🪐Weltraum
Der Weltraum ist die größte Bühne überhaupt, ein 13,8 Milliarden Jahre altes Universum, das alles enthält was existiert. Unsere Milchstraße ist nur eine von über 100 Milliarden Galaxien, jede mit ihren hundert Milliarden Sternen. Die Skala lässt einen den Kopf verlieren: das nächste Sternsystem nach unserem, Alpha Centauri, ist 4,37 Lichtjahre entfernt — das sind 41 Billionen Kilometer. Mit einer Raumsonde wie Voyager 1 (die mit 17 km/s reist und seit 1977 unterwegs ist), würde es 70 000 Jahre dauern um dort anzukommen. Die fernste je beobachtete Galaxie, JADES-GS-z14-0 (entdeckt 2024 vom James Webb Teleskop), liegt 13,5 Milliarden Lichtjahre entfernt, was bedeutet, dass wir sie sehen wie sie 290 Millionen Jahre nach dem Urknall war. Auf moomz wecken die Umfragen 'glaubst du an Außerirdische?' immer leidenschaftliche Debatten, besonders nach jeder NASA-Ankündigung. Der Weltraum ist auch der Mars (zu dem SpaceX die Menschen vor 2030 bringen will), die Internationale Raumstation (seit 2000 ununterbrochen bewohnt), Schwarze Löcher (Sagittarius A* im Zentrum unserer Galaxie mit 4 Millionen Sonnenmassen), Nebel (Orion, Carina), Pulsare und das große Geheimnis der Dunklen Materie und Dunklen Energie, die 95% des Universums ausmachen ohne dass wir wissen was sie wirklich sind.
Die Struktur des Universums
Das Universum begann vor 13,8 Milliarden Jahren mit dem Urknall, einer Singularität die in alle Richtungen expandierte und immer noch expandiert. Wir wissen das dank der kosmischen Hintergrundstrahlung, der schwachen Wärmestrahlung der ursprünglichen Explosion, die 1964 von Penzias und Wilson entdeckt wurde (Nobelpreis 1978). Heute hat das beobachtbare Universum einen Durchmesser von 93 Milliarden Lichtjahren (mehr als sein Alter, weil sich der Raum dehnt). Es enthält rund 100 Milliarden Galaxien, gruppiert in Galaxienhaufen und Superhaufen, getrennt durch riesige kosmische Leerräume. Unsere Galaxie, die Milchstraße, ist eine Spiralgalaxie von 100 000 Lichtjahren Durchmesser mit 100 bis 400 Milliarden Sternen. Unser Sonnensystem befindet sich in einem ihrer Arme, dem Orionarm, 26 000 Lichtjahre vom galaktischen Zentrum entfernt, das ein supermassives Schwarzes Loch namens Sagittarius A* mit 4 Millionen Sonnenmassen beherbergt.
Die Eroberung des Weltraums
Das Weltraumzeitalter begann am 4. Oktober 1957 mit dem Start von Sputnik 1 durch die UdSSR. Es folgte der erste Mensch im All, Juri Gagarin am 12. April 1961, dann die Apollo 11 Mondlandung am 21. Juli 1969. Die ISS, die 1998 begonnen und seit 2000 ständig bewohnt ist, gilt als eines der größten Werke der Menschheit (450 Tonnen, 16 Module). Im 21. Jahrhundert haben Privatunternehmen den Sektor revolutioniert: SpaceX mit seinen wiederverwendbaren Falcon 9 (über 350 Landungen erfolgreich seit 2015), Starship das die Marskolonisierung anstrebt, Blue Origin, Rocket Lab. Die NASA bereitet Artemis vor um zum Mond zurückzukehren, und China hat seine eigene Raumstation Tiangong und Pläne für eine Mondbasis bis 2030. Mehr als 600 Menschen sind ins All geflogen, davon zwölf auf den Mond. Astronauten essen Beutelnahrung, schlafen in Schlafsäcken die an die Wand geschnallt sind und können den Weltraum nicht riechen (das Vakuum trägt keinen Geruch), aber Rückkehrer beschreiben einen verbrannten Beefsteak-Geruch beim Wiedereinatmen ihrer Anzüge in der ISS.
Schwarze Löcher und kosmische Mysterien
Schwarze Löcher sind die rätselhaftesten Objekte des Universums. So dichte Bereiche, dass nicht einmal Licht entkommen kann, einmal die Ereignishorizont überschritten. Es gibt drei Haupttypen: stellare Schwarze Löcher (5-20 Sonnenmassen, geboren aus dem Tod massereicher Sterne), supermassive (Millionen bis Milliarden Sonnenmassen, im Zentrum der Galaxien) und intermediäre (sehr selten). Im April 2019 lieferte das Event Horizon Telescope das erste Bild eines Schwarzen Lochs, dasjenige der Galaxie M87. 2022 dann das in unserer eigenen Milchstraße: Sagittarius A*. Über Schwarze Löcher hinaus enthält das Universum andere Mysterien: Dunkle Materie (27% der Masse-Energie, aber unsichtbar), Dunkle Energie (68%, beschleunigt die Expansion), Quasare, Gammablitze, Gravitationswellen (erstmals 2015 detektiert, Nobelpreis 2017). Die nahende Frage von Außerirdischem Leben treibt das SETI-Projekt an und die Erforschung der habitablen Zone um Exoplaneten, von denen mehr als 5500 seit 1995 entdeckt wurden.
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Häufige Fragen
F.Wie alt ist das Universum?+
Das Universum ist 13,8 Milliarden Jahre alt nach den neuesten Messungen der kosmischen Hintergrundstrahlung durch die Planck-Mission der ESA 2013. Diese Zahl wird durch verschiedene Methoden bestätigt: ältesten Sternen (rund 13,2 Milliarden Jahre alt), Hubbles Expansionsrate und Beobachtung früher Galaxien durch das Webb-Teleskop. Unser Sonnensystem ist im Vergleich jung: nur 4,6 Milliarden Jahre alt, also ein Drittel des Alters des Universums.
F.Kann man im Weltraum hören?+
Nein. Im Vakuum des Weltraums gibt es keine Materie um Schallwellen zu übertragen, die ein Medium brauchen (Luft, Wasser, Festkörper) um sich auszubreiten. Eine Explosion im All wäre absolut still für einen externen Beobachter. Die Geräusche die man in NASA-Aufnahmen hört sind in Wirklichkeit elektromagnetische Wellen die in Schall umgewandelt wurden für die Wissenschaft (Sonifikation). Im Inneren der ISS bewegt sich der Schall normal weil eine Atmosphäre vorhanden ist.
F.Was kostet ein Flug ins All?+
Ein Sitzplatz auf einer Sojus-Rakete der Russen kostete früher rund 70-90 Millionen Dollar. SpaceX Crew Dragon für die NASA: rund 55 Millionen pro Sitz. Suborbitaler Weltraumtourismus mit Virgin Galactic kostet 450 000 Dollar (15 Minuten Flug mit 5 Minuten Schwerelosigkeit). Blue Origin hat schon Touristen für ähnliche Beträge geflogen. Eine private Mission zur ISS mit Axiom Space kostet rund 55 Millionen Dollar für 8-10 Tage Aufenthalt. Sagen wir mal du sparst dafür.
F.Gibt es Leben auf anderen Planeten?+
Bis heute keine bestätigten Beweise für außerirdisches Leben. Aber die Wahrscheinlichkeit ist statistisch enorm: in einem Universum mit über 100 Milliarden Galaxien und tausenden Milliarden potenziell habitabler Planeten erscheint es schwer dass die Erde einzigartig ist. Aktive Forschung läuft auf dem Mars (Curiosity und Perseverance Rover), Europa (Jupitermond mit Untergrundozean), Enceladus (Saturnmond), und durch die Analyse der Atmosphären von Exoplaneten mit dem James Webb Teleskop. Das SETI-Projekt sucht nach intelligenten Signalen, bisher ohne Ergebnis.