogenannte Trockenfracht umfasst etwa 1.400 verschiedene Teile mit einer Gesamtmasse von 2,5 Tonnen. Dazu zählen Bekleidung, Nahrungsmittel, Experimentiereinrichtungen und -materialien und Werkzeuge.

Zu den Neuerungen beim ATV 4 zählen eine verbesserte, drehbare Aufzugsplattform, mit der Fracht noch bis wenige Tage vor dem Start hinzugefügt werden kann, eine verbesserte Flugsoftware, ein neuer Mechanismus für die Abtrennung des Raumfahrzeugs von der Oberstufe sowie ein System aus 4 Kameras, mit dem während des Fluges Bilder verschiedener Vorgänge in hoher Qualität aufgezeichnet und später zur Erde gesendet werden sollen. Ein Kamerapaar sorgt dabei sogar für dreimimensionale Bilder, auf denen mehr Details sichtbar werden.

ATV 4 Albert Einstein soll am 15. Juni am Heck der Internationalen Raumstation ankoppeln. Im Verlaufe der auf gut viermonatigen Mission sollen mehrere bedeutende Bahnanhebungen der gesamten Raumstation mit den Triebwerken des Raumschiffs durchgeführt werden. Die Abkopplung ist für den 11. Oktober und der zerstörerische Wiedereintritt für den 15. Oktober geplant.

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Ein Beitrag von Hans J. Kemm. Quelle: Phys. Rev. Lett. 105. Vertont von Peter Rittinger.

Die Bewegungsgeschwindigkeit von Sternen rund um das Galaxienzentrum sowie die merkliche Bahnabweichungen der Pioneer-Raumsonden lassen sich bis heute nicht zufriedenstellend erklären. Es scheint also noch eine ungelöste Fragen in der Gravitationsphysik zu geben.
Der Physiker D. Grumiller schlägt jetzt eine neue Kraft vor, mit der sich die bislang rätselhaften Phänomene des Universums besser erklären lassen. Nach seiner Überlegung gibt es eine zusätzliche Variante zu Einsteins Theorie, die diese Bahnbeeinflussungen korrekt beschreibt. In seinem Modellgedanken bekommt die Allgemeine Relativitätstheorie (ART) Zuwachs, denn möglicherweise wirkt im Universum eine bislang unbekannte Kraft.

Damit die Gravitation bei großen Distanzen besser formuliert werden kann, schlägt der Physiker eine konstante Kraft vor, die zwischen zwei Objekten unabhängig von ihrer Entfernung wirkt. Er hat sie nach dem Gravitationsphysiker Wolfgang Rindler benannt. Diese Rindler-Kraft ist so gering, dass man sie sonst nicht beobachten kann, aber sie widerspricht nicht Einsteins Theorien. Das Gegenteil soll der Fall sein, denn sie begründet lediglich eine Erweiterung und fügt sich somit nahtlos in die Relativitätstheorie ein.

Grumillers neue Theorie scheint aber noch nicht schlüssig zu sein, denn im Bezug zur Dunklen Materie gibt es keine klare Erklärung. Es ist noch unklar, ob die von ihm angedachte Beschleunigung möglicherweise durch die Dunkle Materie entsteht. Noch ist also unklar, welche physikalischen Teile des Systems die Größe der Rindler-Kraft festlegen. Somit sind für die Entwicklung eines noch fundamentaleren weitere Schritte notwendig , mit dem man dann den Beweis führen kann.

Der Beitrag Eine neue Kraft namens Rindler erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Andreas Morlok & Michael Stein & Günther Glatzel

Erstflug (Günther Glatzel / September 2008)

Der Erstflug eines Automated Transfer Vehicles war ein überwältigender Erfolg. „Jules Verne“, so der Name des ATV, war für die Besatzungen der Internationalen Raumstation nicht nur Frachtzubringer, Schlepper und Abfallentsorger. Er diente in den fünf Monaten, in denen er zu einem Teil der Station wurde auch als Lagerraum, Schlafplatz, Hygienebereich, Experimentierbühne und Kühlraum. Für diese Aufgaben war er ursprünglich gar nicht vorgesehen. Der großzügige Platz, die leise arbeitende Lebenserhaltung, die Diskretion am Ende der Längsachse der Station und die etwas niedrigere Temperatur sorgten dafür, dass JuVe häufiger und vielfältiger als geplant genutzt wurde.

Am 9. März, 5:03 Uhr MEZ erhob sich die erste Ariane 5 ES vom Startplatz ELA 3 auf dem Raumfahrtgelände in Französisch Guayana in den Himmel. Rasch wurde sie schneller und brachte das ATV innerhalb von etwa 9 Minuten in eine Umlaufbahn. Ein minimales Problem mit dem Antrieb des Transporters konnte rasch gelöst werden. Danach war das Erreichen des Parkorbits schnell geschafft. Nach zwei sehr erfolgreich durchgeführten Demonstrationstagen, an denen automatische Annäherung, Station halten und Fluchtmanöver unter Verwendung von GPS-, Radar- und Laser-gestützter Navigation erprobt wurden, bekam ATV 1 grünes Licht für das Docking.

Dieses Manöver erfolgte am 3. April. 16:45 Uhr MESZ war der Kontakt zwischen ATV und ISS hergestellt. Kurze Zeit später konnte die Besatzung das Raumfahrzeug betreten und begutachten. JuVe brachte 5,5 Tonnen Fracht, darunter Nahrungsmittel, Wasser und Treibstoff. Schnell gewöhnte man sich an die Qualitäten des temporären Zusatzmoduls. Am 25. April wurden die Triebwerke des ATV erstmals dazu benutzt, die Bahn der Internationalen Raumstation anzuheben. Nach 740 Sekunden Antrieb durch zwei der vier Triebwerke, war die Bahnhöhe um 4,5 km auf 342 km gestiegen. Es folgten drei weitere Manöver dieser Art. Damit kam die Station im August auf eine Höhe von mehr als 350 Kilometern. Aber es ergaben sich auch neue Nutzungsmöglichkeiten. Im Verlauf der Mission wurde ein Ausweichmanöver mit Hilfe der ATV-Triebwerke ausgeführt.

Zum Missionsende wurde das ATV mit Abfall, älteren oder defekten Geräten beladen und auf seine letzte Reise vorbereitet. Das Abkoppeln erfolgte am 5. September, 23:27 Uhr MESZ. Nach weiteren Bahnmanövern zündete JuVe am 29. September zum letzten Mal seine Triebwerke. Da diese entgegen der Flugrichtung feuerten, sanken Geschwindigkeit und Bahnhöhe, bis das Raumfahrzeug schließlich in einem von der Erde aus aufmerksam beobachteten Feuerwerk als Sternschnuppenregen verglühte.

Ergänzung (GG / Dezember 2010, Februar 2011)

Der Start der folgenden ATV mit Namen „Johannes Kepler“ und „Edoardo Amaldi“ wurde mehrfach verschoben, weil es im Shuttle-Flugplan zu weiteren Verzögerungen kam, die Versorgungslage der Raumfahrer in der Station aber gut war. ATV 2 startete am 16. Februar 2011, der Start des ATV 3 ist für 2012 geplant. Anschließend folgen mindestens zwei weitere ATV, aufgrund der Verlängerung der Nutzungsdauer der ISS bis 2020 wahrscheinlich mehr.

Für die zweite Frachtmission der ESA zur ISS wurden gegenüber dem Jungfernflug 2008 einige Veränderungen an Raumfahrzeug und Trägerrakete vorgenommen. So kann die Ariane 5 ES jetzt rund 500 kg mehr Nutzlast in den geplanten Orbit bringen. Außerdem verwendet man im Raumschiff selbst leichtere Materialien für die Nutzlastregale, so dass man noch einmal 63 kg mehr einladen kann. Ein Teil der Zuladung kann auch erst in der Endphase der Vorbereitung ins ATV gebracht werden, so dass man flexibler ist.

Der autonome Flug zur Station soll nur noch 11 Tage dauern. Trotzdem werden die Systeme ausgiebig geprüft, bevor man anlegt. Die Zahl der Beschleunigungssensoren wurde erhöht und die Thermoisolation überarbeitet. Beim ATV 1 hatten sich die Thermoisolationsmatten aufgebläht und teilweise vom Rumpf gelöst, da noch vorhandene Restgase aus der mehrlagigen Isolationsschicht nur ungenügend entweichen konnten, sich daher gegenüber dem nicht vorhandenen Außendruck im Material ausbreiteten. Mittlerweile ist die Entlüftung der Isolationsschicht verbessert und sind die Matten besser am Rumpf befestigt worden. Die Flugsteuerungssoftware wurde in 31 Punkten modifiziert.

Orbitale Piruetten für das ATV (Michael Stein / April 2006)

Bei der Versorgung der ISS spielt der europäische Raumtransporter ATV (= Automated Transfer Vehicle) eine wichtige Rolle. Bis 2008 wurde die Internationale Raumstation ausschließlich von unbemannten russischen Progress-Transportern sowie vom amerikanischen Space Shuttles mit Versorgungsgütern und Ersatzteilen beliefert. Auch der Abtransport nicht mehr benötigter Hardware sowie des angefallenen Mülls wurde von diesen beiden Transportsystemen übernommen. Doch schon von Beginn der ISS-Planungen an war der Einsatz unbemannter japanischer und europäischer Raumtransporter zur Versorgung der ISS-Besatzungen fest eingeplant. Dafür gibt es gleich mehrere handfeste Gründe: Nach den Erfahrungen der ersten Jahre des Shuttle-Betriebs war allen Beteiligten klar, dass eine hauptsächlich auf den amerikanischen Raumfähren basierende Versorgung des orbitalen Forschungslabors zu teuer und zu unzuverlässig werden würde. Außerdem ist die ISS ein internationales Projekt, zu dem natürlich auch die europäische und japanische Seite ihren Betrag leisten sollen und wollen. Nicht zuletzt bedeutet die Entwicklung eines eigenen Transportsystems auch ein weiteres Stück Autonomie für die europäische Raumfahrt.

Nach der Columbia-Katastrophe (Februar 2003) ist die Bedeutung des ATV für die zukünftige Versorgung der ISS noch angestiegen, denn der neue ISS-Aufbauplan sah kaum noch sogenannte Logistikflüge der amerikanischen Raumfähren zur ISS vor. Die risikoreichen Flüge der Shuttle-Flotte wurden auf ein für den Abschluss des ISS-Aufbaus notwendiges Minimum reduziert; der Einsatz der Raumfähren galt als zu riskant (und kostspielig), um damit Versorgungsgüter in den Erdorbit zu transportieren. Außerdem sahen die Planungen der NASA die Außerdienststellung aller Raumfähren bis 2010 vor, so dass spätestens von diesem Zeitpunkt an die Versorgung der dann sechsköpfigen ISS-Besatzungen vollständig von unbemannten Transportsystemen wie dem ATV übernommen werden muss.

Ursprünglich sollte der Start des ersten, auf den Namen Jules Verne getauften ATV im Frühjahr 2006 erfolgen. Vor allem aufgrund von Softwareproblemen musste dieser Termin jedoch verschoben werden.

Hinter der Bezeichnung „Proximity Communication Link“ verbirgt sich ein Kommunikationssystem, das eine Datenverbindung zwischen dem ATV und der Internationalen Raumstation während der Annäherungsphase herstellt. Das ATV nähert sich üblicherweise vollautomatisch der ISS und koppelt ohne menschliches Zutun am russischen Servicemodul Swesda an. Sobald das Transportraumschiff sich der ISS auf 100 bis 30 Kilometer Entfernung angenähert hat, tritt der Proximity Communication Link in Aktion: Über diese Funkverbindung werden mit einer Übertragungsrate von 20 kBaud Telemetriedaten zwischen dem Orbitallabor und dem ATV ausgetauscht. Somit kann die Besatzung an Bord der Raumstation permanent verfolgen, ob der Anflug des Transporters mit rund 20 Tonnen Masse planmäßig verläuft.

Von existenzieller Bedeutung wird die Funkverbindung, falls einmal – allen eingebauten Sicherheitssystemen zum Trotz – die automatische Navigation versagen und ein Zusammenprall des ATV mit der ISS drohen sollte: Der Proximity Communication Link erlaubt es der ISS-Besatzung, in jeder Phase des Anflugs die Kontrolle über das Transportraumschiff zu übernehmen und es manuell zu steuern. Nach erfolgter Ankopplung der Transporters an die Raumstation wird das Funksystem deaktiviert. Kurz vor der Abtrennung des ATVs von der ISS wird das Kommunikationssystem dann wieder hochgefahren. Zu diesem Zweck muss jedes Mal eine „Proximity Communication Equipment“ (PCE) genannte Elektronikbox von der Größe eines Tischkühlschranks mit den Systemen der ISS verbunden und aktiviert werden. Die Außenantennen des Proximity Communication Link sind im Rahmen eines Außenbordeinsatzes der damaligen ISS-Besatzung im September 2004 neben der Schleuse am Ende des russischen Moduls Swesda installiert worden. Jedes ATV ist selbst mit zwei 19 Zentimeter durchmessenden Antennen ausgestattet.

Das gesamte Proximity Communication Link – bestehend aus dem PCE und den Antennen an der Außenhülle der Raumstation – wird fünf Tage vor dem Start jedes ATV getestet werden; nur bei erfolgreichem Verlauf dieses Tests erhalten die Transportraumschiffe die Startfreigabe.

Außer dem Proximity Communication Link verfügt das ATV über ein weiteres Kommunikationssystem, mit dessen Hilfe Telemetriedaten und Befehle während der gesamten Flugphase zwischen dem Tansporter und dem Kontrollzentrum in Darmstadt ausgetauscht werden. Diese Kommunikation läuft sowohl über die Satelliten des Tracking and Data Relay Satellites System der NASA wie auch über den europäischen Kommunikationssatelliten Artemis. Über diesen europäischen Kommunikationssatelliten wird auch der Großteil der Datenübertragung mit dem ATV laufen, solange das Transportraumschiff an der ISS angedockt ist.

Allgemeines zum ATV (Michael Schumacher / August 2003)

Im Rahmen der Flüge zur ISS wird es an den hinteren Kopplungsstutzen des Service Module „Swesda“ ankoppeln, um Stückgut, Wasser, Atemluft, Stickstoff und Sauerstoff zu liefern, die Tanks des Lagekontrollsystems mit Treibstoff aufzufüllen und die Bahnhöhe der Raumstation anzuheben sowie nicht länger benötigte Gegenstände von der Raumstation wegzutransportieren.

Sein Moduldesign erlaubt es, dass die einzelnen Raumfahrzeuge für die unter Druck und nicht unter Druck beförderten Frachten wenn erforderlich optimiert werden können. Für die Entwicklung der Treibstofftanks und des unter Druck gesetzten Frachtbehälter zeichnete sich Alenia Aerospazio verantwortlich. Die Versorgungsmissionen sollen regelmäßig etwa alle 15 Monate stattfinden. An Stückgut kann das ATV 1.500 bis 5.500 Kilogramm transportieren, an Wasser bis zu 840 Kilogramm, an Stickstoff, Sauerstoff und Atemluft bis zu 100 Kilogramm, wobei pro Flug nur zwei Gase transportiert werden können, an Treibstoff für das Lagekontrollsystem bis zu 4.500 Kilogramm.

Die Nutzlastkapazität liegt insgesamt bei 7.667 Kilogramm. Der Start des ATV erfolgt mit zusammengefalteten Solarzellenflügeln. Die Stromversorgung wird dabei durch nicht wieder aufladbare Batterien gewährleistet. Entfaltet besitzen die Solarzellenflügel eine Spannweite von 22,3 Metern, die die Energie für die wiederaufladbaren Batterien für die Zeit, in der sich das ATV im Erdschatten befindet, erzeugen.

Der Flug zur ISS erfolgt automatisch. Die Hauptkomponenten des ATV sind das System für den Antrieb und zur Anhebung der Erdorbithöhe, die Avionikausrüstung, das Guidance, Navigation and Control System (GN&C), das Kommunikationssystem, das System zur Stromerzeugung und –speicherung, das Temperaturregelungssystem sowie das russische System zur Ankopplung und zum Auftanken. Das Hauptantriebsystem besteht aus vier Triebwerksdüsen mit einer Schubkraft von jeweils 490 Newton.

Das Lagekontrollsystem nutzt 28 Triebwerksdüsen mit jeweils 220 Newton Schubkraft. Als Treibstoff kommt Monomethylhydrazin und als Oxydator Stickstofftetroxyd zum Einsatz. Die Kommunikation mit der Erde erfolgt über ein S-Band Communications System über das Tracking and Data Relay Satellite System (TDRSS). Die Kommunikation vom ATV zur ISS erfolgt ebenfalls über ein S-Band Communications System. Zur Navigation wird das Global Positioning System (GPS) genutzt. Die vier Solarzellenflügel bestehen jeweils aus vier Panelen und speichern die gewonnene Energie in wieder aufladbaren Batterien mit 40 Amperestunden.

Das ATV besitzt eine Länge von 9,8 Metern, an der breitesten Stelle einen Durchmesser von 4,5 Metern und eine Trockenmasse von 5.320 Kilogramm. Die Trockenmasse des Frachtbehälters liegt bei 5.150 Kilogramm. Die Gesamtmasse liegt bei 10.990 Kilogramm. Die Zuladung für Verbrauchsgüter und Atemluft liegt bei 2.094 Kilogramm. Die Gesamtmasse des ATV beträgt 13.084 Kilogramm. Es besitzt eine Startmasse von 20.750 Kilogramm und kann 6.500 Kilogramm an verbrauchten Materialien von der ISS wegtransportieren.

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Ein Beitrag von Hans J. Klemm. Vertont von Dominik Mayer.

Die beiden Mars-Rover Spirit und Opportunity arbeiteten überraschend gut und es scheint kein Ende ihrer Aktivität in Sicht.

Opportunity untersuchte seinen vor der Landung auf der Mars-Oberfläche abgeworfenen Hitzeschild und hat dabei in der Nähe der Absturzstelle den Meteoriten Heat Shield Rock gefunden. Spirit ist vom Boden des Gusev-Kraters zu den Columbia-Hills aufgestiegen und hat von dort sensationelle Panoramaaufnahmen gemacht.

Für die europäische Weltraumagentur ESA begann das Jahr 2005 erfolgreich mit der Landung der Raumsonde Huygens im Rahmen der Cassini/Huygens Mission, einer Gemeinschaftsproduktion von ESA, NASA und ASI, am 14. Januar auf Titan, einem eisigen Mond des Ringplaneten Saturn. Der Saturn-Orbiter Cassini liefert seitdem einmalige Aufnahmen von den Saturnmonden Enceladus, Titan, Dione und Rhea und wird auch weiterhin Bilder liefern.

Die ESA hat Mitte 2005 den Einsatz der Mission Don Quijote beschlossen. Ziel wird sein, die Raumsonden Hidalgo und Sancho zu einem Asteroiden zu schicken, wo getestet werden soll, ob die Flugbahn dieses Objektes abgelenkt werden kann. Wichtig ist das für den Notfall, wenn ein Killer-Asteroid von einem Crash mit der Erde abgehalten werden muss.

Es folgte im Februar der erfolgreiche Einsatz der stärksten europäischen Trägerrakete Ariane 5/ECA mit einem triple-Start und im November ein double-Start mit 8 t Masse in einen GTO. Weiter erfolgreich blieb die ESA durch den Start der Raumsonde Venus Express im November und das erfolgreiche Aussetzen des europäischen Kommunikationssatelliten Galileo-GIOVE-A am 28. Dezember. Galileo-GIOVE-A ist ein Testsatellit für das von der EU geplante europäische Navigationssystem, eine Konkurrenz für das amerikanische GPS bzw. das russische GLONASS.

Eine spektakuläre Leistung vollbrachte die NASA mit ihrer Deep-Impact-Mission. Am 4. Juli, am amerikanischen Independence Day, schlug der Impactor auf dem Kometen Tempel 1 ein. Dieses außergewöhnliche Ereignis wurde live übertragen. Sinn der Mission war es, festzustellen, aus welchem Material Kometen bestehen. Die Sonde Deep Impact befindet sich nach erfolgreicher Flugkorrektur jetzt in einer Warteposition, da sie eventuell zum Kometen 85P/Boethin fliegen soll.

Die NASA startete am 26. Juli mit dem Space Shuttle Discovery den ersten Flug nach der Columbia-Katastrophe zur Internationalen Raumstation ISS. Leider verlief dieser Flug auch nicht ohne Probleme, da sich beim Start einige Stücke Schaumstoff vom Tank gelöst hatten. Deshalb musste erstmals in der Geschichte der Raumfahrt eine Außenreparatur an einem Raumflugkörper im All durchgeführt werden.

Dieses Problem versuchen die Amerikaner jetzt zu lösen, und dadurch wurden keine weiteren Flüge für 2005 geplant. Die ISS wurde neben dem einzigen Space-Shuttle-Einsatz durch 3 russische Progress-Frachter und 2 russische Personenkapseln Sojus-TMA mit Material, Treibstoff und Sauerstoff, sowie Wasser beliefert.

Leider musste die Reise des deutschen Astronauten Thomas Reiter zur ISS auf 2006 verlegt werden.

Aufgrund vertraglicher Regelungen zwischen der amerikanischen Raumfahrtagentur NASA und der russischen Weltraumagentur ROSKOSMOS konnten amerikanische Astronauten nur bis Ende 2005 mit den russischen Raumkapseln Sojus-TMA kostenlos mitfliegen. Plätze kaufen durften die Amerikaner wegen des bestehenden Iran-Non-Proliferation-Act 2000 nicht, dieses Gesetz wurde aber zwischenzeitlich aufgehoben, so dass Flüge für amerikanische Astronauten mit russischen Raumschiffen zur ISS gegen Bezahlung ab sofort möglich sind.

Am 12. August ist die NASA-Raumsonde MRO zum roten Planeten aufgebrochen. Sie soll im März 2006 im Marsorbit ankommen und Oberflächenaufnahmen mit höchster Auflösung machen.

Im September stellte der NASA-Chef M. Griffin das ehrgeizige Programm 2018 der NASA vor. Danach will die NASA nach fast 50 Jahren wieder einen Astronauten auf den Mond bringen. Anschließend soll es zum Mars gehen. Dieses Programm beinhaltet einen neuen Träger und einen neuen Raumtransporter zur Personenbeförderung. Da die US-Space-Shuttles ab 2010 nicht mehr fliegen werden, ist diese Ersatzbeschaffung zwingend notwendig.

Wehmütig nahmen viele Raumfahrtfans Abschied von der NASA-Rakete Titan, die am 20. Oktober nach über 46 Betriebsjahren zu ihrem letzten Flug abhob.

Einen empfindlichen Rückschlag hat die private Raumfahrtindustrie erlitten. Bereits im November musste der erste Start der privaten Trägerrakete Falcon 1 des amerikanischen Unternehmens SpaceX wegen technischer Probleme abgesagt werden. Aber auch der neue Termin im Dezember konnte wegen technischer Mängel an der Rakete nicht eingehalten werden. Ein Termin für einen weiteren Versuch steht noch nicht fest. Das Unternehmen SpaceX wollte mit diesem Start beweisen, dass Trägerraketen von privaten Unternehmen kostengünstiger und ebenso sicher geflogen werden können. Dieser Beweis blieb bis jetzt aus.

Einen Teilerfolg konnte das japanische Weltraumkonsortium JAXA verbuchen. Die Raumsonde Hayabusa erreichte am 12. September in einer Entfernung von über 280 Millionen km von der Erde den Asteroiden Itokawa. Die Raumsonde sollte Anfang Dezember den Lander Minerva auf dem Asteroiden aussetzen, was leider misslang. Auch die Bodenmaterialaufnahme von der Oberfläche des Asteroiden scheint nicht sicher gelungen zu sein. Ein Rückflug von Hayabusa zur Erde konnte bis jetzt nicht gestartet werden, da im Augenblick kein Funkkontakt zwischen Sonde und Bodenstation besteht.

Einen großen Erfolg konnte die chinesische Raumfahrt erzielen. Am 12. Oktober startete ihr zweiter bemannter Raumflug mit der neuen Raumkapsel Shenzhou 6. An Bord waren zwei Taikonauten, die während der 115 Stunden im All orbitale Experimente durchführten. China wollte sich durch diese Mission auf nächste Mission, mit Ausstieg aus der Kapsel, vorbereiten.

Weniger spektakulär, aber dafür recht häufig waren die Starts der russischen Weltraumagentur ROSKOSMOS. Sie absolvierte 27 Starts von russischen Weltraumbahnhöfen, fast ebenso viele wie alle Starts von Trägern, über 60 insgesamt, der anderen Weltraumagenturen. Der Träger R-7 wurde bei 12 Starts eingesetzt und der Träger UR 500 bei 7 Einsätzen. Damit führt Russland auch 2005 die Startliste an. Weitere Starts für militärische Satelliten bzw. kleinere Payloads sind in dieser Aufstellung nicht enthalten. Aber nicht alle Flugaufträge wurden erfolgreich abgeschlossen, so wie die Missionen Cryosat, Demonstrator und Molniya-3.

Insgesamt waren im Jahre 2005 17 Personen aus 5 Nationen im Weltall, davon ein Privatmann, der mit einer russischen Sojus-TMA gegen entsprechende Bezahlung zur Raumstation ISS geflogen ist. Erfreuliches lieferten auch die Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 aus dem All. Ihre Sender funktionieren noch und in größeren Zeitabständen findet ein Kontakt zwischen den beiden Sonden und der Bodenstation statt. Voyager 1 befindet sich mit 96,312 AE Entfernung von der Sonne schon am Übergang zur Heliopause, dem Ende des Sonnensystems. Voyager 2 ist 84,933 AE entfernt.

Das Weltraumteleskop Hubble feierte 2005 sein 15. Einsatzjahr im All, die ESA blickt auf ihr 30-jähriges Bestehen zurück und das russische Kosmodrom Baikonour feierte 50-jähriges Bestehen. Vor 100 Jahren hat A. Einstein seine berühmte Formel E = mc² vorgestellt.

– Ende des Beitrags –

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