Monthly Archives: August 2008

Swing-by, Fly-by, Slingshot oder Gravity-Assist: Ein neues Rätsel

von |28. August 2008|

Swing- oder Fly-by-Manöver werden bei Raummissionen genutzt, um für Raumsonden in den Gravitationsfeldern von Planeten oder Monden Schwung zu holen.

Verschiedene Cassini-Fly-bys an der Erde, an der Venus und am Jupiter.

Das Kabinett der ungeklärten astrophysikalischen Phänomene scheint sich um ein neues Exponat erweitert zu haben: In einer aktuellen Veröffentlichung in den Physical Review Letters (J. D. Anderson et al., Phys. Rev. Lett. 100, 091102 (2008)) wird gezeigt, dass solche Swing-by-Manöver an der Erde für die Sonden Galileo, NEAR, Cassini, Rosetta und MESSENGER Abweichungen in der erwarteten Geschwindigkeit ergaben (etwa + 13 mm/s für NEAR), deren Ursache bislang völlig im Dunkeln liegt.

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Usain Bolts 100-m-Weltrekord: 9,69 s von der technischen Seite

von |25. August 2008|

Eine genauere Analyse des unglaublichen 100-m-Weltrekordes von Usain Bolt bei den Olympischen Spielen 2008 in Peking zeigt eine auffallende Anomalie: Zwischen 40 m und 90 m fiel seine Geschwindigkeit niemals unter 42 km/h, ein typischer 100-m-Sprinter erreicht die Maximalgeschwindigkeit zwischen 50 m und 60 m, um dann progressiv abzufallen. Nicht so Jamaikas Supersprinter Usain Bolt. Teilt man die 100 m in 10-m-Intervalle, erhält man folgende Werte:

Distanz (m)
Zeit (s)
Zeit für Intervall (s)
Geschwindigkeit (km/h)

10
1,85
1,85
19,46

20
2,87
1,02
35,29

30
3,78
0,91
39,56

40
4,65
0,87
41,38

50
5,50
0,85
42,35

60
6,32
0,82
43,90

70
7,14
0,82
43,90

80
7,96
0,82
43,90

90
8,79
0,83
43,37

100
9,69
0,90
40,00

Das zugehörige Diagramm sieht wie folgt aus:

Bolts Geschwindigkeit in den einzelnen Streckenabschnitten (alle Daten: The Science of Sport).

Demnach wird die Maximalgeschwindigkeit nach der ersten Streckenhälfte erreicht und 3 Abschnitte lang gehalten, erst in den letzten 20 m nimmt er Geschwindigkeit zurück. Hätte er die maximale Geschwindigkeit bis zum Schluss gehalten, würde der Weltrekord 9,60 s lauten, und dies alles bei der zweit-schlechtesten Reaktionszeit beim Start…).

Zur Veranschaulichung sind hier auch noch Weltrekorde beim 100-m-Lauf der letzten 40 Jahre aufgeführt:

Jahr
Zeit (s)
Mittlere Geschwindigkeit (km/h)
Infos

1968
9,95
36,18
J. Hines, Mexico 1968

1983
9,93
36,25
C. Smith, Colorado 1983

1988
9,92
36,29
C. Lewis, Seoul 1988

1991
9,86
36,51
C. Lewis, Tokyo 1991

1991
9,90
36,36
L. Burrell, New York 1991

1994
9,85
36,55
L. Burrell, Lausanne 1994

1996
9,84
36,59
D. Bailey, Atlanta 1996

1999
9,79
36,77
M. Greene, Athen 1999

2005
9,77
36,85
A. Powell, Athen 2005

2007
9,74
36,96
A. Powell, Rieti 2007

2008
9,69
37,15
U. Bolt, Beijing 2008

2008
9,72
37,04
U. Bolt, New York 2008

Das zugehörige Diagramm sieht wie folgt aus:

Die 100-m-Weltrekorde der letzten 40 Jahre.

Bleibt abzuwarten, wann diese eh schon übermenschliche Leistung nochmals überboten wird.

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Es lebe der Klimawandel: Die Norwestpassage ist offen!

von |20. August 2008|

Seit mehr als 500 Jahren versuchen wagemutige Seefahrer die Passage vom Atlantischen zum Pazifischen Ozean zu finden, die erste komplette seemännische Durchfahrt gelang aber erst Roald Amundsen in den Jahren 1903 bis 1906, welcher aber 2 Mal überwintern musste.

Populäre Routen der Nordwestpassage.

Bis dahin haben zahllose Seeleute ihr Leben gelassen, um den kürzesten Weg in den Pazifischen Ozean zu beschiffen. John Franklins verschollene dritte Expedition schaffte es gar zu tragischer Berühmtheit, fand doch aller Wahrscheinlichkeit nach die gesamte Besatzung von über 130 Mann den Tod. Die Details der näheren Umstände blieben verborgen, es gibt ein einziges schriftliches Dokument und mündliche Berichte der Inuit, Dan Simmons wagt in einem Roman Mutmaßungen über den genaueren Expeditionsverlauf.

Gräber der Franklin-Expedition auf der Beechey-Insel aus dem Jahre 1845.

Jedenfalls würden sich John Franklin, Francis Crozier und James Fitzjames, um die Prominentesten der Expedition zu nennen, in ihren eisigen Gräbern umdrehen, wenn sie davon wüssten, dass wir in unserer Zeit schon im August eine eisfreie Nordwestpassage haben. Laut Professor Lars Kaleschke von der Universität Hamburg habe es in den letzten 2 Wochen einen derart starken Rückgang des Nordpolareises gegeben, dass bereits jetzt der Vorjahres-Vergleichswert fast erreicht sei. Wurden in den 90er Jahren zum Ende des arktischen Sommers noch Werte um 8 Millionen Quadratkilometer Eisfläche gemessen, geht Kaleschke für heuer erneut mit einem Rekordtiefstand um etwa 4,7 Millionen Quadratkilometer aus. Die genauen Gründe für das beschleunigte Schmelzen sind bislang unbekannt.

Kaleschkes Beobachtungen werden zur Zeit vom Forschungsschiff Polarstern des Alfred-Wegener-Institutes für Polar- und Meeresforschung bestätigt, welches gerade auf der Nordwestpassage unterwegs ist und über die Nordostpassage im Oktober wieder zurückkehren will.

[…]

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Saturn-Sonde Cassini: Enceladus-Flyby zeigt neue Details

von |13. August 2008|

Seit Juli 2004, also gut 4 Jahren, ziert ein markanter Satz alle NASA-Newsletters über die überaus erfolgreiche Saturn-Sonde NASA-Seite nur langsam ein, speziell die Nah-Aufnahmen fehlen noch zur Gänze. Die folgenden 2 Bilder zeigen Enceladus aus 161.000 km Entfernung (Auflösung: 962 m/Pixel) und 4.742 km Entfernung (Auflösung: 30 m/Pixel).

Enceladus aus 161.000 km Entfernung (Auflösung: 962 m/Pixel).

Enceladus aus 4.742 km Entfernung (Auflösung: 30 m/Pixel).

Der Künstler Karl Kofoed stellt sich eine Sonnenaufgang auf Enceladus mit Sonnenhalo und Wasserfontänen so vor:

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Der Große Rote Fleck auf Jupiter: Und plötzlich waren es drei!

von |12. August 2008|

Der englische Naturforscher Robert Hook war der erste, der Jupiter’s Großen Roten Fleck 1664 beobachtet hat und seit nun weit mehr als 300 Jahren sitzt das Gebilde recht stabil zwischen zwei Wolkenbändern bei ca. 22° südlicher Breite auf dem größten Planeten des Sonnensystems. Vulkanismus musste als mögliche Erklärung für das Phänomen herhalten oder gar eine riesige Atmosphären-Insel aus festem Material, bis es Pioneer 10 im Jahre 1974 als einen seit Jahrhunderten andauernden Wirbelsturm identifizierte.
Einzelne ovale Sturmbereiche, die zum Teil bereits aus den 1930er-Jahren bekannt sind, vereinten sich in den letzten 3 Jahren des 20. Jahrhunderts zum größeren Gebilde „Oval BA“.

Bis November 2005 war Oval BA weiß, um ab Dezember 2005 eine braune Farbe und im Jahr darauf die Farbtönung des Großen Roten Flecks anzunehmen. Zu diesem „Red Spot Jr.“ gesellte sich im Mai 2008 ein weiterer kleiner Wirbelsturm mit Namen LRS („Little Red Spot“), der ausgehend von einer ursprünglich weißen Farbe buchstäblich errötete.

Die Forscher um Imke de Pater gehen von einem Materialtransport durch den Wirbelsturm aus, welcher bisher unbekannte chemische Verbindungen aus tieferen Schichten der Jupiter-Atmosphäre nach oben transportiert, wo sie sich unter Einwirkung der UV-Strahlung von der Sonne rötlich verfärben. Der genaue Prozess hierfür ist bislang unbekannt.

LRS kolliderte im Juli 2008 mit dem Großen Roten Fleck und wurde von diesem verschlungen.

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