228.000.000 km

Freitag, April 16, 2010 / von Danielson / Kommentare (0)

"Um das Jahr 2035 sollen Menschen zum Mars und wieder zurück zur Erde fliegen. Eine Landung auf dem Mars wird folgen - und ich werde dabei zusehen", sagte Obama. Die Meldung, gefunden auf Tagesschau.de. Und: Mitte des nächsten Jahrzehnts sollen bereits Menschen auf Asteroiden landen. Die Streichung der Mondmission, welche sein Vorgänger Bush angekündigt hatte, kommentierte Obama mit dem Satz: "Da waren wir schon."


Das ist mal ne Ansage. Das Monsterprojekt wird sicher spannend - stellt es wohl die größte technische Herausforderung dar, der sich Menschen bisher gestellt haben. Dagegen sieht der Teilchenbeschleuniger in Genf aus wie die neue Ritterburg von LEGO. Ich bin gespannt wie die zwei größten Probleme, welche zweifelsohne auf die Missionsplaner zukommen werden, gelöst werden sollen:

- Strecke: 228 Millionen Kilometer 
- Missionsdauer: 2 Jahre 

Abgesehen vom Treibstoff, welcher nach gegenwärtigem Stand der Technik nicht "mitgenommen" werden kann, sondern während des Mars Aufenthalts wohl produziert werden müsste, ist die medizinische Komponente ein sehr großes Problem. Selbst mit täglichem, mehrstündigem Muskelaufbautraining wird es sehr körperlich äußerst zermürbend für die Besatzung. Noch weitaus schwieriger wird wohl die psychische Situation. Monatelang in einer Kapsel eingesperrt zu sein, das verlangt nach Nerven wie Drahtseilen und einer äußerst analytisch veranlagten und zugleich stabilen Psyche. Demnach muss ein völlig neues Konzept des Transports her. Mit einer kleinen Kapsel mit 1-2 Modulen ist es hier nicht mehr getan. Die Besatzung muss also mit einem Umfeld ausgestattet werden die klares Denken gewährleistet - und schützt: Außerhalb des Magnetfeldes der Erde wirken ganz andere Kräfte auf das kleine Raumschiff ein als bei den bisherigen "Ausflügen" zum Mond. Hier ist ein Schutzschild gefragt, der die harte Gamma Strahlung unserer Sonne ausreichend abfängt. Sonst kommen auf dem Mars Krebskranke Astronauten an, welche kaum in der Lage wären die Mission abzuschließen. Ein interessantes Konzept um all diese Probleme zu lösen, welches sich "Mars Direct" nennt, ist hier beschrieben. Desweiteren seien hier die Freaks von marsonearth.org genannt. Das Bild obere Bild gibts dort auch als Wallpaper in 1600x1200 pixel.

Warum der ganze Quatsch - was bringt uns der ganze Aufwand ? Eine der Antworten steckt bereits in der Frage - "uns". Es wird endlich Zeit das sich die Staaten dieser Welt, zumindest manche, zusammenraufen und gemeinsam an einem Projekt arbeiten. Ein Gefühl der Gemeinsamkeit wird entstehen und die Erkenntnis, das dieser eine Planet momentan alles ist, was wir an Kapital haben, wird hoffentlich mehr Menschen bewusst. Wenn man sich die Welt mal von außen anschaut, unseren kleinen blauen Planeten inmitten dieser unendlichen Leere, kommen einem die Grenzen mit denen sich die Staaten beschäftigen, ziemlich lächerlich vor. Grenzen, welche von Männern in schwarzen Anzügen festgelegt wurden, aufgrund von Machtansprüchen. Wie ein großer Kindergarten, bei denen sich die Kinder um die Bauklötze streiten. Was für eine Bedeutung haben solche Grenzen noch - im Vergleich zu den Herausforderungen, die in der unendlichen Weite des Alls auf uns warten ? Sicher gibt es auch andere Probleme... die globale Erwärmung zum Beispiel. Doch genau darum geht es, die Erde als ganzes zu sehen, die Menschheit als ein Volk, welches sich zusammenraufen muss um gemeinsam Lösungen, Technologien und Wege zu finden. 

Technologien ? Diese sind zwingend  notwendig um die oben genannten Probleme zu bewältigen. Ein Innovationsschub ist also beinahe zwangsläufig die Folge, da die Anforderungen an Mensch und Material ungeheuer hoch sind. Ähnlich wie in den 60ern muss die Menschheit über sich hinauswachsen, um dieses Megaprojekt zu bewältigen. Wer nun ein wenig angefixt wurde und Lust auf Sonne, Mond und Sterne bekommen hat, dem seien die zwei Space Artikel ans Herz gelegt, welche linkerhand bereits als PDF zum download bereit stehen. Oder hier:




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Die Heisenbergsche Unschärferelation

Freitag, März 26, 2010 / von Danielson / Kommentare (0)

Was wäre wenn die Beobachtung eines Vorgangs den Vorgang selbst verändert ? Die "Heisenbergsche Unschärferelation" - erklärt von Harald Lesch, Professor für theoretische Physik und Naturphilosoph. Welch Kombination ! Harald Lesch taucht mehr und mehr im deutschen Fernsehen mithilfe kommerzieller Sendeformate auf, wobei er es vermag mit gesundem Menschenverstand auch die kompliziertesten Vorgänge dem Laien verständlich näher zu bringen. Einer dieser Vorgänge ist die Heisenbergsche Unschärferelation. Diese auf den ersten Blick verspulte Theorie, in der die Wirkung vor der Ursache stattfindet und nichts so ist, wie wir es uns in der Physik bisher zurecht gelegt haben. Das Doppelspaltexperiment erklärt dies bereits vorzüglich - hier wird dieses unglaubliche Experiment in einem Video recht eindrucksvoll dargestellt. Aber nun Vorhang auf für Harald Lesch:



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Baustelle im Weltraum

Freitag, Juli 03, 2009 / von Danielson / Kommentare (0)




Da oben, in den weiten unseres kleinen Sonnensystems tut sich wieder etwas. Besser gesagt - die Menschheit traut sich mal wieder etwas. Nach jahrzehntelanger Beobachtung durch Sonden, Teleskope und Radiometer, ist in diesen Tagen der erste Grundstein für eine Entdeckungsreise gelegt worden. Bevor wir uns darum kümmern was da gerade passiert, eine kurze Beschreibung der Gründe für die jetzige Mission:


Diese "Reise", die in einigen Jahren viele Milliarden Menschen vor der Glotze und dem Internet versammeln wird, soll die Menschen letztendlich das erste mal zu einem anderen Planeten unseres Systems bringen. Der Mars. Doch der ist weit, sehr weit weg. Die Entfernung schwankt durch die Umlaufbahnen, sie beträgt im Durchschnitt 228 000 000 Kilometer. Da diese Entfernung einfach nicht vorstellbar ist, ein Vergleich: Das ist 627 mal weiter weg als der Mond. Mal abgesehen von den ganzen technischen Anforderungen, welche die Menschheit an die Grenzen Ihrer Fähigkeiten bringen wird, ist es auch eine enorme psychische Belastung für die Astronauten. Denn so eine Reise würde insgesamt mindestens 2 Jahre beanspruchen, in einer Kapsel, die vermutlich nicht sehr groß sein wird. Dazu brauch man Männer und Frauen wie Maschinen, tagein - tagaus unter höchster Konzentration und fehlerfrei bei all ihren Aktionen bis ins kleinste Detail. Abgesehen von den enormen körperlichen Belastungen (Strahlung, Schwerelosigkeit) ist eine beispiellose wissenschaftliche Ausbildung von Nöten. Hut ab. 

Somit sind wir beim LRO angekommen, dem "Lunar Reconnaissance Orbiter". Das LRO ist ein sehr kleines Raumschiff, wenn man es man mal so nennen will. Welchen Zweck erfüllt das LRO ? Die NASA spricht:
The primary objective of LRO is to conduct investigations that prepare for future lunar exploration. Specifically LRO will scout for safe and compelling landing sites, locate potential resources (with special attention to the possibility of water ice) and characterize the effects of prolonged exposure to the lunar radiation environment. In addition to its exploration mission, LRO will also return rich scientific data that will help us to better understand the moon’s topography and composition.

Aha, eine Art Vermessungsaktion. Das LRO kurvt um den Mond,  macht Bilder und sammelt Daten was das Zeug hält. Und das nicht gerade wenig: 461 Gigabyte pro Tag.  Diese Datenmenge kommt durch die Empfindlichkeit der Instrumente zustande, auf einen halben Meter genau wird der Mond und dessen Zusammensetzung damit vermessen. Abschließend wird ein speziell entwickelter Aufschlagkörper auf die Oberfläche des Mondes zurasen. Eine Tonne Gewicht soll die Oberfläche des Mondes aufreisen und noch mehr zu Tage bringen als man bereits zu wissen glaubt. Das wichtigste jedoch: Es tut sich was. Es wird hier nach einer Möglichkeit gesucht, Menschen dauerhaft auf dem Mond unterzubringen. Von dieser "Basis" könnte das Raumschiff zum Mars starten. Wenn dies gelingen würde, hätte man neben der minmal geringeren Entfernung zum Mars eines der Hauptprobleme gelöst: Die Schwerkraft der Erde. Sie verlangt nach Unmengen von Treibstoff um Überwunden zu werden. Der Liftoff des LRO:



Ähnlich wie bei ITER, hat hier etwas begonnen das Geschichte schreiben wird. Ein Projekt, welches das Sturmgeschütz der Menschheit - die Wissenschaft - in Ihrer Entwicklung weiter unaufhaltsam vorantreiben wird. Weiter Informationen gibt es hier:



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Wissen ist Macht

Donnerstag, Mai 07, 2009 / von Danielson / Kommentare (0)

Und Halbwissen ist gefährlich. Daher kommt 3/4 Wissen besser, insbesondere wenn es um eine Aufnahmeprüfung geht. Beim Spiegel ist der Wissenstest, welcher werdende Journalisten an der Henri-Nannen Schule jüngt ablegen mussten, zu jeder Kategorie hinterlegt. Wer Spaß daran hat darf sich nun einen Kaffee holen und sein bestes geben:
Außerdem sind auf der Website des Auswärtigen Amts einige PDFs hinterlegt, welche Beispielfragen für werdende Diplomaten bereit halten. Nicht von schlechten Eltern: Auf der rechten Seite der Website der Fachtestfragen und Sprachtests des Auswärtigen Amts für den "höheren (Auswärtigen) Dienst". Aufgeteilt in Geschichte, Allgemeinwissen, Recht und Volkswirtschaftslehre kann hier jeder erfahren was ein höherer deutscher Beamter wissen sollte.



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Professor Harald Lesch

Dienstag, März 17, 2009 / von Danielson / Kommentare (0)

Wissenschaftliche Themen werden sehr selten interessant vermittelt. Viele denken wie ein Satz von Lesch: "...irgendwelcher Kram, in einer Sprache die ich nicht verstehe..."
Es gibt jedoch jemanden der auch eine verständliche Sprache spricht - mit einer Fähigkeit sich in den Zuhörer hineinzudenken, welcher wenig bis mittelprächtig Ahnung hat von der Beschaffenheit der Welt, der Ursrpünge und den 4 Kräften. Und das tut er mit einem so hohen Anspruch, daß er die bisherigen Sendungen von Abenteuer Forschung mit Infotainment in Verbindung bringt. Man beachte: Abenteuer Forschung könnte man wohl als einer der Flagschiffe des deutschen Rundfunks bezeichnen wenn es um wissenschaftliche Sendungen für die Masse geht. Ebenso steht diese Sendung weit über dem Anspruch von Sendungen bei RTL & Co, wo in "Wissensendungen"  gezeigt wird, wie Schoko Osterhasen entstehen. Harald Lesch, seines Zeichens Physiker, Astronom, Naturphilosoph, Autor, Fernsehmoderator und Professor an der LMU München. Mit trockenem Witz und emotionaler Erzählweise versucht er der breiten Masse naturwissenschaftliche Fakten zu erklären und diese zu ergründen. Meißtens tut er das gut, nicht umsonst hat der Mann eine Sendung bei Bayern 3 moderiert - alpha centauri die bereits weit über 100 Folgen alt ist. Hier zu allen Episoden: BR3 Stream
Der 1960 geborene Hesse hat jüngst die Nachfolge von Joachim Bublath beim ZDF angetreten, und in der Tat ist er ein würdiger Nachfolger des sachlichen Bublath. (so mancher kennt Bublath vielleicht aus dieser bekannten Maischberger Diskussion in der Nina Hagen zeigt wieviel Matsch sie im Hirn hat) Für den Science Fiction Channel moderierte er 33 Folgen von sci_xpert, ebenfalls frei zum download als MPEG: klick. Mit Fragen wie: "Was sollen wir auf dem Mars ?" oder "War die Mondlandung simuliert?", zieht er die Menschen an, die nicht unbedingt Interesse an höherer Mathematik haben - aber durchaus Interesse an Dingen mit denen sich diese Mathematik beschäftigt. Nebenbei erklärt er wie Sterne entstehen und sterben, erzählt vieles über die 4 Kräfte (kennt sie jemand ?) und philosophiert über den Urknall und jenen Dingen die in den ersten 3 Minuten nach diesem Startschuss für unsere bekannte Welt passierte. 
Eine sehr gute Aufnahme von Prof Lesch wurde bei einer ca. 60 minütigen Vorlesung an der Universität Tübingen gemacht, bei der er Studenten eine Übersicht über die Naturwissenschaft gibt. Der große Andrang der Studenten veranlasste die Veranstalter die Vorlesung via Audioübertragung in das Foyer der Uni zu übertragen. Wem das Video gefällt findet hier alle Teile. Die ersten Minuten der Einführung des Gastgebers kann man getrost skippen. Dann kommt Lesch, der sich langsam aber sicher in Höchstform redet. Film ab: 



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WISSEN

Montag, März 16, 2009 / von Danielson / Kommentare (0)

Quantenphysik: Doppelspaltexperiment [quantum physics: double-slit experiment]
In diesem Video wird das Doppelspaltexperiment erklärt und Stück für Stück anhand anschaulicher Animationen visualisiert. Das Video besteht insgesamt aus 3 Teilen, doch der eigentliche Knaller kommt erst im zweiten Video. Hier wird unter anderem klar, was es mit der Superposition in der Quantentheorie auf sich hat. Einige werden diesen Begriff bereits kennen. Das Experiment zeigt, das selbst ein Albert Einstein falsch liegen kann. Für meinen Geschmack ist das ganze ein wenig zu geheimnisvoll dargestellt, allerdings habe ich es bisher noch nie so gut erklärt bekommen wie hier. Und in der Tat stellt dieses Experiment unsere Welt und unsere Realität auf den Kopf. Das Problem ist nur, daß es sich nicht widerlegen lässt. Die Schlussfolgerungen die hieraus gezogen werden, liegen auf der Hand und lassen sich auch von Laien nachvollziehen - auch wenn sie noch so verrückt sind.
Wenn das Video durch ist, einfach aus den You Tube Vorschlägen Teil 2 bzw. 3 auswählen und weiter gehts:



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WISSEN

Mittwoch, Februar 18, 2009 / von Danielson / Kommentare (0)

Kernfusion [nuclear fusion]
Was ist des Menschen größtes Problem ? Das (vorerst) größte dürfte die Energie sein. 
Betrachten wir das ganze doch mal ganz nüchtern. Fakt ist, das fossile Brennstoffe nicht endlos aus der Erde herauszuholen sind. Neue Vorkommen, neue Quellen werden erschlossen. Wer weis welche riesigen Ressourcen noch entdeckt werden, insbesondere auf dem Meeresboden ? Die Vorkommen dort scheinen gigantisch zu sein. Gut. Selbst wenn sie es tatsächlich sein sollten - sie sind endlich. Eine warme Stube wird, wenn auf fossile Brennstoffe gesetzt wird, bald einfach aufgrund der nicht vorhandenen Ressourcen - nicht mehr möglich sein. Egal wieviel Öl/Kohle und ganz wichtig: Uran (!) unserer Erde entrissen werden wird - es wird in einiger Zeit einfach nicht mehr genug vorhanden sein.
Also ist es doch logisch auf eine Erzeugung der verbrauchbaren Energie zu setzen die in nahezu unvorstellbaren Mengen vorhanden ist. Zum Beispiel Luft. Oder Wasser. Oder Sonnenlicht. Oder noch einfacher: Materie. Okay, was wissen wir über den Begriff "Materie". Naja... Was ist Material ? Die Betriebswirtschaft versucht es,  unter anderem, wie folgt zu definieren:
Material ist ein Sammelbegriff für Rohstoffe, Werkstoffe, Halbzeuge, Hilfsstoffe und Betriebsstoffe. Es ist der Grundstoff (Materie) zur Produktion oder Herstellung bestimmter Erzeugnisse bzw. Produkte.
Das klingt ökonomisch. Es ist etwas, aus dem etwas entstehen kann. Und das ist es auch in unserem Fall, Energie entsteht aus Materie, dem "Grundstoff". So weit, so gut. Doch was wissen wir über Materie ? Materie, in der klassischen Einteilung, besteht in festem, flüssigen, und gasförmigen Zustand (die 3 Aggregatzustände) und aus Plasma. Plasma wird von der natürlichsten Quelle aller vorhandenen als Energieerzeuger verwendet. Der Sonne. Die Natur nachzuahmen erscheint wie bei vielen anderen Problemstellungen, zum Beispiel jenen in der Materialforschung, als die letzendlich einzig wahre. 
Aber wie zum Teufel bekommt man das auf der Erde hin ? Temperaturen von unvorstellbarer Höhe müssten erzeugt werden, um den Zustand zu erreichen, der für Plasma benötigt wird - das in einem wirtschaftlichen und somit Energiegewinnbaren Zustand besteht. Desweiteren besteht ein anderes Problem: es gibt kein Material welches dieses Energiespendende Plasma "aufbewahren" könnte, es ist schlichtweg zu heiß. Gigantische Elektromagneten müsste man bauen, um das Plasma in einem schwebenden Zustand zu halten und man somit auf keinerlei "Behälter" zurückgreifen müsste. 
Supraleiter werden benötigt, um den benötigten Input für die Magneten minimal zu halten, damit die Anlage energiegewinnend arbeitet. Ohne supraleitende Materialen (zum Beispiel mit einer Spule aus Kupfer) würden die Magnete soviel Energiezufuhr benötigen,  das die Anlage ihre erzeugte Energie selbst wieder verbraucht. Trotz Supraleitern müssten diese Magnete groß sein, sehr groß und das würde in einer Anlage resultieren von ebensolch gigantischen Ausmaßen. Trotzdem: denkbar und vor allem: Es ist bereits in Arbeit: ITER  
In solch einem Konstrukt, einem sogenannten Tokamak, könnte endlich ein Vorgang stattfinden der Kerne vereint - die Kernfusion. Jene Reaktion bewirkt das zwei Atomkerne zu einem verschmelzen. Im Prinzip das Gegenteil zur Kernspaltung, allerdings mit Ressourcen die unerschöpflich erscheinen UND mit extrem wenig negativem (=umweltbelastenden) Output. Welch Kombination, es erscheint wie der Gral der Wissenschaft, die perfekte Symbiose von Natur und dem menschlichen Wissensdrang. Ein Fakt:
Die Bildung von 1 kg Helium mittels dieser Reaktion liefert eine Energie von rund 115 Millionen Kilowattstunden.
Dies würde bei idealer, vollständiger Umwandlung den gesamten deutschen Strombedarf von 2 Stunden decken.
Die Kernfusion ist demnach ganz klar ein Pfeiler der menschlichen Zukunft auf diesem Planeten. Ohne jene Technik wird es sehr schwer sein, den Wohlstand zu halten, den wir momentan als selbstverständlich erachten. 
Dieser Artikel ist auch als Adobe PDF abrufbar: download. Wer aus Interesse die verlinkten Fachbegriffe schon angelesen hat, wird sicherlich auch folgenden Beitrag als sehenswert einstufen - Film ab:



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Wissen ist Macht

Mittwoch, Mai 09, 2007 / von Danielson / Kommentare (0)

Die spinnen, die Amis - hab ich meine älteren Mitbürger als kleiner Stepppke sagen hören. Verrücktes Marketing, verrückte Stars, verrückte Produkte, usw. Laut meinem BWL Lehrer ist das Angebot der Wirtschaft ein Spiegel dessen, was nachgefragt wird. Leuchtet ein, zumindest im ersten Moment.

Ergo müsste unsere Gesellschaft aus Gerichtshowfanatikern, Talkrundenanbetern und Geldpaketgeilen 0190 Menschen bestehen, die sich Tag für Tag und Nacht für Nacht das Futter für ihren beschränkten Horizont abholen. Ich meine - was geht eigentlich ab ? Seit ich wieder auf der Schule bin und um 13:00 den "Hammer" fallen lasse, hab ich (leider) einen Einblick in das Mittagsprogramm der deutschen TV Sender. Und es ist einfach nur krank was da geboten wird. Da werden Richter zu Clowns und Privatdetektive zu echten Pfeilern der deutschen Strafverfolgung. Aber das ist nur das "warm-up", die eigentlichen Kracher kommen Abends. Wissen ist Macht, lautet momentan das Motto. So haben Sendungen wie "Welt des Wissens" oder "Galileo" Hochkonjunktur. Auf den ersten Blick mag dies bei weitem nicht die größte Seuche sein - denn hier wird ja offensichtlich Wissen vermittelt, und Wissen ist immer gut, Wissen ist Macht. Auf den zweiten Blick allerdings sind diese Formate aber nichts anderes als eine aufpolierte Version von "Sendung mit der Maus" für Erwachsene. Da wird dann gezeigt, wie der Gazprom Baggerfahrer in der sibirischen Tundra die Ressourcen aus der Erde schöpft oder wie in Unterhumpfelbach die Gummibären zu Herzformen gepresst werden. Nicht zu vergessen ist natürlich die Galileo Frage: "Und was haben die Illuminaten mit all dem zu tun ?" All das hat weder was mit den Illuminaten noch mit echtem Wissen zu tun. (ja zugegeben das ist geklaut von switch reloaded) Bleibt die Frage nach dem Unterhaltungswert. Aber anspruchsvolle Unterhaltung die gleichzeitig aufklärt, muss weder langweilig noch visuell anspruchslos sein. Ein gutes Beispiel ist Joachim Bublath. Der engagierte Wissenschaftler zeigt bereits seit Jahrzehnten, wie man wirklich wichtige Themen optisch und inhaltlich einwandfrei verpacken kann. Abenteuer Forschung nannte sich das früher, inzwischen wurde die Sendung nach dem Moderator selbst benannt. Mit perfekt animierten 3D Modellen und der Elite der deutschen Synchronsprecher bewaffnet, werden aktuelle Forschungsprojekte unter die Lupe genommen und akute - meisst globale - Probleme tiefgreifend erörtert. Originalzitat des ZDF: "Seit mehr als zwei Jahrzehnten steht Joachim Bublath für erstklassigen Wissenschafts-journalismus im ZDF. Seriös und kompetent behandelt das Magazin, aktuelle Themen aus der naturwissenschaftlichen Forschung." Dem ist nichts hinzuzufügen.
Gerade als lupenreiner Mathe-Spaßt mit leichter Physik Abneigung, ist das eine gute Möglichkeit komplexe Themen zu verstehen und sich auch in naturwissenschaftlichen Gebieten ein wenig weiterzubilden. Anstatt mit Gummibären Produktion in Unterhumpfelbach. Die Sendung läuft jeden Mittwoch um 22:15 Uhr. Ein sehr gutes Beispiel für die unterschiedliche Vorgehensweise ist in dem folgenden Yahoo Artikel nachzulesen: klick
Links: | Wikipedia - Joachim Bublath | ZDF - Joachim Bublath



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