Astronomie

Was würde passieren, wenn Sie aus einem sich bewegenden Raumschiff springen würden?

Was würde passieren, wenn Sie aus einem sich bewegenden Raumschiff springen würden?



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Ich habe einen Film gesehen, in dem einer der Charaktere behauptete, während einer 5-g-Verbrennung (?!) schnell ein sich bewegendes Raumschiff von Bord gegangen zu sein, und fragte mich sofort, wie er überlebt hatte.

Sie befinden sich beispielsweise in einem Raumschiff, das mit 100 Meilen pro Stunde (oder einer anderen zufälligen Geschwindigkeit) fliegt, und Sie gehen zur nächsten Luftschleuse und springen heraus (D.h.: das Raumschiff verlassen).

Vorausgesetzt, Sie haben einen ausreichend starken Schutzanzug (D.h.: das ist kein Mord/Selbstmord):

  • Welche Auswirkungen hat das auf Ihren Körper?
  • Mildert oder verstärkt das Vakuum des Weltraums die negativen Auswirkungen?
  • Werden Sie einfach in den Weltraum "schweben" oder werden Sie sich tatsächlich mit / in der allgemeinen Richtung des Raumfahrzeugs bewegen?
  • Verlangsamen oder beschleunigen Sie relativ zum Raumfahrzeug?
  • Wie ändern sich die Effekte, wenn sich die Geschwindigkeit ändert?

Ich entschuldige mich für die mehrteilige Frage, aber diese Frage lässt sich nicht wirklich in einem einzigen Satz zusammenfassen.

AKTUALISIEREN: Ist das auch schon mal passiert? Ist jemals jemand aus einem Raumschiff "herausgefallen" und hat es sicher zurück geschafft?

Vielen Dank.


Wenn das Raumfahrzeug nicht beschleunigt, verlässt der Astronaut die Luftschleuse und schwebt einfach nach draußen, ohne sich relativ dazu zu bewegen. Wenn die Rakete beschleunigt, "fallen" sie aus Sicht der Personen an Bord in Richtung Heck; der Astronaut würde stattdessen sagen, die Rakete beschleunige "nach oben" und sie schwebt einfach.

Im Weltraum, abseits von Gravitationsfeldern und im Vakuum, zählt nur die Relativbewegung. Sie können nicht sagen, ob sich der Astronaut und das Raumschiff im Vergleich zum Rest des Universums mit hoher oder niedriger Geschwindigkeit bewegen, wenn Sie beide nur betrachten. So kann man zwischen der Perspektive wechseln, in der das Fahrzeug fixiert ist und durch das Einschalten des Motors der Astronaut (und alles im Fahrzeug) beschleunigt wird, oder der Perspektive, dass der Astronaut an Ort und Stelle schwebt und die Rakete davon rast. Sie sind gleichwertig.

Astronauten verlassen ständig Raumschiffe wie die ISS und erleben nur den freien Fall, obwohl sich die Station mit hoher Geschwindigkeit um die Erde bewegt. Soweit ich weiß, hat aus offensichtlichen Gründen der Sicherheit und des Verstandes noch nie jemand einen Weltraumspaziergang gemacht, wenn ein Raumfahrzeug beschleunigt.


Was würde passieren, wenn Sie von der Internationalen Raumstation ISS springen?

Erzähler: Die meisten Fallschirmspringer springen aus einem Flugzeug, das 3,8 km über dem Boden fliegt. Aber stellen Sie sich vor, Sie springen von etwas noch Höherem, wie der Internationalen Raumstation.

Wenn du keinen Superanzug wie Tony Stark hast, wird es nicht gut enden. Aber nehmen wir an, Iron Man leiht dir einen.

Okay bereit? 3 … 2 … 1 … Springen! Warte was?

Das ist richtig, du würdest nicht direkt fallen. Tatsächlich dauert es mindestens 2,5 Jahre, bis Sie die Oberfläche erreichen. So was ist los?

Die Körpergröße ist nicht der Hauptgrund, warum dein Sturz so lange dauert. Tatsächlich würde es nur etwa 2 Stunden dauern, wenn Sie wie ein normaler Fallschirmspringer fallen würden.

Aber die Sache ist, du fällst nicht gerade hin. Sie fallen in die Umlaufbahn. Der Grund ist die Geschwindigkeit. Sehen Sie, die ISS könnte als Station bezeichnet werden, aber sie ist kaum stationär. Es bewegt sich tatsächlich 12-mal schneller als ein Düsenjäger.

Wenn Sie mit dieser Geschwindigkeit auf der Erde auf etwas schießen würden, würde es verfehlen, wenn es kurz vor dem Aufprall auf dem Boden stand! Genauso schwebt die ISS nicht im Weltraum, sie fällt in Richtung Erde und vermisst!

Und wenn Sie von der ISS springen, bewegen Sie sich zunächst mit derselben Geschwindigkeit. Sie landen also auch im Orbit – zumindest für eine Weile.

Obwohl sie so hoch oben ist, dringt die ISS durch eine sehr dünne Atmosphäre. Und diese Reibung verlangsamt es. Also feuert die Station Triebwerke, um die Geschwindigkeit zu halten und einen Zusammenstoß mit der Erde zu verhindern.

Aber leider kommt dein Superanzug nicht mit Motoren, die dir an die Füße geschnallt sind. Dies hat zwei Konsequenzen:

Erstens bedeutet es, dass Sie nicht manövrieren können und hoffen müssen, dass Sie nicht von diesen 13.000 Brocken Weltraummüll aufgespießt werden. Zweitens, ohne Raketen, um Ihre Geschwindigkeit zu halten, werden Sie langsamer und spiralförmig in Richtung Erde.

Aber es wird nicht schnell gehen. Die chinesische Raumstation Tiangong 1 zum Beispiel wird vor etwa 2 Jahren aus der Umlaufbahn fallen. Auf der ISS bist du weiter oben, also brauchst du ungefähr 2,5 Jahre. Aber sobald Sie die Atmosphäre erreicht haben, hat Ihr langes Warten ein Ende. Und es ist Zeit.

Beim Wiedereinstieg haben Sie ein Ziel: langsamer werden. Sie reisen mit Hyperschallgeschwindigkeit. Wenn Sie jetzt also einen Fallschirm einsetzen, wird er in Stücke gerissen.

Und das ist nicht das einzige Problem. Wenn Sie mit solch halsbrecherischer Geschwindigkeit durch die Atmosphäre fallen, wird viel Druck auf Ihren Anzug ausgeübt – mindestens 8 G Kraft – das ist das Achtfache der Schwerkraft, die Sie auf Meereshöhe spüren.

Und wenn Sie mit den Füßen zuerst fallen, drückt das das Blut von Ihrem Gehirn weg und zu Ihren Füßen. Sie werden also wahrscheinlich ohnmächtig, es sei denn, Sie sind einer dieser Kampfpiloten, die trainieren, um bis zu 5Gs zu widerstehen.

Wenn Sie jetzt nicht ohnmächtig werden, können Sie sich über die eisigen Temperaturen hier oben Sorgen machen. Aber es stellt sich heraus, dass Ihr Anzug eher schmilzt als einfriert. Wissen Sie, wie Sie Ihre Hände wärmen können, indem Sie sie aneinander reiben?

Stellen Sie sich nun vor, Ihr Superanzug reibt mit mindestens 6-facher Schallgeschwindigkeit an Luftmolekülen in der Atmosphäre. Sie erhitzen sich auf etwa 1.650 ºC – heiß genug, um Eisen zu schmelzen!

Tatsächlich ist die Hitze so intensiv, dass sie Elektronen von ihren Atomen entfernt und ein rosa Plasma um dich herum bildet, das letztendlich den Anzug zerstören wird.

Wenn das Problem nicht genug ist, reißt die Bremse Ihre Gliedmaßen ab. Aber zum Glück hat Tony Stark Ihren Rücken, und irgendwie hält Ihr Superanzug intakt bei Ihnen.

Auf 41 km Höhe hast du jetzt den Weltrekord für den höchsten Fallschirmsprung erreicht. 2014 trug Alan Eustace einen Raumanzug unter Druck, als er mit einem Ballon auf diese Höhe fuhr. Auf dem Weg nach unten durchbrach er die Schallmauer, bevor er seinen Fallschirm auslöste und etwa 15 Minuten nach dem Abwurf landete.

Aber du wirst viel schneller fallen als Eustace – ungefähr dreimal so schnell wie der Schall. In Wirklichkeit werden Sie also nicht langsam genug, um Ihren Fallschirm sicher einzusetzen. Hier kann Iron Man uns ein letztes Mal helfen. Nach 1 km Höhe haben Sie das Territorium gewöhnlicher Fallschirmspringer erreicht, die keine schicken Anzüge brauchen, um zu überleben.

Und an diesem Punkt kann Ihr Fallschirm sein Ding machen. Und es ist endlich Zeit, sanft zu landen.

Puh, was für eine Fahrt! Was für eine waghalsige Leistung möchten Sie, dass wir als nächstes versuchen? Lass es uns in den Kommentaren unten wissen. Und danke fürs Zuschauen.

Ein besonderer Dank gilt Shawn R. Brueshaber von der Western Michigan University und Kunio Sayanagi von der Hampton University für ihre Hilfe bei diesem Video.

ANMERKUNG DER REDAKTION: Dieses Video wurde ursprünglich im Juli 2018 veröffentlicht.


Die Ressourcen des Weltraums nutzen

Planetary Resources und ein weiteres Unternehmen, Deep Space Industries, wollen der Menschheit helfen, ihren Fußabdruck in das Sonnensystem auszudehnen, indem sie Asteroidenressourcen erschließen. (Beide Outfits hoffen natürlich auch, nebenbei ordentlich Gewinn zu machen.)

Dieser ehrgeizige Plan beginnt mit Wasser, das in einer Art Weltraumgestein, die als kohlenstoffhaltige Chondrite bekannt ist, reichlich vorhanden ist. Von Asteroiden abgeleitetes Wasser könnte weit mehr tun, als nur den Durst der Astronauten zu stillen, Bergbau-Befürworter sagen, es könnte auch dazu beitragen, sie vor gefährlicher Strahlung zu schützen und, wenn es in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten wird, es Raumschiffen ermöglichen, ihre Treibstofftanks unterwegs aufzufüllen .

Die Technologie zum Aufspüren und Extrahieren von Asteroidenwasser ist nicht besonders schwierig oder teuer in der Implementierung, sagte Lewicki. Wissenschaftliche Raumschiffe identifizieren routinemäßig die Substanz auf Himmelskörpern, und um Wasser aus einem Asteroiden zu gewinnen, könnte es einfach sein, den Weltraumfelsen einzusacken und ihn von der Sonne aufheizen zu lassen.

Kohlenstoffhaltige Chondrite enthalten häufig auch Metalle wie Eisen, Nickel und Kobalt, so dass das Zielen auf diese Asteroiden es Bergleuten ermöglichen könnte, auch außerhalb der Erde Dinge zu bauen. Das sei der logische nächste Schritt über die Ausbeutung von Wasser hinaus, sagte Lewicki.

Das "Gold am Ende des Regenbogens", fügte er hinzu, sei die Gewinnung und Ausbeutung von Platingruppenmetallen, die hier auf der Erde selten sind, aber für die Herstellung von Elektronik und anderen Hightech-Gütern äußerst wichtig sind.

"Letztendlich wollen wir ein weltraumbasiertes Geschäft schaffen, das ein Wirtschaftsmotor ist, der dem Rest der Wirtschaft wirklich den Raum öffnet", sagte Lewicki.

Die Entwicklung von Ressourcen außerhalb der Erde sollte dazu führen, dass die letzte Grenze geöffnet wird, fügte er hinzu.

„Jede Grenze, die wir auf dem Planeten Erde geöffnet haben, war entweder auf der Suche nach Ressourcen oder wir konnten aufgrund der lokalen Ressourcen, die uns zur Verfügung standen, an dieser Grenze bleiben“, sagte Lewicki. "Es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass der Weltraum anders sein wird."


Was wäre, wenn ein Astronaut einen Weltraumspaziergang machen würde, ohne einen Raumanzug zu tragen?

Der aktuelle Raumanzug, der für Weltraumspaziergänge vom Shuttle und der Internationalen Raumstation verwendet wird, heißt Extravehicular Mobility Unit oder EMU. Da im Anzug selbst eine erdähnliche Umgebung geschaffen wird, können Sie mit einem Raumanzug relativ sicher im Weltraum herumlaufen. Raumanzüge bieten:

  • Unter Druck stehende Atmosphäre – Der Raumanzug bietet Luftdruck, um die Flüssigkeiten in Ihrem Körper in einem flüssigen Zustand zu halten – mit anderen Worten, um zu verhindern, dass Ihre Körperflüssigkeiten sieden. Der Druck im Anzug ist viel niedriger als der normale Luftdruck auf der Erde (4,3 vs. 14,7 PSI), damit der Anzug nicht aufbläht und so flexibel wie möglich ist.
  • Sauerstoff - Raumanzüge müssen wegen des niedrigen Drucks reinen Sauerstoff liefern. Normale Luft – 78 Prozent Stickstoff, 21 Prozent Sauerstoff und 1 Prozent andere Gase – würde bei diesem niedrigen Druck gefährlich niedrige Sauerstoffkonzentrationen in Lunge und Blut verursachen.
  • Geregelte Temperatur – Um den extremen Temperaturen standzuhalten, sind die meisten Raumanzüge mit Stoffschichten (Neopren, Gore-Tex, Dacron) stark isoliert und mit reflektierenden Außenschichten (Mylar oder weißem Stoff) bedeckt, um das Sonnenlicht zu reflektieren.
  • Schutz vor Mikrometeroiden -- Raumanzüge bestehen aus mehreren Schichten strapazierfähiger Stoffe wie Dacron oder Kevlar. Diese Schichten verhindern, dass der Anzug an exponierten Oberflächen des Raumfahrzeugs reißt.

Was würde mit deinem Körper passieren?

Der Weltraum ist ein äußerst feindlicher Ort. Wenn Sie ein Raumschiff wie die Internationale Raumstation ISS oder eine Welt mit wenig oder keiner Atmosphäre wie den Mond oder den Mars verlassen und keinen Raumanzug tragen, passiert Folgendes:

  • Sie würden innerhalb von 15 Sekunden bewusstlos werden, weil es keinen Sauerstoff gibt.
  • Ihr Blut und Ihre Körperflüssigkeiten würden kochen und dann gefrieren, weil wenig oder kein Luftdruck vorhanden ist.
  • Ihr Gewebe (Haut, Herz, andere innere Organe) würde sich aufgrund der kochenden Flüssigkeiten ausdehnen.
  • Sie würden extremen Temperaturschwankungen ausgesetzt sein: Schatten: -148 °F (-100 °C) Sonnenlicht: 248 °F (120 °C)
  • Sie wären verschiedenen Arten von Strahlung ausgesetzt, wie kosmischer Strahlung und geladenen Teilchen, die von der Sonne (Sonnenwind) emittiert werden.
  • Sie könnten von kleinen Staub- oder Gesteinspartikeln getroffen werden, die sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen (Mikrometeoroiden) oder von Trümmern von Satelliten oder Raumfahrzeugen umkreisen.

Der menschliche Körper könnte höchstens für wenige Sekunden ein vollständiges Vakuum vertragen. In der Szene in "2001: A Space Odyssey", in der Dave aus der Kapsel in das Vakuum des Weltraums ausstößt und zur Raumstation taucht, könnte das tatsächlich funktionieren. Aber nach ein paar Sekunden würde es schnell hässlich werden.


7 Ersticken durch Hypoxie

Wenn man dem Vakuum des Weltraums ausgesetzt ist, wird einer Person der Sauerstoff vollständig entzogen, aber nicht so, wie Sie vielleicht denken. Der Zustand wird als Hypoxie bezeichnet: Ohne erdähnlichen Druck beginnt sich der Sauerstoff in Ihrem Blutkreislauf aufzulösen und aus Ihrem Blut zu entweichen. Dadurch wird Ihr Herz-Kreislauf-System unbrauchbar und es wird kein Sauerstoff an Ihre Muskeln oder lebenswichtigen Organe abgegeben. Die Tatsache, dass Sie keinen neuen Sauerstoff mehr einatmen können, verschlimmert das Problem nur. Außerdem würde die erstickende Wirkung Ihre Haut blau färben. Eine Person kann in diesem Zustand ungefähr 10 Sekunden durchhalten, bevor sie ohnmächtig wird.


Schwere Faktencheck: Was der große Film der Saison schief läuft

Der NASA ist es egal, ob Sie einen heißen Körper haben oder nicht. Groß, klein, klumpig, geschmeidig – solange Sie fit sind und in einen angemessenen Größen- und Gewichtsbereich fallen, überwinden Sie mindestens eine einfache Hürde, um ein Astronaut zu werden. Aber die NASA ist nicht Hollywood. Und so in dem neuen – und außergewöhnlichen – Film Schwere, als Sandra Bullock nach einem Weltraumspaziergang hereinkommt, zieht sie ihren Druckanzug aus und schwebt in einem bauchfreien Top und Boxershorts herum, perfekt getönt, perfekt schön, null-g-Augenschmaus.

In Wahrheit wäre das, was ein Astronaut, der von dem, was die NASA als Extavehicular Activity (EVA) bezeichnet, zurückkehrt, unter seinem Druckanzug tragen würde, ein sogenanntes Liquid Cooling and Ventilation Garment, ein Ganzkörper-, wahnsinnig komplexes Stück Weltraumputz, das etwa 300 Fuß (91 m) modischer Plastikschläuche, die durch ihn verlaufen. Sie trug auch eine Windel für Erwachsene und wrang sich vor Schweiß. Egal, ob Sie Bullock, Penelope Cruz oder Nicole Kidman sind, Sie würden es tun nicht sehen Sie am besten aus.

Es ist wirklich nebensächlich, wissenschaftliche Ungenauigkeiten zu erwähnen Schwere denn der Film ist so fesselnd, so umwerfend, visuell so unglaublich gut, dass es unsinnig erscheint, auf vieles andere zu achten. Was ist mehr, Schwere, was viel mehr richtig als falsch macht, ist es nicht Apollo 13 oder Das richtige Zeug– Filme, die nah an der Geschichte hauen mussten, weil sie auf realen Ereignissen beruhten. (Offenlegung: Ich habe das Buch geschrieben, über das Apollo 13 basierte und diente als Berater für den Film.) Schwere ist ein Weltraum-Katastrophen- und Überlebensfilm, der im wirklichen Leben nie passiert ist – wenn auch auf kleinere und sicherlich weniger filmische Weise.

Trotzdem ist Wissenschaft Wissenschaft und Tatsachen sind Tatsachen, und wenn ein Film vorgibt, in beidem zu handeln, ist es nur fair, auf die Fehler hinzuweisen – von denen in diesem Fall keiner ein Heuler war, aber zumindest einige davon könnten (und sollte) vermieden werden. Übrigens lauern hier Spoiler wie Satellitentrümmer, also sei vorsichtig, wenn du den Film noch nicht gesehen hast.

Der auslösende Vorfall in Schwere—entspricht dem explodierenden Sauerstofftank in Apollo 13– tritt auf, wenn Russland eine Rakete abfeuert, um einen seiner eigenen Satelliten zu zerstören, was versehentlich eine Kettenreaktion auslöst, die die meisten Kommunikationssatelliten, die den Planeten umkreisen, zerstört. Ein amerikanisches Space Shuttle befindet sich zu dieser Zeit im Orbit einer Hubble-Teleskop-Reparaturmission, und die Satellitenkatastrophe stürzt die Besatzung nicht nur in einen Funkausfall, sondern bringt sie auch direkt in den Weg eines Hochgeschwindigkeitsschwarms von Weltraumschrott, der peitscht alle 90 Minuten um den Planeten. Das Shuttle wird durcheinander gebracht, die meisten Astronauten sterben, es entsteht etwas weniger als Heiterkeit. Also, wo soll man anfangen?

Zuallererst kreist der Hubble mit einer Neigung von 28,5°, was die Zeit maximiert, die er auf seinen verschiedenen Reisen um den Planeten über das amerikanische Festland verbringt. Das Shuttle bleibt in den meisten Fällen auch in diesem Winkel. Russische Satelliten kreisen jedoch aus demselben Grund mit höheren Neigungen – um sie so nah wie möglich am Mutterland zu halten. Schrott von einem russischen Taubenschlag könnte die Umlaufbahn des Shuttles auf einigen seiner Pässe überqueren, aber es würde nicht sofort passieren – und schon gar nicht alle anderthalb Stunden. Nachdem das Shuttle zerstört wurde, suchen die überlebenden Astronauten Zuflucht auf der Internationalen Raumstation, die günstig in der Nähe liegt. Aber die ISS kreist bei 51,6° – ein Zugeständnis an die Russen, als wir die Station gebaut haben, da ihre Sojus-Raumschiffe regelmäßig Besatzungen auf und ab befördern. Shuttles fliegen mit dieser hohen Neigung, wenn sie die ISS besuchen, aber sie wären nirgendwo in der Nachbarschaft, wenn sie Hubble bedienen würden.

Außerdem würde eine satellitenzerstörende Kettenreaktion gar nicht erst passieren. Im Jahr 2008 schossen die USA einen ihrer eigenen toten Satelliten ab – angeblich, um zu verhindern, dass er außer Kontrolle gerät, aber wahrscheinlich als militärische Antwort auf China, das im Jahr zuvor eine ähnliche kosmische Treffsicherheit geleistet hatte. Die Technologie, die benötigt wird, um Ihre eigenen toten Satelliten zu säubern, ist ziemlich identisch mit der, die erforderlich wäre, um die sehr lebendigen Satelliten eines anderen Landes abzuschießen, und China hat zweifellos signalisiert, dass es über die nötigen Mittel verfügt. Wir auch, wir signalisierten zurück, wir auch. In keinem Fall bestand die Gefahr, dass etwas wie das passierte in Schwere, und während Sie wahrscheinlich ein Computermodell schreiben könnten, das zeigt, wie so etwas passieren könnte, ist es äußerst unwahrscheinlich.

Dann war da noch der ganze Weltraumspaziergang. Als der Film beginnt, sehen wir Bullock und ein weiteres Besatzungsmitglied bei der Arbeit am Hubble und dem Shuttle, während George Clooney, der eine bemannte Manövriereinheit (MMU, im Wesentlichen ein Weltraum-Jet-Pack) trägt, sich um sie herum dreht und eine großartige Zeit hat, während er zuhört zu Country-Musik und Witzeleien. Es ist das einzige Stück des Films, das etwas albern aussieht – und es übertreibt auch die Geschwindigkeit und Manövrierfähigkeit der MMU. Darüber hinaus würde die NASA eine solche kosmische Albernheit niemals dulden, da der Treibstoff der MMU begrenzt war und leicht zur Neige gehen könnte – etwas, das tatsächlich im Film passiert. Wenn eine Katastrophe eintritt und Clooney auf der Flucht ist, ist es fair zu fragen, ob sein Charakter sich wünscht, er hätte es bei den früheren Spielen ein wenig abgekühlt. Bullock, die keine MMU trägt, befindet sich in einer ähnlichen frei schwebenden Gefahr. Während raumspazierende Astronauten Halteseile tragen, sind sie auch mit einem kleinen Rucksack namens SAFER (Simplified Aid for EVA Rescue) ausgestattet, der es ihnen ermöglicht, zurück in die Sicherheit des Schiffes zu manövrieren, falls das Halteseil reißen sollte. Bullock's tut es, aber sie hat kein SICHERER. Später, wenn sie improvisiert und einen Feuerlöscher einer Raumstation als eine Art Handheld-Jetpack benutzt, genügt es zu sagen, dass das Manövrieren mit so etwas viel weniger erfolgreich wäre als auf dem Bildschirm.

Es gibt auch andere Unplausibilitäten. Bullock steuert schließlich zwei andere Länder-Raumschiffe: eine russische Sojus und eine chinesische Shenzhou, die sie aufnimmt, als sie zur chinesischen Raumstation geht – die existiert irgendwie, aber nur als einzelne Kapsel, nicht als der weitläufige Komplex, den es im Film zeigt, und in beiden Fällen umkreist er bei 42,78 °, nirgendwo in der Nähe des Hubble und des Shuttles. Sie handhabt beide Schiffe mit überraschender Geschicklichkeit, wenn man bedenkt, dass sie auf der Sojus nur leicht ausgebildet wurde und auf der Shenzhou überhaupt nicht. Und während des gesamten Films verbringen sie und Clooney eine ganze Weile damit, im Weltraum herumgeprügelt zu werden, und greifen erst in letzter Sekunde an dieser oder jener Schiene oder am Halteseil des Shuttles oder der ISS, um nicht ins Leere zu stürzen. In Wahrheit sind unter Druck stehende Weltraumhandschuhe mörderisch schwer zu handhaben, bieten bestenfalls nur begrenzten Halt und lassen die Hände der Astronauten nach einem Arbeitstag kalt und sehr schmerzhaft. Es wäre unmöglich, die Art von einhändigen Cirque du Soleil-Fängen Clooney und Bullock zu schaffen.

Also, das ist viel Schwere geht schief. Aber weißt du was? Na und? Das Shuttle, die Raumstation und die Raumanzüge werden akribisch nachgebildet, die Physik der Bewegung im Weltraum – Stöße, die Gegenstöße erfordern, Drehungen, die Gegendrehungen erfordern, die abscheuliche Realität, dass Ihre Rotation niemals aufhört, wenn Sie sich in die Leere stürzen – werden alle wunderschön simuliert , erschreckend und genau. Schwere wird dich aufregen und auswringen, wie es nur die besten Thriller tun. Absolute technische Genauigkeit ist wichtig – außer wenn dies nicht der Fall ist. Schwere bekommt einen wohlverdienten Verzicht.


Relativistischer Baseball

Was würde passieren, wenn Sie versuchen würden, einen Baseball mit 90 % Lichtgeschwindigkeit zu treffen?

Lassen wir die Frage beiseite, wie wir den Baseball so schnell in Bewegung gebracht haben. Wir nehmen an, es ist ein normaler Pitch, außer in dem Moment, in dem der Pitcher den Ball loslässt, beschleunigt er auf magische Weise auf 0,9c. Ab diesem Zeitpunkt läuft alles nach normaler Physik ab.:

Die Antwort lautet „eine Menge Dinge“, und sie passieren alle sehr schnell und es endet nicht gut für den Teig (oder den Krug). Ich setzte mich mit einigen Physikbüchern, einer Nolan Ryan-Actionfigur und einem Haufen Videobändern von Atomtests hin und versuchte, alles zu klären. Was folgt, ist meine beste Vermutung für ein Nanosekunden-für-Nanosekunden-Porträt:

Der Ball fliegt so schnell, dass alles andere praktisch stationär ist. Sogar die Moleküle in der Luft sind stationär. Luftmoleküle schwingen mit einigen hundert Meilen pro Stunde hin und her, aber der Ball bewegt sich mit 600 . durch sie hindurch Million Meilen pro Stunde. Das heißt, was den Ball angeht, hängen sie einfach eingefroren da.

Die Ideen der Aerodynamik treffen hier nicht zu. Normalerweise würde Luft um alles strömen, was sich durch sie hindurch bewegt. Aber die Luftmoleküle vor dieser Kugel haben keine Zeit, aus dem Weg gedrängt zu werden. Die Kugel schlägt so hart in sie hinein, dass die Atome in den Luftmolekülen tatsächlich mit den Atomen in der Kugeloberfläche verschmelzen. Jede Kollision setzt einen Ausbruch von Gammastrahlen und gestreuten Partikeln frei.

Diese Gammastrahlen und Trümmer dehnen sich in einer Blase nach außen aus, die auf dem Hügel des Krugs zentriert ist. Sie beginnen, die Moleküle in der Luft zu zerreißen, reißen die Elektronen aus den Kernen und verwandeln die Luft im Stadion in eine expandierende Blase aus glühendem Plasma. Die Wand dieser Blase nähert sich dem Schläger mit etwa Lichtgeschwindigkeit – nur knapp vor dem Ball selbst.

Die ständige Fusion an der Vorderseite des Balls drückt ihn zurück und verlangsamt ihn, als wäre der Ball eine Rakete, die mit dem Schwanz voran fliegt, während sie ihre Triebwerke zündet. Leider fliegt der Ball so schnell, dass selbst die enorme Kraft dieser anhaltenden thermonuklearen Explosion ihn kaum verlangsamt. Es fängt jedoch an, sich an der Oberfläche zu zerfressen und winzige Partikelfragmente des Balls in alle Richtungen zu sprengen. Diese Fragmente sind so schnell, dass sie, wenn sie auf Luftmoleküle treffen, zwei oder drei weitere Fusionsrunden auslösen.

Nach etwa 70 Nanosekunden erreicht der Ball die Home-Plate. Der Schlagmann hat nicht einmal gesehen, wie der Pitcher den Ball losgelassen hat, da das Licht, das diese Informationen trägt, ungefähr zur gleichen Zeit eintrifft wie der Ball. Kollisionen mit der Luft haben den Ball fast vollständig zerfressen, und jetzt ist er eine kugelförmige Wolke aus expandierendem Plasma (hauptsächlich Kohlenstoff, Sauerstoff, Wasserstoff und Stickstoff), die in die Luft rammt und dabei weitere Fusionen auslöst. Die Hülle aus Röntgenstrahlen trifft zuerst auf den Teig und eine Handvoll Nanosekunden später trifft die Trümmerwolke.

Wenn es den Teig erreicht, bewegt sich das Zentrum der Wolke immer noch mit einem merklichen Bruchteil der Lichtgeschwindigkeit. Es trifft zuerst den Schläger, aber dann werden der Teig, die Platte und der Fänger alle hochgehoben und nach hinten durch den Backstop getragen, während sie sich auflösen. Die Hülle aus Röntgenstrahlen und überhitztem Plasma dehnt sich nach außen und oben aus und verschluckt die Rücklaufsperre, beide Mannschaften, die Tribünen und die umliegende Nachbarschaft – alles in der ersten Mikrosekunde.

Angenommen, Sie beobachten von einem Hügel außerhalb der Stadt. Das erste, was Sie sehen, ist ein blendendes Licht, das die Sonne weit überstrahlt. Dieser verblasst im Laufe von wenigen Sekunden allmählich und ein wachsender Feuerball erhebt sich zu einem Pilzwolke. Dann kommt mit großem Getöse die Druckwelle, die Bäume umreißt und Häuser in Schutt und Asche legt.

Alles im Umkreis von etwa einer Meile des Parks ist eingeebnet und ein Feuersturm verschlingt die umliegende Stadt. Der Baseballdiamant ist jetzt ein beträchtlicher Krater, der einige hundert Fuß hinter dem ehemaligen Standort des Backstops zentriert ist.

Eine sorgfältige Lektüre der offiziellen Major League Baseball Rule 6.08(b) legt nahe, dass der Schlagmann in dieser Situation als "von Pitch getroffen" betrachtet würde und berechtigt wäre, zur ersten Base vorzurücken.


Was passiert mit dem ungeschützten menschlichen Körper im Weltraum?

Wie die Krankheiten der ISS-Astronauten zeigen, die zur Erde zurückkehren, sind wir einfach nicht für den Weltraum gebaut. Was würde mit einem Menschen passieren, der aus einer Luftschleuse geschossen wurde?

/>Bild gemeinfrei

Es ist ein wiederkehrender Horror in der Science-Fiction: Der Rumpf wird durchbohrt, ein Mensch ist ohne Ausrüstung in einer sich öffnenden Luftschleuse gefangen, eine Tür muss geöffnet werden, um etwas Unerwünschtes auszustoßen. Ohne Luft und fast ohne Druck wird der menschliche Körper ohne irgendeine Form von Schutz nicht lange überleben.

Aber was passiert genau? Explodieren deine Augen nach außen, während dein Blut verdunstet? Nun, nein. Die Wahrheit ist weniger dramatisch und viel faszinierender – wie wir durch Unfälle im Weltraum und in Versuchskammern sowie Tierversuche in den 1960er Jahren herausgefunden haben.

Das erste, was Sie bemerken würden, ist der Luftmangel. Sie würden nicht sofort das Bewusstsein verlieren, es kann bis zu 15 Sekunden dauern, da Ihr Körper die verbleibenden Sauerstoffreserven aus Ihrem Blutkreislauf aufbraucht, und - wenn Sie den Atem nicht anhalten - könnten Sie vielleicht bis zu zwei Jahre überleben Minuten ohne bleibende Verletzung.

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Wenn Sie den Atem anhalten, würde der Verlust des äußeren Drucks dazu führen, dass sich das Gas in Ihrer Lunge ausdehnt, wodurch die Lunge platzt und Luft in das Kreislaufsystem freigesetzt wird. Das erste, was Sie tun müssen, wenn Sie jemals plötzlich in das Vakuum des Weltraums gestoßen werden, ist auszuatmen.

Bei den anderen Dingen kann man nicht wirklich viel machen. Nach etwa 10 Sekunden schwellen Ihre Haut und das darunter liegende Gewebe an, da das Wasser in Ihrem Körper ohne atmosphärischen Druck zu verdampfen beginnt. Sie werden jedoch nicht explodieren, da die menschliche Haut stark genug ist, um nicht zu platzen, und wenn Sie wieder auf atmosphärischen Druck gebracht werden, werden Ihre Haut und Ihr Gewebe wieder normal.

Es wirkt sich auch nicht auf Ihr Blut aus, da Ihr Kreislaufsystem in der Lage ist, Ihren Blutdruck zu regulieren, es sei denn, Sie erleiden einen Schock. Die Feuchtigkeit auf Ihrer Zunge kann jedoch zu kochen beginnen, wie Jim LeBlanc berichtet, der 1965 in einer Testkammer einem nahezu Vakuum ausgesetzt war. LeBlancs Anzug leckte und er blieb etwa 14 Sekunden bei Bewusstsein, sein letztes Gefühl war sprudelnd auf seiner Zunge (er wurde sicher wiederbelebt, als die Forscher fast sofort begannen, die Kammer wieder unter Druck zu setzen – nach etwa 15 Sekunden).

Da Sie ungefilterter kosmischer Strahlung ausgesetzt sind, können Sie mit einem bösen Sonnenbrand rechnen, und wahrscheinlich bekommen Sie auch eine Dekompressionskrankheit. Sie würden jedoch nicht sofort frieren, trotz der extrem kalten Temperaturen verlässt die Hitze die Körper schnell genug, um zu frieren, bevor Sie ersticken, da sowohl Konvektion als auch Leitung fehlen.

Wenn Sie im Weltraum sterben, wird sich Ihr Körper nicht auf normale Weise zersetzen, da kein Sauerstoff vorhanden ist. Wenn Sie sich in der Nähe einer Wärmequelle befinden, würde Ihr Körper mumifizieren, wenn Sie es nicht wären, er würde einfrieren. Wenn Ihr Körper in einem Raumanzug eingeschlossen wäre, würde er sich zersetzen, aber nur so lange, wie der Sauerstoff reichte. Unabhängig von der Bedingung würde Ihr Körper jedoch sehr, sehr lange ohne Luft überleben, um die Verwitterung und den Abbau zu erleichtern. Ihre Leiche könnte Millionen von Jahren in den Weiten des Weltraums treiben.


Kann ich Raumfahrzeuge und die ISS beobachten?

Ich bin ganz neu in der Astronomie und plane, mir ein 8-Zoll-Dobson-Teleskop und vielleicht ein Fernglas zu besorgen, sobald die Coronavirus-Beschränkungen es mir erlauben, nachts wieder rauszukommen.

Ich wollte mit diesen Tools wissen, ist es möglich, eines der folgenden zu sehen? Ich bin in Europa (UK), wenn das einen Unterschied macht.

Raketenstarts auf dem Weg zur ISS oder zum Mond.

Ein Fahrzeug, das die ISS andockt oder abdockt.

Eine Rakete oder ein Shuttle landet auf dem Mars (falls/wenn dies geschieht).

Ich bin auch neugierig, ob es in der Geschichte gute Geschichten von Amateurastronomen gibt, die bemannte Raumschiffe in irgendeiner Weise beobachteten, insbesondere aber in den frühen Tagen der Mondlandung oder des ISS-Baus.

Sie brauchen nur ein Fernglas, um die ersten drei zu machen, und kein Teleskop, das Sie kaufen könnten, wird mit #4 etwas Gutes tun

Geben Sie Ihr Geld für ein besonders schönes Fernglas aus und üben Sie damit und die ISS wird ganz einfach. Wenn Sie nördlich von Manchester sind, erhalten Sie keine großartigen Pässe, holen Sie sich die App für Ihr Smartphone.

Vielen Dank. Also kann ich theoretisch eine Rakete oder ein Shuttle aus Großbritannien sehen, wenn ich es verfolgen kann? Wie würde ich vorgehen, um den Pfad zu identifizieren, oder ist das eine Frage, die näher am Zeitpunkt eines bestimmten Starts gestellt wird?

Welche App schlagen Sie vor und deckt sie auch Sterne und Planer ab oder nur die ISS?

Die ISS ist ungefähr der einzige Satellit, der groß genug ist, um jedes Detail zu erkennen. Selbst dann bewegt es sich ziemlich schnell, so dass es schwierig sein kann, es mit einem Dob zu verfolgen. Alle anderen Satelliten sehen selbst in einem Zielfernrohr wie sich bewegende Punkte aus. Mit anspruchsvolleren Zielfernrohren und Kameras können Sie jedoch beeindruckende Bilder aufnehmen. Ein Amateur hat während eines Weltraumspaziergangs sogar einen Astronauten auf der ISS gefangen.

Das ist super cool, ich würde gerne einen Weltraumspaziergang miterleben, aber Astrofotografie interessiert mich nicht wirklich, daher ist es im Moment vielleicht etwas zu ehrgeizig.

Klingt so, als ob ein Fernglas der richtige Weg wäre. Es macht mir nichts aus, nicht viele Details zu sehen, selbst wenn ich nur einen Blick auf ein von Menschenhand geschaffenes Objekt in LEO erhalte, wird es für mich beeindruckend sein.

Hast du zufällig einen Link zu dem Bild? Das hört sich super an!

"Ein Amateur hat während eines Weltraumspaziergangs sogar einen Astronauten auf der ISS gefangen."

Hast du dazu mehr Informationen? Denn das ist unglaublich.

Ja, zum größten Teil ist die ISS das einzige Ding, das groß genug ist, um mehr als eine Punktquelle zu beobachten, es sei denn, Sie haben ernsthafte Tracking-Hardware und ein riesiges Zielfernrohr. Das heißt, selbst als Punktquellen können Sie Raumfahrzeuge sehen, die sich der ISS nähern und sie verlassen. Es ist ein großartiger Anblick, in einer klaren Nacht dort herauszukommen und Raumschiffe herannahen zu sehen, und abfliegende Raumschiffe zu sehen ist ähnlich sichtbar, jedoch nur in begrenzten Bereichen, da sie landen / aufspritzen müssen.

Um ein bisschen tangential zu beginnen, ich vermisse Iridium-Fackeln wirklich und ich empfehle Ihnen, Celestrak oder das benutzerfreundlichere Heavens-Above auf verworfene Etappen von GTO-Starts zu überprüfen, idealerweise mit Perigäum in Ihrer Nähe. Weltraumschrott, der beim Wiedereintritt verbrennt, ist eine spektakuläre Lichtshow. Chinesische und russische Trümmer sind eher sichtbar, da sie aus höheren Breitengraden starten, aber alles, was unter 200 km liegt, wenn es über Ihr Gebiet fährt, ist es wert, ein Auge darauf zu haben.

Sie können die ISS mit bloßem Auge sehen – es gibt alle möglichen Apps und Websites, die Ihnen sagen, wann sie über Ihnen vorbeifliegt. Es sieht aus wie ein heller, sich schnell bewegender Stern.

Wenn ein Raumschiff an die ISS andockt, kann man dies manchmal auch mit bloßem Auge sehen, während es hinter der ISS herfährt.

Wenn Sie die ISS durch ein Teleskop betrachten möchten, benötigen Sie eine hochwertige motorisierte Montierung - einige Leute konnten Fotos von der ISS machen, die ihre Form zeigt, aber das ist sehr schwierig. Erwarten Sie keine kristallklaren Ansichten - bestenfalls ist es ein H-förmiger Klecks.

Mit einem Hinterhofteleskop könnte man nie eine Raumsonde auf dem Mars landen sehen.

Ich empfehle Ihnen, zu r/telesscopes zu gehen, wenn Sie eine gute Beratung beim Kauf von Ausrüstung wünschen.

In Bezug auf die Geschichte - Amateurfunkenthusiasten hören Raumschiffe so lange, wie wir sie starten. One way that we can verify the moon landings happened is though the many people that listened to the radio signals coming from the moon. More recently, people have managed to talk to crew on the ISS!

So, here is my trick to tracking the ISS with a Dob.

You need a dob that one person can operate through the finder scope while another person looks though the eyepiece. Make sure the reticle in the finder is well aligned, so when the ISS passes over the operator can keep the scope aligned.

I used to do this at star parties on a 6inch dob.

This would actually work great for me because it's unlikely I will be alone most of the time. I was wondering if this would be possible so I'm glad to hear it has been done. Was it disorientating at all?

1-3, definitely not 4. Please don’t look at the sun.

The ISS is visible from any given location every couple of months and then regularly for about 10 days or so. You are unfortunate in that up to a couple of weeks ago it was passing over Europe regularly. I am in Ireland and I saw it a good few times during that period, and I have often seen it before. When it does pass over, it takes a few minutes to pass overhead, and is unmistakable. It is very bright, moving steadily west to east and fading as it stops reflecting the sunlight. There are no flashing lights, so you know it is not a plane or helicopter. Some passes are better than others. During daylight you won't see it, and if it is not at the right height or too late into the night, it is not great either. Not too long after sunset is good, as the sun has not gone too far below the horizon. It takes roughly about 90 minutes for it to do a full orbit, so after seeing it once, you might see it again later, though the two passes might not be of the same standard. Various sites will show where it is and when it is passing over you. Heavens Above is a good one for example. It will show you lots of others. Just last night I was out looking and saw a load of Starlinks passing over.

The Lyrids meteor shower peaks on Tuesday night, so there will be chances all week to see meteors. It is not a one night show, as the media often portrays meteor showers to be. Tuesday is just the peak. I saw one last night. Go out any clear night this week and have a look and you may be lucky. You just need time and patience and a little luck. You should see plenty of satellites too.


Warp Drive May Be More Feasible Than Thought, Scientists Say

HOUSTON — A warp drive to achieve faster-than-light travel — a concept popularized in television's Star Trek — may not be as unrealistic as once thought, scientists say.

A warp drive would manipulate space-time itself to move a starship, taking advantage of a loophole in the laws of physics that prevent anything from moving faster than light. A concept for a real-life warp drive was suggested in 1994 by Mexican physicist Miguel Alcubierre however, subsequent calculations found that such a device would require prohibitive amounts of energy.

Now physicists say that adjustments can be made to the proposed warp drive that would enable it to run on significantly less energy, potentially bringing the idea back from the realm of science fiction into science.

"There is hope," Harold "Sonny" White of NASA's Johnson Space Center said here Friday (Sept. 14) at the 100 Year Starship Symposium, a meeting to discuss the challenges of interstellar spaceflight.

Warping space-time

An Alcubierre warp drive would involve a football-shape spacecraft attached to a large ring encircling it. This ring, potentially made of exotic matter, would cause space-time to warp around the starship, creating a region of contracted space in front of it and expanded space behind. [Star Trek's Warp Drive: Are We There Yet? | Video]

Meanwhile, the starship itself would stay inside a bubble of flat space-time that wasn't being warped at all.

"Everything within space is restricted by the speed of light," explained Richard Obousy, president of Icarus Interstellar, a non-profit group of scientists and engineers devoted to pursuing interstellar spaceflight. "But the really cool thing is space-time, the fabric of space, is not limited by the speed of light."

With this concept, the spacecraft would be able to achieve an effective speed of about 10 times the speed of light, all without breaking the cosmic speed limit.

The only problem is, previous studies estimated the warp drive would require a minimum amount of energy about equal to the mass-energy of the planet Jupiter.

But recently White calculated what would happen if the shape of the ring encircling the spacecraft was adjusted into more of a rounded donut, as opposed to a flat ring. He found in that case, the warp drive could be powered by a mass about the size of a spacecraft like the Voyager 1 probe NASA launched in 1977.

Furthermore, if the intensity of the space warps can be oscillated over time, the energy required is reduced even more, White found.

"The findings I presented today change it from impractical to plausible and worth further investigation," White told SPACE.com. "The additional energy reduction realized by oscillating the bubble intensity is an interesting conjecture that we will enjoy looking at in the lab."

Laboratory tests

White and his colleagues have begun experimenting with a mini version of the warp drive in their laboratory.

They set up what they call the White-Juday Warp Field Interferometer at the Johnson Space Center, essentially creating a laser interferometer that instigates micro versions of space-time warps.

"We're trying to see if we can generate a very tiny instance of this in a tabletop experiment, to try to perturb space-time by one part in 10 million," White said.

He called the project a "humble experiment" compared to what would be needed for a real warp drive, but said it represents a promising first step.

And other scientists stressed that even outlandish-sounding ideas, such as the warp drive, need to be considered if humanity is serious about traveling to other stars.

"If we're ever going to become a true spacefaring civilization, we're going to have to think outside the box a little bit, we're going to have to be a little bit audacious," Obousy said.