RZ067 Neutronensterne

Ein Blick auf die Grenzen der Physik

Das Ende normaler Sterne ist oft unspektakulär: sie blähen sich zu einem Roten Riesen auf und am Schluß bleibt nur ein schwarzer Klumpen Materials zurück. Sehr große Sterne wiederum zerplatzen im Finale durch Ihrer eigener Masse in einer Supernova und verteilen ihre Bestandteile im umliegenden Raum und erzeugen nebenbei noch ein paar seltene, schwere Elemente, die nur unter diesen Bedingungen überhaupt entstehen können. Und am Schluß bleibt eine mysteriöse hochkompakte Restmasse, deren genauen Zustand man heute nur erahnen kann und die intensiv strahlt: ein Neutronenstern ist entstanden, der eine nahezu unvorstellbare Dichte aufweist und nicht selten ebenso unvorstellbar intensiv rotiert. Ihre Zusammensetzung und Struktur genau zu erforschen ist ein Ziel der Kernphysik.

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Concettina Sfienti
Concettina Sfienti

Über Neutronensterne spreche ich mit der Kernphysikern und Professorin Concettina Sfienti, die am Institut für Kernphysik an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz forscht und lehrt und sich intensiv mit dem Rätseln der Neutronensterne auseinandergesetzt hat. Sie erläutert uns, wie es zu Neutronensternen überhaupt kommt, mit welchen Methoden und Theorien man versucht, ihrem Rätsel auf die Spur zu kommen und wie man am Beispiel des Todessternes gute Vergleiche ziehen und Größenordnungen vermitteln kann.

Das Gespräch wurde nur wenige Tage vor der Bestätigung der erstmaligen Detektion von Gravitationswellen aufgenommen, die von der Kollision zweier Neutronensterne ausging. Die potentiellen Auswirkungen, die solch ein Ereignis hat, werden entsprechend ausführlich diskutiert.

RZ066 Laserkommunikation

Optische Kommunikation revolutioniert die Raumfahrt

Eine effiziente und sichere Datenübertragung ist das A und O der Raumfahrt. Die gewonnenen Datenmengen steigen allerdings stetig an und die Kommunikation zum Boden entwickelt sich zu einem Flaschenhals in den Systemen. Die optische Kommunikation mit Lasern entwickelt sich daher zu einem wichtigen Feld, um Bandbreiten zu erhöhen und Latenzen zu reduzieren.

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Igor Zayer
Igor Zayer

Wir sprechen mit Igor Zayer vom Europäischen Kontrollzentrum in Deutschland, der seit Jahren im Bereich der Laserkommunikation forscht und Systeme entwickelt, über die nutzbaren Bereiche des elektromagnetischen Spektrums, über die Vor- und Nachteile der optischen Kommunikation, den stattfindenden Durchbruch der Laserkommunikation, die Herausforderungen für Technik, Infrastruktur und Abläufe, erfolgreiche Demonstrationsmissionen und die Sicherheit der Kommunikation und Quantenkryptografie.

RZ065 Part Time Scientists

Eine private Mission auf dem Weg zu den Anfängen der Monderkundung

Nachdem Google vor einigen Jahren den Lunar X Prize ausgelobt hat, machten sich Teams rund um die Welt an die gestellte Herausforderung, einen Rover zum Mond zu schicken und von dort Live-Bildern zur Erde streamen zu lassen. Eines dieser Teams waren die Part Time Scientists in Berlin und nach Jahren harter Arbeit kommen sie ihrem Ziel immer näher. Voraussichtlich 2018 wird der Lander ALINA mit zwei Rovern an Bord den Weg zum Mond und dort zur Landestelle der Apollo-17-Mission antreten. Das komplett privat finanzierte Projekt wäre bei einem Erfolg vielleicht wegweisend für künftige Exploration des Monds und des Weltalls.

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Karsten Becker
Karsten Becker

Der Informatiker Karsten Becker stieß kurz nach Start des Projekts zum Team und hat sich wie alle anderen in dieser Zeit in eine Vielzahl von Themen und Techniken eingearbeitet, um das die Rovermission zu entwickeln und zum Erfolg zu führen. Er berichtet hier von der Genese des Projekts, den entwickelten Technologien und Prozeduren, der Missionsplanung und den zahlreichen Herausforderungen, die ein solch ambitioniertes Ziel mit sich bringt.

RZ064 ISS-Expedition 42

Einmal Weltall und zurück. Die Geschichte einer Reise zur Internationalen Raumstation

Im Schnitt alle drei Monate wird das Personal auf der Internationalen Raumstation auf drei Positionen durchgewechselt und die Astronauten bleiben dann ein halbes Jahr im Weltraum an Bord des einzigen permanenten Stützpunkts der Menschheit im All. Mit der Expedition Nr. 42 kam unter anderem die Astronautin Samantha Cristoforetti erstmalig zum Einsatz auf der ISS.

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Samantha Cristoforetti
Samantha Cristoforetti

Samantha Cristoforetti, die schon in Ausgabe Nr. 11 von Raumzeit ausführlich über ihre Ausbildungszeit als Astronautin berichtet hat, erzählt jetzt die Fortsetzung ihres Werdegangs als Astronautin für die ESA. Wir sprechen über Gerüche und Geräusche, gelebte Science Fiction, das Leben als Versuchsobjekt, dem Umgang mit der Öffentlichkeit und wie es ist, als erster Mensch im Weltraum einen frisch gepressten Espresso aus einer Anti-Gravitations-Tasse zu trinken.

RZ063 Galaxien und Kosmologie

Ein Blick hinter die Grenzen unseres Sonnensystems

Das Universum ist eine große Anlegenheit. Wie groß wurde auch den Astronomen erst vor gut 100 Jahren klar, als sie begannen, Sterne unterschiedlichen Galaxien zuzuordnen. Das Wissen um die Struktur des Universums hat seitdem rasant zugenommen, der Erkenntnisgewinn nahm aber besonders in den letzten zweiten Jahrzehnten richtig Fahrt auf. Noch gibt es viele Unbekannte, doch langsam nimmt das Verständnis des Wesens des Kosmos Formen an.

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Marcus Brüggen
Marcus Brüggen

Wir sprechen mit Marcus Brüggen von der Hamburger Sternwarte über neue Forschungsmethoden der Radioastronomie, dem Aufbau der Milchstraße und anderer Galaxien, über Galaxienhaufen, Dunkle Materie, Dunkle Energie und die Unendlichkeit des Universums.

RZ062 Albert Einstein

Die Allgemeine Relativitätstheorie und die gesellschaftliche Verantwortung der Wissenschaft

Albert Einsteins Werk ist fester Bestandteil des wissenschaftlichen Erbes des 20. Jahrhundert und die von ihm entwickelte Allgemeine Relativitätstheorie auch im 21. Jahrhundert die bestimmende Basis unserer Sicht der Welt und des Universums. Sein Leben ist aber auch geprägt von einer verantwortlichen, grunddemokratischen und politisch engagierten Einstellung gegenüber der Gesellschaft.

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Jürgen Renn
Jürgen Renn

Ich spreche mit dem Wissenschaftshistoriker und Direktor am Max-Planck-Institut für Wissenschaftsgeschichte in Berlin (MPIWG) Jürgen Renn, der sich schon früh in seiner Karriere mit dem Werk Albert Einsteins befasst hat und dieses in der Folge nachhaltig erforscht hat.

RZ061 Gravitationswellenastronomie

Über die Entdeckung und Zukunft der Gravitationswellenastronomie

Lange Zeit waren Gravitationswellen nicht viel mehr als eine Voraussage der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein. Doch wie so viele andere Details dieses Meilensteins der Wissenschaft konnten nun auch diese speziellen Eigenschaften des Universums experimentell nachgewiesen werden. Eine seit Jahrzehnten engagiert und global arbeitenden Community von Wissenschaftlern hat hartnäckig an Meßmethoden gearbeitet und diese ein ums andere Mal verbessert und dabei Meßgenauigkeiten erreicht, die einem schon absurd vorkommen können.

Doch nun wurden nicht nur die Wellen entdeckt: zugleich wurde das energetischste Ereignis gefunden, dass je von einem Menschen im Universum beobachtet wurde. Und nur diese Methode hatte überhaupt die Chance, zwei Schwarzen Löchern beim Aufeinandertreffen zuzuschauen. Damit öffnet die gelungene Messung nicht weniger als das Tor zu einer komplett neuen Form der Weltraumbeobachtung: der Gravitationswellenastronomie.

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Oliver Jennrich
Oliver Jennrich

Wir sprechen mit Oliver Jennrich, der seit seinem Studium an Gravitationswellen arbeitet, mit allen Standorten der Gravatationswellenforschung in Berührung gekommen ist und jetzt für die ESA an der nächsten Generation von Gravitationswellendetektoren arbeitet: dem Laser Interferometer Space Antenna (LISA), dass künftig die neue Astronomieforschung in den Weltraum trägt und dabei einen ganz neuen Blick auf das All entwickeln könnte.

RZ060 Extrasolare Planeten

Die Erforschung von Planeten anderer Sternensysteme

Noch vor zwei Jahrzehnten herrschte Unklarheit über die Existenz von Planeten in anderen Sternensystemen. So hielt man sie zwar für wahrscheinlich, doch fehlte eine konkrete Beobachtung. Durch neue Missionen und Beobachtungsmethoden konnten 1995 erstmals ein Planet nachgewiesen werden dem dann immer mehr Planeten folgen sollten. Heute ist es klar, dass nahezu jeder Stern in der Galaxis von Planeten umgeben ist. Die weitere Erforschung brachte dabei allerlei erstaunliches zu Tage, was unser bisher vom eigenen Sonnensystem geprägtes Weltbild an vielen Stellen widerlegte und ergänzte.

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Heike Rauer
Heike Rauer

Wir sprechen mit Heike Rauer vom DLR-Institut für Planetenforschung, wo sie die Abteilung “Extrasolare Planeten und Atmosphären” leitet.

Sie lehrt auch an der TU Berlin “Planetare Physik” und ist die Leiterin für die künftige ESA-Mission PLATO, die ab 2024 die Bobachtung von Exoplaneten auf eine neue Stufe stellen soll.

RZ059 Kleinsatelliten

Kompakte Bauweisen für Satelliten erlauben effizientere Produktion und den Einsatz in der Lehre

Kleinsatelliten wurden zunächst aus Forschungsinteresse der Nutzlast großer Satelliten-Missionen hinzugefügt. Größer noch als der Nutzen aus der besseren Auslastung der Raketen waren die Auswirkungen für die Bildung. Kleine Studentengruppen waren auf einmal in der Lage, den kompletten Zyklus von der Planung über Bau, Start und Betrieb eines Satelliten im Rahmen des Studiums zu erlernen. Später wurden die Kleinsatelliten selbst Objekte der Forschung neuer Raumfahrtsysteme, da sie sich günstig produzieren und betreiben lassen. Das Institut für Raumfahrt an der TU Berlin war hier einer der Pioniere und plant und betreibt auch heute noch zahlreiche Kleinsatelliten.

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Klaus Brieß
Klaus Brieß

Wir sprechen mit Klaus Brieß, dem Leiter des Instituts für Raumfahrt der TU Berlin, über Technik und Einsatzzwecke von Kleinsatelliten und erörtern die Aspekte für die Ausbildung und die Forschung zukünftiger Raumfahrt-Technologien.

Die hohen Anforderungen an die Miniaturisierung etablierter Raumfahrttechnologien wie z.B. Lagesteuerungen machen Kleinsatelliten schon heute zu einem Motor der Forschung.

Weiterhin diskutieren wir zukünftige Anwendungen von Kleinsatelliten: kleine, identische und damit in Massenherstellung produzierbare Systeme sind die ideale Basis für kostengünstige, weltumspannende Kommunikationsnetze, in dem die Satelliten auch untereinander permanent in Verbindung stehen.

RZ058 Philae

Die Landung auf einem Kometen

Die Rosetta-Misson zum Kometen Tschurjumow-Gerassimenko (67P) war ein voller Erfolg und wurde zum einem weltweit beachteten Ereignis. Nicht nur konnte die Sonde den Kometen erreichen und mit zahlreichen Instrumenten wissenschaftlich untersuchen und kartografieren, es gelang auch den Lander Philae auf dem Komenten selbst abzusetzen und direkt auf dem Grund eine Reihe von Experimenten durchzuführen.

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Stephan Ulamec
Stephan Ulamec

Wir sprechen mit dem Leiter der Philae-Mission Stephan Ulamec, der erläutert, wie der Lander konzipiert, gebaut und ausgestattet wurde und wie die tatsächliche Landung vorbereitet und durchgeführt wurde.

Stephan Ulamec erläutert das schwierige Thermaldesign, dass auf die extremen Bedingungen hin entwickelt werden musste, die Abwägungen, um die richtige Größe und Gewicht des Landers zu finden und schildert den Ablauf der kniffligen Landung auf dem Kometen und die zahlreichen Experimente, die schon auf dem Weg herab angestossen und auf dem Kometen erfolgreich durchgeführt werden konnten.

Zum Zeitpunkt der Aufnahme war noch nicht klar, ob Philae nachdem die Batterien wenige Tage nach der Landung nicht mehr ausreichend geladen werden konnten, sich wieder melden würde. Wir sprechen aber über die Maßnahmen, die nach Wiederherstellung des Kontakts im Juni 2015 eingeleitet werden würden.