Wann haben wir zum ersten Mal mit der Erforschung des Weltraums begonnen?
Das erste von Menschenhand geschaffene Objekt, das in den Weltraum flog, war eine deutsche V2-Rakete, die 1942 zu einem Testflug gestartet wurde. Obwohl unbemannt, erreichte sie eine Höhe von 189 km (117 Meilen).
Ehemalige Nazi-Raketenwissenschaftler wurden später sowohl von Amerika als auch von Russland rekrutiert (im letzteren Fall oft mit vorgehaltener Waffe), wo sie maßgeblich an der Entwicklung von Intercontinental Ballistic Missiles (ICBMs) beteiligt waren – Raketen, die Atomwaffen von einer Seite des Planeten zur anderen transportieren können .
Diese Superraketen bildeten die Grundlage für die Raumfahrtprogramme der beiden Supermächte der Nachkriegszeit. Zufällig erreichte Russland als erstes die Erdumlaufbahn, als es im Oktober 1957 die unbemannte Sputnik 1 startete, gefolgt von Sputnik 2 einen Monat später mit der Hündin Laika – dem ersten lebenden Tier im Weltraum.
Kurz darauf, im Januar 1958, schickten die USA ihren ersten unbemannten Satelliten, Explorer 1, in die Umlaufbahn. Es folgten eine Reihe von Roboter-Raumflügen von beiden Seiten des Atlantiks, bevor der russische Kosmonaut Juri Gagarin Wostok 1 am 12. April 1961 in die Umlaufbahn steuerte Werde der erste Mensch im Weltraum. Und von da an begann das eigentliche Wettrennen ins All, das darin gipfelte, dass Neil Armstrong und Buzz Aldrin im Rahmen des Apollo-Programms der NASA als erste Menschen den Mond betraten.
Warum ist die Raumfahrt wichtig?
Die Weltraumforschung ist die Zukunft. Es befriedigt den menschlichen Drang zu erforschen und zu reisen, und in den kommenden Jahren und Jahrzehnten könnte es unserer Spezies sogar neue Orte bieten, die sie ihr Zuhause nennen können – besonders relevant jetzt, da die Erde immer überfüllter wird.
Die Ausweitung unserer Reichweite in den Weltraum ist auch für den Fortschritt der Wissenschaft notwendig. Weltraumteleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop und Sonden zu den fernen Welten des Sonnensystems aktualisieren und revolutionieren ständig unser Verständnis von Astronomie und Physik.
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Aber es gibt auch einige sehr praktische Gründe, wie den Abbau von Materialien auf Asteroiden, die hier auf der Erde extrem selten sind.
Ein Beispiel ist die riesige Reserve des chemischen Isotops Helium-3, von der angenommen wird, dass sie im Boden auf der Mondoberfläche eingeschlossen ist. Dieses Isotop ist ein potenzieller Brennstoff für zukünftige Kernfusionsreaktoren – Kraftwerke, die dieselbe Energiequelle nutzen wie die Sonne. Im Gegensatz zu anderen Fusionsbrennstoffen gibt Helium-3 keine schwer einzudämmende und tödliche Neutronenstrahlung ab.
Damit dies geschieht, besteht die erste Herausforderung darin, eine Basis auf dem Mond zu bauen. Im Jahr 2019 markierte Chinas Chang'e 4-Mission den Beginn eines neuen Weltraumrennens zur Eroberung des Mondes und signalisierte ihre Absicht, eine permanente Mondbasis zu bauen, während die NASA-Mission Artemis den Bau einer Raumstation namens Lunar Orbital Platform-Gateway plant , die eine Plattform bietet, um Astronauten zur Mondoberfläche zu befördern.
Könnten Menschen in den interstellaren Raum reisen und wie würden wir dorthin gelangen?
Es ist durchaus möglich, dass menschliche Entdecker die entferntesten Bereiche unseres Sonnensystems besuchen werden. Die Sterne sind jedoch eine andere Sache. Der interstellare Raum ist so riesig, dass Licht – das schnellste, was wir im Universum kennen – Jahre, Jahrhunderte und Jahrtausende braucht, um ihn zu durchqueren. Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit könnten eines Tages möglich sein, aber es ist unwahrscheinlich, dass sie zu unseren Lebzeiten Realität werden.
Es ist nicht unmöglich, dass Menschen eines Tages diese kosmische Kluft überqueren, obwohl es nicht einfach sein wird. Die verbrennungsbetriebenen Raketentriebwerke von heute sind dieser Aufgabe sicherlich nicht gewachsen – sie nutzen den Treibstoff einfach nicht effizient genug. Stattdessen können interstellare Raumfahrzeuge mithilfe elektrischer und magnetischer Felder einen raketenähnlichen Antriebsstrahl erzeugen. Diese sogenannte „Ionenantriebs“-Technologie wurde bereits an Bord von unbemannten Sonden des Sonnensystems getestet.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, Raumfahrzeuge mit dem Licht eines Hochleistungslasers in Richtung der Sterne zu schieben. Ein Konsortium von Wissenschaftlern, das sich Breakthrough Starshot nennt, plant bereits, eine Flotte winziger Robotersonden mit genau dieser Methode zu unserem nächsten Stern, Proxima Centauri, zu schicken.
Ob menschliche Astronauten jedoch eine solche bestrafende Beschleunigung oder die jahrzehntelange Reise durch den Weltraum überleben könnten, bleibt abzuwarten.
Wie profitieren wir von der Weltraumforschung?
Die Grenzen der Wissenschaft voranzutreiben, ist das erklärte Ziel vieler Weltraummissionen. Aber auch die Entwicklung der Raumfahrttechnologie selbst kann zu unbeabsichtigten, aber nützlichen „Spin-off“-Technologien mit einigen sehr bodenständigen Anwendungen führen.
Bemerkenswerte Ableger des US-Weltraumprogramms NASA sind Memory Foam-Matratzen, Kunstherzen und das Schmierspray WD-40. Zweifellos werden noch viele weitere folgen.
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Die Erforschung des Weltraums weckt auch ein Gefühl des Staunens, sie erinnert uns daran, dass es Probleme jenseits unseres eintönigen Planeten und seiner unbedeutenden Streitereien gibt, und sie trägt zweifellos dazu bei, jede neue Generation junger Wissenschaftler zu inspirieren. Es ist auch eine Versicherungspolice. Wir sind uns jetzt nur allzu bewusst, dass globale Katastrophen passieren können und passieren – zum Beispiel der Klimawandel und der riesige Asteroid, der vor 65 Millionen Jahren in die Erde einschlug und zum vollständigen Aussterben der Dinosaurier führte.
Die Lektion für die menschliche Spezies ist, dass wir alle unsere Eier auf eigene Gefahr in einem Korb halten. Auf der anderen Seite geben uns ein gesundes Weltraumprogramm und die Möglichkeit, in andere Welten zu reisen, einen Ausweg.
Ist die Raumfahrt gefährlich?
Kurz gesagt, ja – sehr. Das Erreichen der Umlaufbahn bedeutet eine Beschleunigung auf etwa 28.000 km/h (17.000 mph oder 22-fache Schallgeschwindigkeit). Wenn bei dieser Geschwindigkeit etwas schief geht, sind das selten gute Nachrichten.
Dann ist da noch die wachsende Wolke aus Weltraummüll, mit der man sich in der Erdumlaufbahn auseinandersetzen muss – nicht mehr funktionierende Satelliten, ausrangierte Raketenstufen und andere Trümmer – die sich alle genauso schnell bewegen. Ein 5-Gramm-Bolzen, der mit Orbitalgeschwindigkeit einschlägt, enthält so viel Energie wie ein 200-kg-Gewicht, das von der Spitze eines 18-stöckigen Gebäudes fällt.
Und in den Weltraum zu gelangen, ist nur der Anfang der Gefahr. Die Hauptgefahr, sobald es krebserzeugende Strahlung gibt – die typische Dosis von einem Tag im Weltraum entspricht der Dosis, die Sie über ein ganzes Jahr auf der Erde erhalten würden, dank der Atmosphäre und des schützenden Magnetfelds des Planeten.
Hinzu kommen das eiskalte luftleere Vakuum, die Notwendigkeit, alle eigenen Lebensmittel und Wasser mitzubringen, plus die Auswirkungen der langen Schwerelosigkeit auf die Knochendichte, das Gehirn und die Muskelkondition – einschließlich der des Herzens – und das wird schnell klar sich in den Weltraum zu wagen ist wirklich nichts für schwache Nerven.
Wann wird die Raumfahrt für alle verfügbar sein?
Es passiert bereits – vorausgesetzt, Ihre Taschen sind tief genug. Der erste selbstfinanzierte „Weltraumtourist“ war der US-Geschäftsmann Dennis Tito, der 2001 eine Woche an Bord der Internationalen Raumstation (ISS) verbrachte und für stolze 20 Millionen Dollar (15 Millionen Pfund) bezahlte.
Virgin Galactic verspricht seit langem, Kunden auf kurzen suborbitalen Sprüngen in den Weltraum zu bringen – wo die Passagiere den Raketenantrieb und mehrere Minuten Schwerelosigkeit erleben, bevor sie zu einer Landebahnlandung auf der Erde zurückgleiten, alles für 250.000 US-Dollar (190.000 Pfund). Ende Juli 2020 enthüllte das Unternehmen die fertige Kabine in seinem SpaceShipTwo-Fahrzeug, was darauf hindeutet, dass kommerzielle Raumflüge in Kürze beginnen könnten.
In der Zwischenzeit plant SpaceX von Elon Musk, das im Mai 2020 als erstes privates Unternehmen eine menschliche Besatzung an Bord der Crew Dragon in die Erdumlaufbahn brachte, Aufenthalte auf der ISS für 35.000 USD (27.000 GBP) pro Nacht anzubieten. SpaceX entwickelt derzeit den Prototyp seines riesigen Starship-Fahrzeugs, das 100 Passagiere für rund 20.000 US-Dollar (15.000 GBP) pro Kopf von der Erde bis zum Mars bringen soll. Musk erklärte im Januar, er hoffe, bis 2050 1.000 Raumschiffe betreiben zu können.