Der Geek-Atlas (German Edition)
dort befindet, hat man
wohl andere Probleme, als diese Geschwindigkeit zu erreichen). Die Raumsonde Voyager 1, die 1977 gestartet wurde, hat über
16 Milliarden Kilometer zurückgelegt und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 17.1 Kilometer pro Sekunde.
Um die Fluchtgeschwindigkeit für einen Körper (wie etwa die Sonne) zu berechnen, müssen wir uns nur an Newtons Gesetz der
universellen Gravitation erinnern. Dieses Gesetz besagt, das die Gravitationskraft zweier Körper (etwa eines Raumfahrzeugs
mit der Masse m 1 und der Sonne mit der Masse m 2 ) proportional zur Masse der Körper und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands r zwischen ihnen ist (siehe Gleichung 94.1 ).
Gleichung 94.1. Newtons Gesetz der universellen Gravitation
G ist die Gravitationskonstante. Um die potentielle Energie P aus der Kraft zu errechnen, integrieren Sie einfach die Gravitationskraft.
Sie erkennen dann, dass die potentielle Energie der Gravitation (d.h. die Arbeit, die notwendig ist, damit der Körper die
benötigte Entfernung gegen die entgegengesetzt wirkende Kraft zurücklegt) umgekehrt proportional zur Distanz des Körpers ist.
Die Berechnung erfolgt mittels der Gleichung 94.2 .
Gleichung 94.2. Potentielle Energie der Gravitation
Für ein Raumfahrzeug mit der Masse m, das sich mit der Geschwindigkeit v bewegt und auf das keine andere Kraft als die Gravitation
wirkt, ergibt sich die kinetische Energie aus der Standardformel 1/2 mv 2 . Die Fluchtgeschwindigkeit lässt sich also über die Geschwindigkeit v ermitteln, bei der die kinetische Energie der potentiellen
Energie der Gravitation entspricht (siehe Gleichung 94.3 ).
Gleichung 94.3. Fluchtgeschwindigkeit
Die Fluchtgeschwindigkeit hängt also nur von der Entfernung und der Masse des Körpers ab, der die Gravitationskraft ausübt.
Die Masse des Raumfahrzeugs ist unerheblich.
Wie schnell muss sich also die Voyager 1 bewegen, um der Anziehungskraft der Sonne zu entkommen? Die Distanz liegt bei 16000
Milliarden Kilometern, die Masse der Sonne beträgt 1.9891 × 10 30 Kilogramm und die Gravitationskonstante liegt bei 6.674 28 × 10 –11 . Ein kurze Berechnung zeigt, dass sich die Voyager 1 an ihrer aktuellen Position mit 2.88 Kilometer pro Sekunde bewegen muss.
Die Fluchtgeschwindigkeit ist nicht nur für Raumfahrzeuge wichtig – ist ein Planet zu klein, dann wird seine Atmosphäre letztendlich
verschwinden, weil sich die Gasmoleküle in der Atmosphäre zu schnell bewegen. Die Geschwindigkeit der Gasmoleküle ist proportional
zur Gastemperatur – je heißer das Gas, desto schneller bewegen sich die Moleküle. Das Vorhandensein oder Fehlen einer Atmosphäre
hängt also von der für den Planeten geltenden Fluchtgeschwindigkeit und dessen Temperatur ab.
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Kapitel 95. Kalaupapa National Historic Park, Molokai, HI
21° 11′ 19.01″ N, 156° 58′ 53.62″ W
Die Leprakolonie
Zwischen 1866 und 1969 wurden auf Hawaii Leprakranke gewaltsam zu der Leprakolonie auf der Insel Molokai gebracht. Heute ist
die Leprakolonie ein Nationalpark und die Heimat von Lepra-Überlebenden. Die Kolonie liegt isoliert hinter den höchsten Meeresklippen
der Welt (der Höhenunterschied beträgt 1010 Meter). Um sie zu erreichen, müssen Sie auf einem Esel oder zu Fuß einem 4,5 Kilometer
langen Weg entlang der Klippen folgen.
Dieser Weg bietet einen atemberaubenden Blick auf das Meer und war vor der Entwicklung des Flugzeugs die einzige Möglichkeit,
die Kolonie zu erreichen. Alle Vorräte mussten hierüber oder mittels eines gelegentlich vor Anker gehenden Schiffes angeliefert
werden. Bis zum heutigen Tag liegt nur einmal im Jahr ein großes Schiff im Hafen und liefert große Waren wie Fernseher, Kühlschränke
oder Autos an.
Um Kalaupapa heute besuchen zu können, müssen Sie an einer Führung teilnehmen. Die kleine Stadt Kalaupapa ist die Heimat einer
zusehends alternden Einwohnerschaft von Lepra-Überlebenden, von denen viele seit über 50 Jahren hier leben. Die Führung erfolgt
durch einem Einwohner Kalaupapas, der die Lepra überlebt hat und sich entschied zu bleiben.
Nur sieben Jahre, nachdem die Kolonie eröffnet wurde, isolierte der norwegische Wissenschaftler Gerhard Armauer Hansen das
für die Lepra verantwortliche Bakterium: Mycobacterium leprae . Es war das erste Bakterium, von dem nachgewiesen werden konnte, dass es eine menschliche Krankheit verursachte. Kurz danach
isolierte der deutsche Physiker Robert Koch die
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