Videoclipsammlung der Europäischen Raumfahrtbehörde (ESA)

Übersetzt von Heinz Oberhummer

Distant view of the comet Tempel 1, the target of NASA’s Deep Impact mission (artist's impression)

Ansicht von Komet Tempel 1, Ziel der NASA-Mission Deep Impact (künstlerische Darstellung)
Mit freundlicher Genehmigung von ESA und NASA

Filme mit naturwissenschaftlichen, aber auch pseudowissenschaftlichen Inhalten können eine wichtige Stütze für den Schulunterricht darstellen. Heinz Oberhummer vom Projekt „Cinema and Science“ stellt ein solches Beispiel unter Verwendung der ESA-Videoclipsammlung vor.

Im Unterricht können Videoclips mit naturwissenschaftlichen bzw. sogar pseudo-wissenschaftlichen Inhalten dazu dienen Diskussionen unter den SchülerInnen anzuregen und das Interesse an naturwissenschaftlichen Fächern zu steigern. Auf der Website von „Cinema and Science“ (CISCI)^w1, die im Dezember 2006 fertig gestellt sein wird, wird eine große Auswahl von Filmszenen mit Erklärungen und Hintergrundinformationen angeboten werden. LehrerInnen können dadurch Unterrichtsstunden vorbereiten, die interessant und abwechslungsreich sind.

Dieser Artikel über die Videoclipsammlung der Europäischen Raumfahrtagentur^w2 (ESA) liefert ein Beispiel der von CISCI entwickelten Inhalte mit Erklärungen für SchülerInnen und Hintergrundinformationen für LehrerInnen.

Das Hubble-Weltraumteleskop

Das Hubble-Weltraumteleskop ist ein Gemeinschaftsprojekt von ESA und NASA^w3. Es handelt sich um ein Langzeitobservatorium im All. Die Beobachtungen werden in sichtbarem Licht, in Infrarot und in Ultraviolettspektrum durchgeführt. In vielerlei Hinsicht hat das Hubble-Teleskop die moderne Astronomie revolutioniert, nicht nur, da es sich als ein wirkungsvolles Instrument für neue Entdeckungen erwiesen hat, sondern auch, weil es die astronomische Forschung im Allgemeinen vorangetrieben hat.

Die Website des Hubble-Weltraumteleskops^w4 stellt eine Fülle von Bildern und Videoclips bereit, die angesehen und herunter geladen werden können.

Titel	Videoclipsammlung der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA)
Filmbeschreibung	Sammlung von Videoclips aus der Astronomie
Produzent	Europäische Raumfahrtagentur
Fach und Thema	Physik und Astronomie
Website	www.spacetelescope.org/videos
Link zum Kauf des Films	www.spacetelescope.org/hubbleshop/ webshop/webshop.php?show =sales&section=cdroms

Tabelle 1: Die Videoclipsammlung der Europäischen Raumfahrtbehörde (ESA)

Intervall	heic0508f.mov 0:00:00 – 0:00:18
Stichwörter	Komet, Asteroid, Aufprall
Titel der Szene	Einschlag des Projektils von Deep Impact auf Kometen
Beschreibung der Szene	Animation des Aufschlags der 370 Kilogramm schweren, vom Raumfahrzeug Deep Impact abgeschossenen Projektils auf dem Kometen Tempel 1 am 4. Juli 2005

Tabelle 2: Deep Impact Szenenangaben

Einführende Erläuterung

Kometen bestehen aus Eis und Staub und werden daher oft als “schmutzige Schneebälle” bezeichnet. Wenn Kometen sich der Sonne nähern, schmilzt das Eis und beginnt zu kochen, sodass Partikel ausgestoßen werden. Diese Partikel werden dann durch Sonnenwinde zerstreut. Dadurch bildet sich der typischen Kometenschweif. Tempel 1 ist ein zigarrenförmiger Komet mit einem Volumen von ca. 224 km³.

Im Videoclip sieht man den Zusammenstoß des 370 Kilogramm schweren, vom Mutterschiff Deep Impact abgeschossenen Projektils (Impaktor) mit dem inneren Teil des Tempel 1-Kometen am 4. Juli 2005. Der Komet ist nach Ernst Wilhelm Leberecht Tempel benannt, der ihn 1859 entdeckte. Die Mission ist nach dem Kinofilm Deep Impact benannt, einem Blockbuster aus dem Jahre 1998.

Der Aufprall auf dem Kometen Tempel 1 wurde von dem Raumfahrzeug, dem Hubble-Weltraumteleskop und Observatorien in der ganzen Welt beobachtet. Erste Ergebnisse zeigen, dass etwa zweimal soviel Staub wie Eis in dem Kometen enthalten ist, was nahe legt, dass es sich bei Kometen eher um „eishaltige Schlammkugeln“ denn um „schmutzige Schneebälle“, wie man früher geglaubt hatte, handelt.

Komet Tempel 1 im sichtbaren Licht und im Infrarotlicht (künstlerische Darstellung)
Mit freundlicher Genehmigung der NASA, Jet Propulsion Laboratory-Caltech, und T. Pyle (Spitzer Science Center)

Weiterführende Erläuterung

Mission Deep Impact

Zu den Fragen, welche die Mission Deep Impact beantworten sollte, gehören:

Welches sind die grundlegenden Eigenschaften des Kometen: Wie ist seine Oberfläche geformt, welche Dichte hat er, wie stabil ist der Komet?
Welche Zusammensetzung hat der Komet?
Lässt sich der Kurs des Kometen ändern, um die Auswirkungen einer Kollision mit der Erde zu verringern bzw. diese zu verhindern?

Asteroid Apophis

Am Abend des 13. April 2029 wird der Asteroid Apophis, der über ein Volumen von 320 km³ verfügt, die Erde in einer Entfernung von nur 36.650 Kilometern passieren. Dies entspricht etwa der Position unserer geostationären Satelliten über der Erde und ist rund zehnmal näher an der Erde als der Mond. Apophis wird dann mit bloßem Auge über Europa zu sehen sein.

Am 13. April 2036 wird Apophis dann die Erde in einer Höhe von nur 3400 Kilometern (etwa dem halben Erdradius) passieren. Nach derzeitigen Berechnungen beträgt die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit der Erde ca. 1 zu 8000. Apophis könnte mit einer Geschwindigkeit von ca. 50.000 km/h in den Pazifik stürzen, was der Sprengkraft von etwa 100 Millionen Tonnen TNT entspricht. Der Einschlag würde einen 2500 Meter tiefen Krater im Ozean hinterlassen und dabei bis zu 20 Meter hohe Tsunami-Wellen verursachen. Der Tsunami in Asien im Jahre 2004 war nur halb so hoch. Die Schäden entlang der nordamerikanischen Küste würden sich auf ungefähr 400 Milliarden US-Dollar belaufen. Es werden jedoch keine nachhaltigen globalen Auswirkungen erwartet.

Der Asteroid Apophis ist nach dem ägyptischen Gott des Bösen, der Zerstörung und der Dunkelheit benannt. Zwei Mitentdecker des Asteroiden, Roy Tucker und David Tholen, sind Fans der Fernsehserie Stargate SG-1; wahrscheinlich haben sie den Asteroid nach einer Figur aus der Serie, die von dem Schauspieler Peter Williams gespielt wird (vgl. die der Figur Apophis aus Stargate SG-1 gewidmete Website, s.u.).

Umleitung von Apophis

Die NASA schmiedet nun Pläne zur Landung eines Transponders auf dem Asteroiden Apophis. Ein Transponder ist ein Ortungsgerät ähnlich den in Verkehrsflugzeugen verwendeten Geräten. Dieser Transponder könnte dann die genaue Flugbahn von Apophis bestimmen. Danach könnte man mittels eines 4 Tonnen schweren Raumfahrzeugs den Asteroiden treffen und so umleiten, dass die Gefahr einer Kollision mit der Erde im Jahre 2036 verringert wird. Im Prinzip ist dies möglich und wurde auch schon in kleinerem Maßstab im Rahmen der Mission Deep Impact gezeigt.

Web-Referenzen

w1 – CISCI

w2 – Europäische Raumfahrtbehörde (ESA)

w3 – US Luft-und Raumfahrtbehörde (NASA)

w4 – Hubble-Weltraumteleskop

Quellen

Websites über die Mission Deep Impact

NASA Deep Impact – Wissenschaft und Technologie, Ergebnisse, Galerie und News

Deep Impact, Wikipedia – wissenschaftlicher Hintergrund

Websites über Apophis

Widget des Countdowns bis zum möglichen Zusammenstoß von Apophis mit der Erde

NASA Aufprallrisiko-Analyse für Apophis