Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Kernfusion: Die Energiequellen der Sterne. Teil 1: Was heizt die Sonne?

Zuverlässig und scheinbar unerschöpflich versorgt uns die Sonne mit Licht und Wärme. Wie macht sie das, und lässt sich der Sonnenofen vielleicht auf der Erde nachbauen? Wir beleuchten den langen Weg von der Entdeckung der solaren Energiequelle bis zu den Versuchen der technischen Umsetzung in einem Fusionskraftwerk. Hier erinnern wir zunächst an Entdeckungen, die zum Verständnis der Kernfusion in Sternen führten.
Im Jahr 1859 klärte Gustav Kirchhoff in Zusammenhang mit seiner neuen Spek­tral­analyse, dass sich unter der leuchtenden Oberfläche der Sonne ein noch heißerer Kern befinden muss – die Sonnenflecken sind demnach nur etwas kühlere Stellen auf der Oberfläche.

Warum leuchten die Sterne? Wie lange wird die Sonne uns mit Licht und Wärme versorgen? Bevor die Menschheit Antworten auf diese Fragen fand, haben Generationen von Wissenschaftlern über mehrere Jahrhunderte hinweg dafür den Weg bereitet.

Schließlich führte zu Beginn des 20. Jahrhunderts eine Vielzahl von astronomischen, chemischen und physikalischen Entdeckungen schrittweise zu der Vermutung, dass die Sonne und andere Sterne ihre Energie aus der Verschmelzung von Atomkernen beziehen. Damit begann sich die Physik des Größten mit der Physik des Kleinsten zu verbinden. Gegenwärtig sind wir Zeitzeugen bei dem Versuch, den thermonuklearen Sonnenofen auf der Erde nachzubauen. Dieser Anlauf zur zweiten Beherrschung des Feuers durch den Menschen strebt nach einem hohen Ziel: mit Fusionskraftwerken unbegrenzt und auf klimafreundliche Art elektrische Energie zu erzeugen.

In einer dreiteiligen Artikelserie soll dieses Thema Kernfusion von den historischen Anfängen bis zum Stand der gegenwärtigen Forschung und Entwicklung nachgezeichnet werden. Im hier vorliegenden ersten Teil folgen wir einigen Meilensteinen naturwissenschaftlicher Entdeckungen. Obwohl diese anfangs wenig untereinander und in keinerlei Zusammenhang mit der Astronomie standen, sollten sie nach 1930 zur gemeinsamen Grundlage für das Verständnis der Energiequellen der Sterne werden ...

Kennen Sie schon …

Spektrum Geschichte – Wo der Zweite Weltkrieg nicht endet

80 Jahre nach dem Zweiten Weltkrieg ist die Vergangenheit in Ostasien noch immer präsent – die Erinnerungskultur sorgt bis heute für politische Spannungen. Außerdem: Huey Longs Machtgier in den USA, ein gelöster Mordfall aus dem Mittelalter, ein Gesicht für Denisovaner und mehr.

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 – Die Sonne – Expedition in eine heiße Hölle

Unsere seit rund fünf Milliarden Jahren aktive Sonne gibt immer noch Rätsel auf. Mit Hilfe von Raumsonden, die sich ihr mehr als jemals zuvor nähern, sollen sie gelüftet werden – wir informieren Sie über diese Expedition und berichten darüber hinaus über die ESA-Mission Hera zur Erforschung der Doppelasteroiden Didymos und Dimorphos. Im Jahr 2022 gelang es der NASA-Mission DART, die Umlaufbahn des kleineren Dimorphos durch den Aufschlag der Sonde zu verändern. Weiter berichten wir über Funde des Instrumentes DESI, die darauf hindeuten, dass sich die Dunkle Energie wieder abschwächen könnte, und stellen Ihnen die Teleskope auf der Kanareninsel La Palma vor, die auf ihren Vulkanbergen optimale Voraussetzungen und Beobachtungsorte, auch für Amateurastronomen, bietet.

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.