Der Geek-Atlas (German Edition)

6 erreichte. Sie können sich das erste amerikanische Raumfahrzeug anschauen,
     das einen Menschen (John Glenn) in eine Umlaufbahn um die Erde brachte. Außerdem wird hier eine Gemini IV, die Kapsel, die
     der Ausgangspunkt für den ersten amerikanischen Weltraumspaziergang war, beherbergt.
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    Die Temperatur des Weltraums
    Das Museum besitzt eine große Sammlung von Druckanzügen, die von Astronauten wie John Glenn, Buzz Aldrin und Sally Ride getragen
     wurden. Natürlich sind Druckanzüge erforderlich, weil im Weltraum (und auf dem Mond) keine Luft zum Atmen vorhanden ist, doch
     sie schützen den Träger außerdem vor Kälte.
    Der Weltraum ist kalt, weil dort ein Vakuum herrscht – es gibt keine (oder nur sehr, sehr wenige) Teilchen, die Wärme übertragen
     könnten. Da Temperatur üblicherweise als durchschnittliche kinetische Energie sich bewegender Teilchen (etwa in einem Gas)
     definiert wird, hat der Weltraum scheinbar überhaupt keine Temperatur.
    Doch obwohl der Weltraum kalt ist, liegt die Temperatur nicht beim absoluten Nullpunkt, da Überbleibsel des Urknalls kleine
     Mengen Wärme im Universum verteilen. Um dies zu Verstehen müssen wir zur Physik vor Einstein zurückkehren.
    Sir Isaac Newton schrieb 1704 in seinem Buch Optiks frei übersetzt Folgendes: »Geben nicht alle festen Körper, wenn man sie über ein gewisses Maß erhitzt, Licht ab und leuchten,
     und wird diese Emission nicht durch die vibrierende Bewegung ihrer Teilchen verursacht?« Damit war er wieder einmal seiner
     Zeit voraus, denn es dauerte bis ins frühe 20. Jahrhundert, bis man den Mechanismus verstand, mit dem erwärmte Körper ihre
     Wärme abgeben. Dennoch ist das Prinzip der Strahlungs- und Wärmeemission jedem bekannt, der des Öfteren mit den Begriffe rot-
     oder weißglühend zu tun hat.
    Im Jahr 1860 zeigte der deutsche Physiker Gustav Kirchoff, dass ein idealer schwarzer Körper, bei dem alles auftreffende Licht
     absorbiert wird, die ideale Quelle für thermale Strahlung (elektromagnetische Strahlung wie etwa Infrarotstrahlen eines Heizstrahlers
     oder das Licht einer Glühlampe) ist. Das Material, das diesem idealen schwarzen Körper am nächsten kommt, ist Graphitpulver,
     das 97% des Lichts absorbiert.
    Ein idealer schwarzer Körper gibt thermische Strahlen über das gesamte elektromagnetische Spektrum ab. Da er elektromagnetische
     Strahlung jeder Wellenlänge absorbiert, strahlt er auch bei jeder Wellenlänge. Für eine bestimmte Temperatur gibt es eine
     charakteristische Spitze bei einer bestimmten Wellenlänge. Vereinfacht ausgedrückt ist diese Spitzenwellenlänge umso kürzer,
     je heißer der schwarze Körper ist.
    Bei der Sonne kann man annährend von einem schwarzen Körper sprechen. Die Temperatur an der Oberfläche beträgt 5780 Kelvin.
     Dies entspricht einem Farbbereich mit einer Spitzenwellenlänge von 502 Nanometern, den wir als weiß wahrnehmen. 502 Nanometer
     liegen im grünen Bereich des sichtbaren Spektrums, in dem das menschliche Auge auch die meisten Farbnuancen wahrnehmen kann.
    In der Leere des Weltraums existieren die Überbleibsel des Urknalls in Form kosmischer Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (siehe „Praktische Informationen“ ). Die Strahlungsspitze liegt bei einer Wellenlänge von 1,9 Millimetern und eine Kurve der Intensität, die basierend auf der
     Wellenlänge erstellt wurde, zeigt einen fast perfekten schwarzen Körper, der mit einer Temperatur von 2,7 Kelvin strahlt.
     In Abbildung 92.1 sind eigentlich zwei Kurven dargestellt – die eine zeigt die theoretisch im Weltraum vorhandene der für einen schwarzen Körper
     charakteristischen Strahlung, und die andere die gemessene Kurve des FIRAS (Far Infrared Absolute Spectrophotometer)-Instruments
     an Bord des NASA Cosmic Background Explorer (COBE). Die beiden Kurven liegen so nah beieinander, dass sie nicht mehr zu unterscheiden
     sind.
    Abbildung 92.1 Beobachtetes und vorhergesagtes Spektrum kosmischer Mikrowellen-Hintergrundstrahlung
    Die Temperatur im Weltraum beträgt also 2,7 Kelvin. Das ist wirklich kalt, aber nicht der absolute Nullpunkt.
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    Abbildung 92.2 Das Apollo 11-Kommandomodul; Foto von Eric Long/NASM, National Air and Space Museum, Smithsonian Institution
    Ein Neuzugang ist das SpaceShipOne, eine kleine Rakete, die den Ansari X-Preis gewann, weil sie als erstes privates Raumschiff
     einen Menschen innerhalb einer Woche zweimal in den Weltraum und wieder zurück beförderte.
    Das Museum verfügt über eine