Frage von ExOArtZz, 109

Ein paar Fragen zum Universum und zur Raumfahrt:?

Hey, ich habe ein paar Fragen zum Universum und zur Raumfahrt (wenn man sie nicht beantworten kann, einfach schreiben)

UNIVERSUM:

  1. Was ist dunkle materie?

  2. Wird das Universum unendlich lange größer werden?

  3. Warum kann nichts schneller als das Licht werden?

RAUMFAHRT:

  1. Wie schnell ist das schnellste Raumschiff/die schnellste Sonde/der schnellste satteliet?

  2. Was für Antriebe gibt es und wie funktionieren sie?

  3. Wie funktioniert ein Hitzeschild?

  4. Was für Antriebe könnte man bauen?

  5. Wie kann eine Rakete genau in den Orbit eines Satteliten fliegen?

  6. Wie viel kostete z.b. die Marssonde "curiosity" (das gesamte projekt) bis heute?

  7. Wird man in absehbarer Zukunft einen Urlaub im All verbringen können?

Ich freue mich schon sehr auf eure antworten,

VG ExOArTZz

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von uteausmuenchen, Community-Experte für Astronomie, Physik, Universum, 62

Hallo ExOArtZz,

vielleicht vorab ein ganz allgemeiner Tipp:

Du bekommst ausführlichere und bessere Antworten, wenn Du diese Fragen einzeln stellst. Kaum jemand kann sich die Zeit nehmen und einen Roman schreiben.
Nur so als Tipp für die Zukunft: Immer nur eine Frage auf einmal, das macht es den Antwortern leichter, gezielt auf Deine (eine) Frage einzugehen.

1. Was ist dunkle materie?

Was es genau ist, das wissen wir noch nicht. Es gibt aber mehrere, ganz unterschiedliche Hinweise darauf, dass es im Universum sehr viel Masse gibt, deren Träger wir nicht sehen können. Besser wäre eigentlich der Name "durchsichtige Materie", denn gemeint ist, dass sie mit Licht nicht wechelwirkt.

  • So rotieren zum Beispiel die Sterne um galaktische Zentren zu schnell, ganz so, als ob da mehr Masse in der Galaxie wäre als wir sehen;
  • Galaxien in Galaxienhaufen bewegen sich als wären da deutlich mehr Massen beteiligt;
  • Gravitationslinseneffekte treten dort auf, wo wir keine Massen sehen;
  • im Bulletcluster messen wir den Massenschwerpunkt an anderer Stelle als wir sichtbares Gas sehen;
  • in der kosmologischen Hintergrundstrahlung haben wir eine Resonanz, die nur mit zusätzlicher Masse zu erklären ist, die nicht elektromagnetisch wechselwirkt.

Nur um einmal die wichtigsten Hinweise aufzuzählen. Wir wissen außerdem, dass wir im Universum nicht genügend "normale" Materie haben, um die Effekte zu erklären. Und auch eine Modifikation des Gravitationsgesetzes reicht nicht, um alle Effekte zu erklären.

Deswegen sind sich Astronomen sicher, dass es hier zusätzliche Massen gibt. Als wahrscheinlichste Kandidaten gelten sogenannte "Wimps", (weakly interacting massive particles), möglicherweise supersymmetrische Partner der bekannten Elementarteilchen wie das Neutralino. Auch das Graviton wird diskutiert.

2. Wird das Universum unendlich lange größer werden?

Das wissen wir noch nicht. Bisher sehen wir in den Messdaten lediglich eine gewisse Beschleunigung der Expansion des Universums, die aber noch nicht verstanden ist.

Sie macht eine Umkehr der Expansion eher unwahrscheinlich. Nocht sicher ist allerdings, ob es nicht eher zum "Big Rip" kommen würde - nämlich dann, wenn die Beschleunigung der Expansion so stark wird, dass die Raumzeit zerreißt.

3. Warum kann nichts schneller als das Licht werden?

Das ist erst mal so nicht richtig.

Einsteins Relativitätstheorie verbietet Bewegungen von massebehafteten Objekten und Information durch den Raum schneller als Licht.

Bei Massen nimmt bei Annäherung an die Lichtgeschwindigkeit die Masse zu statt der Geschwindigkeit. Die Energie, die man hineinsteckt, geht also in Bewegungsenergie über - aber eben über eine Massenzunahme, nicht mehr über eine Geschwindigkeitszunahme.

Wir stoßen hier an ein echtes Naturgesetz, das experimentell bestens bestätigt ist.

1. Wie schnell ist das schnellste Raumschiff/die schnellste Sonde/der schnellste satteliet?

Die höchsten Geschwindigkeiten relativ zur Sonne hatten die Helios Raumsonden mit gut 70 000 km/s. Voyager 1 hat im Vergleich dazu knapp 20 000 km/s.

2. Was für Antriebe gibt es und wie funktionieren sie?

Alle Antriebssysteme basieren mehr oder weniger auf dem Rückstoßprinzip.

Es gibt chemische Antriebe (Treibstoff), Nuklearantriebe, Ionentriebwerke, Sonnensegel,....

Am besten hier mal genau nachlesen: http://www.bernd-leitenberger.de/grundlagen-der-raumfahrt.shtml

Dort findest Du auch Hinweise zu zukünftigen Antrieben. (4.)

3. Wie funktioniert ein Hitzeschild?

Ein Hitzeschild soll üblicherweise beim Wiedereintritt die durch die Reibung entstehende Hitze möglichst effektiv von der Raumkapsel und den Insassen wegleiten. Er soll also extreme Hitze aushalten, aber eine sehr geringe Wärmeleitfähigkeit besitzen, so dass die Hitze nicht ins Innere dringt, sondern an die Umgebung abgegeben wird.

5. Wie kann eine Rakete genau in den Orbit eines Satteliten fliegen?

Das ist Physik: Die Bewegungsenergie, die man ihr mitgibt, bestimmt die Flughöhe, die erreicht werden kann.

6. Wie viel kostete z.b. die Marssonde "curiosity" (das gesamte projekt) bis heute?

Bis zum Start rund 2,5 Milliarden Dollar. Das ist dann auch der Löwenanteil.

Das klingt viel, ist aber ein Klacks, wenn man es mit den Rüstungsausgaben der USA vergleicht.

 7. Wird man in absehbarer Zukunft einen Urlaub im All verbringen können?

Wenn Du das entsprechende Kleingeld mitbringst, sind Parabelflüge oder kurzzeitige Flüge in niedrige Orbits schon heute möglich. Auch auf der ISS waren schon Passagiere.

http://www.weltraum-reise.com/

Grüße


Antwort
von DesbaTop, 51

Also ich kann nur die Fragen zur Physik beantworten sorry

1. Das ist schwer zu erklären. Einfach erklärt ist Dunkle Materie eine Masse die man nicht sehen kann. Sie macht angeblich ca. 80% unseres Universums aus. Sie ist quasi ein Gegenstück zur normalen Materie. Das heißt sie lässt sich nicht Elektrostatisch aufladen und reagiert auch nicht mit Licht. Du kannst dir theoretisch einen Brocken Dunkle Materie vorstellen, der direkt vor dir schwebt. Er absorbiert aber kein Licht und reflektiert auch keins. Du kannst ihn also nicht sehen, selbst wenn du wolltest. Du kannst ihn auch nicht berühren, denn er reagiert nicht elektrostatisch mit deiner Hand.

Zusammengefasst: Dunkle Mateire ist Mateire, die du nicht Sehen, Hören, Riechen, Schmecken oder Berühren kannst. Dennoch ist sie da.

2. Das kann man nicht beantworten. Es gibt haufenweise Theorien darüber. Jede sagt was anderes und keine kann bewiesen werden.

3. Das ist leicht zu erklären. Licht an sich bildet keinen Widerstand. Es kann sich also widerstandsfrei ungehindert ausdehnen. Alles andere hat aber einen Widerstand, der das Objekt "einschränkt". Somit kann unmöglich etwas schneller sein als Licht, da alles andere einen Widerstand hat, der das jeweilige Objekt ausbremst

Antwort
von dompfeifer, 43

RAUMFAHRT

1. Die erste Frage ergibt so keinen Sinn. Geschwindigkeiten können wir immer nur im Hinblick auf ein Bezugssystem angeben. Ein beliebiger Körper hat in Bezug auf einen Massenpunkt auf der rotierenden Erdoberfläche eine ganz andere Geschwindigkeit als z.B. in Bezug auf den Erdmittelpunkt, auf den Mond, die Sonne, den Mars oder auf das Zentrum der Milchstraße.

Im irdischen Alltag meinen wir mit "Geschwindigkeit" in aller Regel die Geschwindigkeit in Bezug auf den Erdboden und lassen deshalb diesen Bezug der Einfachheit wegen weg.  

Antwort
von paranomaly, 24

Man versucht sich gerade am Warpantrieb. Der Raum wird vor dem Schiff zusammengeschoben und hinter ihm ausgedehnt. Die NASA arbeitet bereits daran. Mit ihm wären sogar Überlichtgeschwindigkeiten möglich. Zudem arbeitet sie an der Ausarbeitung des "Emdrives". Es ist ein Antrieb der mit Mikrowellenstrahlung funktioniert. Heute sieht man diesem Antrieb noch skeptisch gegenüber, weil er der Physik wiederspricht, aber er funktioniert.  

An einem Plansmaantrieb für Raumschiffe wird auch gearbeitet. Dieser sollte aber erst Ende des Jahrhunderts einsatzfähig sein.

Kommentar von uteausmuenchen ,

http://www.space.com/29363-impossible-em-drive-space-engine-nasa.html

"Despite the fevered reports rocketing around the Internet
recently, NASA is not on the verge of developing a fuel-free,
faster-than-light propulsion system, space agency officials stress."

Antwort
von herja, 45

Hi,

die meisten Fragen kann Wiki beantworten: https://de.wikipedia.org/wiki/Dunkle\_Materie

Überlichtgeschwindigkeit ist eine Geschwindigkeit, die größer als die Naturkonstante Lichtgeschwindigkeit ist. Dies wird auch superluminar genannt.

Hellsehen kann hier keiner.


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