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Web Log Teil 47: 18.12.2007-23.12.2007

Dienstag 18.12.1007: Beamen

Beschäftigen wir uns heute einmal mit einem Science Fiction Problem: Dem Beamen. Star Trek Anhänger wissen was gemeint ist (ich gehöre nicht dazu, und musste mich beim Nachschauen belehren lassen, das es "beamen" und nicht "beemen" geschrieben wird...). Das ist eine futuristische Transportmethode, bei der soweit ich weis der Körper in Atome zerlegt, diese durchs Weltall geschickt und an anderer Stelle wieder zusammengesetzt werden. Das ganze ist äußerst praktisch und würde mir jeden Tag 100 Minuten Fahrzeit ersparen und es mir auch erlauben daheim Mittag zu essen. Leider funktioniert es nur in der Fernsehserie.

Wie bei fast allem bei Star Trek gibt es natürlich eine Reihe von naturwissenschaftlichen Einwänden, warum es grundsätzlich nicht funktionieren kann. Wenn man einen Körper in Atome zerlegt und diese sendet, so stoßen diese natürlich mit anderen Atomen auf dem Weg zusammen und werden so abgelenkt. Das mag vielleicht theoretisch gehen im Vakuum des Weltraums, doch benutzt wird es ja auch um auf Planeten zu gelangen und da hindert die Atmosphäre die Atome an einem geradlinigen Weg. Das ist wie wenn man mit einem Tintenstrahldrucker unter Wasser drucken würde. Selbst mit nicht wasserlöslichen Farben würden die Tröpfchen mit dem Wasser zusammenstoßen, an Energie verlieren und anstatt einer feinen Zeichnung erhält man einen schwammigen Fleck. Selbst im freien Weltraum würde der Strahl auffächern, wenn er geladene Teilchen enthält - und dies hat der menschliche Körper in Form von Ionen - Metalle wie Natrium und Kalium liegen so vor, aber auch Anionen wie Phosphat und Chlorid und auch organische Ionen gibt es zumindest kurzzeitig als Stoffwechselzwischenprodukte. Geladene Teilchen folgen Magnetfeldern und davon gibt es selbst im interstellaren Raum das galaktische Magnetfeld.

Doch ich will mich gar nicht mit dem Transport selbst befassen, sondern einem informationstechnischen Problem: Man muss neben den Atomen natürlich auch Informationen senden. Wenn man die Atome wieder zusammenbauen will, so muss man wissen wo jedes hinkommt, wie es mit seinem Nachbarn verbunden ist und so weiter. Da sind wir in dem Bereich der Atomphysik.

Überlegt man es sich genauer, so kommt man zum Schluss, dass es nicht reicht nur zu sagen welches Atom man sendet, sondern man muss die genaue Konfiguration angeben. Das bedeutet: welches Isotop es ist (es könnte ja bald zerfallen) und die Elektronenkonfiguration (die wiederum dafür verantwortlich ist, in welchem angeregten Zustand es sich befindet und mit welchem Nachbar es verbunden ist).

Man muss also praktisch Informationen über jeden Grundbaustein eines Atoms übertragen - Die Protonen, Neutronen und Elektronen. Wie viele sind dies? Nun die Elektronen wiegen viel weniger als die Protonen und Neutronen, sie schlagen in der Gewichtsbilanz nicht groß zu Buche, aber die Zahl ist so groß wie die der Protonen. Die Zahl der Neutronen muss man auch nicht groß bestimmen, denn die Atommasse ist fast gleich wie bei den Protonen. 1 Mol (6.023 x 1024 Teilchen) Protonen und Neutronen wiegen etwa 1 g. Bei Elektronen sind es nur 1/1868 g. Ein 80 kg schwerer Mensch besteht somit aus etwa  4,82x1028 Neutronen und Protonen. Die Zahl der Elektronen ist etwa halb so groß, da die meisten leichten Atome gleich viel Protonen wie Neutronen aufweisen. Der Wasserstoff, das häufigste Element im Körper besteht nur aus Protonen. Nimmt man den Wert mal 1.7 so kommt man in etwa auf die Gesamtteilchenzahl im Körper. Das sind 8,19x1028 Teilchen.

Die nächste Frage ist: Wie viele Bits wir brauchen um ein Teilchen genau zu beschreiben? Nun, wie im echten Leben müssen wir den genauen Ort und die genaue Geschwindigkeit angeben. Wenn unsere Maschine nicht fähig ist, dies bei allen Teilchen gleichzeitig zu machen (und das ist selbst bei Star Trek nicht gegeben, da dauert das Beamen einige Sekunden) dann braucht man auch noch einen Zeitindex. Ort und Geschwindigkeit eines Teilchens sind aber nach der Heißenbergschen Unschärferelation nicht beliebig genau erhaltbar es gilt:

 \Delta x \cdot \Delta p \ge \frac{1}{2}\hbar

Das Bedeutet : Das Produkt aus Ortsunsicherheit und Impulsunsicherheit (Impuls = Masse eines Teilchens mal seiner Geschwindigkeit) muss größer sein als ein Halb "h quer", wobei "h quer", das Heißenbergsche Wirkungsquantum eine ziemlich kleine Zahl ist, nämlich etwa 1.05x10-34. Ohne ins Detail zu gehen, bedeutet dies folgendes: Will man den Ort eines Teilchens genau bestimmen, so ist die Geschwindigkeit unbestimmt oder die Messung mit einem großen Fehler behaftet. Übertragen auf unser Problem, wie viele Bits man braucht um die Position und Geschwindigkeit anzugeben, heißt dies: Wenn man viele Bits braucht um die Position (den Ort) genau anzugeben, so braucht an wenige für die Geschwindigkeit und umgekehrt. Betrachtet man es genauer, so müsste es ausreichen, für beide Parameter so viele Bits zu verwenden wie man braucht um Größe des Objektes / 1/2 h quer genau anzugeben.  Die Größe des Objektes ist wichtig, denn natürlich muss man ja die Position in einem Koordinatensystem angeben, dessen Achsenlänge von der Größe des Objektes abhängen (vereinfacht gesagt: Würde ich nur ein Atom beamen, so ist die Ausdehnung des Objektes viel kleiner als bei einem Menschen und man braucht mehr Bits pro Teilchen um die Position innerhalb des Objektes anzugeben).

Wenn man annimmt das größte Objekt wäre 10 m groß, so erhält man 10/1.05x10-34 = 9.52 x 1034

Die Anzahl der Bits für jede Dezimalzahl erhält man noch folgender Formel

Bits = log Zahl / log 2

Man erhält 116.2 nach oben hin gerundet 117. (wer es nicht glaubt möge es mit 10 probieren: Man erhält 3.32 - 10 liegt zwischen 23 = 8 und 24 = 16. Daraus folgt auch, dass man immer nach oben runden muss, denn 3 Bits reichen nicht aus, aber 4 Bits.  Die Zeitinformation habe ich nun weggelassen, wenn man eine konstante Datenübertragungsrate hat, so könnte man sie auch berechnen.

Nun haben wir alles zusammen: Die Anzahl der Teilchen und die Bits pro Teilchen und wir kommen auf 1.042x1031 Bits. Das Speichern ist nicht das Problem - eine Maschine die subatomar Teilchen verschieben kann, kann auch sie zum Speichern der Informationen benutzen. Man braucht bei 117 Bits pro Teilchen dann nur 117 mal so viel Materie, wie man beamt,. dabei ist noch nicht mal gesagt ob die Information überhaupt gespeichert werden muss, sondern man kann ja die Konstruktion mit dem einkommenden Datenstrom machen.

Das Senden ist aber etwas problematischer. Selbst wenn man Licht als Trägermedium nimmt (wegen der viel höheren Frequenz und damit Bandbreite als Radiowellen), so bekommt man Probleme. Nutzt man den gesamten Bereich von 380-680 nm in dem das sichtbare Licht ist, so ist das Frequenzbereich von 3,48 x 1014 Hz. Das ist viel verglichen mit den 30 MHz die ein Satellitentransponder hat. doch pro Herz (Schwingung pro Sekunde) kann man pro Sekunde nur ein Bit übertragen. Man braucht also für die 1.042x1031 Bits insgesamt 3x1016 Sekunden.

Ooh-Oh das ist ein Problem: Das sind etwa 950 Millionen Jahre. Wenn ein Star Trekkie also im Präkambrium mit dem Beamen angefangen hätte, dann wäre er gerade jetzt damit fertig geworden. Die Lösung wäre es, natürlich auf kürzere Wellenlängen auszuweichen, dann eine höhere Sendefrequenz hat. Dummerweise wird aber schon UV Licht von der Atmosphäre absorbiert. Selbst Gammastrahlen mit etwa 1 Million mal kürzeren Wellenlängen würden jedoch die Zeit dann auch nur auf Jahre drücken, aber nicht in den Bereich von Sekunden die man in der Fernsehserie sieht.

So werden wir wohl auf das Beamen noch einige Zeit warten müssen.

Donnerstag 20.12.2007: Ranga Yogeshwar und Wissenschafts-TV

Am Dienstag hatte Quarks & Co nur ein Thema: Ihren Moderator Ranga Yogeshwar und seine Neigung zu Selbstversuchen im Dienste der Wissenschaft. In dem Maße wie dies dann aber über 45 Minuten kam, drängte sich viel mehr der Eindruck auf, dass viele Einsätze mehr und mehr unnütz sind. Ich denke, das eine oder andere hätte ich auch gerne probiert, weil es eine neue Erfahrung ist, wie z.B. Im Windkanal zu stehen oder eine Zero-G Parabel zu fliegen. Doch in der Anhäufung wirkt es anders. Es sieht mehr nach Selbstdarstellung aus, und ich bezweifele auch, dass es in vielen Sendungen notwendig gewesen ist, dass der Moderator sich einem Experiment unterzieht. Um es gleich klar zu sagen: Quarks und Co schaue ich regelmäßig an und ich denke das Ranga Yogeshwar seinen Job gut macht und durchaus auch kritisch an viele Dinge herangeht und nicht an der Oberfläche bleibt, aber ist auch nur Teil eines sich verändernden Systems.

Damit leiten wir über zu meinem heutigen Thema: Dem Edutainment. Anders kann man es nicht nennen. Sendungen die sich mit Wissenschaft und Technik beschäftigen, haben in den den letzten 10 Jahren rapide an Niveau verloren. Man könnte es sich leicht machen und dafür die Privatsender verantwortlich machen: Was diese als "Wissenschaft" verkaufen, ist nicht mal populärwissenschaftliches Niveau. Entweder man macht aus etwas, was man in 5 Minuten erklären kann, eine ganze Sendung mit "Drumherum-Stories" oder einer aufgebauschten Geschichte (und nennt es Galileo-Mystery oder ähnlich). Oder sie verstehen unter Wissenschaft die Herstellung alltäglicher Güter und machen dabei nebenher Werbung für den Hersteller. Das man in einer solchen Sendung wirklich ein komplexeres Thema abhandelt, habe ich noch nicht gesehen.

Die Öffentlich-Rechtlichen haben sich dem angepasst. Es fing an mit Nano, einem Magazin, das ich sehr gut finde: Es kombiniert aktuelle Nachrichten aus der Wissenschaft (mangels Beiträgen wegen der Aktualität oft mit Interviews) und kurzen Beiträgen die auch für andere Sender produziert werden, zu einer Sendung. Sie ist so etwas wie die "Tageszeitung" wenn man sich für Wissenschaft und Technik interessiert.

Aber .... Meiner Meinung nach ist nicht im Fernsehen Platz für viele solcher Sendungen. Ähnlich wie sie eine Tageszeitung lesen, aber bestimmt mehrere Bücher im Schrank haben, sollte man meiner Meinung nach die Sendezeit besser nutzen eines oder zwei Themen genauer darzustellen. Es läuft aber gerade anders herum: Heute bestehen Wissenschaftsendungen aus lauter kleinen Einzelberichten. Quarks und Co macht da keine Ausnahme, der Unterschied liegt nur in der Art und Weise wie diese zusammengestellt werden - Reports werden mit Trickfilmen und "Reality Dokumentationen" gemischt. Immerhin steht bei Quarks und Co noch ein Thema im Vordergrund.

Das zweite ist die Form wie etwas dargestellt wird: Es wird weniger veranschaulicht, es werden mehr Interviews geführt, Leute bei der Arbeit gezeigt und dazu ein Text gesprochen oder es gibt (wenn es um Geschichte geht) kleine Spielfiilmszenen. Das Resultat ist, dass dieses zwar ansprechender ist, aber man abgelenkt ist. Wenn über ein kosmologisches Modell berichtet wird und dies geschieht durch den vorgetragenen Text, man aber gleichzeitig als Bild die Arbeit von Forschern an den Computern mit Grafiken ihrer Modelle sieht (aber ohne Erklärung was diese darstellen), dann ist man vom Bild so eingenommen, dass man den Text kaum war nimmt. Ich habe das verstärkt bemerkt, als ich aus Zeitmangel nicht mehr Fernsehen geschaut habe, sondern er nebenher lief als ich am Computer arbeitete. Ich habe ihn nur noch gehört, aber trotzdem mehr mitbekommen, als wenn ich das Programm angesehen hätte.

Kann sich noch jemand an Hoimar von Ditfurth und Volker Arzt erinnern, als diese Sendungen produzierten, die auch didaktisch durchdacht waren? Es geht anders, das beweisen diese beiden. Man kann erklären, man kann einfache Experimente und Schaubilder benutzen. Man sollte sich vor allem klar machen, das Bilder leicht ablenken. Natürlich macht ein Raketenstart bei einer Sendung über das Apollo Programm viel her, doch achten Sie dann noch auf den Text der dabei gesprochen wird? Ich meine das oft weniger Edutainment mehr ist. Es kann sehr gut unterstützen, wenn man Grafiken erstellt, im Computer historische Städte rekonstruiert oder ausgestorbene Tiere animiert, doch ich halte es wichtig dies dosiert und überlegt einzusetzen.

Vor allem fehlt aber der Mut sich mal einem Thema länger zu widmen. Unsere Welt ist komplex und weder Gentechnik, noch unser Sonnensystem, noch die Evolution des Menschen kann man in einer Sendung erklären. Es gibt solche Reihen, aber nicht in Deutschland. Von der BBC gab es einmal die Serie "Die Planeten" und ich glaube auch von der BBC eine Serie über die Evolution des Menschen. Bei uns scheint niemand den Mut zu haben so etwas zu wagen.

120 g Kohlendioxid

Soviel soll ein neuer Wagen ab 2012 nach einer EU Verordnung maximal ausstoßen. Die Maßgabe ist typisch EU: Korrekt auf ein Ziel ausgerichtet, nämlich der Reduktion des Kohlendioxidausstoßes und dabei ohne jeden Praxisbezug. Denn was der Verbraucher kennt, ist sein Verbrauch, entweder pro 100 km oder wahrscheinlich eher seinen Verbrauch pro 10000 km, einer typischen Strecke die man so im Jahr fährt, und bei der sich dann auch Stopps und Staus ausmitteln.

Ich möchte mal wieder auf meine ursprüngliche Intension für den Blog zurückkommen und Wissen in kleinen Häppchen vermitteln. Diesmal: Wie komme ich von meinem Benzinverbauch auf die Kohlendioxidmenge.

Nun zuerst muss man einige chemische Grundlagen kennen. Das erste ist: Woraus bestehen Benzin und Diesel und wie hängt das mit dem Kohlendioxid zusammen?

Benzin und Diesel bestehen aus Kohlenwasserstoffen, also Verbindungen von Kohlenstoff und Wasserstoff. In kleinen Mengen findet man auch andere Elemente dort wie Stockstoff (in Aminen), Schwefel (in Sulfiden) oder Sauerstoff (in Ethern, Furanen etc). Doch mengenmäßig kann man diese ignorieren, zumal Emissionsschutzverordnungen schon dafür gesorgt haben, dass ihr Anteil sehr gering ist.

Doch beides sind Gemische von Kohlenwasserstoffen. Benzin von kurzkettigen, vorwiegend nichtzyklischen Kohlenwasserstoffen mit einem sehr geringen Siedepunkt und Diesel von langkettigen Kohlenwasserstoffen mit höherem Anteil an cyclischen Kohlenwasserstoffen und cylischen Kohlenwasserstoffen mit mehreren Doppelbindungen, den sogenannten Aromaten. (Ein Sorry an meine Chemikerkollegen für diese extreme Vereinfachung, aber die genaue Zusammensetzung ist bei einem Summenwert auch nicht so wichtig).

Da es Gemische sind, kann man keine genaue Zusammensetzung angeben, aber eine grobe Zusammensetzung. Jedes Kohlenstoffatom kann 4 Bindungen eingehen. Bildet man eine Kette, so braucht man 2 um jeweils sich mit dem Nachbarkohlenstoffatom zu verbinden. Die anderen beiden verbinden sich mit Wasserstoffatomen, so dass man eine Summenformel CnH2n erhält. Wenn nun das Molekül keinen Ring bildet, so ist an den beiden Enden jeweils noch eine Bindung frei und diese linearen Alkane haben die Summenformel CnH2n+2. Aus ihnen besteht Benzin zum größten Teil. Andererseits kann es im Molekül auch Doppelbindungen geben (dann fehlen 2 H Atome pro Molekül und man erhält die Formel CnH2n und aromatische Verbindungen haben sogar eine Doppelbindung auf 2 C-Atome Ihre Summenformel beträgt nur CnHn.

Als grobe Abschätzung erhält für Benzin und Diesel die Zusammensetzung CnH2n (Alkane mit einem kleineren Anteil an cyclischen Molekülen, Aromaten und Alkenen also Kohlenwasserstoffen mit  einer oder mehreren Doppelbindungen).

Nun verbrennt der Treibstoff in beiden Fällen nach folgender Summenformel:

Cx+Hy + O2 -> x CO2 + y/2 H2O

Uns interessiert hier nur der Kohlendioxidanteil. Das bedeutet man muss nun noch einige Zahlen kennen. Nämlich:

Die Dichte des Treibstoffs: Diesel hat eine mittlere Dichte von 0.83 kg/l und Benzin eine von 0.75 g/l. Eine bestimmte Anzahl von Kohlenstoffatomen wiegt 12 g, dieselbe Anzahl an Wasserstoff 1 g und von Sauerstoff 16 g. (Wie viele es sind, ist egal, da wir ja nur mit relativen Verhältnissen rechnen. Für die Experten: Es ist ein Mol = 6.023 x 1023 Atome).

Berechnen wir zuerst mal die Menge an Kohlenstoff pro l:

nach der Formel:

Kohlenstoff [g] = Gewicht eines Liters / Atommasse durchschnittliche Zusammensetzung * Atommasse Kohlenstoff

Man erhält:

Diesel schneidet schlechter ab weil durch den höheren Anteil an zyklischen Verbindungen eine höhere Dichte besitzt. (Umgekehrt resultiert natürlich daraus auch der geringere Verbrauch pro 100 km).

Nun ist es relativ einfach den Kohlendioxidverbrauch pro l zu erhalten: Es passiert folgendes:

C + O2 → CO2

oder in Atommassen:

12 + 2*12 = 44

Aus 12 g Kohlenstoff entstehen so 44 g Kohlendioxid. Man muss die Kohlenstoffmenge also mit 44/12 multiplizieren und erhält:

Da wir nur eine durchschnittliche Zusammensetzung angenommen haben, weichen die Angaben natürlich von den gemessenen Werten ab (die jedoch auch bedingt durch die wechselnde Zusammensetzung und Dichte schwankend). Sie sind jedoch recht gut.

Der Rest ist einfach, man muss von dem Verbrauch pro 100 km, den man kennt, auf 1 km umrechnen. Dies geht in einem einfachen Dreisatz:

Verbrauch Kohlendioxid [g/km] = Verbrauch/100 km [l] * Kohlendioxid/l [g/l] / 100 km

(Die Einheiten habe ich dazugeschrieben, weil man an den Einheiten leicht kontrollieren kann, ob die Formel korrekt ist).

Also (mit den Wikipedia Angaben nun weitergerechnet). Ihr Auto verbraucht 5 l Diesel oder 6 l Benzin/100 km so sind dies:

Den Verbrauch für die Grenze von 120 g/km erhält man so

Verbrauch [l/100 km] = 120 g Kohlendioxid [g]  / Kohlendioxid [g/l] * 100[ km]

man erhält:

Nun wird auch klar, warum als einziger deutscher Automobilhersteller Smart unter den 120 g/l liegt. Natürlich gibt es auch von VW, BMW und Daimler sparsamere Autos, aber der Durchschnittswert liegt eben höher, weil eben Mitteklasse und Oberklassewagen mehr wiegen und größere Motoren haben.

Die Frage ist: Warum jammern jetzt alle wieder und fordern Unterstützung von der Politik? Meiner Meinung nach ist das der komplett falsche Weg. Klar ist, dass der Klimawandel kommt, klar ist dass man die Emissionen reduzieren muss und dies auch nicht an dem Auto vorbei gehen kann. Wie schon bei den Umweltbestimmungen mauern unsere Automobilhersteller und überließen es andere Nationen die wichtigen Innovationen wie den Dieselrußfilter zu machen. In jedem Markt hat auf Dauer nur der Erfolg, der innovativ ist. Dazu gehört nicht nur Sicherheitssysteme wie ABS, ESP oder Entertainment im Auto, sondern auch sparsame Motoren, ein geringes Fahrzeuggewicht und ein sparsamer Umgang mit der elektrischen Energie (Klimaanlage und die verschiedenen elektrischen Systeme benötigen immer mehr Energie, die schließlich nicht der Antriebsleistung zur Verfügung steht). Wir sehen dies bei der Umwelttechnik: Die gesetzlichen Vorgaben, die es ermöglichten Strom zu subventionierten Preisen ins Netz einzuspeisen, haben Deutschland zu dem größten Hersteller von Solarzellen gemacht. Dabei sind deren Kosten gesunken und ich denke, die Industrie wird überleben können auch wenn dieses Gesetz einmal ausläuft. Nur sollte man nun nicht immer nach der Politik rufen - vor allem nicht wenn man seit 100 Jahren Automobile produziert und damit so fette Gewinne macht, dass man es sich leisten kann mehrmals andere Unternehmen aufzukaufen und dann nach einigen Jahren mit Verlust wieder zu verkaufen wie dies Daimler mehrfach seit den achtziger Jahren tat.

Samstag 22.12.2007: Raumfahrt 2008

Zwischen den Jahren kommt normalerweise ein Rückblick auf das letzte Jahr, ich möchte vorab schon beginnen mit einem Ausblick auf das nächste Jahr.

Bemannte Raumfahrt

Hier gibt es wenig zu berichten, wenn alles nach Plan läuft. Nach dem verschobenen Start von Columbus sollte dies im Januar zur ISS kommen, gefolgt noch im gleichen Jahr von Kibo, dem japanischen Modul. (Genauer gesagt schon beim nächsten Start mit STS-123). Der ATV wird wahrscheinlich Anfang Februar zum ersten mal starten (geplant war eigentlich der Start für Februar diesen Jahres). Mehr gibt es eigentlich da nicht zu sagen, wäre da nicht die letzte Hubble Service Mission, die einzige Shuttle Mission seit 2003 welche nicht zur ISS geht. Derzeit ist noch von 10.9.2008 als Startdatum die Rede, doch dies kann sich noch verschieben.

Planetenerkundung

Nächstes Jahr gibt es keinen Start einer Planetensonde. Das ist das erste Jahr seit 1996 bei den USA und nun wirkt sich eben aus, dass unter der Bush Administration es andere Prioritäten gibt. Es gibt aber im Oktober 2008 den Start von LRO, einem Mondorbiter der NASA und dem Experiment LCROSS bei dem man den Einschlag der Centaur Oberstufe am Südpol beobachten will (ähnlich dem Einschlag des Impaktors von Deep Impact). Indien hat für 2008 den Start von Chandrayaan 1 angekündigt, ebenfalls einer Mondsonde. Damit werden 2008 insgesamt 4 Mondorbiter von 4 Nationen (Japan, China, Indien und den USA) den Mond umkreisen - so etwas gab es noch nie.

Viel interessanter sind die schon begonnenen Missionen: MESSENGER wird am 14 Januar Merkur zum ersten mal passieren und nachdem Vorbeiflug sieht die Sonde einen Bereich, den man bisher nicht von Mariner 10 Aufnahmen kannte. Sie dürfte die globale Kartierung nach dem Vorbeiflug von 45% auf 65-70 % erhöhen. Auch von der schon bekannten Seite wird es neue hochauflösende Aufnahmen geben. Die drei Vorbeiflüge vor dem einschwenken in den Orbit, sind wissenschaftlich bedeutsam: Auf der späteren Bahn kommt MESSENGER niemals mehr so nahe an die Südhalbkugel und deswegen sind dies die besten Möglichkeiten hier hochauflösende Aufnahmen oder Spektren anzufertigen.

Phoenix wird am 25. Mai 2008 landen und dann einen neuen Landeplatz, diesmal nahe der Pole unter die Lupe nehmen. Der Vorbeiflug von Deep Impact an Boethlin ist ja nun entfallen, da man den Kometen nicht mehr wiederfand. Er hätte sonst im Oktober statt gefunden. Im Juli beginnt die verlängerte Mission von Cassini und es gibt neue Vorbeiflüge an den Eismonden. Vor allem Enceladus steht nun im Mittelpunkt der erweiterten Mission.

Sonnensystem und Astronomie

Eine Reihe von Missionen steht hier 2008 an, es dürfte also spannend werden, Das ambitionierteste Projekt ist sicher der Start von Herschel und Planck, gemeinsam auf einer Ariane 5. Herschel ist das größte je gestartete Infrarotobservatorium. Sein Spiegeldurchmesser von 3.5 m übertrifft sogar den von Hubble um einen Meter. Herschel observiert Infrarotquellen im sehr langwelligen Infrarot zwischen 60 und 670 Mikrometer Wellenlänge, einem Bereich der bislang noch nicht so gut erforscht ist. Die beiden letzten Missionen Spitzer und Akari konzentrierten sich mehr auf das mittlere Infrarot. Planck soll die 3 Kelvin Hintergrundstrahlung mit einer großen gekühlten Parabolantenne mit bislang nicht erreichter Präzision von 10 Bogenminuten kartieren. Beide Satelliten sind die derzeit ehrgeizigsten europäischen Astronomieprojekte und sicher auch weltweit.

Der Start von Herschel und Planck ist irgendwann für 2008 geplant, ein genaues Datum steht noch nicht fest. Das gilt auch für den Start von GLAST, dem nächsten Gammastrahlensatelliten der NASA, nachdem dieses Feld in den letzten Jahren von anderen Nationen, wie Japan, Russland und vor allem der ESA mit Integral dominiert wurde. Ursprünglich sollte GLAST (Gamma-ray Large Area Space Telescope) schon seit 2 Monaten im Orbit sein, nun ist der Start für den 16 Mai 2008 vorgesehen.  GLAST wird Integral nicht ersetzen, aber ergänzen. GLAST arbeitet zwischen 20 MeV und 300 keV Energie, während Integral den Bereich von 2.4 keV bis 30 MeV abdeckt, so ergänzen sich beide Missionen recht gut.

Am 15.ten Juni wird der kleine Interstellar Boundary Explorer (IBEX) starten. Er hat die aufgabe nach neutralem Wasserstoff und anderen Atomen zu suchen die von anderen Sternen und dem interstellaren Medium stammen.

Am 1.ten Dezember startet Living With a Star Program - SDO, eine Raumsonde die wie SOHO die Sonne beobachtet, nur mit einer Auflösung die bisher nicht erreicht wurde.

Trägerraketen

2007 war das Jahr von Ariane. Erstmals gab es 6 Ariane 5 Starts in einem Jahr. Nächstes Jahr sind sogar 7 geplant. Das Jahr beginnt mit dem Jungfernflug der Ariane 5 ES, einer Version bestehend aus der neuen Unterstufe mit Vulcain 2 und der alten EPS Oberstufe und als Nutzlast den 20 t schweren ATV - die schwerste Nutzlast die Europa je gestartet hat. Die Zenit dürfte ihren Betrieb nach einem Jahr Pause wieder aufnehmen, Startdaten liegen aber noch nicht vor. Nach Angaben von SpaceX steht auch der Erststart der Falcon 9 für 2008 an - erst einmal gilt es jedoch die kleine Falcon 1 erfolgreich zu starten. Die letzten beiden Flüge scheiterten ja. Der Erststart der Vega ist nun definitiv auf 2009 gerutscht und der Erststart einer Sojus von Kourou aus ebenfalls.

Deutschland

Deutschland wird 2008 die Starts der beiden letzten SARLupe Satelliten sehen - womit die Bundeswehr über ein Satellitensystem von 5 RADAR Satelliten mit 1 m Bodenauflösung und kürzester Reaktionszeit verfügt - Die USA mussten als man diese Technologie vor 20 Jahren einführte noch 20-30 mal größere Satelliten mit entsprechend höheren Kosten starten. Geplant ist nun auch der Start zweier eigener Kommunikationssatelliten für 2009 (SATCOMBw). Fehlt nur noch ein optischer Aufklärer. Da man inzwischen ja schon von zivilen Aufklärungssatelliten wie Worldview Auflösungen von 50 cm bekommt dürfte das ja bei den derzeitigen Steuereinnahmen kein Problem mehr sein, und so was braucht unsere Kriseneingreiftruppe (früher Bundeswehr ja, oder  nicht?)

Aus deutscher Sicht wäre Columbus noch erwähnenswert, schließlich kommt Deutschland für über 40 % der Kosten des Labors auf. Dafür darf es auch ein deutscher Astronaut an die ISS montieren (aber ein Franzose die ersten Experimente durchführen....). Vielleicht mal wieder Gelegenheit für Merkel die Innovationen der Raumfahrt zu erwähnen wie die Teflonpfanne und den CD-Player? (Das waren Bestandteile ihrer letzten Rede zu Columbus, nun ja sie ist ja Physikerin, da kann man nicht so viel Verständnis erwarten (Kleiner Seitenhieb eines Chemikers).

So nun noch ein Aufruf in eigener Sache: Ich merke, das ich mich im Blog immer wieder wiederhole, viele dinge schon mal gebracht habe. Es ist schwierig jeden Tag was neues interessantes zu schreiben und seien es auch nur interessante Gedanken (so viele habe ich davon auch nicht). Daher hier mal ein Versuchsballon. Hat jemand Lust hier als Gastschreiber sich zu betätigen? Es sollte im Still wie jetzt sein, also entweder ein bischen Wissen vermitteln oder Gedanken aufwerfen oder eine Diskussion lostreten. Wer möchte kann mir Beiträge (gerne auch in HTML geschrieben, ich mach es auch nicht anders und lasse sie dann durch ein Skript konvertieren) an bl at bernd-leitenberger.de schicken.


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