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Astronomie

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Astronomie

Die Astronomie ist die naturwissenschaftliche Untersuchung des Universums. Die Erforschung von Himmelskörpern wie Sterne, Planeten, Asteroiden, Galaxien oder anderen sogenannten "Gestirnen" fallen unter in diesen Themenbereich. Alles was du siehst, wenn du in den Himmel schaust, wird von der Astronomie untersucht.

Astronomie – Bedeutung in der Wissenschaft

Das Wort Astronomie stammt aus dem altgriechischen "astronomia", was sich ins deutsche übersetzen lässt als "Gesetz der Sterne". Die Beobachtung von Sternen reicht weit in die Vergangenheit, bis ins Alte Ägypten und Mesopotamien.

Die Naturwissenschaft der Astronomie ist nicht das selbe wie die Astrologie. Die Astrologie begründet irdische Vorkommnisse mit der Stellung von Sternen und Planeten. Astrologie ist die pseudowissenschaftliche Scheinkorrelation aus Sternpositionen und irdischem Geschehen.

Das Ziel der Astronomie ist ein tieferes und besseres Verständnis des Universums. Monde, Kometen, Planeten, Sterne und Sonnensysteme werden nach ihrem Aufbau, ihren Eigenschaften und ihrer Bewegung untersucht.

Schon seit tausenden Jahren beobachten Menschen den Himmel und versuchen die Erscheinungen und Vorgänge zu deuten und zu erklären. Dabei wurden über die vielen Jahre große Fortschritte gemacht und alte Weltbilder wurden widerlegt.

Astronomie Bedeutung Sternenhimmel StudySmarter

Abbildung 1: Seit tausenden Jahren beobachtet der Mensch den Himmel (Quelle: pixabay.com)

Lange glaubte der Mensch an ein geozentrisches Weltbild, bei dem die Erde als Mittelpunkt des Universums angesehen wurde. Erst im 16. Jahrhundert wurde das heliozentrische Weltbild durch Nikolaus Kopernikus eingeführt, welches besagt, dass die Sonne das Zentrum des Sonnensystems ist.

Die Wissenschaft der Astronomie wird in unterschiedliche Fachbereiche unterteilt, da die Forschung mittlerweile so weit fortgeschritten ist, dass im Themengebiet der Astronomie alles untersucht wird, vom Urknall bis hin zu Satellitenbahnen.

Astronomie – Themen

Alle Themengebiete der Astronomie sind miteinander verknüpft, werden aber trotzdem meist getrennt voneinander betrachtet und erforscht.

Das Sonnensystem

Astronominnen und Astronomen beobachten schon lange andere Himmelskörper wie Planeten, Monde und Sterne. Dank der fortschreitenden Technik ist es den Forschenden mittlerweile möglich, auch weit über den menschlich sichtbaren Teil des Himmels hinaus zu forschen. Es gibt immer neuere, hochmoderne Teleskope, mit denen die Weiten des Universums erforscht werden.

Astronomie Themen Teleskop Station StudySmarter

Abbildung 2: Teleskop auf einem hohen Berg (Quelle: pixabay.com)

Planeten, Sterne, Asteroiden und viele weitere Himmelskörper können entdeckt werden und ein besseres Verständnis des eigenen Planeten und dem Sonnensystem liefern. Forscher*innen finden auch regelmäßig sogenannte Exoplaneten. Das sind Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Immer wieder hört man auch von Exoplaneten in der habitablen Zone, oder auch erdähnliche Planeten. Das sind dann Planeten, die ähnlich wie die Erde in einem bewohnbaren Abstand zum eigenen Stern kreisen.

Planeten

In unserem Sonnensystem gibt es 8 Planeten: Merkur, Venus, die Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Lange Zeit wurde auch Pluto als Planet angesehen, bis er 2006 als Zwergplanet abgestuft wurde. Als Planet werden Himmelskörper bezeichnet, die sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne befinden, und deren Masse so groß ist, dass sie das dominierende Objekt ihrer Umlaufbahn sind und eine kugelähnliche Gestalt besitzen.

Zu den Planeten unseres Sonnensystems findest du noch mehr auf StudySmarter.

Geozentrisches- und Heliozentrisches Weltbild

Das geozentrische Weltbild besagt, dass die Erde und damit der Mensch der zentrale Fixpunkt des Universums ist und daher alle Planeten, Monde und die Sonne die Erde umkreisen. Dieses Weltbild wurde vom heliozentrischen Weltbild abgelöst, welches besagt, dass die Sonne das Zentrum des Universums ist, und sich alle Planeten um sie bewegen. Heute wissen wir, dass die Sonne nur das Zentrum unseres Sonnensystems ist und das Sonnensystem sich wiederum um ein schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße, unserer Galaxie, dreht.

Sonnenstand und Jahreszeiten

Die Sonne ist im durchschnitt 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Der weiteste Abstand von Sonne und Erde sind 152 Mio. Kilometer, der kürzeste Abstand beträgt 147 Mio. Kilometer. Allerdings hat der Abstand nicht mit den Jahreszeiten zu tun, obwohl dies eine häufige Annahme ist. Die Jahreszeiten sind vom Neigungswinkel der Erdachse abhängig. Dieser entspricht 23,4° und ist relativ konstant. Im Sommer der Nordhalbkugel ist der Einfallswinkel der Sonne steiler, so dass die Tage länger sind als auf der Südhalbkugel, wo der Einfallswinkel flacher ist, dementsprechend die Sonnenstunden weniger und die Nächte länger sind.

Die Neigung der Erdachse verändert sich mit einer Periodendauer von rund 40.000 Jahren um ungefähr 2°. Der Einfluss auf die Dauer der Jahreszeit bleibt dennoch klein. Mehr über den Sonnenstand und Jahreszeiten erfährst du auf StudySmarter.

Die Sonne

Die Sonne im Zentrum unseres Sonnensystems wird als "gelber Zwerg" klassifiziert und ist damit in der Hauptreihe der Größen von Sternen. Sie besteht zum Großteil aus Wasserstoff und Helium und ist mit einem Durchmesser von ca. 1,4 Milliarden Kilometern rund 110-mal größer als die Erde. Die Sonne ist so groß, dass sie über 99% der gesamten Masse in unserem Sonnensystem ausmacht.

Sterne

Sterne bestehen aus heißem Gas und Plasma und werden anhand ihrer Größe, Temperatur und Masse unterschieden. Sterne entstehen aus Gaswolken, die aufgrund ihrer Schwerkraft ineinander zusammenfallen. Ein Stern lebt je nach Größe mehrere Billionen Jahre und erzeugt über die gesamte Lebensdauer riesige Mengen an Energie durch die Kernfusion im inneren des Sterns. Am Ende des Lebens eines Sterns fällt der Kern in sich zusammen und erzeugt, je nach Größe, einen Neutronenstern oder sogar ein schwarzes Loch. Die äußeren Schichten des Sterns werden bei einer Explosion ins Universum geschleudert. Diese Explosion eines Sterns wird auch Supernova genannt.

Hertzsprung-Russell-Diagramm

Sterne werden anhand ihrer eigenen Leuchtkraft und ihrem Spektraltyp klassifiziert. Je nach Stärke des eigenen Leuchtens des Sterns und dem Lichtspektrum des emittierten Lichts kann ein Stern in die unterschiedlichen Klassen wie Zwerg, Hauptklasse oder Riese eingeordnet werden. Die Sonne wird in diesem Diagramm als gelber Zwerg charakterisiert. Du kannst anhand dieses Diagramms ebenfalls den Entwicklungsstand eines Sterns bestimmen.

Wenn du mehr zu diesem Thema wissen willst, dann lies dir unbedingt den zugehörigen Artikel durch!

Urknall und die Struktur des Universums

In der Kosmologie wird die Struktur des Universums und der Beginn des Universums untersucht. Als Startpunkt von Materie, Raum und Zeit wird der Urknall vor ungefähr 13,5 Milliarden Jahren datiert. Aufgrund von Beobachtungen von weit entfernten Objekten wird vermutet, dass sich das Universum seither ausdehnt und expandiert. Daher kommt auch die Theorie des unendlichen Universums. Allerdings ist der Beweis solcher Theorien unglaublich schwierig.

Sterne bilden das Zentrum von allen Sonnensystemen. Galaxien bestehen aus einer großen Menge an Sonnensystemen und im Zentrum der Galaxien wird ein schwarzes Loch vermutet. Diese Vermutung wurde im Jahr 2019 belegt, als erstmals ein schwarzes Loch nachgewiesen und fotografiert wurde.

Durch eine Netzwerk von acht Teleskopen konnte im Jahr 2019 das allererste Bild von einem schwarzen Loch gemacht werden. Die Teleskope haben eine Konstellation gebildet, die Daten gesammelt haben, um aus den aufgenommenen elektromagnetischen Wellen ein bahnbrechendes Bild zu generieren.

Astronomie Schwarzes Loch Bild StudySmarter

Abbildung 3: Das erste Bild von einem schwarzen Loch (Quelle: mpg.de)

Dieses Bild unterstützt die zuvor aufgestellten Thesen zu schwarzen Löchern von Physikern wie Stephen Hawking oder Albert Einstein, die Vorhersagen zu genau diesen Beobachtungen gemacht haben.

Die Gründe für diese Art von Erscheinungen und Bewegungen werden in der Astrophysik und der Astromechanik geklärt.

Hubble Teleskop

Durch die Raumfahrt konnte aber auch die Astronomische Forschung voran getrieben werden. Zum Beispiel durch das Hubble Weltraumteleskop oder das im Januar 2022 gestartete James-Webb Weltraumteleskop, welches das Hubble Teleskop beerben soll. Durch sie konnten Aufnahmen wie das sogenannte "Hubble-Deep-Field-Image" gemacht werden.

Astronomie Hubble Deep Field Image StudySmarter

Abbildung 4: "Hubble Deep Field Image" (Quelle: nasa.gov)


Zu sehen sind Galaxien, die Millionen von Lichtjahren entfernt von der Milchstraße sind. Durch solche Bilder kann weit in die Vergangenheit geschaut werden und vielleicht kann irgendwann der Ursprung des Universums geklärt werden. Mehr zum Hubble Teleskop findest du im eigenen Artikel dazu.

Gravitation und Planetenbahnen

Unter der Astrophysik verstehen wir die physikalischen Hintergründe für die Bewegung von den Himmelsobjekten. Gravitation und Planetenbahnen können mithilfe der Astrophysik beschrieben und vorhergesagt werden.

Auch die Schwerkraft und die Gravitationsgesetze sind Teile der Astrophysik. Im Jahr 1686 stellte Isaac Newton das Gravitationsgesetz auf, das heute als das Newtonsche Gravitationsgesetz bezeichnet wird. Das Gesetz besagt, dass jeder Massenpunkt jeden anderen Massenpunkt mit einer Kraft anzieht, die entlang der Verbindungslinie gerichtet ist.

Es liefert Erklärungen für die Schwerkraft der Erde, den Mondumlauf um die Erde und die Planetenbewegungen um die Sonne. Auch Phänomene wie die Gezeiten oder die Bahnstörungen des Mondes können mithilfe des Newtonschen Gravitationsgesetzes erklärt werden.

Wenn du mehr zum Newtonschen Gravitationsgesetz wissen willst, dann schau dir auf jeden Fall den Artikel dazu an.

Keplersche Gesetze

Neben den Newtonschen Gesetzen sind auch die Keplerschen Gesetze wichtig, wenn man das Verhalten von Himmelskörpern betrachtet. In den drei Keplerschen Gesetzen wird das Bahnverhalten von Planeten um die Sonne als Gesetzmäßigkeiten aufgestellt. Basierend auf den Erkenntnissen der Planetenumlaufbahnen werden auch Satellitenumlaufbahnen aufgestellt. Auch zu den Keplerschen Gesetzen und zu Satellitenumlaufbahnen findest du ausführliche Artikel.

Die Keplerschen Gesetze sind essenziel für die Raumfahrt, da nur durch die Vorhersagbarkeit von Umlaufbahnen und der Orbitalmechanik erfolgreiche Missionen möglich sind.

Astronomie Raumfahrt Apollo 11 Mission StudySmarter

Abbildung 5: Der Flugplan der ersten Mondmission (Quelle: history.com)

Durch die von Newton und Kepler aufgestellten Gesetze konnte der Mensch zum Mond fliegen und sicher nach Hause kommen. Damals wurden die Umlaufbahnen und die Flugbahn der Raumkapseln noch von Menschen berechnet. Bei der Raumfahrt heutzutage werden die Berechnungen von Computern erledigt.

Willst du mehr zu Satellitenbahnen erfahren? Lies dir gerne den Artikel dazu durch!

Astronomie - Das Wichtigste

  • Die Astronomie ist eine der ältesten Naturwissenschaften der Erde und wird auch Stern- oder Himmelskunde genannt.

  • Sie beschäftigt sich mit allen Objekten des Weltalls, deren Eigenschaften, Bewegungen und Entwicklungen.

  • Ziel der Astronomie ist es, durch Beobachtungen natürliche Zusammenhänge und Gesetze zu erkennen und Erscheinungen und Vorgänge erklären zu können.

  • Die Astronomie ist eine Naturwissenschaft, während die Astrologie eine Pseudowissenschaft ist.

  • Planetare Bewegungen können durch das Newtonsche- und die Keplerschen Gesetze beschrieben werden.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Astronomie

Astronomie ist die wissenschaftliche Beobachtung und Erklärung der Bewegung von Himmelskörpern. Astrologie ist die pseudowissenschaftliche Scheinkorrelation aus Sternpositionen und irdischem Geschehen.

Unter Astronomie versteht man die Beobachtung und Deutung von Himmelskörpern und ihrer Existenz.

Die Anfänge der aufgezeichneten Astronomie stammen aus dem alten Griechenland. In der Zeit vom 17. und 18. Jahrhundert wurde die Astronomie deutlich vorangebracht durch die Erfindung des Fernrohrs und den Entdeckungen von Galileo Galilei, Isaac Newton, Johannes Kepler und anderen Physikern aus dieser Zeit

Die Astronomie ist eine Wissenschaft. Sie beschäftigt sich mit der Erforschung von Himmelskörpern.

Finales Astronomie Quiz

Frage

Was versteht man unter dem Newton'schen Gravitationsgesetz? 

Antwort anzeigen

Antwort

Das Newton´sche Gravitationsgesetz ist ein physikalisches Gesetz der klassischen Physik. Es besagt, dass jeder Massenpunkt auf jeden anderen Massenpunkt mit einer anziehenden Gravitationskraft einwirkt. 

Frage anzeigen

Frage

Wer stellte das Newton'sche Gravitationsgesetz auf und in welchem Jahr?

Antwort anzeigen

Antwort

Isaac Newton stellte das Gravitationsgesetz im Jahr 1687 auf. 

Frage anzeigen

Frage

Welche weiteren Axiome stellte Isaac Newton neben dem Gravitationsgesetz auf? 

Antwort anzeigen

Antwort

Er stellte das Trägheitsgesetz, das Kraftgesetz und das Wechselwirkungsgesetz auf. 

Frage anzeigen

Frage

Wofür liefert das Newton'sche Gravitationsgesetz eine Erklärung? 

Antwort anzeigen

Antwort

 Das Newton'sche Gravitationsgesetz liefert eine Erklärung für die Schwerkraft der Erde, für den Mondumlauf, für die Planetenbewegungen, für die Gezeiten und die Bahnstörungen des Mondes und der Planeten. 

Frage anzeigen

Frage

Wie kam Isaac Newton die Idee für das Gravitationsgesetz?

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Antwort

Isaac Newton kam die Idee beim Beobachten eines vom Baum fallenden Apfels. 

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Frage

Wie können Gravitationskräfte definiert werden?

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Antwort

Als Gravitationskräfte bezeichnet man diejenigen Kräfte, die Körper aufgrund ihrer Massen aufeinander ausüben. Zwei Körper üben also aufeinander anziehende Kräfte aus. 

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Frage

Wodurch zeichnen sich Gravitationskräfte zweier Körper aus? 

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Antwort

Die Richtung der Gravitationskräfte zweier Körper verläuft auf der Verbindungslinie der Schwerpunkte der beiden Körper und sind wegen des Wechselwirkungsgesetzes entgegengesetzt. Sie haben den gleichen Betrag, der proportional zu den Massen der Körper ist, und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstandes r ihrer beiden Schwerpunkte. 

Frage anzeigen

Frage

Wie lautet die Formel zur Berechnung der Gravitationskraft? 

Antwort anzeigen

Antwort

Die Formel zur Berechnung der Gravitationskraft lautet : F= G x m1xm2 / r² 

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Frage

Für was steht der in der Formel für die Gravitationskraft vorkommende Buchstabe G?

Antwort anzeigen

Antwort

Der Buchstabe G steht für die Gravitationskonstante.

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Frage

Was ist die Gravitationskonstante? 

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Antwort

Die Gravitationskonstante ist eine universelle Naturkonstante, die die Stärke der Gravitation bestimmt.

Frage anzeigen

Frage

Welchen Wert hat die Gravitationskonstante? 

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Antwort

Die Gravitationskonstante hat den Wert G=6,67390⋅10 hoch −11 m³/kg⋅s²

Frage anzeigen

Frage

Mit welchen Formeln kann die Gravitationsbeschleunigung errechnet werden? 

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Antwort

Formel 1: a=F/m


Formel 2: a= GxM / r²

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Frage

Für welche Gravitationsfelder gilt das Newton'sche Gravitationsgesetz?

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Antwort

Das Newton'sche Gravitationsgesetz gilt für schwache und zeitunabhängige Gravitationsfelder.

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Frage

Welche Theorie verwendet man für sehr starke Gravitationsfelder?

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Antwort

Für sehr starke Gravitationsfelder verwendet man die Allgemeine Relativitätstheorie von Albert Einstein. 

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Frage

Worin liegen die Grenzen des Newton'schen Gravitationsgesetzes? 


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Antwort

Das Newton'sche Gravitationsgesetz gibt weder die Ursache für die Gravitationskraft an, noch erklärt es, wie die Gravitation über die Entfernung wirken kann. 

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Frage

Wie wird in der Physik ein Massenpunkt definiert?

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Antwort

Ein Massenpunkt ist die Idealisierung eines realen Körpers, bei dem man sich vorstellt, dass seine Masse in seinem Schwerpunkt konzentriert ist. 

Frage anzeigen

Frage

Was ist ein Gravitationsfeld? 

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Antwort

Das Gravitationsfeld ist das Kraftfeld, das durch die Gravitation von Massen hervorgerufen wird. 


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Frage

Wie kann das Gravitationsfeld noch genannt werden? 

Antwort anzeigen

Antwort

Das Gravitationsfeld kann auch Schwerkraftfeld genannt werden.

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Frage

Was ist die Gravitation?

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Antwort

Die Gravitation – auch Massenanziehung genannt – ist eine der vier Grundkräfte der Physik. Sie beschreibt die gegenseitige Anziehung von Massen.

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Frage

Was bewirkt die Gravitation auf der Erde? 

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Antwort

Auf der Erde bewirkt die Gravitation, dass alle Körper nach „unten“, das heißt zum Erdmittelpunkt, gezogen werden, sofern sie nicht von anderen Kräften davon gehindert werden. 

Frage anzeigen

Frage

Wie entsteht Gravitation? 

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Antwort

Gravitation entsteht dadurch, dass eine Masse M bei ihrer Anwesenheit den Zustand eines Raumes verändert. Der Raum erhält dabei die physikalischen Eigenschaft, Gravitationskraft zwischen dieser und anderer Massen übertragen zu können. Im Raum um eine Masse herrscht also ein Gravitationsfeld. 

Frage anzeigen

Frage

Wie lässt sich ein Gravitationsfeld veranschaulichen? 

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Antwort

Veranschaulichen lässt sich ein Gravitationsfeld ähnlich wie ein magnetisches oder elektrisches Feld durch Feldlinien oder Äquipotenziallinien. 

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Frage

Was ist die Gravitationsfeldstärke? 

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Antwort

Die Gravitationsfeldstärke gibt an, wie groß die Gravitationskraft auf einen Körper im Gravitationsfeld ist. 

Frage anzeigen

Frage

Wie berechnet man die Gravitationsfeldstärke ? 

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Antwort

Man berechnet die Gravitationsfeldstäke mit der Formel g= FG/m.

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Frage

Wie kann das Gravitationsfeld einer punktförmigen Masse noch bezeichnet werden? 

Antwort anzeigen

Antwort

Das Gravitationsfeld einer punktförmigen Masse wird auch als radialsymmetrisches Feld bezeichnet. 

Frage anzeigen

Frage

Je näher die Feldlinien zur Masse kommen, umso enger liegen sie aneinander. Was sagt diese Beobachtung in Hinsicht auf die Gravitationsfeldsträke aus? 

Antwort anzeigen

Antwort

Die Gravitationsfeldstärke ist in der Nähe der Masse größer als bei einer weiteren Entfernung. 

Frage anzeigen

Frage

Wie schaut das Gravitationsfeld an der Erdoberfläche aus? 

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Antwort

Die Feldlinien des Gravitationsfeldes an der Erdoberfläche stehen senkrecht zur Erdoberfläche.

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Frage

Welchen konstanten Wert hat die Gravitationsfeldstärke für alle Punkte in der Nähe der Erdoberfläche? 

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Antwort

Der Wert der Gravitationsfeldstärke für alle Punkte in der Nähe der Erdoberfläche beträgt g= 9,81 N/kg.  

Frage anzeigen

Frage

Welche Eigenschaften hat die Gravitationskraft in der Nähe der Erdoberfläche? 

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Antwort

Die Gravitationsfeldstärke an der Erdoberfläche ist nahezu konstant. Die Feldlinien des Gravitationsfeldes sind alle gleich lang und stehen senkrecht zur Erdoberfläche. 

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Frage

Welche Formel ergibt sich, wenn man die Formel für die Gravitationskraft (Newton'sches Gravitationsgesetz) in die Formel für die Gravitationsfeldstärke einsetzt? 

Antwort anzeigen

Antwort

Es ergibt sich die Formel g= G x M/r². 

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Frage

Wie kann das Gravitationsfeld in der Nähe der Erdoberfläche noch genannt werden? 

Antwort anzeigen

Antwort

Es kann als homogenes Gravitationsfeld bezeichnet werden. 


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Frage

Welche zwei Arten von Satelliten gibt es? 

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Antwort

Es gibt künstliche und natürliche Satelliten.

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Frage

Nenne vier Beispiele für verschiedene Arten von Satelliten.

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Antwort

Neben Forschungssatelliten gibt es auch Wettersatelliten, Nachrichtensatelliten, Spionagesatelliten oder geostationäre Satelliten, die Fernsehprogramme übertragen.

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Frage

An welchem Punkt einer Satellitenbahn bewegt sich der Satellit am schnellsten? 

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Antwort

Der erdnächste Punkt einer Satellitenbahn wird Perigäum genannt. Hier besitzt der Flugkörper seine höchste Geschwindigkeit.

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Frage

An welchem Punkt einer Satellitenbahn bewegt sich der Satellit am langsamsten? 

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Antwort

Der Punkt, an dem der Satellit sich am langsamsten bewegt, nennt man Apogäum. Er ist von der Erde am weitesten entfernt. 

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Frage

Wie nennt man die Bahnneigung noch? 

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Antwort

Die Bahnneigung wird auch Inklination genannt. 

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Frage

Was ist die Bahnneigung oder Inklination? 

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Antwort

Der Winkel zwischen der Ebene der Satellitenbahn und der Ebene des Erdäquators wird in Gradmaß angegeben und nennt sich Bahnneigung oder Inklination.

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Frage

Was ist eine Polarbahn? 

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Antwort

Die Bahn des Satelliten verläuft direkt über den Polen, wenn die Inklination 90 Grad beträgt. Man spricht dann auch von einer Polarbahn.

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Frage

Was ist eine äquatoriale Bahn? 

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Antwort

Eine äquatoriale Bahn entsteht, wenn die Bahnneigung 0 Grad ist. Die Bahn verläuft dann nämlich genau über dem Äquator.

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Frage

Wie groß ist der Radius einer Satellitenbahn eines geostationären Satelliten und in welcher Höhe über dem Erdboden befindet er sich ?

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Antwort

Der Radius einer geostationären Flugbahn beträgt etwa 42.000 km und der Satellit steht 35786 km über der Erdoberfläche.

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Frage

Nenne drei Beispiele für geostationäre Satelliten. 

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Antwort

Kommunikationssatelliten, Wettersatelliten oder Fernsehsatelliten sind typische Beispiele für geostationäre Satelliten. 

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Frage

Was ist eine HOHMANN - Bahn? 

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Antwort

HOHMANN - Bahnen sind Flugbahnen, bei denen ein Raumflugkörper möglichst ohne Treibstoffverbrauch sein Ziel erreicht. Es besteht die Möglichkeit, die Flugbahn so zu wählen, dass der Raumflugkörper eine elliptische Bahn hat, die die Erdbahn und die Bahn des Zielplaneten tangential berührt. Dann wird am wenigsten Treibstoff verbraucht.

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Frage

Was ist ein Swing-by-Manöver? 

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Antwort

Das Swing-by-Manöver lässt sich wie folgt beschrieben: Nähert sich eine Raumsonde einem anderen Planeten, so wird sie in seinem Gravitationsfeld beschleunigt. Außerdem wird die Bahnform der Sonde beeinflusst. Die Bahngeschwindigkeit und Flugbahn der Raumsonde lässt sich auf diese Weise ohne irgendeinen Antrieb ändern. 

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Frage

Man möchte einen Satelliten auf eine stabile Umlaufbahn um die Erde bringen. Welche Geschwindigkeit wird mindestens benötigt?

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Antwort

Es wird mindestens die erste kosmische Geschwindigkeit von v= 7,910 km/s benötigt.

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Frage

Man möchte, dass ein Satellit die Umlaufbahn der Erde verlässt. Welche Geschwindigkeit wird mindestens benötigt? 

Antwort anzeigen

Antwort

Es wird mindestens die zweite kosmische Geschwindigkeit von v=11,2 km/s benötigt. 

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Frage

Wie sieht eine Satellitenbahn eines Satelliten aus, der mit einer Geschwindigkeit zwischen 7,9 km/s und 11,2 km/s ins All geschossen wurde? 

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Antwort

Die Bahn eines solchen Satelliten verformt sich zu einer Ellipse. 

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Frage

Wie nennt man den Planeten, der von einem natürlichen Satelliten (Mond) umkreist wird? 

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Antwort

Man nennt diesen Planeten auch Mutterplanet. 

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Frage

Warum sind HOHMANN - Bahnen wichtig für die Planung interplanetarer Flüge? 

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Antwort

HOHMANN – Bahnen sind aufgrund ihrer Energiesparsamkeit extrem bedeutsam für die Realisierung interplanetarer Flüge.

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Frage

Was beschreiben die Keplerschen Gesetze im Allgemeinen? 

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Antwort

Alle drei Keplerschen Gesetze beschreiben die fundamentalen Gesetzmäßigkeiten des Umlaufs der Planeten um die Sonne.

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Frage

Warum haben die Keplerschen Gesetze eine große wissenschaftliche Bedeutung? 

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Antwort

 Die Keplerschen Gesetze stellten einen wesentlichen Schritt bei der Überwindung der mittelalterlichen hin zur neuzeitlichen Wissenschaft dar. Sie sind deshalb bis heute von grundlegender Bedeutung für die Astronomie

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