Nutzung von Himmelskörpern Monika Müller-Jarosch

Transkript

1 Nutzung von Himmelskörpern Monika Müller-Jarosch Mondbilder... Erste Siegener FrauenNachtLesung in der Nacht vom 21. auf den 22. Juni Siegener FrauenNachtLesung 2 Mars der Wüstenplanet Pathfinder unterwegs in der Wüste Siegener FrauenNachtLesung 4

2 Mars der rote Planet Neptun der blaue Riese Saturn der Ringplanet Merkur der sonnennächste Planet Uranus kaum mit dem bloßen Auge sichtbar Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 8

3 Es ist Nacht... Sternenhimmel unendlichen Weiten... und da taucht er auf, unser Planet einzigartig?! - grenzenlos schön!! Siegener FrauenNachtLesung 10 Teil eines riesigen Ganzen! Wir... Romantische Bezüge... Hand in Hand am Meer... Sternschnuppen... jede Nacht zur selben Zeit am selben Ort? Fünf Sterne von diesen Tausenden von Sternen vollführen sehr merkwürdige Bewegungen am Himmel. Die Erde Zunächst im Zentrum unseres Denkens... Erdscheibe Anaximander 600 v.ch. Geozentrisches Weltbild Erde als Kugel im Zentrum Ptolemäische Planetentheorie Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 12

4 Claudius Ptolemäus Systematik von Nikolaus Kopernikus Astronom, Mathematiker und Geograph aus Alexandria geb. um 100v.Ch. - letzter großer Naturwissenschaftler der Antike Hauptwerk: großes astronomisches System mit der Erde als Kugel und Mittelpunkt der Welt im Zentrum des Universums! Weltbild erreichte Europa im Mittelalter Siegener FrauenNachtLesung 13 Heliozentrisches Weltbild... Rückt die Sonne in den Mittelpunkt! deutscher Astronom geb Schöpfer des kopernikanischen Weltsystems: De revolutionibus orbium coelestium Versuch des Nachweis mit selbstgebauten Instrumenten Siegener FrauenNachtLesung 14 Und sie bewegt sich doch... Himmelskörper Durchbruch der Ideen von Kopernikus erst nach den Arbeiten von Galileo Galilei geb in Pisa Johannes Kepler geb in Weil der Stadt (Landkreis Leonberg)... Beschreibung der Planetenbahnen! Sonne, Mond und Sterne... Fixsterne dagegen sind selbst Sonnen, im Vergleich zu unserer Sonne allerdings unendlich weit entfernt. Viele dieser Fixsterne sind möglicherweise das Zentrum eines eigenen Sonnensystems mit Planeten und Monden, ähnlich wie in unserem Sonnensystem. Die nächste uns benachbarte Sonne ist so weit entfernt, daß das Licht dieser Sonne für uns nicht heller erscheint, als das von unseren Planeten reflektierte Licht unserer eigenen Sonne. Sonne und ihre Planeten!? und noch mehr? Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 16

5 Himmelskörper Himmelskörper Planetoiden (Asteroiden) = Gesteinsbrocken... Sonne + 9 Planeten des Sonnensystems Unsere Planeten senden selbst kein eigenes Licht aus: Sie werden von der Sonne angestrahlt und reflektieren das Licht. Ein Planet steht im Sternbild Jungfrau, wenn der Planet, von der Erde aus betrachtet, vor dem Hintergrund dieses Sternbildes zu sehen ist. Monde... die von einem möglicherweise zerstörten ehemaligen Planeten stammen könnten, der vielleicht zwischen Mars und Jupiter seine Bahn gezogen hat und die die Sonne zwischen Mars- und Jupiterbahn umkreisen. Sie sind zwischen 100 Kilometern und wenigen 100 Metern groß; > 6000! Abgelenkt von der Schwerkraft der Sonne verlassen einige dieser Asteroiden ihre Umlaufbahn und bewegen sich auf das Zentrum des Sonnensystems zu. Dabei kreuzen sie die Bahnen von Mars und Erde, stoßen viele dieser Gesteinsbrocken irgendwann mit den Planeten zusammen - im Durchschnitt nach zehn Millionen Jahren. Man schätzt, daß es etwa die Erdbahn durchkreuzende Planetoiden mit Durchmessern von mehr als einem Kilometer gibt. Die meisten von ihnen sind Kandidaten für einen Zusammenstoß mit der Erde. Kometen Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 18 Planeten des Sonnensystems Merkspruch für die Reihenfolge: Masse e zur Sonne Dauer einer Sonnen- (Erde=1) in Millionen km umkreisung Mein Merkur 0,055 57,9 58,0 T Vater Venus 0, ,25 245,7 T erklärt Erde 1 1AE = 149,6 365,26 T mir Mars 0, ,9 687,0 T jeden Jupiter 317,89 778,3 11,86 J Sonntag Saturn 95, ,0 29,46 J unsere Uranus 14, ,3 84,01 J neun Neptun 17, ,6 164,8 J Planeten Pluto 0, ,5 247,7 J Siegener FrauenNachtLesung 19 7 Größe und Lage der Planeten am Himmel sind von den Planeten unseres Sonnensystems nur die zu erkennen, die so hell sind, daß sie mit dem bloßen Auge sichtbar sind. Abgesehen von Sonne und Mond gab es für die Menschen im Altertum fünf Planeten: Merkur, Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Zusammen mit Sonne und Mond kannten die Menschen früher also sieben "bewegliche Himmelskörper". Zahl der Tage unserer Woche Masse [n*erdmasse] Tage (ursprünglich) nach den Planeten benannt (wobei Sonne und Mond früher als als Planeten angesehen wurde, weil man die wahren Verhältnisse ja nicht kannte). Ephemeriden (Gestirnstands-Tabellen). Dort können für jeden Tag die Position von Sonne, Mond und Planeten abgelesen werden! Masse über Entfernung Siegener FrauenNachtLesung 20 9 Transsaturnische Planeten 350 Jupiter Planetoiden Saturn 100 Uranus Neptun Pluto 50 M VEM Merkur 0 0 Venus Erde Entfernung von Sonne Mars

6 Idee findiger Geister Wenn man sie nun kennt, die Ephemeriden... Ort... Positionsbestimmung astronomische Ortsbestimmung Weg... Navigation Kursbestimmung in See- und Luftfahrt Zeit astronomische Zeitbestimmung... durch Standortbestimmung der Gestirne! Lösungsprinzip Objekte des Sternenhimmels mit bekannter Position Unsere unbekannte Position/ Zeit Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 22 Nutzung des Sternenhimmels Instrumente Vorteile: Verfügbarkeit naturgegeben Sicherheit externe Manipulation ausgeschlossen! Nachteile: nur nachts... (Ausnahme: Sonnenbeobachtung) Sichtabhängigkeit sternklare Nächte meist im Winter! Sextant... Winkelmessinstrument zur Bestimmung der Höhe eines Gestirns Sechstelkreis - freihändig gehalten Theodolit... Instrument zur Messung von Horizontalwinkeln oft auch zusätzlich von Höhenwinkeln (Universalinstrument) Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 24

7 Satelliten - warum? Satelliten - wie?? runter vom Tisch Nachteile des Sternenhimmels eliminieren... Jederzeit - an jedem Ort Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 26 wir sind nicht alleine... Frei nach G. Orwell s big brother is watching us Satellitensysteme GPS/ Glonass unsichtbare Zuschauer Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 28

8 Nutzungskonzepte! Satelliten... aktiv/ passiv geostationär/ umlaufend einzeln/ System Relaisstationen/ Ortsbestimmung/ Fernerkundung Siegener FrauenNachtLesung Siegener FrauenNachtLesung 30 Ergebnis Revolutionieren des konventionellen Messens Echtzeit-absolute Koordinaten Echtzeit-relative Koordinaten ohne gegenseitige Sicht mit Horizontfreiheit Fernerkundung und digitale Bildverarbeitung zur Erfassung von Umweltparametern wegbereitend: Betrachtung der Sterne Siegener FrauenNachtLesung 31