Lichtsekunden

Es gibt viele Möglichkeiten eine Entfernung zu messen. Die meisten Einheiten die wir auf der Erde benutzen, sind aber viel zu kurz um außerhalb davon noch für den normalen Verstand verständlich zu sein.

Zum Glück gibt es andere Einheiten, wie die “Astronomische Einheit” – die Entfernung von der Erde zur Sonne. Oder das Lichtjahr, das sich als praktische Einheit erwiesen hat, um die Entfernung zu Sternen anzugeben. Hier soll es um eine weit weniger gebräuchliche Einheit gehen, die Lichtsekunde(Ls). Wenn es nach mir ging, würde man sie viel mehr benutzen, vor allem in der Raumfahrt.

Jeder würde sofort verstehen, dass Internet mit geostationären Satelliten langsam ist, wenn man bedenkt, dass die Satelliten allein 0,11 Ls von der Erde entfernt sind. Das Signal muss hoch geschickt werden und wieder runter kommen, allein das dauert 220 Millisekunden ohne die Verzögerungen auf dem Weg von und zur Bodenstationen zu betrachten.

Natürlich könnte man die Satelliten auch viel niedriger fliegen lassen. Die ISS ist nur 0,001 Ls von der Erdoberfläche entfernt (300-400km). Aber weil sie so niedrig ist, kann man nur schlecht vom Boden aus Kontakt aufnehmen. Deshalb schickt man das Signal lieber über einen Umweg zu einem höher fliegenden Satelliten, der es dann auf die Erde zurück funkt.

Die O3b Satelliten, die vor kurzem mit einer Soyuz Rakete gestartet wurden (wer mir auf Twitter unter @tp_1024 folgt hat es gehört), fliegen in einer Höhe von 7000km oder etwa 0,023Ls. Das scheint für eine Internetverbindung ein viel besserer Kompromiss zu sein, weil die Signalstrecke nur 50 Millisekunden zur Laufzeit hinzufügt. Allerdings bleiben die Satelliten nicht an einer Stelle im Himmel, so dass man nicht einfach eine Satellitenschüssel aufstellen kann, sondern eine bewegliche Antenne oder eine Phased-Array Antenne brauchen wird um es zu nutzen.

An der Stelle können wir anfangen, einen Maßstab aufzubauen.

 Entfernung von der Erde zur ISS. – 0,001 Ls

Entfernung von der Erde zu den O3b Satelliten – 0,023 Ls

Entfernung zum geostationären Orbit – 0,110 Ls

Entfernung zum Mond – 1,250 Ls

Entfernung zur Sonne – 500,000 Ls

Entfernung zum Jupiter – 3.000,000 Ls

Entfernung zum Pluto – 16.000,000 Ls

Entfernung zu Voyager 2 – 53.000,000 Ls

Entfernung zu Alpha Centauri – 135.000.000,000 Ls

Voyager 2 wurde 1977 gestartet und fliegt seit 37 Jahren vor sich hin. Zur Zeit mit einer Geschwindigkeit von etwa 15 Kilometer pro Sekunde. Trotzdem ist der nächste Stern (Alpha Centauri) immernoch über 2000 mal so weit weg.

Mit etwas Optimismus könnten wir mit heutiger Technologie eine Raumsonde bauen, die etwa 20 mal so schnell sein könnte. Bestehend aus zwei Stufen mit Ionentriebwerken und Kernreaktoren als Energiequelle. Selbst dann müsste sie aber noch 100 mal so lang unterwegs sein, bis sie den nächsten Stern erreichen könnte.

Eine solche Raumsonde zu bauen und zu starten, wäre ein Unternehmen vergleichbar mit den Pyramiden in Ägypten. Die stehen jetzt seit etwa 4400 Jahren – ungefähr genauso lange, wie diese Raumsonde zum nächsten Stern unterwegs wäre. Schwierig wäre es, mit Sicherheit, aber zum ersten Mal wäre das Erreichen eines anderen Sterns zumindest vorstellbar!

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