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Welt der Wissenschaft: Asteroidenforschung: Premiere in den Tiefen des Kuipergürtels

Rund dreieinhalb Jahre nach ihrem Vorbeiflug am Zwergplaneten Pluto passierte am Neujahrsmorgen 2019 die NASA-Raumsonde New ­Horizons das kleine, weit entfernte Kuipergürtelobjekt »Ultima Thule« in geringem Abstand. Dabei konnte die Sonde faszinierende Bilder und spannende Messdaten aufzeichnen.
Raumsonde New Horizons und Ultima Thule

Der Kontrollraum im Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University im US-Bundesstaat Maryland am 1. Januar 2019 um 10:29 Uhr Ortszeit: Gespannt und voller Erwartung harren die Wissenschaftler und das Bodenpersonal der Raumsonde New Horizons auf ein Sig­nal ihres mehr als sechs Milliarden Kilometer entfernten Schützlings. Wird er wie geplant Signale zur Erde funken? Oder hat er das bereits vor sechs Stunden getan, denn so lange benötigen seine Funkwellen zur Erde?

Tatsächlich kommt nach 18 Stunden geplanter Funkstille genau zur berechneten Zeit die Erlösung: Das Deep Space Network der NASA empfängt rund eine Viertelstunde lang mit seinen riesigen 70-Meter-Radioantennen Funkwellen von New Horizons, und es lassen sich Daten daraus entnehmen. Sie belegen, dass sich die Raumsonde in sehr gutem Zustand befindet, dass es bei ihrem Betrieb in den zurückliegenden 18 Stunden zu keinerlei Anomalien gekommen ist und dass die Hauptdatenspeicher mit der erwarteten Menge an wissenschaftlichen Messdaten gefüllt sind. Nun reißt es die Personen im Kontrollzentrum von den Sitzen, lautstarker Jubel bricht los, und es kommt zu herzlichen Umarmungen ...

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Sterne und Weltraum – Urknall: Der Anfang von allem?

Der Urknall gilt als Ursprung unseres Universums – Dunkle Materie und Dunkle Energie bestimmen die kosmische Dynamik, bleiben aber rätselhafte Platzhalter. Immer mehr Forschende zweifeln am Standardmodell und fordern neue Erklärungen. Wir zeigen Ihnen im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags Befunde, die das kosmologische Standardmodell stützen. Um die Erde wird es eng – unser Artikel über Weltraumschrott informiert über die rasant wachsende Zahl an Objekten im erdnahen Raum. Sie führen immer häufiger dazu, dass Raumfahrzeuge ausweichen müssen. Lässt sich das noch handhaben, oder werden bestimmte Umlaufbahnen für die Raumfahrt zukünftig unbrauchbar? Darüber hinaus: Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone, Details zum größten Sonnensturm der letzten 15 000 Jahre, den ältesten Festkörpern in unserem Sonnensystem und der ersten chinesischen Mission zur Beprobung eines Asteroiden.

  • Literaturhinweise

Stern, S. A., Grinspoon, D.: Chasing New Horizons: Inside the Epic First Mission to Pluto. Picador, New York 2018

Stern, S. A. et al.: Overview of Initial Results from the Reconnaissance Flyby of a Kuiper Belt Planetesimal: 2014 MU69, arXiv:1901.02578, 2019

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