Der Komet im Cocktailglas

Sonne braucht die Erde bekanntlich ein Jahr, also 365 Tage. 9 Der Planet Merkur ist der Sonne viel näher als die Erde. Er rast regelrecht um die Sonne herum und schafft eine Umkreisung in nur 88 Erdentagen. Der weiter entfernte Jupiter dagegen ist viel langsamer, für einen Umlauf braucht er knapp 12 Erdenjahre. Und Neptun, der am weitesten entfernte Planet, benötigt fast 165 Erdenjahre, um eine Umkreisung der Sonne abzuschließen.
    Kepler erkannte, dass diese Zahlen nicht willkürlich sind, sondern miteinander zusammenhängen. Je größer die Bahn eines Planeten ist, je größer also sein mittlerer Abstand von der Sonne, desto langsamer ist er. Kepler war auch in der Lage, ein genaues mathematisches Gesetz anzugeben, das zeigt, wie der Abstand und die Umlaufzeit miteinander verbunden sind. Kennt man eine der beiden Größen, lässt sich mit dem dritten Keplerschen Gesetz die andere Größe berechnen.
    Keplers Erkenntnis war revolutionär. Er war mutig genug, nicht nur das Dogma aufzugeben, nach dem die Erde im Mittelpunkt des Universums stehen muss, sondern traute sich auch, auf den Kreis als Grundlage des Weltmodells zu verzichten. Dafür wurde er mit einer Theorie belohnt, die viel genauer und einfacher war als ihre Vorgängerinnen. Jetzt war es möglich, die Bewegung der Himmelskörper nicht nur viel exakter vorherzusagen als bisher. Man konnte sich auch daran machen zu verstehen, warum sie sich so bewegen, wie sie es tun. Kepler standkurz davor, es selbst herauszufinden. Am Ende war es aber dann doch der große Isaac Newton, der ein paar Jahrzehnte später das Gravitationsgesetz fand: ein Naturgesetz, mit dem sich die Kraft berechnen lässt, die ein Himmelskörper auf einen anderen ausübt. Aus Newtons berühmter Formel lassen sich die Keplerschen Gesetze direkt ableiten, und Newton konnte damit erklären, warum sie so sein müssen, wie sie sind.
    Das Bild der Welt hatte sich fundamental geändert. Die Menschen waren aus dem Zentrum des Universums verdrängt worden. Und man stellte fest, dass das Weltall kein ewiges Mysterium ist, sondern vom Menschen verstanden und erklärt werden kann!
    Das bringt uns jetzt endlich zurück zu den Satellitenschüsseln. Die große Erkenntnis von Isaac Newton war nicht nur das Gravitationsgesetz an sich. Er erkannte vor allem, dass es universell war, was damit auch für Keplers Gesetze galt. Mit einer einzigen mathematischen Formel konnte man nun beschreiben, wie sich die Planeten um die Sonne bewegen. Aber auch wie sich der Mond um die Erde bewegt. Oder wie eine Kanonenkugel fliegt, die man auf der Erde abfeuert. Immer wenn man wissen will, wie groß die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern ist, kann man Newtons Formel benutzen. Und immer wenn man wissen möchte, wie sich zwei Himmelskörper umeinander bewegen, kann man die Keplerschen Gesetze verwenden. Die Satellitenschüssel zeigt auf den Ort am Himmel, an dem sich der Satellit befindet, der die Fernsehsignale aussendet. Dieser bewegt sich um die Erde herum. Wollen wir verstehen, wie er sich bewegt und wo er sich befindet, kann uns Kepler helfen.
    Ein Objekt zu einem Satelliten der Erde zu machen, ist eigentlich sehr einfach. Wir müssen etwas nur schnell genug wegwerfen. Je schneller wir etwas werfen, desto länger dauert es, bis es die Anziehungskraft der Erde wieder zu Boden zieht. Und wenn wir ein Objekt mit einer Geschwindigkeit von 28.476 km/h nach oben werfen, dann fällt es gar nicht mehr zu Boden! Es ist so schnell, dass es immer weiter um die Erde herum fliegt. Es ist zu einem Satelliten geworden. Natürlich ist die Sache in der Realität ein wenig komplizierter. Das Objekt mit der Geschwindigkeit von 28.476 km/h würde direkt über die Oberfläche der Erde sausen, in der Höhe, in der wir es losgelassen haben. Dabei würde es unweigerlich mit Bergen oder anderen Hindernissen zusammenstoßen. Und selbst wenn wir es auf dem Gipfel des Mount Everest wegwerfen würden, wäre da immer noch die Luft, die seinen Flug bremst und es wieder zurück zur Erde fallen lässt.
    Das passiert übrigens auch mit echten Satelliten. In mehreren Hundert Kilometern ist die Atmosphäre zwar aus menschlicher Sicht enorm dünn bis kaum mehr vorhanden. Aber ein paar Luftmoleküle treiben sich dort oben noch herum, und sie reichen aus, um dort fliegende Satelliten langsam, aber sicher abzubremsen. Das ist vor allem ein Problem für Spionagesatelliten. Die sollen sich ja nicht zu weit von der Erde entfernen, da man möglichst