Archiv Show In diesem Monat zeigen sich die drei mittleren Planeten wunderschön am Abendhimmel. Den rötlichen Mars sehen Sie am südwestlichen Firmament der hellere Saturn steht hoch am Himmel und der noch hellere Jupiter schmückt das Himmelszelt im Südosten.
Diese drei Planeten bilden die mittlere Gruppe der Sonnentrabanten. Von den insgesamt neun Planeten belegen sie im Abstand zur Sonne Platz vier, fünf und sechs. Von ihnen ist Mars der Sonne am nächsten. Er ist der letzte der "erdähnlichen" Planeten, die wie unsere Erde größtenteils aus Gestein bestehen. Jupiter und Saturn sind die ersten Gasplaneten, bei denen ein relativ kleiner Gesteinskern von einer dicken Gashülle umgeben ist. Mit einem Durchmesser von knapp 144 000 Kilometern ist Jupiter etwa zwanzig mal größer als Mars. Saturns Durchmesser liegt nur ca. 23 000 Kilometer unter dem des Riesenplaneten. Die Differenzen in Größe und Masse der Planeten haben sehr unterschiedliche Auswirkungen auf die Schwerkraftsverhältnisse, die an der Oberfläche herrschen. Wenn Sie beispielsweise hier auf der Erde ein Gewicht von 70 Kilo haben, wiegen Sie auf dem Mars nur 3/8 davon also gut 26 Kilo. Jupiter und Saturn haben keine festen Oberflächen. Planetenwissenschaftler definierten daher eine fiktive Oberfläche, wo der atmosphärische Druck dem Druck auf Meereshöhe hier auf der Erde gleicht. Auf dem Niveau ist Saturns Schwerkraft nur wenig stärker als die auf der Erde. Dagegen ist die Schwerkraft auf Jupiter etwa zweieinhalb mal so hoch wie bei uns. Ein Mensch mit einem Gewicht von 70 Kilo würde auf dem Jupiter demnach 175 Kilo wiegen. Die Anziehungskraft auf dem Mars beträgt etwa 1/3 der entsprechenden Kraft auf der Erde. Das verwundert viele, denn der Mars hat 1/9 der Masse der Erde. Aber die Kraft auf einem Planeten ändert sich bekanntlich auch mit dem Durchmesser. Wie ist das also nun genau, mit der Gewichtskraft und den Planeten? Dazu müssen Sie sich mit den Erkenntnissen des Physikers Newton beschäftigen: Das liegt daran, dass die Erde nicht nur mehr Masse hat, sondern auch größer ist. Auf jeden Fall können Sie davon ausgehen, dass ein Mensch auf dem Mars etwa dreimal so hoch springen kann wie auf der Erde. Wie hilfreich finden Sie diesen Artikel? Montag, 02. November 2015 (Foto: GAMMA/NASA) Die Besiedlung des Mars scheint für manche nur ein Frage der Zeit. Doch wie wirkt sich die geringe Schwerkraft auf den Körper des Menschen aus? Forscher glauben an sichtbare Veränderungen - die eine Rückkehr zur Erde unmöglich machen. Wenn über die Reisen zum Mars nachgedacht wird, träumen die Menschen bereits von einer Kolonialisierung des Roten Planeten. Doch noch wenig bedacht wurde bei diesen Visionen, wie sich das Wohnen auf dem fremden Planeten auf den menschlichen Körper auswirken würde. Denn der Mars ist zwar in vieler Hinsicht der Erde sehr ähnlich. Dort gibt es Tageszeiten, wechselndes Wetter und sogar Jahreszeiten - aber auch einen ganz bedeutenden Unterschied: Die Gravitation auf dem Mars beträgt nur 38 Prozent der unseres Heimatplaneten. Und das könnte den Menschen nachhaltig beeinflussen.
... Behausungen für die erste Raumschiffbesatzung zu entwerfen. Es gab allerdings einige Vorgaben: Die Unterkunft soll vier Menschen beherbergen können, 90 Quadratmeter groß sein und neben Wohn- und Schlafbereichen auch Platz für Küche und Bad bieten. Am wichtigsten aber ist, ...(Foto: NASA) ... dass es möglich sein muss, das Haus größtenteils mit einem 3D-Drucker zu errichten. Schließlich sollen die ersten Marsbewohner direkt bei ihrer Ankunft einziehen können. 165 Teams nahmen an dem Wettbewerb teil; die Nasa prämierte die 30 besten Entwürfe. Dazu gehört ...(Foto: NASA) ... zum Beispiel diese Behausung, die den Titel "Keimwurzel" trägt. Vorgefertigte, faltbare Hüllen klappen sich hier aus der Landekapsel, die später Arbeits- und Wohnbereich miteinander verbindet. Darum herum entsteht eine zementartige Schale aus dem 3D-Drucker, der dafür Marsmaterialien verwendet. Das Haus ist modular aufgebaut und kann stetig erweitert werden.(Foto: PARALLAX/NASA) Ein völlig anderes Design: die "Kegel des Mars". Sie beherbergen neben Wohnräumen und Esszimmer auch ein Gesundheitszentrum und einen Sportbereich. Und natürlich kommen sie aus dem 3D-Drucker. Die Kegelform soll verhindern, dass sich Schnee auf Dächern und Wänden sammelt.(Foto: 3D Fabrication Technology (3DFABTECH)/NASA) Dieses Haus macht sich das Eis auf dem Mars zunutze und bohrt sich dort tief hinein. Der Vorteil: Die ersten Marsbewohner kämen leicht an Wasser.(Foto: Team Staye/NASA) Die Entwürfe fallen höchst unterschiedlich aus. Haben die einen Mars-Häuser Ecken und Kanten, setzen andere ...(Foto: SPACE IS MORE/NASA) ... auf runde Formen, die sich in den Untergrund graben oder ...(Foto: WSU 3D Printing Research Team/NASA) ... vorhandene Krater als Standort nutzen. Auch die ...(Foto: Tridom/NASA) ... Materialien sind verschieden. In diesem Entwurf ist Regolith der Baustoff, mit dem der 3D-Drucker arbeitet. Regolith ist das auf der Mars-Oberfläche vorherrschende Lockermaterial.(Foto: NBVS/NASA) Dieses Haus hingegen setzt sich unter anderem aus Metallpuder und Aluminiumoxynitrid zusammen, einem glasartigen Stoff.(Foto: Mars Hab N1/NASA) Ganz ähnlich sieht diese Unterkunft aus. Sie allerdings soll aus dem eisenreichen Mars-Sand gedruckt werden.(Foto: IRONLIGHT/NASA) Während manche Entwürfe auf einzelne, aber durchaus reproduzierbare Gebäude setzen, ...(Foto: A Architecture/NASA) ... arbeiten andere von vornherein modular.(Foto: ImMoDe/NASA) Diese Behausung wird - so ist es gedacht - von mehreren Robotern noch vor der Ankunft der ersten Menschen zusammengebaut. Die Materialien dafür müssen zum Teil von der Erde auf den Roten Planeten gebracht werden.(Foto: MASS/NASA) Manche Entwürfe sind eingeschossig, andere ...(Foto: A.R.C.H./NASA) ... anderthalbgeschossig, wieder andere ...(Foto: Red House/NASA) ... nutzen mehrere Etagen - sei es in die Höhe oder ...(Foto: Team Neiro/NASA) ... in die Tiefe.(Foto: RedWorks/NASA) Kuppelartige Gebäude sind unter den Entwürfen ...(Foto: N.E.S.T./NASA) ... recht häufig. Hier scheint ...(Foto: SICSA/NASA) ... die Form des Planeten selbst ...(Foto: Martian Domes/NASA) ... Pate zu stehen.(Foto: MP1-S7/NASA) Auch als Grundriss ist das Kreisrunde ...(Foto: Digital Structures/NASA) ... beliebt bei den Teams, die am Wettbewerb teilgenommen haben. Manchmal aber ...(Foto: Rustem Baishev/NASA) ... ist es nur die äußere Hülle, die auf Ecken verzichtet. Dieser Entwurf wurde für die beste Platznutzung ausgezeichnet. Er orientiert sich - sagen die Macher - an römischen Vorbildern.(Foto: CTLGroup Mars/NASA) Hier fühlte sich das Architektenteam wohl eher von Mayatempeln oder Pyramiden inspiriert. Das Gebäude heißt "The Martian Vault", was man sowohl mit Mars-Gewölbe als auch mit -Gruft übersetzen kann. Es soll nach und nach modular wachsen - ganz wie die Internationale Raumstation, sagen die Designer.(Foto: Tomasz Dzieduszynski/NASA) Doch auch Wohnstrukturen in außergewöhnlicher, unregelmäßiger Form sind unter den 30 besten Vorschlägen.(Foto: Mars Terrain Intelligence Collaborative/NASA) Für dieses Haus kommt der 3D-Drucker ausschließlich mit auf dem Mars vorhandenen Materialien aus. Das Design fügt sich - so ist es beabsichtigt - in die unterschiedlichsten Umgebungen ein. Die Jury hob diesen Entwurf lobend hervor. Damit kommen wir zu den drei Finalisten des Wettbewerbs, zu denen also, die mit einer höheren Prämie belohnt wurden.(Foto: LeeLabs/NASA) Nah dran war diese Konstruktion; ein Gebäude, das aus Polymeren und hoch belastbaren Verbundstoffen errichtet werden soll. Auch das auf dem Mars vorkommende Vulkangestein Basalt ist integriert. Schließlich war es aber doch ...(Foto: Hybrid Composites/NASA) ... der Entwurf vom Team LavaHive , das von der Nasa mit dem dritten Platz belohnt wurde. Lava bzw. Basalt und Regolith stehen hier als Baustoffe im Vordergrund. Es sind Mars-Rover, die das Gebäude erstellen und zusammensetzen.(Foto: LavaHive/NASA) Platz 2 ging an das Team Gamma. Dieses Haus, ebenfalls aus Rigolith, erinnert in seiner Form an eine Krake. Die Ausgestaltung im Innern ist flexibel, ebenso wie die modulare Zusammensetzung. Und nun zum Gewinner des Wettbewerbs: Es ist ...(Foto: GAMMA/NASA) ... das "Ice House". Das Team SEArch/Clouds Architecture Office wollte eine Umgebung schaffen, in der der Mensch nicht nur überleben, sondern gedeihen kann. Das Haus hat eine fünf Zentimeter dicke Eis-Hülle, durch die Licht ins Innere fällt. Fenster sorgen für ...(Foto: SEArch/Clouds Architecture Office/NASA) ... eine gute Aussicht, Pflanzen in Gewächshäusern begrünen den Lebensraum. Platz 1, entschied die Nasa. Doch ob so tatsächlich die ersten Marsmenschen wohnen werden, ist noch lange nicht entschieden. (asc)(Foto: Screenshot/www.marsicehouse.com) 16.10.2015 Wissen Unterkünfte aus dem 3D-Drucker Wohnungen auf dem Mars: die ersten Entwürfe Die Reise zum Mars nimmt immer konkretere Formen an. Die Nasa sucht bereits nach Landeplätzen. Gleichzeitig gibt es private Initiativen wie "Mars One", bei der Menschen mit einem "One Way Ticket" zu unserem roten Nachbarn geschickt werden sollen. Letzteres würde eine Kolonisation über mehrere Generationen unausweichlich machen. Aber was passiert mit dem Menschen und seinem Körper auf dem Mars? "Die Menschen werden sich körperlich sehr schnell verändern, da die Gravitation auf dem Mars geringer ist", sagte der britische Astronom Chris Impey von der University of Arizona jüngst in einem Interview. "Ihre Körper werden sich bereits zu ihrer Lebenszeit verändern. Und wenn sie später Kinder und Enkel bekommen, werden diese sich noch schneller verändern." Bereits die Reise zum Mars schwächtAls erste Belastungsprobe stünde die Reise selbst an. Dank der ISS-Missionen weiß man bereits, wie sich völlige Schwerelosigkeit auf den menschlichen Körper auswirkt. So wurde als sichtbarstes Zeichen ein Schwund von Muskeln und Knochen festgestellt. Dies macht sich vor allem bei auf die Erde zurückkehrenden Raumfahrern bemerkbar. Sie haben anfangs Schwierigkeiten, sich an die Erd-Gravitation zu gewöhnen, sich aufrecht zu halten und zu gehen. Nach und nach regenerieren sich ihre Muskeln und Knochen aber vollständig. Auf dem Mars wären die Umstände weniger günstig: Wenn Menschen nach einem monatelangen Flug dort geschwächt ankommen, würde es ihnen aufgrund der schwächeren Gravitation zwar schneller wieder möglich sein, aufrecht zu gehen. Gleichzeitig bietet die geringere Mars-Schwerkraft kein so gutes Aufbautraining wie die der Erde. Unter diesen Umständen würden Mars-Kolonialisten wohl nicht zu alter Stärke zurückkehren. Allerdings wird davon ausgegangen, dass sich aufgrund der geringeren Gravitation des Mars die Wirbelsäule ausdehnen würde – von der Erde angereiste Menschen wären auf dem Mars letztendlich ein paar Zentimeter größer. Aber nehmen wir an, die neuen Marsbewohner würden sich dauerhaft auf dem Nachbarplaneten niederlassen – und sogar Kinder bekommen. Würde sich der menschliche Körper über Generationen unter dem Einfluss einer geringeren Gravitation verändern? Wissenschaftliche Erkenntnisse dazu gibt es bisher nicht. Doch die Nasa hat Überlegungen dazu angestellt, wie sich ein menschliches Baby im All, unter kaum vorhandener Gravitation, entwickeln könnte – ein Szenario, das auch Aufschlüsse über die mögliche körperliche Entwicklung auf dem Mars geben könnte. Schmale Füße, dicke SchädeldeckeFest steht, dass die Gravitation bei der Entwicklung des menschlichen Körpers eine wichtige Kraft ist. Auf mikroskopischer Ebene etwa passt sich das Gewebe unserer Knochen ständig an, um der Belastung durch die Schwerkraft Herr zu werden. Verringert sich der Einfluss der Gravitation – wie etwa im All oder auf dem Mars -, wachsen die Knochen eines Kindes über die Jahre nicht zu langen, dünnen Erwachsenenknochen wie bei Erdbewohnern heran, vermutet man bei der Nasa. Auch seien die Knochen womöglich dünner und anfälliger für Brüche. Die Schädeldecke eines auf dem Mars geborenen Kindes hingegen könnte sich dicker und stabiler entwickeln - zumindest wäre dies unter der vollkommenden Abwesenheit von Gravitation der Fall. Denn da es das Herz leichter hat, Flüssigkeit durch den Körper zu pumpen, könnte der Druck im Kopf zunehmen – was wiederum die Schädelknochen zu verstärktem Wachstum animieren dürfte. Auch die Füße entwickeln sich unter dem Einfluss geringerer Gravitation wahrscheinlich weniger stabil als auf der Erde. Zudem wären Muskeln womöglich dünner und schwächer - darunter auch der Herzmuskel. Letzteres könnte den Effekt mit dem dicken Schädel möglicherweise auch wieder ausgleichen. Rückkehr zur Erde könnte tödlich endenDer Anthropologe Cameron Smith von der Portland State University fasste das mögliche Aussehen künftiger Mars-Generationen einmal in einem Interview zusammen: "Wir würden wahrscheinlich eine leichtere und schlankere Statur sehen." Allerdings müssten die Bedingungen auf dem Mars nicht unbedingt von Nachteil für die Bewohner sein - weniger Gravitation könne auch gesündere Körper hervorbringen, da diese nicht so viel Muskelmasse mit sich herumschleppen müssten. Dadurch würden die Menschen für ihre Körper auch weniger Energie benötigen, was mit Blick auf die evolutionäre Entwicklung ein "selektiver Vorteil" sei. "Vielleicht haben sie mehr Nachkommen", mutmaßt Smith über die Marsbewohner. Problematisch für die Mars-Kolonisatoren wird es erst, sollten sie nach einigen Generationen zur Erde zurückkehren. Die dort fast dreimal so starke Gravitation würde es ihren schwächeren Herzen unmöglich machen, ihre Gehirne mit ausreichend Blut zu versorgen. Weder Knochen, Wirbelsäule noch Muskeln dieser Mars-Bewohner wären der irdischen Schwerkraft gewachsen. Vermutlich würden sie, von der Erdanziehung überwältigt, einfach zusammenbrechen und sterben. Damit steht eines fest: Vor einer Invasion und Unterjochung durch Mars-Menschen brauchen wir uns nicht zu fürchten. |