Das Sonnensystem im Maßstab


Bildcredit und Bildrechte: Wylie Overstreet und Alex Gorosh

Möchtet ihr ein maßstabsgetreues Modell des Sonnensystems? Als Modell für die Erde passt eine 1,4 Zentimeter große blaue Murmel. Weil die Sonne 109 Erddurchmesser hat, könnte ein 1,5 Meter großer Ballon die Sonne darstellen.

Doch die Entfernung zwischen Erde und Sonne beträgt 150 Millionen Kilometer. Das wären im gleichen Maßstab fast 180 Meter. Also passt das ganze Projekt mitsamt den Bahnen der äußeren Planeten vielleicht nicht in euren Hof. Eventuell findet sich genug Platz in einem trockenen Seebett. Dieses Video zeigt eine inspirierende Reise durch das maßstabsgetreue Sonnensystem.

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Dunkle Erde mit rotem Kobold

Hinter einem Solarpaneel (links) und dem Ende eines Roboterarms (rechts) ist die Erde zu sehen. Rechts leuchtet ein heller Blitz, darüber ein roter Kobold.

Bildcredit:  ISS, Besatzung der Expedition 31, NASA

Dieses Bild der Erde zeigt etwas sehr Ungewöhnliches – seht ihr es? Lange Zeit hielt man das flüchtige Phänomen für eine Legende. Hier ist hier erkennbar, wenn man weiß, wo man es suchen muss. Das Bild wurde Ende April auf der Internationalen Raumstation (ISS) in der Erdumlaufbahn fotografiert. Links ragen die Solarpaneele der ISS ins Bild, rechts sind Teile eines Roboterarms.

Das Phänomen wird selten fotografiert. Es ist als Roter Kobold bekannt. Ihr seht es – wenn auch sehr blass – über der hellen Region rechts im Bild. Der helle Bereich und der Rote Kobold sind verschiedene Blitzarten. Der weiße Blitz kommt häufiger vor. Über Kobolde wird zwar schon seit 300 Jahren anekdotenhaft berichtet. Trotzdem wurden sie erst 1989 erstmals zufällig auf Film gebannt.

Vieles über Kobolde ist noch unbekannt, etwa wie sie entstehen, wie sie sich auf den atmosphärischen globalen Stromkreislauf auswirken und ob sie irgendwie mit anderen Blitzphänomenen der oberen Atmosphäre zusammenhängen, zum Beispiel mit blauen Strahlen oder terrestrischen Gammablitzen.

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Erde und Milchstraße im Weltraum

Über der Internationalen Raumstation breitet sich die Milchstraße mit hellen Sternfeldern und Dunkelwolken aus, von oben ragt die Erde ins Bild.

Bildcredit: NASA, Scott Kelly

Seit November 2000 leben ständig Menschen auf der Internationalen Raumstation ISS. Der Schnappschuss aus dem Weltraum entstand zur Feier des 15. Jahrestags, seit die Menschheit einen Außenposten im Orbit über dem Planeten Erde betreibt. Hinten leuchten die Galaxis und unsere Heimat.

Die Milchstraße verläuft unter der Krümmung des Erdrandes waagrecht durchs Bild. Am Erdrand schimmert ein zartes, ausgedehntes Nachthimmellicht. Die zentrale Wölbung der Galaxis ist voller Sternenfelder. Sie sind von dunklen Rissen aus dunklem interstellarem Staub durchzogen. Der Astronaut Scott Kelly fotografierte das Bild am 9. August 2015. Es war der 135. Tag seiner einjährigen Weltraummission.

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Erdaufgang

Über dem Rand des Mondes mit seinen vielen Kratern schwebt die weit entfernte Erde mit weißen Wolken und blauen Ozeanen.

Bildcredit: Apollo 8, NASA

Was geht hier über dem Mond auf? Die Erde. Im Dezember 1968, also vor etwa 47 Jahren, flog die Apollo-8-Besatzung von der Erde zum Mond und wieder zurück.

Frank Borman, James Lovell und William Anders starteten am 21. Dezember mit einer Saturn-VRakete. Sie umkreisten in ihrer Kommandokapsel zehnmal den Mond und kehrten am 27. Dezember zur Erde zurück. Hier ist eine eindrucksvolle Liste an Pionierleistungen der Mission Apollo 8: Erstmals reisten Menschen zum Erdmond. Sie waren die ersten in einer Saturn VRakete und die ersten, welche die Erde aus dem fernen Weltraum fotografierten.

Das Kommandomodul von Apollo 8 umkreiste die Rückseite Seite des Mondes. Dabei beobachtete die Besatzung, wie die Erde dank der Bahnbewegung ihres Raumfahrzeugs scheinbar über dem Horizont des Mondes aufging. Ihr berühmtes Bild der fernen blauen Erde über dem Mondrand war ein großartiges Geschenk an die Menschheit.

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Roter Kobold im Weltraum

Über dem gekrümmten Erdrand, der von einem Nachthimmellicht begrenzt wird, leuchtet der Mond. Auf der Erde sind Stadtlichter und Gewitter. Über einem hellen Blitzfeld leuchtet ein riesiger roter Kobold.

Bildcredit: NASA, Expedition 44

Ein alter Mond und die Sterne des Orion gingen am 10. August am östlichen Horizont auf. Die abnehmende Mondsichel war so hell, dass sie auf diesem Schnappschuss überbelichtet ist. Das Bild entstand auf einem anderen großen Satelliten der Erde, der Internationalen Raumstation ISS.

Grünliches Nachthimmellicht begrenzt den Rand der Atmosphäre des nächtlichen Planeten. Unten leuchten Stadtlichter und Lichtblitze von Gewittern über dem Süden von Mexiko. Die Momentaufnahme zeigt auch eine seltene Art von Blitzen in der oberen Atmosphäre: Rechts leuchtet über einem Blitz ein großer roter Kobold.

Weil sich die Raumstation bewegt, sind die Stadtlichter verschwommen. Die ISS zog während der Belichtung über sie hinweg. Doch der extrem kurze Blitz des Roten Koboldes ist scharf.

Inzwischen weiß man, dass das Phänomen mit Gewittern einhergeht. Doch vieles im Zusammenhang mit Koboldblitzen ist rätselhaft: ihre Entstehung, ihre Auswirkung auf den globalen Energiekreislauf der Atmosphäre und ein möglicher Zusammenhang mit anderen Blitzphänomenen der oberen Atmosphäre, z. B. blaue Strahlblitze oder terrestrische Gammablitze.

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Vollmond, Vollerde

Der Mond ist voll beleuchtet und vor der Erde gelegen, die ebenfalls voll beleuchtet ist. Der Trabant wirkt ungewöhnlich, nur links oben ist ein dunkler Fleck zu sehen. Das Bild zeigt die Rückseite, die wir von der Erde aus nicht sehen.

Bildcredit: NASA, NOAA/DSCOVR

Am 16. Juli war der Mond neu. Seine vertraute Vorderseite, die zum Planeten Erde zeigt, lag im Schatten. Doch an diesem Tag fotografierte die Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC) der Raumsonde Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) dieses Bild.

Der offenbar volle Mond wandert hier über die volle Erde. Die Sonde war 1,6 Millionen Kilometer entfernt. Die voll beleuchtete Mondhalbkugel, die an der Position der Raumsonde zu sehen war, ist die weniger vertraute erdabgewandte Seite. Die Sonde befindet sich außerhalb der Mondbahn zwischen Erde und Sonne.

Die Rückseite des Mondes ist erst seit Beginn des Weltraumzeitalters bekannt. Sie ist fast frei von dunklen Mondmeeren, die auf der Halbkugel des Mondes sichtbar sind, die immer zur Erde gerichtet ist. Nur der kleine dunkle Fleck des Mare Moscoviense (Moskauer Meer) auf der Rückseite ist links oben deutlich erkennbar. Der Nordpol des Planeten Erde liegt bei 11 Uhr. Der Kontinent Nordamerika wird gerade vom Wirbelsturm Dolores besucht. Er liegt etwa in der Mitte.

Der Mondrand hat leichte Farbränder. Sie entstehen, weil sich der Mond im Bildfeld bewegt. Die Einzelbilder der Kamera wurden nämlich kurz nacheinander mit verschiedenen Farbfiltern aufgenommen und dann kombiniert.

Die Raumsonde DSCOVR beobachtet Erde und Sonnenwind. Damit kann man das Weltraumwetter vorhersagen. Etwa zweimal im Jahr sind ähnliche Bilder von Mond und Erde möglich, wenn die Sonde die Ebene der Mondbahn kreuzt.

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Planet Aurora – Polarlichter im Weltall

Links schimmert die Erde seltsam grünlich, der Horizont, der in der Mitte senkrecht verläuft, ist rot gesäumt. Rechts ist die Internationale Raumstation. Ein Roboterarm ragt ins Bild.

Bildcredit: Scott Kelly, Expedition 44, NASA

Welcher seltsame fremde Planet ist das? Es ist natürlich die Erde. Wir sehen sie hier von der Internationalen Raumstation aus hinter dem schimmernden Leuchten von Polarlichtern. Der Orbit der Station verläuft in einer Höhe von ungefähr 400 Kilometern. Er befindet sich im oberen Bereich der Polarlichter, die am 23. Juni auch auf der Erdoberfläche zu sehen waren.

Polarlichter zeigen die charakteristischen Farben angeregter Moleküle und Atome in der geringen Dichte in extremer Höhe. Das schaurige grünliche Glimmen im Bild stammt von molekularem Sauerstoff. Knapp über dem Horizont der Raumstation leuchtet ein selteneres rotes Polarlichtband. Es stammt von atomarem Sauerstoff. Der geomagnetische Sturm dauert immer noch an. Er begann nach einem koronalen Massenauswurf, der kürzlich auf die Magnetosphäre der Erde traf.

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In die Leere

Der Astronaut Edward White schwebt bei einem Außenbordmanöver über dem blauen Ozean der Erde. Das Foto wurde von James McDivit aufgenommen.

Bildcredit: NASA, Gemini-Projekt, James McDivitt

Vor fünfzig Jahren, am 3. Juni 1965, verließ Edward White die Raumsonde Gemini 4 im Orbit. Es war der erste Außenbordeinsatz eines US-Astronauten. Kommandant James McDivit fotografierte White aus dem Inneren der Kapsel. Whites Außenbordeinsatz begann beim dritten Orbit von Gemini 4 über dem Pazifik. Sein golden getönter Helmvisier spiegeln den Planeten Erde, die Raumsonde und die Versorgungsleine.

Der Astronaut hält eine gasgetriebene Rückstoßpistole in der rechten Hand. Das Gas in der Pistole war nach nur 3 Minuten verbraucht. Danach manövrierte er, indem er für den Rest des 23 Minuten langen Außenbordeinsatzes seinen Körper bewegte und an der Versorgungsleine zog.

White beschrieb seinen historischen Außenbordeinsatz später als den angenehmsten Teil der Mission. Er meinte, der Befehl, ihn zu beenden, war der „traurigste Moment“ seines Lebens.

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