Schlagwort: Erde

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Freier Flug im Raum

Über der blauen Erde mit weißen Wolken schwebt ein weit entfernter Astronaut im schwarzen All. Es ist Bruce McCandless II mit einer Manned Maneuvering Unit.

Bildcredit: NASA, STS-41B

Wie wäre es wohl, frei im Weltraum zu schweben? Bruce McCandless II durfte das am eigenen Leib erfahren. 1984 driftete er weiter hinaus als sonst jemand zuvor. Bei der Space-Shuttle-Mission 41-B waren McCandless und sein Kollege, der NASA-Astronaut Robert Stewart, die ersten, die so einen unangebundenen Außenbordeinsatz erlebten. McCandless (im Bild) schwebte frei im All. Er war etwa 100 Meter vom Frachtraum einer Raumfähre entfernt und bewegte sich mit einer besatzten Manövereinheit (Manned Maneuvering Unit, MMU).

Der Antrieb der MMU funktionierte, indem er Stickstoff ausstieß. Man setzte damit Satelliten aus oder holte sie ein. Mit einer Masse von über 140 Kilogramm ist eine MMU auf der Erde schwer. Aber wie alles andere auch ist sie schwerelos, wenn sie im Orbit schwebt. Die MMU wurde später durch die SAFER-Rucksack-Antriebseinheit ersetzt.

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Artemis I: Flugtag 13

Links unten ragt die Raumpatrouille Orion ins Bild. Rechts oben steht die blaue Erde hinter dem braunen Mond. Beide sind etwa zu drei Vierteln beleuchtet.

Bildcredit: NASA, Artemis I

Am 13. Flugtag der Mission Artemis I erreichte das Raumschiff Orion seine größte Entfernung zur Erde. Das war am 28. November 2022. Orion war damals auf ihrer fernen retrograden Umlaufbahn mehr als 430.000 Kilometer von der Erde entfernt. Die Distanz zum Mond betrug fast 70.000 Kilometer.

Dieses Standbild stammt aus einem Video vom 13. Flugtag. Es zeigt den Planeten Erde und seinen großen natürlichen Satelliten im selben Sichtfeld. Aus der Sicht des Raumschiffs sind sie fast gleich groß.

Am 26. Flugtag (am 11. Dezember 2022) landete das besatzungslose Raumschiff auf seiner Heimatwelt. Damit endete die historische Mission Artemis I. Die Mission Artemis II bringt vier Astronaut*innen um den Mond und wieder zurück. Sie startet frühestens am 6. Februar.

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Orion zeigt, wie die Erde untergeht

Links ragt das Raumschiff Orion ins Bild, rechts der Mond der Erde. Unten am Mondrand schimmert eine kleine blaue Murmel, die Erde.

Bildcredit: NASA, Artemis 1

Dieser Schnappschuss aus dem Weltraum entstand am 21. November 2022. Hier verschwinden gerade acht Milliarden Menschen, weil der helle Rand des Mondes ihre Heimatwelt verdeckt. Es war der sechste Tag der Mission Artemis I. Eine Außenkamera des Raumschiffs Orion nahm das Bild auf.

Das Raumschiff Orion flog dabei kontrolliert am Mond vorbei und näherte sich seiner Oberfläche auf 130 Kilometer. Beim Vorbeiflug gewann Orion genug Geschwindigkeit für eine ferne rückläufige Umlaufbahn um den Mond. Diese führte die Kapsel 92.000 Kilometer vom Mond fort. Sie war rückläufig (retrograd), weil das Raumschiff in Gegenrichtung zur Umlaufbahn des Mondes um die Erde kreiste.

Als das Raumschiff Orion am 28. November 2022 den Mond umrundete, erreichte es seine größte Entfernung von der Erde. Sie betrug etwas mehr als 400.000 Kilometer. Dabei brach Orion den Rekord von Apollo 13. Seither ist es das am weitesten entfernte Raumschiff, das es Menschen möglich machen sollte, das Weltall zu erforschen.

Die Mission Artemis II soll vier Astronaut*innen um den Mond führen und wieder zurückbringen. Der Start ist schon für 6. Februar geplant.

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Sonnenwende auf der rotierenden Erde

Videocredit: Meteosat 9, NASA, Earth Observatory, Robert Simmon

Kann man von der Neigung der Erde ableiten, dass heute Sonnenwende ist? – Ja. Zur Sonnenwende ist der Terminator der Erde – das ist die Linie, an der sich Tag und Nacht treffen – am stärksten geneigt. Dieses Zeitraffervideo zeigt dies anhand eines vollen Jahreszyklus des Planeten Erde in zwölf Sekunden. Der Satellit Meteosat 9 befindet sich in einem geosynchronen Orbit. Er nahm jeden Tag zur gleichen Ortszeit (das ist die Zeit nach Sonnenstand) ein Infrarotbild der Erde auf.

Das Video beginnt mit der Tagundnachtgleiche im September 2010. Der Terminator bildet eine senkrechte Linie: Tag und Nacht sind gleich lang (was die Zeit betrifft – beide bedecken visuell gleiche Anteile der Erdkugel).

Während die Erde ihren Weg um die Sonne fortsetzt, sieht man, wie sich der Terminator neigt, sodass pro Tag weniger Licht auf die Nordhalbkugel fällt. Das führt im Norden zum Winter. Wenn die Neigung am größten ist, findet im Norden die Wintersonnenwende statt. Im Süden ist Sommersonnenwende.

Dann schreitet das Jahr voran. Im März 2011 ist die nächste Tagundnachtgleiche, das ist etwa in der Mitte des Videos. Danach neigt sich der Terminator zur anderen Seite. Auf der Südhalbkugel beginnt der Winter und im Norden der Sommer. Im Film endet das Jahr mit der nächsten September-Tagundnachtgleiche. Damit ist eine weitere der Milliarden Reisen der Erde um die Sonne vollendet.

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Nachts über die Erde fliegen

Videocredit: Aufnahmen von Astronaut*innen, NASA ; Zusammenstellung: David Peterson (YouTube); Musik: Freedom Fighters (Two Steps from Hell)

Viele Wunder sind zu sehen, wenn man nachts über die Erde fliegt. Für Astronauten* im Erdorbit sind sie ein alltäglicher Anblick. Das Video ist mit emotionaler Musik hinterlegt. Es zeigt einen Zusammenschnitt der Eindrücke mehrerer Tage. Sie wurden 2011 auf der Internationalen Raumstation (ISS) aufgenommen.

Die Kamera fliegt über weiße Wolken, orange Lichter von Städten, Blitze und Gewitter sowie das dunkelblaue Meer dahin. Am Horizont ist der goldenen Schimmer der dünnen Erdatmosphäre. Sie ist immer wieder von tanzenden Polarlichtern verziert. Die grünen Teile dieser Lichter leuchten typischerweise unter der Raumstation auf. Durch die rot- und lila leuchtenden Polarlichter fliegt die Raumstation sogar direkt durch!

Die Solarpaneele der Raumstation ragen über den Bildrand. Am Ende jeder Sequenz rauscht ein überwältigend helles Leuchten ins Bild. Es ist nichts anderes als die Morgendämmerung auf der Seite der Erde, die zur Sonne zeigt. Astronauten auf der ISS erleben diese Morgendämmerung alle 90 Minuten.

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Alles Wasser auf Europa

Links neben der Erde ist der Jupitermond Europa. Auf beiden Himmelskörpern ist eine blaue Perle. Sie zeigt die Menge an Wasser, die auf dem jeweiligen Körper vorhanden ist.

Bildcredit und Bildrechte: Kevin Hand (JPL/Caltech), Jack Cook (Meeresforschungsinstitut Woods Hole) und Howard Perlman (USGS)

Wie viel von Jupiters Mond Europa ist Wasser? Niemand weiß das sicher, aber dass es eine ganze Menge sein muss, können wir sagen. Das bestätigen die Daten der Raumsonde Galileo, die 1995 bis 2003 bei den Erkundungsflügen durchs Jupiter-System gewonnen wurden. Europa hat einen tiefen Ozean aus flüssigem Wasser unter der vereisten Oberfläche, der den Mond umspannt.

Der Ozean unter der Oberfläche plus die Eisschichten könnten zusammen im Schnitt über 100 Kilometer tief reichen. Nehmen wir die größtmögliche Abschätzung von 100 Kilometern Tiefee an. Dann hätte eine Kugel aus dem Wasser des Mondes Europa einen Radius von über 800 Kilometern.

Diese Abbildung vergleicht die hypothetischen Wasserkugeln der beiden Himmelskörper im selben Maßstab. Links sind Europa und das Wasser darauf, rechts ist die Wassermenge des Planeten Erde dargestellt.

Das Volumen des Ozeans unter der Oberfläche von Europa ist vielleicht sogar größer als das des Wassers auf der Erde. Daher ist er ein verlockendes Ziel für die Suche nach Leben im Sonnensystem außerhalb der Erde. Die robotisch NASA-Raumsonde Europa Clipper startete letztes Jahr zu diesem Zweck.

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Der Manicouagan-Einschlagkrater aus dem Weltraum

Links über dem Sankt-Lorenz-Strom ist ein kreisrunder Stausee, der eigentlich ein Ring ist. Er ist ein urzeitlicher Einschlagkrater und hat die Bezeichnung Manicouagan-Stausee.

Bildcredit: NASA, Internationale Raumstation – Expedition 59

Die Internationale Raumstation umkreist die Erde in einer Höhe von 400 Kilometern. Am 11. April 2019 war die Expedition 59 die Besatzung der ISS. Sie nahm von oben diesen Schnappschuss auf. Er zeigt den breiten Sankt-Lorenz-Strom und den seltsam kreisförmigen Manicouagan-Stausee im kanadischen Quebec.

Der ringförmige See liegt rechts neben der Bildmitte. Er befindet sich in den erodierten Überresten eines alten Einschlagskraters, der einen Durchmesser von 100 Kilometern hat, und wurde erst in neuerer Zeit aufgestaut. Der Krater ist zwar stark verwittert, aber aus der Erdumlaufbahn erkennt man ihn trotzdem sehr gut. Er erinnert uns daran, wie anfällig die Erde für Einschläge von Gesteinsbrocken ist, die aus dem Weltraum kommen.

Der Manicouagan-Krater ist mehr als 200 Millionen Jahre alt. Wahrscheinlich entstand er, als ein Gesteinsbrocken einschlug, der etwa 5 Kilometer groß war. Derzeit kennen wir keinen Asteroiden, der mit erhöhter Wahrscheinlichkeit im nächsten Jahrhundert die Erde treffen könnte.

Jeden Monat veröffentlicht das Planetary Defense Coordination Office der NASA die neuesten Zahlen zu nahen Vorbeiflügen von erdnahen Objekten. Die Berichte enthalten auch anderen Fakten über Kometen und Asteroiden, die der Erde vielleicht gefährlich werden könnten.

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Die Erde in einem heftigen Sonnensturm

Video Credit: NASA–SVS, SWRC, CCMC, SWMF; T. Bridgeman et al.

Kann unsere Sonne gefährlich werden? Ja, manchmal. Alle paar Jahre stößt die Sonne eine beängstigend große Blase aus heißem Gas in das Sonnensystem aus. Etwa alle hundert Jahre, wenn der Zeitpunkt, der Ort und die Magnetfeldverbindungen genau passen, trifft so ein koronaler Massenauswurf (KMA) auf die Erde.

Wenn dies geschieht, erlebt die Erde dramatische Polarlichter. Außerdem wird ihr Magnetfeld schnell zurückgedrängt und komprimiert. Das führt zu Stromausfällen. Einige dieser Überspannungen können gefährlich sein. Sie können Satelliten beeinträchtigen und Stromnetze lahmlegen. Die Reparatur kann Monate dauern.

So ein Sturm ereignete sich 1859 und führte zu Funkenbildung in Telegrafenleitungen. Es war das sogenannte Carrington-Ereignis. Ein ähnlicher KMA zog 2012 nahe an der Erde vorbei. Das Video zeigt die Animation eines Computermodells. Es zeigt eindrücklich, was passiert wäre, wenn es einen direkten Treffer gegeben hätte. In diesem Modell wird die Magnetosphäre der Erde so stark komprimiert, dass sie bis in die Umlaufbahn geosynchroner Kommunikationssatelliten gelangt.

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