RZ033 Energie der Zukunft

Photovoltaik und Solarthermie bieten das Potential für einen umfassenden Umbau der Weltenergieversorgung

Der Umbau unserer Energieversorgung schreitet weltweit stärker voran als sich dies aus der eigenen Betrachtung und Nachrichtenlage ablesen lässt. Besonders die ursprünglich für die Bedürfnisse der Raumfahrt entwickelte Photovoltaik und besonders die Solarthermie spielen hier eine zentrale Rolle.

Doch für eine zuverlässige Energieversorgung, die den Anforderungen der Gegenwart und Zukunft entspricht, kommt es auf eine kluge Kombination von unterschiedlichen erneuerbaren Energiequellen an. Studien des DLR zu einer Nutzung von Solarthermie und anderen erneuerbaren Energieformen und der Errichtung von speziellen Stromtrassen im Mittelmeerraum legten dabei in den vergangenen Jahren die Grundlagen für die DESERTEC-Initiativen, die einen umfassenden und kollektiven Umbau der Energie-Infrastruktur Europas, des Nahen Ostens und Nordafrikas (EUMENA-Region) zum Ziel haben.

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Franz Trieb
Franz Trieb
Institut für technische Thermodynamik, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Franz Trieb vom Institut für Technische Thermodynamik des DLR in Stuttgart, welche Erkenntnisse hier in den vergangenen Jahren gewonnen werden konnten und welche Handlungsoptionen sich für die nächste Zeit ergeben.

Themen: DLR Standort Stuttgart; Energieversorgung in der Raumfahrt; Anteil und Bedeutung enerneuerbarer Energien; Forschung des DLR im Bereich Erneuerbare Energien; Photovoltaik und Solarthermie; Speicherbare Energieträger; Stromübertragung; Dezentrale Stromversorgung durch Solarthermie; Die Studien des DLR; DESERTEC; Energie-Kooperation im Mittelmeerraum; Mögliche Kraftwerkkonzepte; Platzbedarf und Flexibilität solarthermischer Anlagen; Sicherheit der Energieversorgung.

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RZ032 Das Saturnsystem

Der Saturn und seine zahlreichen Monde bilden die Komplexität des Sonnensystems ab und bieten viele Überraschungen

Nachdem wir bereits in der 30. Ausgabe von Raumzeit die technischen und organisatorischen Aspekte der Mission Cassini-Huygens im Detail besprochen haben, geht die aktuelle Ausgabe unserer Gesprächsserie auf die wissenschaftlichen Erkenntnisse über das Saturnsystem vor und nach dieser bedeutenden Mission ein.

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Ralf Jaumann
Ralf Jaumann
Institut für Planetenforschung, DLR
Frank Sohl
Frank Sohl
Institut für Planetenforschung, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutern Ralf Jaumann und Frank Sohl vom Institut für Planetenforschung des DLR in Berlin den Stand der Erkenntnisse rund um das Saturnsystem im besonderen und Gasplaneten im Allgemeinen. Dabei wird deutlich, welchen Erkenntnisgewinn aus der Cassini-Huygens-Mission gewonnen werden konnte, welchen Beitrag die Cassini-Mission heute noch für den wissenschaftlichen Fortschritt in dem Bereich leistet und welche Fragen heute noch ungeklärt sind.

Themen: Bedeutung der Saturn- und Jupitersysteme; Erkenntnislage vor der Cassini-Huygens Mission; Erkenntnisse durch Cassini-Huygens; Teilchenstrom im Saturnsystem; Enceladus und Kryovulkanismus; Monde und Ringe des Saturn; Benennung der Monde; Zusammensetzung der Gasmonde; Zusammensetzung von Saturn und Jupiter; Oberfläche und Atmosphäre des Titan; Innere Struktur des Titan; Methan-Ozeane; Spiegelreflektions-Beobachtung; Dünen aus Eis- und Gaskristallen; Stabilität des Saturn- und Solarsystems; Weiterer Ablauf der Cassini-Mission; Auswertung der Huygens-Mission; Übertragbarkeit der Titanforschung auf die Erde; Verbleibende Fragen der Wissenschaft.

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RZ031 DLR_School_Labs

Schülerlabore bieten Schülern einen frühzeitigen technischen Zugang zu Luft- und Raumfahrt

Die DLR_School_Labs sind eine Nachwuchsförderungsinitiative des DLR und sind in neun Städten teils an DLR-Standorte, teils an Universitäten angeschlossen. In den Schülerlaboren wird Schülern die Möglichkeit gegeben, aktuelle Forschung und gelebte Wissenschaft hautnah zu erfahren und Schulen eine Ergänzung des normalen Lehrprogramms geboten.

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Anke Kovar
Anke Kovar
Leiterin DLR_School_Labs, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Anke Kovar, Leiterin des DLR_School_Labs am DLR-Standort in Braunschweig, die Hintergründe und Herangehensweise dieser Initiative, die konkreten Angebote der Labore und ihr Unterrichtsprinzip und welche Lehren aus der aktuellen Ausbildungssituation in Deutschland gezogen werden können.

Themen: Überblick; DLR-Standort Braunschweig; Struktur und Ziele der DLR_School_Labs; Nachwuchsmangel das Bild des Wissenschaftlers in der Gesellschaft; Angebot für Schüler an den DLR_School_Labs; Kooperation mit den Schulen; Studie zur Auswirkung der DLR_School_Labs; Unterrichtskonzept und Team; Förderung und Finanzierung; Schülerlabore in Deutschland; Programm an den DLR_School_Labs; Evaluation und Feedback; Lehrerfortbildung und Unterrichtsmaterialien; DLR_next; Schwerpunkte der DLR_School_Labs; Beteiligung der Wissenschaftler an den Schülerlaboren; Wissenschaftliches Lernen in der Zukunft.

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RZV001 Der Parabelflug

Wie ja schon in Ausgabe RZ026 Forschen in Schwerelosigkeit bekannt wurde, war Raumzeit-Moderator Tim Pritlove für uns beim 18. DLR-Parabelflug mit an Bord und hat sein Erlebnis dort in Bild und Ton festgehalten. Dieses Material wollen wir Euch nicht vorenthalten und so ist ein einstündiges Video entstanden, das Euch ein Gefühl dafür geben soll, wie es auf einem solchen Flug zugeht.

Die Parabelflüge, die neben den Wissenschaftlern auch Gäste zulassen, sind natürlich die Ausnahme. Wird sonst der ganze Platz für Experimente genutzt, ist die Raumaufteilung hier anders. Dies ist besonders für Astronauten ideal, die sich so auf die Schwerelosigkeit im All vorbereiten können. So ist auf diesem Flug auch Samantha Cristoforetti mit dabei – unsere Gesprächspartnerin in RZ011 Astronautenausbildung. Sie ist dann auch noch Teil einer spektakulären Rettungsaktion in der Schwerelosigkeit.

Im ersten Teil des Videos erscheinen die Köpfe der Interviewten leider etwas abgeschnitten. Das liegt daran, dass sich zu Beginn des Flugs die Ausrichtung der Helmkamera unbeabsichtigt verschoben hat – Entschuldigung dafür. Im letzten Teil ist die Perspektive dann besser.

Zum Abschluss des Jahres hoffen wir, dass das Video Euch Spaß macht und einen weiteren Einblick in das Wesen der Raumfahrt gibt. Wir möchten uns auch für das große Interesse bedanken, das Ihr dieser Gesprächsreihe in ihrem ersten Jahr entgegengebracht habt, und auch für die vielen ermutigenden Kommentare und Zuschriften. Wir werden Raumzeit 2012 in gewohnter Manier fortsetzen und hoffen, neben spannenden Themen und Gesprächspartnern auch noch ein paar Überraschungen präsentieren zu können.

RZ026 Forschen in Schwerelosigkeit

Falltürme, Höhenforschungsraketen und Parabelflugzeuge bieten Wissenschaftlern Alternativen zur und Vorbereitung für die Raumfahrt

Das Experimentieren in Schwerelosigkeit gibt Forschern in vielen Disziplinen die Möglichkeit, Vorgänge und Materialien auf eine Weise zu testen, die auf der Erde normalerweise nicht möglich ist. Wissenschaftler können dabei Nebeneffekte isolieren und ihren Experimenten grundlegende Aussagen abgewinnen. Der Ausschluss der natürlichen Gravitation hat signifikante Auswirkungen für die Forschung in Biologie, Medizin oder Physik und erlaubt große Fortschritte im Bereich der Materialforschung und bei technologischen Erprobungen.

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Ulrike Friedrich
Ulrike Friedrich
Forschung unter Weltraumbedingungen, Raumfahrt-Management, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove führt die DLR-Projektleiterin für Parabelflüge, Ulrike Friedrich, in die Hintergründe der Forschung in Schwerelosigkeit ein und erläutert welche Ziele hier verfolgt werden. Der Podcast geht weiträumig auf Beispiele der Schwerelosigkeitsforschung ein und schildert detailliert die Vorbereitung und Durchführung eines Parabelflugs.

Themen: Pflanzen und die Schwerkraft; Schwerelosigkeit durch freien Fall; Materialforschung; Falltürme; Forschungsraketen; Forschungssatelliten; Staub- und Plasmaforschung; Medizinische Forschung; Parabelflüge; Technische Einrichtungen im Flugzeug zur Unterstützung der Wissenschaftler; Steuerung des Parabelflugzeugs; Mikrogravitation; Geschichte der Parabelflüge; Vorbereitung und Auswahl der Experimente für einen Parabelflug; Parabelflüge als technische und organisatorische Vorbereitung für Raumfahrtmissionen; Medizinische Voraussetzungen zur Teilnahme am Parabelflug; Wo Parabelflüge durchgeführt werden können; das Safety Briefing; Vermeidung von Unwohlsein beim Flug; Kooperation mit Schulen; Ablauf eines Parabelflugs; Pullup-Phase; Einstieg in die Schwerelosigkeits-Phase; Simulation der Mond- und Marsgravitation; die Wirkung von Schwerelosigkeit auf den Körper; Verwirrung der sensorischen Wahrnehmung; Pullout-Phase; Astronautentraining auf Parabelflügen; Parabelflugtourismus; Wissenschaft und Kunst.

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Aufnahme: Oktober 2011

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RZ025 Zentrum für Kriseninformation

Eine kleine Gruppe stellt die Raumfahrt rund um die Uhr in den Dienst der Katastrophenbekämpfung auf der Erde

Das Zentrum für satellitengestützte Kriseninformation (ZKI) des DLR ist eine Diensleistungseinrichtung zur Unterstützung von Staaten, Einsatzkräften oder Hilfsorganisationen bei der Bewältigung von Naturkatastrophen und anderen große Gebiete betreffene Krisen, bei denen eine Aufklärung durch Erdbeobachtungssysteme hilfreich sein kann.

Das ZKI ist rund um die Uhr an jedem Tag des Jahres aktivierbar und ist in der Lage, in kurzer Zeit von den eigenen Satelliten oder auch denen anderer Organisationen Daten zu beziehen und diese der jeweiligen Hilfsanfrage gemäß auszuwerten, aufzubereiten und in strukturierter Form bereitzustellen. Das ZKI leistet damit eine signifikanten und hilfreichen Beitrag bei der Bekämpfung der Auswirkungen der Katastrophen.

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Tobias Schneiderhan
Tobias Schneiderhan

Im Gespräch mit Tim Pritlove berichtet Tobias Schneiderhan vom ZKI über die Struktur und die Arbeitsweise der Arbeitsgruppe und zeigt anhand zahlreicher Beispiele der letzten Jahre wie vielfältig die Anfragen und Einsatzgebiete des ZKI sind.

Themen: Ziele und Aufgaben des ZKI; Anwendungsfälle für Kriseninformation; Beobachtung von Flüchtlingsströmen; Wie eine Datenermittlung ausgelöst wird; internationale Organisationen zur Krisenbekämpfung; Auswertung des Geländes durch Radarsatelliten; Vorher-Nachher-Vergleiche; Rollenverteilung im Team; Tsunami in Japan; Spezifierung der Aktivierung; Wer die Daten erhalten sollte; Erdbeben in Haiti; Einsatzplanung der Satelliten; Erkennen der Tsunamiauswirkungen auf dem Radarbild; Motivation und psychologische Belastung; Datenformate und Kompatibilität der Vergleichsdaten; OpenStreetMap und Crowdsourcing für Kriseninformationen; Aufgaben der einzelnen Teammitglieder; Verbesserung der Ergebnisse durch Ergebnisvergleich; Einsatz von Flugzeugen und Drohnen für die Informationsgewinnung; Verbindung zur Forschung im DLR.

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RZ024 ROSAT-Wiedereintritt

Die Vorbereitungen für das Wiedereintauchen des ausgedienten Satelliten ROSATs in die Erdatmosphäre

Für den in der letzten Raumzeit-Ausgabe ausführlich behandelten Satellit ROSAT steht in den kommenden Wochen der Wiedereintritt in die Erdatmosphäre bevor. Der nicht mehr steuerbare Satellit wird zum allergrößten Teil verglühen, es muss aber damit gerechnet werden, dass bis zu 30 einzelne Trümmerteile die Erdoberfläche erreichen könnten.

Rund um den Wiedereintritt gibt es viele Fragen, die wir in dieser Ausgabe behandeln möchten. Nach aktuellen Berechnungen steht der Wiedereintritt des ROSAT-Satelliten in die Erdatmosphäre für Ende Oktober 2011 an.

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Manuel Metz
Manuel Metz
Raumfahrtmanagement, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove erläutert Manuel Metz vom DLR-Raumfahrtmanagement in Bonn die speziellen Umstände des Wiedereintritts des Satelliten und welche Maßnahmen seitens DLR, ESA und anderer Organisationen ergriffen werden, um den Satelliten zu beobachten und den mutmaßlichen Eintrittsort möglichst zeitnah zu berechnen – und warum schwer zu kalkulierende Faktoren wie die Sonne dies zu einer Herausforderung machen.

Themen: Weltraumschrott; Verlangsamung von Umlaufbahnen durch die Atmosphäre; Änderung des Abbremsverhaltens durch Sonneneinstrahlung; ursprünglicher ROSAT-Orbit; Zusammensetzung des ROSAT; Hitzebeständigkeit des ROSAT-Spiegels; Reentry-Kampagne des IADC; Berechnung des Absturzweges; Beobachtbarkeit des Satelliten; Verzögerungskräfte beim Eintritt in die Atmosphäre; Beständigkeit von Materialen und aufgefundene Überreste von Missionen.

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RZ023 ROSAT

Das Röntgenteleskop, dass die Röntgenastronomie revolutionierte

Die Röntgenastronomie hat in den 70er Jahren vollkommen neue Einblicke ins All ermöglicht und trug in erheblichem Maße zum heutigen Basiswissen über unser Universum bei. Die ROSAT-Mission - unter Federführung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik und in Kooperation mit der NASA und dem DLR - ermöglichte Anfang der 90er Jahre einen Durchbruch in der umfangreichen Kartografie des Universums und in der Erforschung von Röntgenquellen im All überhaupt.

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Joachim Trümper
Joachim Trümper
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik

Im Gespräch mit Tim Pritlove berichtet Joachim Trümper, ehemaliger Direktor am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik und Projektleiter der ROSAT-Mission, über die wissenschaftlichen Hintergründe der Röntgenastronomie und über die Entstehung und Durchführung der ROSAT-Satellitenmission, die wissenschaftlichen Ergebnisse und der auch heute noch anhaltenden Forschung auf Basis von ROSAT-Daten und den dadurch gewonnenen Erkenntnisse über das Universum.

Themen: Persönlicher Hintergrund; Neutronensterne und die Geburt der Röntgenastronomie; Schwarze Löcher; Emssion von Röntgenstrahlung durch heißes Plasma; Voraussetzungen zur Detektion von Röntgenstrahlung; Experimente mit Höhenforschungsballonen; Beobachtung von Doppelsternsystemen; Erste Röntgensatelliten; Entwicklung von Röntgenteleskopen; Planung von ROSAT als Space-Shuttle-Mission; Start mit Delta-Rakete; Aufnahme des ROSAT-Betriebs; Erstellung einer Übersichtskarte; Zerstörung des primären Detektors durch Sonneneinstrahlung; Wissenschaftliche Erkenntnisse durch ROSAT; Beobachtung von Supernovae; Analyse der Röntgenstrahlung von Komenten; Hitzeverteilung im Universum; Beobachtung von Galaxienhaufen; Drohender Absturz des Satelliten; Fabrikation des ROSAT-Spiegels; Wissenschaftliche Studien auf Basis von ROSAT-Ergebnissen.

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RZ021 Weltraummedizin

Die Belastungen von Astronauten bei Raumflügen und die wissenschaftlichen Erkenntnisse für die Medizin im Weltraum

Eine der größten Herausforderungen in der bemannten Raumfahrt ist die Bewältigung der lebensfeindlichen Bedingungen des Weltraums: Schwerelosigkeit, künstliche Atmosphäre und kosmische Strahlung setzen dem menschlichen Körper in vielfältiger Weise zu und müssen sorgfältig bei jeder Mission mitbedacht werden. Eine medizinische Betreuung der Astronauten beginnt dabei bereits Monate vor dem Start und intensiviert sich während des Einsatzes noch einmal merklich.

Doch bietet die Raumfahrt der medizinischen Forschung auch ein großes Potenzial. Der Wegfall der Gravitation erlaubt das Isolieren und Studieren von Körperfunktionen wie es auf der Erde nicht möglich wäre. So trägt die Raumfahrtmedizin signifikant zum wissenschaftlichen Erkenntnisgewinn bei - auch weit über die Anforderungen und Bedingungen der Raumfahrt hinaus.

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Rupert Gerzer
Rupert Gerzer
Leiter Institut für Luft- und Raumfahrtmedizin, DLR

Im Gespräch mit Moderator Tim Pritlove führt Prof. Dr. Rupert Gerzer, Leiter des DLR-Instituts für Luft- und Raumfahrtmedizin, in die medizinischen Aspekte der Raumfahrt ein und erläutert die Zusammenhänge von Forschung und Betriebsanforderungen der bemannten Raumfahrt.

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RZ019 Space Shuttle

Ein Rückblick auf die Höhen und Tiefen des Space Shuttle Programms der NASA

Ende einer Ära: Das Space Shuttle-Programm der NASA endet in diesem Monat mit dem Start der letzten Raumfähre und einem letzten Flug zur Internationalen Raumstation. Als eine Ikone der Raumfahrt gefeiert hat das "Space Transportation System" in nun bald 135 Missionen eine große Missionsvielfalt an den Tag gelegt und letztlich den Aufbau der ISS überhaupt erst ermöglicht.

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Volker Sobick
Volker Sobick
Ehem. stellvertretender Leiter, Bemanntes Raumfahrtprogramm, DLR

Im Gespräch mit Tim Pritlove berichet Volker Sobick, ehemaliger stellvertretender Leiter des bemannten Raumfahrtprogramms beim DLR, von seiner langjährigen Zusammenarbeit mit der NASA, die grundlegend vom Space Shuttle geprägt wurde. Missionen wie das Spacelab haben erstmals die deutschen und amerikanischen Raumfahrtprogramme zusammengebracht und dienten als Grundlage der heutigen internationalen Zusammenarbeit.

Themen: Deutsches Raumfahrtprogramm; Gründe für den Start des Shuttleprojekts; Technischer Aufbau der Shuttles; Stromversorgung für die Payload; Arbeiten mit der Nutzlast; die Buran; Wiedereintritt und der Wärmeschild des Space Shuttle; Strukturelle und technische Probleme, die zu den Challenger- und Columbia-Katastrophen führten; Maßnahmen zum Schutz des Programms; Landung des Shuttle; Spacelab und modulare Nutzlasten; Kooperation Deutschlands mit der NASA; Rettungssysteme; Seilbahn im Space Shuttle; die Zukunft der bemannten Raumfahrt bei der NASA; der Mond als Basis künftiger Missionen; Erlebnis eines Shuttle-Starts.

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