New Horizons ist eine der coolsten Weltraummissionen, die derzeit unterwegs ist. Ich war davon schon begeistert, als das ganze Projekt in den 1990er Jahren noch „Pluto-Express“ und noch viel begeisterter, als die NASA die Sonde dann unter dem Namen „New Horizons“ am 19. Januar 2006 tatsächlich ins All geschossen hat. Endlich würde ein Raumfahrzeug zum fernen Pluto fliegen! Die heute Mitte-30-jährigen sind ja verwöhnt was Bilder unseres Sonnensystems angeht. Als wir alt genug waren um uns für den Himmel zu interessieren, gab es von jedem Planeten jede Menge Bilder. Alle Planeten sind schon von Raumsonden besucht worden; auf einigen sind wir sogar gelandet und die gesammelten Daten und Fotografien sind zahlreich. Bis auf Pluto. Pluto bleibt weiterhin mysteriös. Die von der Erde aufgenommenen Bilder des Pluto sind zwar beeindruckend, wenn man bedenkt aus welch großer Entfernung sie gemacht worden sind. Aber sie sind auch ein wenig unbefriedigend. Nächstes Jahr im Juli ist es dann aber endlich so weit: New Horizons wird in nur 9600 Kilometer an Pluto vorbei fliegen und wir werden das erste Mal genau sehen, wie es dort aussieht. Momentan sieht alles so aus, als könne die Sonde dieses Primärziel erfüllen. Aber eigentlich soll die Mission danach noch weitergehen – nur hat die NASA bis jetzt noch kein passendes Ziel gefunden…
Der Zwergplanet bzw. große Asteroid Pluto ist Teil des Kuiper-Asteroidengürtels der hinter der Bahn des äußersten Planeten Neptun beginnt. Sieht man einmal von Pluto selbst ab, hat man den ersten Asteroiden dort erst im Jahr 1992 entdeckt. Ihm sind mittlerweile zwar ein paar hundert weitere Entdeckungen gefolgt. Aber auch von diesen Objekten hat man wenig mehr gesehen als Lichtpunkte auf Fotografien. Von den Asteroiden im Hauptgürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter hat zumindest ein paar schon aus der Nähe angesehen. Aber vom Kuipergürtel weiß man genau so wenig wie von Pluto selbst.
Deswegen soll New Horizon nach der Begegnung mit Pluto auch weiter fliegen und einen Asteroiden genau untersuchen. Der Sonde bleibt auch nichts anderes übrig. Eigentlich würde es ja logisch erscheinen, dass man das Raumfahrzeug in einen Orbit um Pluto bringt um den Zwergplanet möglichst lange beobachten zu können. Dazu müsste man die Sonde aber abbremsen und das ist schwer. New Horizons ist mit wahnsinniger Geschwindigkeit unterwegs. Als die Sonde die Erde im Januar 2006 verließ betrug ihre Geschwindigkeit 16,21 Kilometer pro Sekunde und das war schneller, als alles, was wir davor je ins All geschickt haben. Nur so konnte New Horizons auch in der vergleichsweise kurzen Zeit von knapp 10 Jahren den weit entfernten Pluto erreichen. Zum Zeitpunkt des Vorbeiflugs ist Pluto fast 30 Mal weiter von der Erde entfernt als die Erde von der Sonne. Das ist eine enorme Distanz und es ist beeindruckend genug, das New Horizons es überhaupt so weit geschafft hat. Wenn die Sonde nun auch noch bremsen müsste, bräuchte sie dafür viel mehr Treibstoff, als sie dabei hat (und hätte sie genug Treibstoff mitgenommen, wäre sie schwerer gewesen und hätte viel länger für den Weg gebraucht). Es bleibt New Horizons also nichts anderes übrig, als einfach weiterzufliegen.
Und wenn man sowieso schon unterwegs in den Kuipergürtel ist, kann man sich ja auch noch ein paar Asteroiden anschauen, dachte man sich damals, als die Mission geplant war. Ein konkretes Ziel hatte man noch nicht ausgewählt, denn den Leuten war klar das die Astronomen bis zur Ankunft bei Pluto noch jede Menge neue Asteroiden finden würden. Man wollte abwarten und erst kurz vorher entscheiden, welchen Himmelskörper im Kuipergürtel man ansteuern würde. Niemand hat damit gerechnet, dass man keinen passenden Kandidaten finden würde. Aber genau das ist nun der Fall.
In den vergangenen Jahren haben die Astronomen von der Erde aus nach neuen Asteroiden im Kuipergürtel gesucht. Die Bevölkerung wurde aufgefordert sich am Projekt „IceHunter“ zu beteiligen, bei dem ebenfalls passende Ziele für New Horizons gesucht wurden. Aber alle neu entdeckten Himmelskörper waren für die Sonde nicht erreichbar. Das Team von New Horizons hat 52 neue Kuiper-Gürtel-Asteroiden gefunden, aber an Bord des Raumfahrzeugs befindet sich nur noch genug Treibstoff, um die Geschwindigkeit um 130 Meter pro Sekunde zu verändern. Der beste derzeitige Kandidat, der Asteroid 2011 HZ102, wäre nur mit einer Geschwindigkeitsänderung von 210 Meter pro Sekunde erreichbar.
Es wäre natürlich enorm enttäuschend, wenn New Horizons nach dem Vorbeiflug an Pluto einfach ungezielt durchs All fliegen würde. Deswegen hat man nun das Hubble-Weltraumteleskop bemüht um im Sommer intensiv nach einem Kandidaten für die fortgesetzte Mission zu suchen. Hubble hat natürlich vom All aus einen besseren Blick auf die Asteroiden und die Chancen, ein passendes Objekt zu finden werden dadurch deutlich erhöht. Die Beobachtungszeit am Weltraumteleskop ist allerdings teuer, begrenzt und heiß begehrt. Astronomen aus der ganzen Welt konkurrieren um die Möglichkeit, dort zu beobachten und normalerweise dauert es lange, bis man die Genehmigung bekommt (wenn überhaupt). Für solche „Notfälle“ wie bei New Horizons haben die Direktoren des Space Telescope Science Institute allerdings ein gewisses Kontingent an Beobachtungszeit übrig, das nun der Asteroidensuche zur Verfügung gestellt wurde. Für die danach folgende eigentliche Suche hat sich das New-Horizons-Team um Extra-Beobachtungszeit beworben und wegen der Zeitnot schon mit den nötigen Vorbereitungen begonnen, bevor noch überhaupt klar war, ob ihr Antrag überhaupt bewilligt wird. Glücklicherweise hat alles geklappt und die Arbeit kann beginnen.
Rein statistisch haben die Wissenschaftler die Erfolgschance ihres Projekts auf 94 Prozent berechnet. Das ist wesentlich besser als bei der Arbeit mit erdgebundenen Teleskopen: Hier hätte die Chance, noch rechtzeitig einen Kandidaten zu finden nur 38 Prozent betragen. Man kann also optimistisch sein, dass noch rechtzeitig ein Asteroid entdeckt wird, den New Horizons nach dem Besuch bei Pluto anfliegen kann.
Diese Episode zeigt auf jeden Fall wieder, wie falsch die Vorstellung der Asteroidengürtel ist, die man in den einschlägigen Filmen und Fernsehdokumentationen sehen kann. Das ist keine dichte Gesteinswolke; kein Gewirr aus Felsbrocken durch das man mit dem Raumschiff Slalom fliegen kann. Auch im Asteroidengürtel ist das Weltall hauptsächlich leer (ich habe das hier ausführlich erklärt) und wenn man nicht exakt weiß, wohin man fliegen muss, dann wird man außer dieser Leere auch nichts zu sehen bekommen! Insofern können wir den Astronomen des New-Horizons-Team bei ihrer Arbeit mit Hubble nur viel Glück wünschen. Denn leeren Weltraum hat die Sonde auf ihrer langen Reise schon genug gesehen…
Warum ist auf den HST-Fotos die Pluto-Oberfläche verschwommen, die Ränder hingegen pixelgenau scharf? Oder anders gefragt: Warum ist Pluto auf den Bildern ausgeschnitten? Das vermittelt den Eindruck, als sehe der Ex-Planet tatsächlich aus wie eine Marmorkugel.
@schlapphohr: Wenn du dem verlinkten Artikel zu den Plutobildern (ist ja auch im Text der Link) folgst, kriegst du ne Erklärung wie sie entstanden sind: https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/02/05/die-neuen-bilder-von-pluto-sind-cool-und-rot/
@schlappohr
Ich denke, das liegt daran, dass der scharfe Helligkeits-Kontrast zwischen Pluto und schwarzem Hintergrund Sub-Pixel-Auflösung ermöglicht, während die Unterschiede auf der Oberfläche weniger deutlich ausfallen.
@schlappohr:
Das dürfte daran liegen, dass das keine wirklichen Fotos sind. Diese Bilder sind durch das zusammenrechnen vieler einzelner Aufnahmen entstanden. Das genaue Verfahren ist hier https://www.boulder.swri.edu/~buie/biblio/pub073.pdf beschrieben. Darin sind auch beispiele für die HST-Rohdaten (Figure 1 auf Seite 3) abgebildet. Und die sehen eher so aus wie man es von Fotos erwarten würde.
Auf jedenfall schon mal super das man den (zumindest beim Start der Mission noch) letzten Planeten nun auch endlich mal angeflogen ist oder anfliegen wird. Ich freue mich schon sehr auf die Bilder von Pluto.
Aber noch spannender wird es tatsächlich sein einen passenden Kandidaten zu finden
Hierfür jedenfall schon mal ein kräftiges Daumendrückenvon mir.
Kann man denn mit absolut guten Bedingungen im Glücksfall auch auf diesem eventuell vorhandenem Asteroiden auch Landen?
@Batto1896: Ne, ne Landung ist nicht möglich. Dafür müsste man ja bremsen und dazu fehlt der Treibstoff.
Ok das habe ich nicht bedacht. Wie verhält sich das ganze dann mit einem Umkreisen im Orbit des Asteroiden? Also quasi einem Daueraufenthalt? Ist so etwas möglich?
Oder anders gefragt, kann ein Asteroid die Sonde „einfangen“ und so zu einem künstlichen Mond umfunktionieren?
Muss noch viel lernen in Bezug auf Astronomie 😉
@Batti: Auch zum umkreisen musst du bremsen, Wenn du einen Asteroid umkreisen willst, musst du zuerst die Geschwindigkeit von Sonde und Asteroid angleichen, d.h. beschleunigen oder bremsen. Und das kostet immer Treibstoff.
@batty1896 Wenn wir mit unseren bescheidenen Kenntnissen über Himmelsmechanik nicht völlig daneben liegen wohl eher nicht. Denn alle Objekte im Asteroidengürtel müssten ja mit einer ähnlichen Bahngeschwindigkeit unterwegs sein da sie ja auf einer ähnlichen Bahn sind. Wenn die dv also nicht reichen um die Geschwindigkeit an die von Pluto anzugleichen reicht es auch nicht für andere Objekte in der Gegend. Zumal man für einen Orbit im Zweifel auch deutlich weniger dv braucht als für eine Landung.
Wir empfehlen übrigens KSP. Da haben auch wir deutlich mehr über die Physik der Raumfahrt gelernt als im Physik-Leistungskurs 😉
Ich erwarte die Untersuchung von Plutos Oberfläche voller Spannung. Vielen, vielen Dank allerdings für den Link zum dem Artikel aus dem jahr 2010, in dem über die tatsächliche Dichte in den Asteroidengürteln aufgeklärt wird! Den kannte ich noch nicht.
Das hat mich total überrascht! Danke dafür! ;D
Dass die Sonde durch ein Swing-by-Manöver am Pluto genug Geschwindigkeit verliert, um langsam genug zu sein für eine Umlaufbahn um einen nahegelegenen Asteroiden, ist nicht möglich?
@Batti 1896
Wenn man Planeten so anfliegen will, dass man mit wenig Geschwindigkeitsüberschuss dort ankommt, um in eine Umlaufbahn zu gelangen, wendet man klassischerweise eine Hohmann-Transferbahn an, die eine Ellipsenbahn mit der Erde im Perihel (sonnennächster Punkt) und dem Zielplaneten im Aphel (sonnenfernster Punkt) ist (bei inneren Planeten wären die Positionen von Erde und Planet entsprechend vertauscht).
Die Sonde fliegt dann in einer langgestreckten Ellipse auf die zur Startzeit gegenüber liegende Seite der Sonne, wo sie den Planeten zur Ankunftszeit antrifft, dazu muss der Startzeitpunkt passend gewählt sein (das sind die berühmten „Startfenster“, von denen man bei solchen Missionen hört).
Diese Ellipse hat nun eine große Halbachse a[s] (also der „Radius“ der Ellipse entlang der längsten Ausdehnung; bei einer kreisförmigen Bahn ist die große Halbachse gleich dem Radius des Kreises), die in etwa der halben Summe der beiden Halbachsen von Planet (a[p]) und Erde (a[e]) entspricht. Das kann man sich klar machen, wenn man die Planetenbahnen als Kreise zeichnet und da hinein eine Ellipse, die beide Bahnen berührt und die Sonne einschließt. Die lange Achse der Ellipse ist so lang wie die Summe der beiden Kreisradien. Die große Halbachse ist davon die Hälfte: a[s]=1/2(a[e]+a[p])
So, nun gilt nach Kepler 3, dass sich die Kuben der großen Halbachsen der Planeten verhalten wie die Quadrate der Umlaufzeiten. Gibt man die Halbachse des Planeten in AU an (1 AU ist ungefähr große Halbachse der Erde, weil ihre Bahn nicht sehr elliptisch ist) und die Umlaufzeit in Jahren, dann gilt also a³/1 = T²/1 (die Einsen stehen für die Werte der Erde, 1 AU³ und 1 Jahr²), also T[Jahren]=√(a[AU]³).
Kepler 3 gilt auch für die Bahn der Sonde. Pluto hat so um die 40 AU Sonnenabstand, also ist die große Halbachse einer Hohmanntransferbahn zum Pluto etwa 1/2 (1 AU + 40 AU) = 20,5 AU. Die Flugdauer dorthin wäre die Hälfte der Umlaufzeit der Hohmann-Ellipse, also 1/2 T = 1/2 √(a[s]³) = 1/2 √(20,5³) = 46,4 Jahre.
Wenn man also beim Pluto bleiben wollte, müsste man für den Flug dorthin rund 46 Jahre einplanen. Oder eine sehr große Menge Treibstoff zum Abbremsen mitnehmen. Dafür gibt es derzeit keine passende Rakete. Die im Bau befindliche SLS schafft vielleicht mal zwei Tonnen zum Uranus zu hieven, der befidnet sich bei 20 AU. Zum Pluto könnte man dann rund 1,4 Tonnen schießen (aber so viel auch nur auf einer Hohmann-Bahn, je schneller, desto weniger Masse ist möglich).
In der Praxis spart man jedoch selbst am Treibstoff für den Abflug und nimmt lieber etwas Schwung an anderen Planeten (New Horizons beispielsweise an Jupiter). Das sind dann keine Hohmann-Bahnen mehr, aber das Prinzip ist das gleiche, man muss nach dem letzten Abschnitt die passende Geschwindigkeit haben, um gerade eben die Höhe der Zielplanetenbahn zu erreichen; normalerweise sind diese Bahnen sogar noch länger als die Hohmann-Bahnen, weil man sich stufenweise über Planetenvorbeiflüge erst auf die Hohmann-Geschwindigkeit hocharbeiten muss.
New Horizons ist deswegen nicht auf einer solchen Bahn unterwegs, sondern auf einer schnelleren, die zwangsläufig Pluto nur streift. Den Schwung von Jupiter hat man trotzdem mitgenommen, weil er auf dem Weg lag und etwas Sprit sparen half (oder die Flugzeit verkürzen oder die wissenschaftliche Nutzlast erhöhen, je nachdem, wie man es betrachtet).
Und Strom für Ionentriebwerke zum Bremsen hat man leider auch nicht dort draußen.
Wir sollten aber kurz mal in Ehrfurcht erstarren, dass es möglich ist, einen Winzling auf diese Distanz zu treffen 🙂
@Alderamin vielen Dank für die erklärung von Perihel und Aphel.
Hab das auch gerade in einem Buch gelesen aber die erklärung dazu war so umständlich das ich es nicht wirklich greifen konnte.
Dann hoffe ich aber dennoch das ein Asteroid gefunden wird von dem man wenigstens ein paar schöne Fotos im Vorbeiflug
machen kann.
Wie lange haben die Wissenschaftler Zeit, den Pluto zu erforschen, bis die Sonde vorbeigeflogen ist? Und wird man auch Fotos vom Charon sehen ?
@SpaceBreak: Ja, von Charon sollte man auch was zu sehen kriegen.
Freut mich, zu hören, daß New Horizons Wahnsinnige Geschwindigkeit erreicht hat.
Lord Helmchen wäre stolz auf die NASA 😀
@Spacebreak
Man wird natürlich auch Bilder von Charon machen, Fern- wie Nahaufnahmen (mit bis zu 364 m/Pixel). Und auch von den anderen Monden. Und nach neuen Monden suchen.
Die ersten Beobachtungen fangen schon 150 Tage vor der größten Annäherung an. In unmittelbarer Nähe des Pluto ist man jedoch nur ein paar Stunden. Die Übertragung aller Bilder und Daten kann bis zu 9 Monaten nach dem Vorbeiflug andauern.
Dieses und jede Menge Details hab ich hier gefunden. Das Timing des Vorbeiflugs findet sich ganz unten auf der Seite.
@batti1896
diese sonde (dawn) ist auch ziemlich cool und sie ist im „inneren“ asteroidengürtel unterwegs und besucht den erst (ceres) und 3. größten asteroiden.
hier hast du ein beispiel von einer sonde die den asteroiden zuerst umrundet (über ein jahr), untersucht und nach einer zeit zu einem anderen ziel weiterfliegt. (sie erreicht übrigens auch 2015 ihr 2. ziel, den zwergplaneten ceres).
hier nette videos, die ein paar ergebnisse dieser mission schön aufbereiten.
https://dawn.jpl.nasa.gov/multimedia/videos.asp
auf ähnliches wird man sich in gut einem jahr von new horizon freuen dürfen. die nasa ist da eh immer sehr fix was die aufbereitung für die breite masse anbetrifft.
@alderamin
ab juli soll es angeblich schon testbeobachtungen geben die eine orbitanimation von pluto-charon zeigt. ( einen „vonoben-draufsicht“). interessante bahn muß da die sonde nehmen ?!
https://www.universetoday.com/112612/new-horizons-wakes-up-for-the-summer/
zumindest lässt ein ähnliches bild von 2013 annehmen dass es eine art „vonoben-draufsicht“ ist.
@Christian von der Sonde Dawn habe ich auch schon gelesen.
Auch diese Bilder erwarte ich natürlich mit Spannung vor allem weil die Sonde wie du ja auch schreibst den Asteroiden genauer beobachtet und untersucht.
Trotz aller widrigen Umstände ist es doch eine spannende Zeit die uns erwartet.
Am meisten Interessiert mich aber die suche und Erforschung neuer Exoplaneten und auch hier dürfen wir ja einiges erwarten mit den neuen Teleskopen.
@FF/Alderamin
Ich habe (irgendwo) gelesen, die mittlere Entfernung der Gesteinsbrocken im Hauptgürtel untereinander betrüge ca. 12mio. Kilometer.
Im verlinkten Artikel (Wie voll ist es im Asteroidengürtel) sprichst du von „0.000000000005 Asteroiden pro Quadratkilometer Weltall“ – wie kann ich mir das in eine mittlere Entfernung umrechnen? Kommt man da irgendwie zu den 12mio. km?
Und was wäre dann die mittlere Entfernung von Brocken zu Brocken im Kuiperbelt in km?
PS … leicht irre, eine mehrere 100mio. teure Sonde ins All zu feuern, mit der Mission … naja, mal ein paar Stunden (+X) am Pluto vorbeizusausen … und danach, och, da finden wir schon was …. ups… 😉
@Hägar: Naja, New Horizons hat unterwegs auch noch den Jupiter untersucht. Und manchmal hat man halt nicht mehr Zeit. Huygens hat auch nur ein paar Stunden auf Titan zugebracht; Venera nur ein paar Stunden auf Venus – usw. Man lernt trotzdem enorm viel.
@FF
… ohh.. kay, war ja auch PS und mit Smiley … aber was ist denn mit der anderen Frage … die, die ich ernst gemeint hatte … so wegen mittlerer Entfernung zwischen den Brocken?
@Hägar:
„wie kann ich mir das in eine mittlere Entfernung umrechnen?“
Rechne das Volumen doch einfach mal so um, dass du auf das Volumen kommst in dem ein Asteroid sein muss (im Mittel natürlich).
Dann kriegst du einen Würfel raus mit einer definierten Kantenlänge (passende Formeln gibts zB in der Wikipedia, falls du die aus deinem Mathe-Untericht nicht mehr weisst).
Jetzt stell dir zwei von diesen Würfeln nebeneinander vor in dessen Mitte jeweils ein Asteroid sitzt … dann kannst du die mittlere Entfernung ganz einfach ausrechnen.
(Tip: Wenn die Asteroiden jeweils in der Mitte der Würfel sitzen ist die mittlere Entfernung genau die Kantenlänge 🙂 )
@PDP
„…jaja, Verbe, Adjektive, mir egal wie der Scheiss heisst!“(Rödelheim Hartreim Projekt)
Und: dankedanke, bin nicht wegen der Mäeutik hier!
Mathe ist nicht mein Fachgebiet, Lonny … was kommt denn raus, wenn wir mal einfach davon ausgingen, die Brocken flögen nicht in Würfeln, sonder auf einer (2dim) Scheibe?
@PDP
also vielen Dank für den Comment – kling so, also wolle ich dir was Böses oder Unangemessenes…. nein, sorry … aber rechne doch mal bitte nach deinen Vorgaben so … als sei der HG eine Scheibe … wie weit sind dann die Brösel auseinander?
hat das also dann doch wirklich 17 kommentare gedauert. wundert mich fast n bischen *grins*
thnx @roland
@Hägar:
Bin ich hier dein Rechenknecht oder was alter Homie?!?
😉
Nein, im Ernst: Ich hatte nicht vor, hier den Oberlehrer zu geben. Ich wollte dir nur einen Tip geben, wie du das selber nachrechnen kannst. (Ausserdem bin ich jetzt um Mitternacht einfach zu faul dir das vorzurechnen … 🙂 )
Und sich sowas selber hinzufummeln ist immer spannender, als sich das einfach nur erklären zu lassen ….
Probiers einfach mal aus.
Und wenns auf den ersten oder zweiten Ansatz nicht hinhaut … egal … daraus lernt man auch was und Nachfragen dazu hier werden garantiert von diversen Leuten gerne beantwortet – selbst, wenn’s um allereinfachste Dreisatz-Rechnung geht!
@PDP
🙂 nu ja, so hatte ich mir das gedacht… wie gesagt, ich bin hier für Ergebnisse – nicht für den Weg. Oder schlimmer – schon gar nicht für Wege zum Ergebnis. Wenn einer schon weiss, wie´s geht 🙂
…und jaja, Mitternacht … schreiben geht aber noch ganz gut – oder 🙂
Habe das überhaupt nicht „oberlehrerhaft“ empfunden, deshalb schnell den zweiten Kommentar nachgeschoben!
Und deshalb: JA, HOMIE, RECHNE!
Wenn es denn sooo viel spannender ist, das Rechnen selbst zu „erleben“, möchte ich dich des „Thrills“ nicht berauben!
Aber evtl. hat das ja schon mal jmd. getan. Immernoch die Frage, kann irgendjemand die 12mio Km bestätigen … und ich habe immer noch nicht verstanden, wie ich die 0kommaewig05 Asteroiden pro km in eine mittlere Distanz zwischen den Brocken umreche…Würfel, Brocken, Kilometer, wieviel ist den 0kommaewig05 überhaupt. Eine Billion oder 100 Milliarden. Minus. … 10 Hoch minus 11bis13??
Fragen über Fragen und ich mittendrin …. Yo, Homies da draussen, erlöst mich!
@ Hägar:
Es ist nicht schlimm zuzugeben, dass man physikalisch/mathematisch nicht mehr hinterher kommt. Schlimm wäre es nur, eine abgedrehte Sonderlings-Meinung trotz aller Gegenargumente weiter zu verteidigen.
Von daher (und von meiner Seite aus vollem Herzen): Willkommen im Club! Ich lerne in diesem Blog immer wieder gerne dazu. Hoffe, es geht Dir genauso.
@31 also die 12 mio km bekomme ich auch nicht hin. da muß man schon einen riesigen grütel, oder sehr wenige asteroiden annehmen.
ich hab hier einen fast 1 AU breiten, zwischen 3,5 und 2,45 AU liegenden und 20mio km dicken asteroiden grütel mit 1 mrd asteroiden angenommen. wieviele hinunter zu „schotter“ hab ich nicht auf die schnelle gefunden. selbst 1 km-Teile dürfte es gut 1 mio geben.
wenn ich mich nicht vertippt hab und der rechen ansatz stimmt ist der durchschnittliche abstand gut 200000 km.
https://www.wolframalpha.com/input/?i=%5B%28%28%28%283.5*150000000%29^2*Pi-%282.45*150000000%29^2*Pi%29%29+*20000000%29%2F1*10^9%29]^1%2F3
mit der wolframalpha link geht nicht
https://www.wolframalpha.com/input/?i=%5B%28%28%28%283.5*150000000%29^2*Pi-%282.45*150000000%29^2*Pi%29%29+*20000000%29%2F1*10^9%29]^1%2F3
vielleicht gehts ja jetzt
Na gut dann so ;-).
zuerst
https://www.wolframalpha.com/
und das eingeben
[((((3.5*150000000)^2*Pi-(2.45*150000000)^2*Pi)) *20000000)/1*10^9)]^1/3
@Hägar, Christian:
Ok ich bin doch noch dabei (nachdem die Kroaten Kamerun gerade rausgeworfen haben … von Kamerun hätte ich übrigens anderes erwartet! Vor allem nicht dieses ewige beleidigt sein, statt zu spielen …)
Hatte mich oben verlesen … es geht ja um quadratkilometer … nicht um Kubik … also Würfel.
Das ist also die Scheibenwelt von der du sprichst.
Wir rechnen jetzt mal nur in PI-Mal-Daumen, also in Grössenordnungen wie man in der Physik sagt:
“0.000000000005 Asteroiden pro Quadratkilometer Weltall”
Bedeutet: ungefähr einen Asteroiden pro 1 Billion Quadratkilometer. (Ich habe einfach nur die Nullen hinter dem Komma gezählt …)
Die Kantenlänge eines Quadrats mit einer Billionen Quadratkilometer fläche ist die zweite Wurzel aus einer Billion: Macht eine Million.
Also ist der mittlere Abstand (wir denken uns den Asteroiden in der Mitte des Quadrats – du erinnerst dich an oben?) die Kantenlänge:
Macht ca. 1 Millionen Km.
Das trifft zwar die 12 Millionen nicht genau, aber ungefähr die Grössenordnung.
Wie gesagt: Physiker / Astronomen etc. rechnen gerne in sog. Grössenordnungen, was konkret bedeutet, dass ein Ergebnis, dass auf ungefähr eine Zehnerpotenz hinkommt (hier eine Million vs. 12 Millionen) plausibel ist.
War das nachvollziehbar?
@Christian der 1.:
Kopfrechnen rules!
😉
@PDP10
Vielleicht ist der mittlere Asteroidenabstand im Hauptgürtel 1 Million km, im Kuipergürtel 12 Millionen km? In der Oort-Wolke waren es, glaube ich, 1,5 Milliarden km, ungefähr der Abstand zum Saturn.
@PDP …na geht doch! Ich wusste, es erbarmt sich einer meiner:)
@Aldemin ..ich weiss nicht mehr, woher die Zahl stammte – wer weiss, ab welcher Größe der Brocken die gerechnet haben…ist nur hängen geblieben, weil die Bilder aus den SciFiFilmen immer eine leicht höhere Dichte suggerieren…
…und da der HG ja nunmal keine Scheibe ist, ist das Gerechne ohnehin nur Spielerei…
Danke dennoch!
Hat New Horizons denn für den Fall das nichts spannendes zum ANfliegengefunden wird, die Möglichkeit interessante Daten aus dem Tiefraum zu liefern? Ich meine statt zwei, gleich drei Informanten draußen außerhalb der Plutobahn zu haben könnte auch spannend sein.
@pdp10
also ich „schreibe“/rechne schon von volumina. dachte das mit quadratkilometer war ein verschreiber.
macht ja bitte keinen sinn !! zumal das zeug ja nicht in einer ebene ist.
weiters wäre ist bei einem quadrat die seitenlänge und nicht die kantenlänge ;-).
“0.000000000005 Asteroiden pro Quadratkilometer Weltall”
hab ich gar nicht ernst genommen, da ich die quelle nicht kenne und den seltsamen ansatz mit km² nicht verstehe, bzw. ernst nehme.
die astronomen rechnen gerne mit größenordnungen, mag schon sein aber trotzdem dreht sich bei deinem ansatz der fermi im grabe um ;-).
ich glaub da hat sich einfach wer verschrieben. kommt ja nicht zum ersten mal vor
@Christian der 0.9999…-te
Der Satz „…dann kommt man auf 0.000000000005 Asteroiden pro Quadratkilometer Weltall“ stammt aus Florians Artikel Wie voll ist es im Asteroidengürtel?, vorletzter Absatz.
Florian hat als Rechenmodell einfach angenommen, dass sich die Asteroiden in einer Ringscheibe befinden würden, die Raumhöhe der „Scheibe“ wird vernachlässigt. Wenn sich die Scheibenhöhe in Größenordnung des mittleren Abstandes oder darunter bewegt, kann man das wohl tun. Das ergibt als Überschlagsrechnung auch einen Sinn.
Das hätte einem kritischen Leser (Hägar??…, PDP10!) wohl auffallen müssen, so dass man erst mal hinterfragt, was das Modell eigentlich besagt. Abgesehen davon finde ich die Rechnung von PDP10 einfach und gut genug. Und wieso sollte man bei einem Quadrat nicht von Kantenlängen sprechen? Das ist verständlich genug. Man könnte sich in der Scheibenfläche auch ein quadratisches Netzgitter vorstellen, ein Netz hat Kanten und Knoten, und in den Knoten sitzen die angenommenen Asteroiden.
noch ein argument warum da sicher km³ gemeint waren.
gäbe es in dieser 2D-annahme nur 1 asteroiden auf 1*10^12 km², müsste der asteroidengürtel bei mindestens 1 mrd asteroiden einen radius von über 1,78*10^10 km haben, also fast 4 mal der radius des pluto.
hier haben sie sich auch gedanken zum problem gemacht, da hab ich auch eine abschätzung der asteroidenanzahl, eigentlich sinds ja noch weit mehr, aber die gingen bis runter zu 1 meter steinchen 😉
https://www.universetoday.com/110276/why-the-asteroid-belt-doesnt-threaten-spacecraft/
ah, hier liegt der hund begraben, warum beim florian so riesen abstände rauskommen.
„Nimmt man nun einen typischen Asteroiden mit einer Masse von 1015 kg an“ . er betrachtet nur die großen.
deluro, hast auch völlig recht damit, dass ohne der kenntnis des modells, man lange herumraten kann bis es passt.
@Hallo Jungs… dass Florian in km3 gerechnet hat war mir klar, drum auch mein Kommentar, das km2 nur Spielerei sei … ich wollte letztlich wissen, was passiert, wenn man den HG auf eine 2D-Scheibe zusammenpresst – wie weit wären dann relevante Brocken (also alles ab halber Kühlschrankgrösse) auseinander, im Mittel…
Dann mal die Folgefrage: wie breit/hoch/tief ist denn der Hauptgürtel überhaupt? … ich meine, er ist ja keine Sphäre, wie dick ist der Hauptgürtel – um mal das Volumen sinnvoll ins Spiel zu bringen.
Und nach all den sich massiv widersprechenden Zahlen … vielleicht kann einer das nochmal à la Alderamin zusammenfassen … mittlere kubische Dichte oder mittlerer ABSTAND von relevanten Brocken in HG, KB, OW…
Thanx!!
@Hägar: Hier habe ich am Ende auch was zum Kuipergürtel geschrieben: https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/07/21/die-grosse-der-asteroiden/
@Hägar:
Google ist dein Freund, heute mal:
Guckst du hier:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kuipergürtel
Also im Ernst, was erwartest du auf so eine Anfrage ? Hat dir deine Mama das Frühstück auch immer vorgekaut ?
Nix für ungut.
@Steffmann …meine Mama hat nicht nur vorgekaut, die hat auch geschluckt.
Aber meine letzte Frage hast du schon auch verstanden?
Inwiefern beantwortet dein Link (irgendeine) meiner Fragen?
Sorry, ist mir nicht klar.
Und zu Google – das ist unsagbar weit verstreutes Halbwissen. HIER hat man unsagbar geballtes Spezialwissen! Da kann man doch fragen, ob einer es weiss.
Bei einem nicht weit entfernten Artikel z.B. kam eine so hochqualifizierte Antwort, da würde auch dein Wiki blass…
Also frage ich doch lieber hier, denn die meisten Antworten bringen einen weiter. Halt nicht alle…
@Hägar
Sorry, wollte dir natürlich nicht unnötig auf die Füsse treten. Aber zu deinen Fragen findet man eben auch noch das
https://arxiv.org/pdf/1311.0553
das
ftp://ftp.iwf.oeaw.ac.at/pub/koemle/vorlesungen/FIREandICE.pdf
und auch noch das:
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&cad=rja&uact=8&ved=0CEUQFjAE&url=http%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2013-11-scientist-medium-sized-kuiper-belt.html&ei=j0yjU6z-I-Wp7AaZmoGAAQ&usg=AFQjCNHdCB8Y6bYeGjuOt8C6jIqlT2KwRQ&bvm=bv.69411363,d.ZGU
Das meinte ich mit vorkauen. Deine Fragen werden mit Wiki nicht hinreichend beantwortet, aber die links auf ergiebigere Quellen findest du dort eben auch.
Nicht streiten…
@Florian:
Wer streitet ??? *kopfkratz*
@FF …wer würde denn streiten..? Nu, um eben diesen Artikel dreht sich das Ganze ja…( siehe #23) aber ich glaube, wir haben das jetzt sicher ausreichend geklärt, danke dennoch!
Und Dank an alle, die sich zur reinen Freude und Erbauung ihrer Selbst und des sicher elitären Kreises der Blogleser und – damit – Mitleser .. damit beschäftigt haben – darum geht es doch letztlich. Oder?
@Christian der 1.:
„macht ja bitte keinen sinn !! zumal das zeug ja nicht in einer ebene ist.“
Stell dir einfach mal das Sonnensystem von der Sonne bis Plute eingebettet in eine 1 Meter grosse Kugel vor?
Die dick wäre wohl die Schicht in der sich alles was sich da bewegt – von Planeten bis Miniasteroiden?
Viel, viel dünner als ein Blatt Papier würde ich mal behaupten.
Das ganze als ein Problem in einer Ebene zu behandeln ist, denke ich – insbesondere im Sinne eines Fermi-Problenms – durchaus gestattet … 🙂
[…] Florian Freistetter und viele Astro-Fans freuen sich, denn schon bald wird die Sonde “New Horizons” dem Pluto nahekommen und erstmal Bilder von 9600 Kilometer Entfernung machen. Was lange währt… […]
@Hägar:
“ und des sicher elitären Kreises der Blogleser und „
Wer ist hier Elitär?
Suchst du Streit?!?
😉
Ein wenig elitär und einschüchternd wirken manche Kommentare schon 😛
@emreee: „Ach ja?“ (im Tonfall von Loriot)
Ist elitär für ihn auch schon gleich einschüchternd? ;-|
Man kann ja nichts dafür, wenn man gezwungen wurde sich in ganzen Sätzen auszudrücken und dabei auch noch nach Möglichkeit eloquent zu sein…
[…] Gerne verweise ich auf den Artikel von Florian Freistetter: New Horizons: Weltraumission zum Pluto ohne Ziel […]
[…] Juni habe ich von der Raumsonde New Horizons berichtet. Die Sonde der NASA ist schon seit 2006 im Weltall unterwegs und wird noch bis Juli 2015 weiter […]