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Fragen und Antworten

Immer wieder erreichen uns Fragen von Schülern, Lehrern und anderen Menschen, die an Raumfahrt und Astronomie interessiert sind. Wir beantworten diese Fragen gern oder reichen sie an unsere Spezialisten im Institut weiter.
Manche Frage werden immer wieder einmal gestellt, und sicher interessieren sich auch andere für die Antworten. Daher wollen wir hier die Fragen und Antworten sammeln und allen unseren Besuchern präsentieren.
 
 
Stimmt es eigentlich, dass man vom Mond aus nur die Erde sehen kann und keine anderen Sterne oder Planeten?
Wenn ja, gibt es dafür eine Erklärung oder Theorie?


Vor ein paar Tagen bekam ich eine ähnliche Frage, nämlich nach Bildern, die von den Apollo-Astronauten vom Mond aus aufgenommen worden sind und auf denen die Erde mit Sternhimmel zu sehen sein sollte. Solche Bilder gibt es meines Wissens nicht, und dies aus einem bestimmten Grund.
Sie haben sicher schon einmal Bilder gesehen, auf denen etwa eine sehr helle sonnenbeschienene Hauswand und darin ein Eingang, eine offene Tür, zu sehen ist. Wenn Sie die Belichtung nach der hellen Wand richten, dann ist diese ordentlich zu sehen, der schattige Eingang aber schwarz. Machen Sie es umgekehrt und stellen die Belichtung auf den dunklen Eingang ein, ist alles andere hoffnungslos überbelichtet.
Ein ähnliches Problem haben die Astronomen, wenn sie in einer Vollmondnacht Sterne in der Nähe des Mondes beobachten wollen - das geht eigentlich gar nicht, weil der so viel hellere Mond alles in seiner Nähe überstrahlt.
Wenn Sie jetzt vom Mond aus den Sternhimmel fotografieren, dann geht das durchaus, nur dürfen Sie nicht die - im Vergleich zum Vollmond noch viel hellere - Erde mit auf dem Bild haben. Außerdem müssen Sie natürlich etwas länger belichten, einige Sekunden, und die Kamera sollte auf einem Stativ stehen. Die Astronauten auf dem Mond haben zumeist sich, ihre Umgebung, die Landefähre und auch mal die Erde fotografiert - alles sehr helle Objekte, wenn man sie mit den Sternen vergleicht. Die sind dann natürlich nicht zu sehen, sie sind einfach nicht hell genug.
 
 
In der Einleitung zum Marskapitel steht, dass "..er nur ein Achtel so groß wie die Erdkugel [..]" sei.
Wenn die Erde einen Radius von 6371 km hat und der Mars einen von 3396 km, dann wäre letzterer ungefähr halb so groß wie die Erde.
Was stimmt denn nun?


Tja, dann muss ich mal den Text meiner Kollegin interpretieren...
Also, natürlich hat der Mars ungefähr den halben Radius der Erdkugel, also auch ungefähr den halbe Durchmesser, aber:
"nur ein Achtel so groß" meint die Größe als Körper, also das Volumen, und da stimmt es näherungsweise, denn das Volumen errechnet sich zu
 
     4/3 π r3
 
und 1/2 zur dritten Potenz ist ein Achtel.
Also, wenn wir den Durchmesser betrachten, ist der Faktor 1/2 schon richtig, beim Volumen ist es dagegen 1/8.
 
 
Ich hab' mich schon häufig gefragt, wie schnell die Eigenrotation der Erde ist. Habe dann einfach den Erdumfang durch 24 std. geteilt, das Ergebnis war 1666,6666 km/h.
Ein Freund meinte, so einfach ginge das nun aber nicht.


Die Frage ist nicht uninteressant: Wie schnell rotiert die Erde?
Man kann sie allerdings nicht kurz und knapp beantworten, weil die Rotationsgeschwindigkeit auf zweierlei Weise bestimmt werden kann.
Grundsätzlich kann man erstmal nur eine Winkelgeschwindigkeit angeben, dh. um wie viel Grad dreht sich der Körper in einer bestimmten Zeit?
Das ist bei der Erde einfach zu sagen. Wir nehmen mal an, sie dreht sich in genau 24 Stunden einmal um sich selbst (360°), dann sind das pro Stunde 15°.
Zweitens kann man natürlich auch ausrechnen, wie schnell sich ein Punkt auf der Erdoberfläche für einen Betrachter außerhalb der Erde bewegt. Jetzt kommt aber ins Spiel, wie weit dieser Punkt von der Drehachse entfernt ist. Je weiter wir uns von der Drehachse entfernt befinden, desto größer ist der Weg, den wir in einer bestimmten Zeit zurücklegen, und desto größer ist auch unsere Geschwindigkeit.
Befinden wir uns am Äquator, dann ist die angegebene Rechnung nicht zu beanstanden. Der Umfang dort ist ca. 40.077 km, das entspricht dann einer Geschwindigkeit von ca. 1670 km/h.
So schnell müsste ein Flugzeug fliegen, etwa 1,3-fache Schallgeschwindigkeit, dann könnten die Passagiere einen immerwährenden Sonnenuntergang erleben.
Etwas anders sieht es aus, wenn wir mal Berlin nehmen (das ist der Standort unserer Bildbibliothek). Wollen wir herausbekommen, wie schnell wir uns in Berlin für einen außenstehenden Betrachter bewegen, dann müssen wir erstmal feststellen, wie weit wir von der Drehachse entfernt sind.
Dazu habe ich eine Skizze angefertigt. Wenn wir die geographische Breite unseres Standortes kennen, können wir relativ leicht den Radius r1 ausrechnen.
Unsere Breite sei α, das ist der Winkel zwischen Radius am Äquator und dem Strahl vom Erdmittelpunkt zu uns. Der gleiche Winkel α liegt zwischen diesem Strahl und unserem Radius r1 (Gegenwinkel an geschnittenen Parallelen sind gleich groß).
Unser Radius r1 ergibt sich nun aus
 
cos α = r1/r0
 
wonach
r1 = r0 * cos α
 
cos α ist ungefähr 0,60876, danach ergibt sich
 
r1 = 6378 * 0,60876
r1 = 3882 km
 
Daraus können wir einen Umfang von ca. 24.390 km errechnen und eine Geschwindigkeit von ca. 1016 km/h.
Das ist also schon eine ganze Menge weniger als am Äquator, aber auch noch mehr als die meisten Passagierflugzeuge im Reiseverkehr fliegen.
 
 
Zitat aus einer Mail:
"Ich beobachte einen Feuerschweif, welcher sich von Ost nach West in Richtung Erdoberfläche bewegte. Die Geschwindigkeit war sehr viel niedriger als z.B. bei Sternschnuppen. Die Farbe war hellgelb, eher wie ein Feuerschweif. Während sich das Objekt bewegte, brach ein kleiner Teil ab und verglühte schneller. Der Rest des Objektes verglühte dann ca. 3 Sekunden später. Die ganze Erscheinung dauerte ca. 7 Sekunden."


Wenn Sie eine solche oder ähnliche Beobachtung am abendlichen oder nächtlichen Sternhimmel gemacht haben, dann notieren Sie neben allen Begleitumständen, die Ihnen aufgefallen sind, vor allem die genaue Uhrzeit und die Himmelsrichtung.
Sie können sich mit Ihrer Beobachtung und den Fragen, die sich daraus ergeben, an das Europäische Feuerkugelnetz wenden. Dort finden sich weitere Informationen.
Der Koordinator dieses Beobachtungsnetzes ist Dr. Jürgen Oberst.

 
© DLR, Regional Planetary Image Facility, Rutherfordstr. 2, D-12489 Berlin 
Redaktion: Susanne Pieth 
WWW-Bearbeiter: Susanne Pieth, Carsten Keller, Susann Lier 
Erstellt: 01.09.1998
Letzte Änderung: 07.06.2017