Dezember 2017 / Nummer 558

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1 Dezember 2017 / Nummer 558 Monatliche Vereins-Informationen der Astronomischen Gesellschaft Luzern (AGL) Zeitenwende in der Astronomie Wer gewinnt das Rennen zum Mond Fotoausstellung am Tag der Astronomie Wie gross ist das Universum

2 Inhaltsverzeichnis Veranstaltungen... 3 Sternwarte Hubelmatt... 3 Zusammenkünfte... 3 Hinweise... 3 Vorschau... 3 Lohnende Beobachtungen... 4 Monatliche Zusammenkunft... 5 Aufruf: Fotoausstellung am Tag der Astronomie Die Grösse des Universums... 7 Google Lunar X-Prize / Ein Update Impressum Zum Titelbild Der Google Lunar X-Prize geht in die heisse Phase. Noch kämpfen fünf Teams um die Ehre (und den Millionenbetrag), als erste eine private Mondmission zu vollführen. Der Wettbewerb wurde nochmals um drei Monate verlängert, aber schafft es ein Gefährt, bis zum 31. März 2018 die geforderten Aufgaben auf der Oberfläche von Luna zu erfüllen? Das Geld ist knapp, die Triebwerke klein und (zu?) schwach. Es wäre schon ein riesiger Erfolgt, wenn nur schon ein Team den Mond heil erreichen würde. Wir dürfen gespannt sein. Mehr dazu ab Seite 12. 2

3 Veranstaltungen Sternwarte Hubelmatt Datum Was Bemerkungen Mehr auf Seite Jeden Dienstag Bei schlechtem Wetter Geöffnet für alle 20:00-22:00 nur bis 21 Uhr FR 1./15. Dezember, 20:00 Uhr Jugendprogramm Details auf der Webpage In der Sternwarte wird MO 1. Januar Neujahrsapero aufs neue Jahr angestossen Zusammenkünfte MO 4. Dezember, 19:00 Uhr DO 14. Dezember, 14:30 Uhr SA 16. Dezember Monatshöck / Chlaushöck Nachmittagstreff Praxis-Treff Chlausguck 2017 Auf der Ibergeregg Restaurant Schützenhaus, Allmend Hotel Hermitage Kurzfristige Ankündigung per 5 Hinweise SA 16. Dezember ab 16:00 Uhr Chlausguck 2017 Auf der Ibergeregg en.ch/chlausguck/index. de.php Vorschau FR 12./26. Januar, 20:00 Uhr SA 13. Januar, 16:30 Uhr FR 19. Januar ab 19:30 Uhr DO 25. Januar, 14:30 Uhr 24. März 2018 Jugendprogramm Astronomische Jahresvorschau 2018 Praxis-Treff Nachmittagstreff Tag der Astronomie 2018 Details auf der Webpage Planetarium des Verkehrshauses der Schweiz Kurzfristige Ankündigung per Hotel Hermitage 5 6 3

4 Lohnende Beobachtungen Im Dezember 2017 am Himmel zu sehen: Merkur: Venus: Mars: Jupiter: Saturn: Mond: Sonne: Der innerste Planet durchläuft am 13. seine untere Konjunktion mit der Sonne und entfernt sich danach westlich von ihr bis auf 23 Ende Monat. Etwa ab Weihnachten kann man ihn über einem tiefen Osthorizont am Morgenhimmel kurz vor der Dämmerung auffinden. Sie lässt sich am Morgenhimmel im Osten in den ersten Tagen noch mittels Feldstecher auffinden, verliert sich dann aber in der Dämmerung und geht ihrer Konjunktion mit der Sonne im Januar entgegen. Der rote Planet geht den ganzen Monat über praktisch gleichbleibend kurz vor 4 Uhr im Osten auf. Er ist nicht besonders auffällig und sein Dm. beträgt nur gerade 5. Der helle Stern in seiner Nähe ist Spica in der Jungfrau. Der Planetenriese erscheint zu Beginn mehr als eine Stunde nach Mars, am Monatsende aber fast gleichzeitig mit ihm im Osten. Mars rückt immer näher an ihn heran, wird ihn aber erst Anfang Januar erreichen und passieren. Der Ringplanet ist vom Abendhimmel verschwunden. Die Sonne geht auf ihn zu und am 21. steht er in Konjunktion mit ihr. An diesem Datum erreicht er mit 1652 Mio km seine grösste Entfernung von der Erde in diesem Jahrhundert, was einer Lichtlaufzeit von 92 Minuten entspricht. Am 3. sehr heller Vollmond im Stier, denn der Mond steht in Erdnähe und zeigt sich gross am Himmel. Letztes Viertel am 10. im Löwen. Am Morgen des 14. gegen 7 Uhr MEZ zeigt sich die schmale Mondsichel in einem hübschen Dreieck mit Mars und Jupiter im Osten. Am 18. Neumond im Schlangenträger und am 26. erstes Viertel in den Fischen. Am frühen Morgen des Silvestertags um ca 0220 Uhr bedeckt der fast volle Mond den rötlichen Stern Aldebaran im Stier, was leicht in einem Feldstecher zu verfolgen ist. Aldebaran ist der hellste aller Sterne, die der Mond auf seiner Bahn bedecken kann. Wintersonnenwende. Am 21. um 1728 Uhr passiert die Sonne den tiefsten Punkt ihrer Jahresbahn im Schützen, was den astronomischen Winterbeginn auf der Nord- und den Sommerbeginn auf der Südhalbkugel markiert. Quelle: Kosmos-Himmelsjahr 2017; Red JBarili 4

5 Monatliche Zusammenkunft Montag, 4. Dezember 2017, 19:00 Uhr, Restaurant Schützenhaus, Allmend, Luzern (Anmeldung nicht erforderlich) Thema: Chlaushöck Nach einem gemeinsamen Nachtessen wird uns Kurt Felder wiederum die AGL-Highlights des vergangenen Jahres auf der Leinwand präsentieren. Neujahrsapero: Montag, 1. Januar 2018, auf Hubelmatt Gemeinsam werden wir wie gewohnt am 1. Januar auf das neue Jahr anstossen. Es wird auch niemand frieren, wir können bei kalten Temperaturen in die warme Caffeteria ausweichen! Wieder bringt jeder im Sinne einer Teilete etwas zum Knabbern und zum Anstossen mit. Für den Neujahrsapéro ist keine Anmeldung notwendig! Wir freuen uns auf einen gelungenen Einstieg ins 2018! Vorschau auf die nächste Zusammenkunft: Samstag, 13. Januar 2018, 16:30 Uhr, im Planetarium des Verkehrshauses der Schweiz in Luzern Thema: Astronomische Jahresvorschau 2018 Referent: Markus Burch, Astronomische Gesellschaft Luzern Marc Horat, Planetarium Verkehrshaus Hinweis: Der Anlass ist öffentlich, Eintritt Fr / 13.- Anmeldung dringend empfohlen ab Mitte Dezember unter TEL (CHF 1.50 pro Anruf ab Festnetz) oder unter 5

6 Aufruf: Fotoausstellung am Tag der Astronomie 2018 Haben Sie selber Fotos zum Thema Astronomie gemacht, welche Sie an einer Fotoausstellung auf Hubelmatt präsentieren möchten? Für den nächsten Tag der Astronomie am 24. März 2018 planen wir wiederum zahlreiche Aktivitäten auf Hubelmatt. Ein Fixpunkt wird dabei die Fotoausstellung sein, welche wir ab 2018 gerne erweitern möchten, eventuell auch mit gelungenen Bildern von Mitgliedern der AGL. Daher unser Aufruf an alle: wer geeignete Bilder zum Thema Astronomie hat, soll bitte bis spätestens 15. Januar 2018 die entsprechenden Files per an senden. Am besten gleich mit einigen sachdienlichen Angaben zum Bildinhalt und zur Entstehung des Bildes. Die Bildfiles sollten eine genügend hohe Auflösung haben für die geplante Vergrösserung auf das Ausstellungsformat von 60 x 60 cm. Für eine erste Sichtung genügt ein File in z.b. jpg oder ähnlichem Format in höchster, verfügbarer Auflösung. Die gut besuchte Fotoausstellung am diesjährigen Tag der Astronomie auf Hubelmatt. Ab 2018 und in den folgenden Jahren könnte hier auch Ihr eigenes Astronomie-Foto hängen! Bild R. Stalder Die OK- Mitglieder des Tag der Astronomie 2018 werden dann in Absprache mit dem AGL Vorstand über die Auswahl der Bilder entscheiden. Den Aufwand für die benötigten, optimalen Vergrösserungen trägt die AGL. Die Bildautoren werden nicht entschädigt, aber in der Ausstellung namentlich erwähnt werden. Also alle AGL-Fotografen: Archive durchsuchen und Bildfiles einsenden! Roland Stalder 6

7 Die Grösse des Universums Sich die Grösse des für uns sichtbaren Universums vorzustellen ist eine fast unmögliche Sache. Für Laien (und Profis ) ist ein Blick in den Nachthimmel zwar äusserst faszinierend, aber in vielen Belangen auch ein grosses Fragezeichen! Viele Lichtpunkte, die alle gleich weit weg zu sein scheinen oder durch die unterschiedlichen Helligkeiten falsche Entfernungen vorgaukeln. Wenn man bedenkt, dass das Allermeiste im Universum wegen der grossen Distanzen oder wegen der fehlenden Helligkeiten für unser Auge nicht sichtbar ist, so macht das unser Verständnis für das Universum nicht einfacher. Folgende Zusammenstellung sei ein bebilderter Versuch, etwas Ordnung in das Unvorstellbare zu bringen. Die Schwierigkeit ist jeweils, einen Massstab und Einheiten zu finden, um das Ganze fassen zu können. Die hier angewandte Lösung ist, diese Massstäbe und Einheiten immer zu ändern! In zwölf Bildern soll das Universum Schritt für Schritt beginnend von der Erde vorgestellt werden. Diese Darstellung soll allerdings nicht bedeuten, dass Erde und Sonne das Zentrum des Universums seien, aber wir schauen nun mal aus unserer Mitte auf alle Seiten nach aussen. Begonnen wird in Abb. 1 mit einem virtuellen Würfel um die Erde, der der Einfachheit halber als Quadrat mit einer Kantenlänge von 53 mm (gilt im Ausdruck im Format A5) dargestellt ist. Vermerkt ist über dieser Abbildung, dass diese 53 mm vor Ort einer Länge von KM entsprechen. Bequem hat im Würfel unsere Erde Platz. Die Mondbahn wäre rund zehnmal weiter von der Erde entfernt, als die gezeigte Bahn von geostationären Satelliten, die in 24 Stunden einmal die Erde umkreisen. Der Würfel in Abbildung 2 hat auch eine Kantenlänge von 53mm. Diese entsprechen hier aber vor Ort einer 100 Mal grösseren Strecke, also 9,5 Mio. KM. Da die Sonne grob gesagt 100 Mal grösser als die Erde ist, erscheint sie hier also etwa gleich gross wie unser Mutterplanet im Würfel 1. Im Uhrzeigersinn geht es weiter zu Würfel 3. Auch dieser hat wieder eine 100 Mal grössere Kantenlänge. Nun müssen wir aber auch die Masseinheit wechseln, um unübersichtliche Zahlen zu vermeiden. Die 950 Millionen KM werden in 6.32 Astronomische Einheiten (AE) umgerechnet. Eine AE entspricht der Distanz Erde-Sonne und misst rund 150 Millionen KM. Ab diesem 3. Würfel darf man sich jeweils im Zentrum noch einen viel kleineren zusätzlichen Würfel denken. Er hätte eine Kantenlänge von einem halben Millimeter und ist daher nicht mehr sinnvoll darstellbar. Dieser kleine Würfel entspricht dem Inhalt von Würfel 2. Die in Farbdarstellung hellgrünen Linien sollen verdeutlichen, welch kleiner Bildausschnitt in der vorhergehenden Darstellung formatfüllend war! Würfel 3 hat ein Volumen, das eine Million Mal grösser ist als Würfel 2. 7

8 Abbildung 4 beschliesst die erste Seite. Wir haben die Region der solaren Planeten damit verlassen. Die Kantenlänge des Würfels misst 632 AE, was 0.01 Lichtjahren (LJ) entspricht. Die hellgrünen, nach unten gerichteten Linien machen natürlich klar, dass auch dieser Würfel ein um den Faktor kleineres Volumen hat als der nächste. Würfel 5 zeigt uns schon die wesentlichen Teile unseres Sonnensystems. Die Kantenlänge misst genau 1 LJ. Wenn also am rechen Rand des Bildes ein Lichtstrahl losgeschickt würde, so würde ein Beobachter am linken Rand dieses Licht erst nach einem Jahr beobachten können. Unser allernächster Nachbarstern (Proxima Centauri) hat zu uns eine Distanz von 4.24 LJ. Er wäre in dieser Darstellung in einer Entfernung von 22 cm vom Zentrum zu finden. Im gleichen Prinzip können nun die Würfel 6 bis 12 betrachtet werden. Die kurzen Infotexte versuchen das Gezeigte zu erklären. Über oder unter den Bildern ist die jeweilige Kantenlänge (bald in Millionen (Mio.) und Milliarden (Mia.) Lichtjahren) des Würfels aufgetragen. Wir finden den am weitesten von uns entfernten Einzelstern, den wir noch ohne Fernrohr sehen können. Wir sehen unsere Heimgalaxie, die Milchstrasse, von aussen und haben einen Verweis zur Andromeda Galaxie. Auch dieses Riesengebilde kann von blossem Auge am Herbsthimmel gesehen werden. Ab Abbildung 9 wird es dann wahrlich kosmisch. Wir erkennen, wo unsere Milchstrasse zu Hause ist, welche übergeordneten Strukturen durch Galaxien- Superhaufen gebildet werden und wie diese Strukturen das Universum ausfüllen. Immer im Wissen, dass zwischen all diesen beschriebenen Objekten vor allem unvorstellbare Leerräume bestehen. In der Hoffnung, mit diesen Zeilen und Abbildungen mehr geklärt als verwirrt zu haben, lasse ich Sie wieder heimkehren. Die wichtigste Erkenntnis dabei ist, was wir jeweils auch in der Sternwarte zu vermitteln versuchen: Da oben am Himmel hat es so viele wahrlich astronomisch grossartige Sachen. Da sind unsere eigene Wichtigkeit aber auch unsere Sorgen und Probleme sehr relativ zu betrachten. Beat Bühlmann PS: Sicher sind die Fotos in der elektronischen NOVA-Variante besser zu betrachten. Sie sind dort in Farbe, besser im Kontrast und können herangezoomt werden. Wollen auch Sie in Zukunft den Link zum e-nova erhalten? Melden Sie dies doch der Adressverwaltung! Und schauen Sie sich diese Videos zum Thema an: 8

9 Um die Erde mit einem Durchmesser von KM ist auch noch knapp die Bahn der geostationären Satelliten sichtbar, die sich Km über der Erdoberfläche befindet. Da unsere Sonne den ca fachen Durchmesser wie die Erde hat, erscheint sie im 100-fach verkleinerten Massstab fast gleich gross wie die Erde. Die Merkurbahn wäre fast 30cm entfernt. 1) KM 2) 9.5 Mio. KM 3,3 3,3 3,3 3,3 4) 632 AE = 0.01 LJ Die stark elliptischen Bahnen der beiden Zwergplaneten Pluto und Eris sowie der Kuipergürtel sind zu erkennen. Licht brauch 3.65 Tage zum Durchwandern einer Würfelkante! 3) 950 Mio. KM = 6.32 AE Die Bahnen der inneren Planeten bis Mars erscheinen. Die Jupiterbahn ist in den Ecken knapp noch nicht sichtbar. Die Sonne ist schon längst nicht mehr massstäblich dargestellt, sondern viel zu gross. 9

10 Die Oortsche Wolke ist eine Ansammlung von Gesteins-, Staub-, und Eiskörpern kugelförmig um die Sonne bis zu einem Abstand von ca. 1.6 Lichtjahren, also noch recht deutlich übers Bild hinaus. Hier befinden sich die ca nächsten Sterne zur Sonne. Rund 150 davon sind bei uns von Auge sichtbar. Bei den restlichen handelt es sich vor allem um Braune Sonne, Zwerge. Merkurbahn 5) 1 LJ 6) 100 LJ 3,3 8) 1 Mio. LJ Unsere Milchstrasse mit einem Durchmesser von ca LJ ist umgeben von Ihren kleinen Satellitengalaxien. Die Andromedagalaxie ist mit einer Distanz von 2.5 Mio LJ auf dem Bild nicht mehr sichtbar. 7) LJ In ca LJ Entfernung ist unten links Stern P Cygni symbolisch markiert. Der blaue Veränderliche ist der am weitesten entfernte Stern, der von uns noch mit blossem Auge gesehen werden kann. 10

11 Unsere Lokale Galaxiengruppe (Durchm. 6 Mio. LJ) wird umrahmt von weiteren Galaxienhaufen, wie dem Dorado-, Formax-, Maffeiund Virgohaufen. Zusammen bilden sie einen Superhaufen. Dieser Lokale Superhaufen, auch Virgo Superhaufen ( ca. 180 Mio. LJ lang) genannt, ist nur Teil einer viel grösseren, wabenartigen Struktur. Die grossen leeren Räume werden Sonne, Void s Merkurbahn genannt. 9) 100 Mio. LJ 10) Mio. LJ 3,3 12) 100 Mia. LJ Wir sehen max Mia. LJ weit. Dieses Licht ist aber auch genau so lange unterwegs. In dieser Zeit hat sich das Universum auf geschätzte 93 Mia. LJ ausgedehnt. Ob es rund ist, wir wissen es nicht! 11) 1 Mia. LJ Im nochmals 100 Fach verkleinerten Massstab werden Filamente und schaumartige Gebilde sichtbar. Dunkle Materie dürfte für die Bildung dieser Strukturen verantwortlich sein. 11

12 Google Lunar X-Prize / Ein Update Im NOVA April 2017 berichteten wir darüber, dass bis Ende Jahr die ersten privaten Raumfahrzeuge auf dem Mond landen würden, und damit eine stattliche Preissumme von total 30 Mio. Dollar abzuholen sind. Natürlich ist unterdessen viel Hardware (fast) startklar. Zeit ist aber in der Raumfahrt neben Geld und Gewicht DAS grosse Problem. Angesichts des recht guten Fortschritts bei fünf Teams wurde die Wettbewerbsdauer um 3 Monate verlängert. Zudem sind zwei weitere Mile-Stone-Preise ausgeschrieben worden. Jenes Team, das sein Vehikel in einen Orbit um den Mond oder auf eine direkte Bahn auf die Mondoberfläche bringt, erhält 1.75 Mio. Dollar. Noch lukrativer wird es, wenn das Gerät ein Signal senden kann, das die weiche Landung bestätigt. Geblieben sind die beiden weiteren Hauptziele: Zurücklegen einer Strecke von mindestens 500m auf der Mondoberfläche und übermitteln von HD Videos von der ganzen Unternehmung. Das Israelische Team SpaceIL konnte als erstes einen Startvertrag (mit SpaceX) vorweisen. Die Hauptkomponenten des Mondhüpfers sind zusammen gebaut. Nun folgen strenge Test, um den Umgebungsbedingungen des Weltraums zu widerstehen. Das Team möchte nach den Flaggen der Sowjetunion, USA und China nun den Davidstern auf dem Mond hissen! Der Start ist für Ende 2017 vorgesehen. Team Indus wird seine Mission am 28. Dezember auf dem ISRO-Pad in Sriharikota, Indien starten. Die PSLV-Rakete wird den Lander in eine Umlaufbahn von 880 x Km um die Erde bringen. Das Raumschiff wird dann zwei Gravity-Assist rund um die Erde ausführen, wobei das Apogäum auf Km angehoben wird. Von dort kann in einen hocheliptischen Orbit um den Mond eingeschwenkt werden. Dieser wird nach und nach gesenkt, bis eine Kreisbahn in ca. 100 Km Höhe erreicht wird. Mit weiteren Triebwerkszündungen wird auf 12.9 Km Distanz zur Mondoberfläche reduziert, von wo dann der endgültige Abstieg erfolgen soll. Die ganze Reise soll rund 15 Tage dauern. Dann wird ein Rover aus dem Lander fahren und die Mission beenden. 12

13 Das japanische Team Hakuto hat sich auf den Bau eines Rovers konzentriert. Von Anfang an wusste man, dass man für den Transport und die Landung auf Verbündete angewiesen sein wird. Vor einem Jahr wurde dieser im Team Indus gefunden. Der Start ist somit auch für den 28. Dezember vorgesehen. Der kleine Rover hat fünf Kameras für einen 360 Rundblick, eine Hybrid Kommunikationseinheit, Solarpanels und ist natürlich aus Karbon- Faser verstärkten Kunststoffen gefertigt. Das amerikanische Team Moon Express plant den Start im Verlaufe von Der Lunar Scout MX-1 soll in einer niedrigen Erdumlaufbahn abgesetzt werden und dann das Triebwerk seiner Mondlandefähre zünden, um zum Mond zu fliegen. Auch dieses Projekt ist ein Mondhüpfer, das heisst also, dass nach der Landung das Triebwerk erneut gezündet wird, um eine zweite Landung in mindestens 500m Entfernung zu versuchen. Mindestens zwei weitere Mondmissionen sollen folgen. Die SYNERGY MOON-Mission wird eine NEPTUNE 8-Rakete einsetzen, die von Interorbital Systems gebaut und gestartet wird. Der Start soll von einer Plattform vor der Küste Kaliforniens aus in der zweiten Hälfte 2017 erfolgen. Dabei wird ein Mondlander und mindestens ein Tesla Rover auf die Oberfläche des Mondes gebracht. Dies ist das einzige multinationale Projekt! Wie alle anderen muss auch dieses Projekt zu mindestens 90% privat finanziert sein. Dies ist sicher auch der Grund, wieso auf den jeweiligen Webpages die Listen mit Sponsoren und Bannerwerbung länger und länger werden 13 Bericht: Beat Bühlmann

14 Impressum Monatliche Vereins-Informationen der Astronomischen Gesellschaft Luzern (AGL) Beiträge und Bildberichte bitte an: Nächster Redaktionsschluss: Jeweils am 10. des Vormonates Anschrift: Astronomische Gesellschaft Luzern, 6000 Luzern Sternwarte: Schulhaus Hubelmatt-West, Luzern Homepage: luzern.astronomie.ch Homepage Jugendgruppe: aglj.ch Bankverbindung: Raiffeisenbank Horw, 6048 Horw IBAN CH SWIFT-BIC: RAIFCH22B86 Präsident: Marc Eichenberger Vizepräsidentin: Heidi Halter Buchhaltung: Anita Schranz Aktuar: Pascal Kaufmann Sternwarte Leitung: Andi Lustenberger Sternwarte Technik: Joerg Lang Jugendarbeit: Cedric Schmid & Elmar Wüest Webmaster: Markus Burch Praxis-Treff: Kurt Felder Administration: Heiri Hefti Organisation: Heidi Halter Öffentlichkeitsarbeit: Piero Indelicato Fernrohrverleih: Heiri Hefti Astroreisen: Pascal Kaufmann Redaktion NOVA: Beat Bühlmann Druckerei: Kopiershop Alpnach Auflage: 230 Exemplare Erscheinung: 11x jährlich ISSN:

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