Die Einheit Lichtjahr wird in der Astronomie vor allem dann benutzt, wenn ein Thema für die Öffentlichkeit verständlich erklärt werden soll. In der Wissenschaft und Raumfahrt werden andere Einheiten bevorzugt. Show Dazu zählt zum Beispiel die Astronomische Einheit, die meist als AE abgekürzt wird. Sie ist deutlich kleiner als ein Lichtjahr und wird nur für Entfernungen innerhalb des Sonnensystems verwendet. Eine Astronomische Einheit entspricht 149,6 · 106 Kilometern, also dem durchschnittlichen Abstand zwischen Erde und Sonne. Für große Entfernungen verwenden Astronomen die Einheit Parsec, die für Parallaxensekunde (engl. parallax second) steht. Sie wird aus der scheinbaren Verschiebung berechnet, die bei vergleichsweise nahen Sternen vor dem unbeweglichen Sternenhintergrund zu beobachten ist. Die Verschiebung tritt auf, weil die Erde um die Sonne kreist und wir den Himmel somit aus immer wechselnden Winkeln betrachten. Ein Parsec entspricht einer Entfernung von 30,86 ∙ 1012 Kilometern. Der Ausflug ins All hat dich neugierig gemacht? Sieh dir als nächstes unser Video über das Universum an, um mehr spannende Einblicke in seine scheinbar unendlichen Weiten zu bekommen. 
Der Stern bzw. der Planet ist bekanntermaßen 4,2 Lichtjahre entfernt. Mal angenommen, unsere Technik würde es in naher Zukunft schaffen ein bemanntes Raumschiff auf 20.000 km/s zu beschleunigen. Wie lange würde dann die Reise von "Erde zu Proxima Centauri B" dauern? 4 Lichtjahre sind um die 37 Billionen Kilometer weit. Wir fliegen 20.000 km/s {umgerechnet 630 Milliarden Kilometer in einem Jahr. 630 Milliarden km × 60 (in dem Fall -> Jahre) ergeben 37 Billionen Kilometer}. Heißt es also, die Reise würde 60 Jahre dauern? Vorausgesetzt ich habe richtig gerechnet ;D die Zahlen sind jetzt nicht genau. Sollte nur eine grobe Rechnung sein. Falls Ihr noch was zum heutigen Stand der Technik (bezüglich der Höchstgeschwindigkeiten von Raumfahrzeugen) sagen könnt, wäre ich Euch sehr dankbar. Das würde mich nämlich sehr interessieren. Freue mich auf alle hilfreichen Antworten. Danke ;-)
20000 km/s sind ja schon echt in Ordnung, aber die werden mit großer Sicherheit nicht gleich am Anfang erreicht werden. Nehmen wir einmal an, dass das Raumschiff mit 1g (9,81 m/s^2) beschleunigt. In diesm Fall braucht das Raumschiff etwa 23,6 Tage, um diese Gescgwindigkeit zu erreichen. Allerdings sind die Antriebe, welche die höheren Geschwindigkeiten erlauben nur eher zu recht geringen Beschleunigungen fähig.
1 Lichtjahr ≈ 9,461 * 10^12 km 4,2 Lichtjahre ≈ 3,97362 × 10^13 km 3,97362 × 10^13 km / (20000 km / s) = 1,98681 * 10 ^ 9 s 1 Jahr = 3,1536 * 10 ^ 7 s 1,98681 * 10 ^ 9 s / 3,1536 * 10 ^ 7 s ≈ 63 Jahre
Die Rechnung stimmt schon, ist aber umständlich. Einfacher wäre es Lichtgeschwindigkeit/20.000 * 4,2 Wenn wir die Konstante Lichtg. annehmen (300.000 km/s), so ergibt 300.000:20000 = 15 das dann mal 4,2 sind rund 63 Jahre. Es ist also unmöglich, dorthin zu reisen, auch wenn 20.000 km/sek. erreicht werden könnten. Das liegt daran, das Astronauten mit 60 schon in Rente gehen. Erst wenn das Rentenalter für Astronauten heraufgesetzt wird, wäre ein solches Unterfangen denkbar. (die Bundesregierung möchte ja die Rente mit 67 durchsetzen, es wird jedoch gemunkelt, daß das Rentenalter aufgrund der europäischen Harmonisierung auf 95 angehoben werden soll)
Topnutzer im Thema Physik
Naja die rechnung dürfte stimmen, aus technischer sicht ist es aber unmöglich, momentan sind wir auf raketen angewiesen, die durch chemische energie schub erzeugen, die kraftstoffmenge wäre nicht zu bewältigen, um eine solche reise machen zu können, zudem hat der mensch eine begrenzte lebensdauer! Mit warp antrieb wäre es besser, die gleichungen dafür stehen schon, jetzt ist es eine frage von der technischen umsetzung :) dazu gibt es ganz nette dokus bei YT! Lg
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Hab ein naturwissenschaftliches Studium..
Warum sind Sonne, Mond und unsere Planeten keine Fixsterne? Für ein Physikreferat! Was ich bis jetzt herausgefunden habe: Fixsterne erzeugen Licht, während die Planeten dagegen kalte, feste Körper sind, die um die Sonne kreisen und von ihr beleuchtet werden.
Deshalb leuchten sie immer ruhig und fest, Fixsterne jedoch flimmern, vor allem am Horizont, oft sehr stark.
Die Fixsterne sind Lichtjahre, also Billionen Kilometer, von uns entfernt - Planeten kommen der Erde viel näher; ihre Entfernung zählt nur noch Millionen und Milliarden Kilometer.
Planeten werden auch Wandersterne genannt, denn im Gegensatz zu Fixsternen stehen diese nicht fest am Himmel, denn weil sie um die Sonne laufen, verändert sich ihre Stellung auch von der Erde aus gesehen ständig.
Die Sonne ist heller als die Fixsterne. Tagsüber leuchtet die so stark, dass die Sterne nicht mehr sichtbar sind. Erst in der Nacht, wenn die Erde die Strahlen der Sonne verdeckt, kann man die schwächer leuchtenden Sterne sehen. So könnte es auf der neuen Erde Proxima b aussehen. Bild: ESO/M. Kornmesser/Handout via Reuters Schon sein Name klingt verheissungsvoll: «Proxima b» heisst der neuentdeckte erdähnliche Planet, der in unserem Nachbarsystem den Stern Proxima Centauri umkreist, einen sogenannten Roten Zwerg. «Proximus» ist Latein und bedeutet: «der Nächste», «ganz nahe». Tatsächlich ist Proxima Centauri nur 4,24 Lichtjahre – das sind rund 40 Billionen Kilometer – von unserer Sonne entfernt. Keine andere Sonne befindet sich näher an der Erde; der Exoplanet Proxima b ist damit unser nächster Nachbar im All. In kosmischen Massstäben sind 4,24 Lichtjahre ein Katzensprung: Wäre die Milchstrasse so gross wie die Stadt Zürich, läge zwischen den beiden benachbarten Sonnen nur eine Distanz von einem guten halben Meter. Proxima b umkreist die Sonne Proxima Centauri, ein Roter Zwerg im Centauri-System. ESO/M. Kornmesser/Handout via ReutersBild: Kein Wunder sprechen nicht nur die Astronomen von einer sensationellen Entdeckung. Bisher entdeckte Exoplaneten befanden sich meist in unfassbarer Entfernung von unserem Sonnensystem, zudem handelte es sich überwiegend um unwirtliche Gasplaneten. 40'000 Jahre nur für den HinflugNicht so der neuentdeckte Nachbar: Proxima b weist nicht nur eine angenehme Grösse auf – etwa das 1,3-fache der Erdmasse –, er umkreist auch sein Zentralgestirn in der sogenannten habitablen Zone. Sollte es Wasser auf dem Exoplaneten geben, würde es dauerhaft in flüssiger Form vorliegen, was eine Voraussetzung für erdähnliches Leben ist. Proxima b ist damit der heisseste Kandidat für eine interstellare Reise. Leider stellt der Katzensprung von 4,24 Lichtjahren für unseren derzeitigen technischen Stand eine unüberwindliche Distanz dar; jedenfalls wenn man für das Erreichen des Ziels das Kriterium «innert nützlicher Frist» heranziehen will. Zum Vergleich: Der bisher einzige Himmelskörper, auf den Menschen tatsächlich ihren Fuss setzen konnten, ist der Mond. Und der ist nur gerade 1,5 Lichtsekunden entfernt. Raumsonde Voyager 1: Kein anderes von Menschen gemachtes Objekt ist bisher weiter ins All vorgestossen. Bild: AP NASA Auch das bisher einzige von Menschen geschaffene Objekt, das unser Sonnensystem verlassen hat, müsste noch eine ganze Weile weiterfliegen, bis es Proxima b erreichen würde: Die Raumsonde Voyager 1, gestartet am 5. September 1977, käme dort erst in rund 74'000 Jahren an. Und das, obwohl die Sonde mit beachtlichen 17 Kilometern pro Sekunde (km/s) durch den interstellaren Raum rast. Auch die derzeit maximal erreichbaren 30 km/s (108 000 km/h) würden die Reisezeit – wohlverstanden nur für den Hinflug – lediglich auf etwa 40'000 Jahre verkürzen. Mit konventionellen Konzepten, wie sie bei den Mondflügen zur Anwendung kamen, kommt man leider nicht sehr weit.
Künstlerische Darstellung eines Orion-Raumschiffs mit nuklearem Pulsantrieb. Die Nasa arbeitete in den 50er- und 60er-Jahren an dem Projekt. Bild: Nasa Sofern man auf die «Nutzlast Mensch» verzichtet, könnte die Reise jedoch wesentlich verkürzt werden. Zumindest wenn man dem berühmten britischen Physiker Stephen Hawking glaubt: Zusammen mit Facebook-Gründer Mark Zuckerberg unterstützt er das Projekt Breakthrough Starshot, das eine nur wenige Gramm schwere Raumsonde in nur 20 Jahren ins Centauri-System bringen will. Die Antriebstechnik dafür existiert vorerst nur in der Theorie: Die Raumsonde soll über ein riesiges Segel verfügen, auf das von der Erde aus leistungsstarke Laser zielen. Der Rückstoss der Photonen könnte eine solche Mini-Sonde innert zehn Minuten auf ein Viertel oder ein Fünftel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Diese enorme Geschwindigkeit würde aber spätestens bei der Ankunft im Orbit von Proxima b zum Problem, denn zum Abbremsen wären erneut riesige Energiemengen vonnöten. So könnte die Sonde wohl nur eine Fly-by-Mission ausführen und müsste nach ein paar schnell geknipsten Fotos weiter in die Tiefen des Weltalls rasen. Laser sollen das ultraleichte Segel auf einen Viertel der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Bild: EPA BREAKTHROUGH INITIATIVES Sobald man aber Menschen auf den fernen Exoplaneten bringen möchte, kommt man mit diesem Verfahren nicht zum Ziel. Sollte ein Astronaut zu Lebzeiten wenigstens den Hinflug schaffen, müsste sein Raumschiff mindestens zehn Prozent der Lichtgeschwindigkeit erreichen. Das ergäbe inklusive Beschleunigungs- und Bremsphase eine Reisezeit von mehr als 44 Jahren. Solche Geschwindigkeiten sind mit den gegenwärtigen technischen Mitteln nicht zu erreichen – vielleicht aber mit jetzt noch hypothetischen Fusions- oder Antimaterie-Antrieben. Noch weit hypothetischer sind Möglichkeiten der Fortbewegung, die jedem Science-Fiction-Fan bestens vertraut sind: Wurmloch oder Hyperraum. Oder – nun endgültig im Bereich der Fiktion – der charmante, aber etwas unzuverlässige Unendliche Unwahrscheinlichkeitsantrieb aus Douglas Adams' Per Anhalter durch die Galaxis. «Unendlicher Unwahrscheinlichkeitsdrive.»YouTube/daSiew Raumschiffe als KonservenSofern sich die Geschwindigkeit nicht entscheidend steigern lässt, müssten Reisewillige auf ganz andere Methoden zur Überwindung der enormen interstellaren Distanzen zurückgreifen. Zwei mögliche Lösungen für das Problem einer solchen Langzeitmission sind Generationen-Raumschiffe und «konservierte» Besatzungen auf Schläferschiffen. Die Crew eines solchen Schläferschiffs würde in einen Kryoschlaf – eine Art künstlichen Winterschlaf – versetzt, in dem die Lebensprozesse extrem verlangsamt ablaufen oder angehalten sind. Einmal am Ziel angekommen, wird die Besatzung reanimiert. Dieses Konzept ist in Science-Fiction-Filmen sehr beliebt. Das erste, was es nach dem Kryoschlaf zu tun gibt. Gif: itsokguys.com Generationen-Raumschiffe dagegen müssten eine eigene, autarke Welt darstellen; gewissermassen eine Erde im Miniformat. Die erste Generation der Astronauten würde an Bord gehen, um sich dort fortzupflanzen. Und ohne Aussicht darauf, das Schiff jemals wieder lebend zu verlassen. Eines der Hauptprobleme wäre dabei, das ökologische Gleichgewicht an Bord zu bewahren. Bei extremen Langzeitmissionen über tausende von Jahren hinweg müsste auch damit gerechnet werden, dass die auf dem Schiff lebenden Menschen allmählich das Ziel aus den Augen verlieren und sich komplett an ein Leben auf dem Schiff anpassen würden. Generationen-Raumschiffe müssten sehr gross sein. Bild: msnlv.com Wie enorm ein Zeitraum von 40'000 Jahren ist, wird einem vielleicht klar, wenn man so weit in die Vergangenheit zurückblickt: Ungefähr vor 40'000 Jahren starb der Neandertaler aus. Es ist daher durchaus vorstellbar, dass die Besatzung eines Generationenschiffs mit der Zeit vergessen würde, dass sie auf einem Raumschiff lebt und dieses für die ganze Welt hält. Wie gross ist das All, wie klein sind wir: Der «Galaxy-Song» aus dem Monty-Python-Film «Der Sinn des Lebens» (1983). YouTube/Monty Python Bleiben wir vorerst in unserem Sonnensystem! Wie gut kennst du es? |
Wie lange braucht das Licht von Proxima Centauri zur Erde
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