Hermann KAINBACHER

ARMAGEDDON

Physikalische Ungereimtheiten im Film für und mit SchülerInnen

aufbereitet

Diplomarbeit

zur Erlangung des akademischen Grades eines Magisters

an der Naturwissenschaftlichen Fakultät der

Karl-Franzens Universität Graz

Univ. Prof. Dr. Heinz Krenn

Dr. Gerhard Rath

Institut für Physik

Mai 2004

Vorwort

Das ist sie also – meine Diplomarbeit. Zweifelsohne mit dem für Physik ein wenig

extravaganten Titel „Armageddon“ ausgestattet, neigt sich damit auch mein Studium

dem Ende entgegen. Doch wie kommt es, dass man den Titel seiner Diplomarbeit

nach der biblischen Entscheidungsschlacht zwischen Gut und Böse am letzten aller

Tage benennt? Die Antwort liegt auf der Hand, denn mit dem von mir gewählten

Titel ist kein religiöser Hintergrund gemeint, sondern die Wahl fiel nach dem

gleichnamigen Hollywood-Film, der im Jahre 1998 gedreht wurde.

Die Idee, dieses Thema zum Titel meiner Diplomarbeit zu ernennen, liegt schon ein

paar Semester zurück. Damals besprachen wir im „Schulpraktischen Seminar“, einer

Pflichtlehrveranstaltung für alle Physik-Lehramts-StudentInnen, alternative und

moderne Unterrichtsmethoden. Dr. Gerhard Rath, der der Leiter dieses Seminars

war, stellte uns dabei eine Methode vor, wie man aus einer Zehn-Minuten-Passage

des Filmes Armageddon einen Unterricht aufbauen könnte, in dem man sich mit den

darin vorkommenden physikalischen Fehlern beschäftigt.

Viel später, vielleicht war es ein Jahr (genau kann ich mich nicht mehr erinnern),

kam mir ganz spontan die Idee, genau dieses Happening von der Stunde damals zu

einer Diplomarbeit in physikalischer Fachdidaktik aufzupolieren. Nachdem ich meine

Idee mit Gerhard Rath besprochen hatte, war bald klar: „That's it!“ Somit war ich

einer der wenigen Studenten, die ein Thema samt Betreuer hatten – jedoch war ich

noch ein Stück davon entfernt, die Arbeit effektiv zu beginnen. Meistens ist es

nämlich genau andersrum der Fall: Man braucht dringend ein Thema, das man

ausarbeiten könnte, da man mit dem Rest der universitären Anforderungen beinahe

fertig ist, hat aber keines.

Im Inbegriff, bereits eine Thematik für seine Abschlussarbeit auserkoren zu haben,

wurde das Vorhaben noch ein wenig aufgeschoben, da noch die eine oder andere

Prüfung zu absolvieren war. Im Herbst 2003 schließlich war es dann doch soweit: Die

ersten „echten“ Recherchen begannen. Da ich mich unter anderem mit

physikalischen Ungereimtheiten in diesem Film befasste, ließ es sich nicht vermeiden,

den Movie wieder und wieder anzusehen. Glücklicherweise ist das ein

Leinwandstreifen, der auch beim x-maligen Ansehen noch immer nicht zum Hals

raushängt. Auch die vielbesagten „rechteckigen“ Augen sind erfreulicherweise

ausgeblieben.

Dies war also der Anfang zu meiner Diplomarbeit und nach und nach füllten sich die

Kapitel mit Informationen auf. Jetzt, da die Arbeit fertig ist, muss ich doch

eingestehen, dass die Arbeit, die zum Erstellen dafür nötig war, ein zufriedenes und

schönes Gefühl hinterlässt, welches ich auf keinen Fall missen möchte. Allerdings

wäre ich nie dorthin gekommen, wenn mich nicht im Laufe der Zeit verschiedenste

Personen unterstützt und immer wieder ermutigt hätten. Allen diesen Personen

gebührt mein ausdrücklicher Dank. Da es aber wohl eine sehr lange Liste ergäbe,

wenn ich alle diese Personen einzeln aufzählen würde, die dazu beigetragen haben,

möchte ich nur einige davon stellvertretend für alle nicht namentlich Genannten

explizit erwähnen.

An oberster Stelle meiner Dankesskala stehen unumstritten meine Eltern Oswald und

Maria. Ohne euch wäre ich nie dahin gekommen, wo ich jetzt angelangt bin. Ich

danke euch für die jahrelange Unterstützung und dafür, dass ich immer jenen Weg

gehen durfte, den ich von mir aus einschlagen wollte. In diesem Sinne ein herzliches

„Vergelt’s Gott“ an euch beide.

Ebenfalls bedanken will ich mich bei meinen beiden Betreuern der Diplomarbeit: Bei

Gerhard für die vielen offenen Ohren, die er mir entgegnete, wenn ich mal einen Rat

brauchte, für die beiden Unterrichtsstunden, die ich in seiner Klasse halten durfte

und auch für die vielen literarischen Quellen, die er mir bereitstellte; bei Herrn Prof.

Krenn für die sachlichen und fachlichen Hilfestellungen, die er trotz seiner spärlich

vorhandenen Zeit immer wieder geben konnte.

Auch allen meinen Freunden möchte ich ein „Dankeschön“ aussprechen. Ich werde

an diesem Punkt allerdings nicht alle einzeln aufzählen, das würde wohl zu lange

dauern. Außerdem meine ich, dass ohnehin jede/r Betroffene weiß, dass er/sie

angesprochen ist. Euch allen möchte ich weiters noch sagen, dass es mir eine große

Ehre wäre, unsere Freundschaften weiterhin so aufrechtzuerhalten, wie man sie auch

bis dato vorfinden konnte.

In diesem Sinne wünsche ich allen, die diese Arbeit lesen, nur das Beste und viel

Spaß beim Durchschmökern der einzelnen Seiten.

Graz, im Mai 2004 Hermann Kainbacher

„Aber die Gesetze der Physik kann

ich nicht ändern, Captain!“

(Scotty zu Kirk in „Raumschiff Enterprise“)

INHALTSVERZEICHNIS

I. EINLEITUNG 7

II. UNGEREIMTHEITEN IN ARMAGEDDON 14

1. Größe 15

2. Entdeckung 16

3. Vor 65 Millionen Jahren... 17

4. Wechselspiel 18

5. Einschläge und deren Auswirkungen 19

6. Koordinatenberechnung und Bahn durchs Weltall 22

7. Aktivitäten im Weltraum 23

8. Beschleunigungsmanöver und die Auswirkungen 25

9. Die Raumstation MIR 28

10. Kann die NASA tatsächlich zwei Shuttles zugleich starten? 36

11. Die Planetoidenoberfläche 38

12. Der Bohrvorgang 42

13. Ist der Bohrvorgang überhaupt sinnvoll? 44

14. Sprengkraft 46

15. Die Ablenkung der beiden Asteroidenhälften 48

16. Ergänzungen zu den Ungereimtheiten 50

III. PHYSIKALISCHER HINTERGRUND 55

17. Meteoriten 56

18. Planetoiden 62

19. Kometen 65

20. Wie groß ist die Gefahr eines weiteren Einschlages? 74

21. Schutzvorkehrungen vor einem drohenden Unheil 79

22. Die Spaceshuttle-Ära 85

23. Ein Flug mit dem Spaceshuttle 96

IV. UNTERRICHTSPRAKTISCHER TEIL 103

24. Die Planung der beiden Unterrichtssequenzen 104

25. Die Durchführung der beiden Unterrichtsstunden 108

26. Nachbetrachtung und Feedback 114

V. DIDAKTISCHE ASPEKTE 120

27. „Start Using ‚Hollywood Physics’ in Your Classroom!“ 122

28. „Physical Science“ 128

VI. LITERATUR- UND QUELLENVERZEICHNIS 141

I. Einleitung

„Wird dieser Asteroid die Erde treffen?“

„Das versuchen wir gerade herauszufinden, Sir.“

„Mit welchem Schaden müssten wir rechnen?“

„Mit welchem Schaden? Totalschaden Sir. Das bezeichnen wir als globalen Killer, das

Ende der Menschheit. Es kommt nicht darauf an, wo er einschlägt - da würde nichts

überleben, nicht mal Bakterien!“

Mit diesem kurzen Auszug aus einem Dialog zwischen dem US-Präsidenten und dem

NASA-Chef wird die Quintessenz des Hollywood-Streifens „Armageddon“ bereits auf

den Punkt gebracht: Ein Asteroid, so groß wie der US-Bundesstaat Texas, rast mit

immens großer Geschwindigkeit durch das Weltall. Dummerweise befindet sich dieser

Gesteinsbrocken genau auf Kollisionskurs mit unserem Heimatplaneten Erde.

Die Folgen einer Karambolage wären katastrophal. Aufgrund der Wucht des Aufpralls

und der dabei freigesetzten Energiemenge würde in der Nähe des Einschlagsgebietes

wohl alles im wahrsten Sinne des Wortes verdampft beziehungsweise verkohlt

werden. Regionen, die weiter entfernt vom Einschlagskrater wären, würden durch

den aufgewirbelten Staub und Schmutz, der beim Aufprall des Himmelskörpers auf

unserem Planeten in die Atmosphäre geschleudert würde, regelrecht erdrückt

werden. Selbst das Sonnenlicht könnte in den nächsten Monaten und Jahren diesen

Staubmantel wohl nicht durchdringen. Somit wäre es unmöglich, Landwirtschaft zu

betreiben und damit Nahrung zu produzieren. Hilfsmaßnahmen wären ebenfalls

illusorisch, da ja die gesamte Bevölkerung der Erde ihren Anteil an der Katastrophe

abkriegen würde. Kurz gesagt, die Erde und alle auf ihr befindlichen Lebewesen

wären Geschichte.

Die Gefahr, die der Kassenschlager zum Thema hatte, ist keinesfalls auf die leichte

Schulter zu nehmen. Sie ist sogar durchaus real, denn im Weltraum schwirren eine

Vielzahl von Gesteins- und Eisbrocken umher, die das Potenzial besitzen, irgendwann

auf die Erde zu stürzen. Nur ein kleiner Anteil davon, etwa 2.000 dieser sogenannten

Erdbahnkreuzer (das sind jene Brocken, die irgendwann auf der Reise durch das

Weltall die Bewegungsebene der Erde passieren) sind über einen Kilometer groß.

Auch den besten Astronomen, die es derzeit gibt, sind nicht mehr als circa zehn

Prozent davon bekannt. Dabei ist es jedoch schwierig, die eben genannten Zahlen als

absolut zu betrachten. Viel leichter ist es natürlich, die nummerntechnischen Fakten

als vermutete Schätzwerte anzunehmen, da es unmöglich ist, aufgrund der

Unendlichkeit des Universums in das gesamte Weltall einzusehen und dieses

protokollgetreu zu katalogisieren.

Dass aber die Erde im Laufe ihres Bestehens immer wieder von solchen Brocken

getroffen wurde, darauf weisen zahlreiche Krater auf dem Planeten Erde hin. Ein

Beispiel ist das „Nördlinger Ries“ in Deutschland: Ein 24 Kilometer großer Krater wird

auf ein Alter von etwa 15 Millionen Jahren geschätzt. Verursacht wurde dieser Krater

durch einen Meteoriteneinschlag. Dabei wurde beim Aufprall eine Sprengkraft von

etwa einer Million gleichzeitig gezündeter Atombomben freigesetzt, wie sie im

Zweiten Weltkrieg beim Abwurf über Hiroshima verwendet wurden. Natürlich ist ein

Meteoriteneinschlag keinesfalls mit einer Nuklearwaffe zu vergleichen, aber um eine

gewisse Vorstellung zu bekommen, wie katastrophal ein Gesteins- oder Eisbrocken

sein kann, wenn er die Erde erreicht, ist dieser Vergleich angebracht.

Krater von der Größe vergleichbar mit dem des Nördlinger Ries entstehen auf dem

Festland etwa alle zwei bis drei Millionen Jahre, sind also keineswegs als Utopie zu

bezeichnen. Das jüngste Relikt eines solchen Einschlages ist der „Zhamanshin-Krater“

in Kasachstan. Sein Durchmesser beträgt 13,5 Kilometer, sein Alter wird von

Experten auf ungefähr eine Million Jahre geschätzt [16].

Sollte nun ein Planetoid, Asteroid, Meteorit oder Komet tatsächlich auf die Erde

stürzen, wären die Einschlagsfolgen verheerend. Eine globale Katastrophe, wie sie in

der Menschheitsgeschichte wohl noch nie da war, würde Einzug halten.

Angenommen, das Einschlagsteil hätte einen Durchmesser von einem Kilometer,

dann würden so circa eineinhalb bis zwei Milliarden Menschen den Tod finden. Ein

solcher Impakt würde jede Menge Naturkatastrophen nach sich ziehen: Neben dem

Einschlagsgebiet samt Umgebung, das sowieso, grob formuliert, nicht mehr existent

wäre, gäbe es noch gewaltige Erdbeben, riesige Brände, kilometerhohe Flutwellen

und dergleichen. Die Flutwellen würden natürlich nur bei einem Treffer ins Wasser

entstehen. Aber da die Erdoberfläche ja zu mehr als zwei Drittel aus Wasser besteht,

ist auch diese Gefahr keineswegs wegzudenken. Außerdem müsste man dann auch

noch die Sekundärfolgen ins Auge fassen: Außer der Verfinsterung der Atmosphäre

durch den aufgewirbelten Staub und der daraus resultierenden Hungersnot aufgrund

des Ausfalls der Landwirtschaft würde wohl das gesamte Weltwirtschaftssystem total

zusammenbrechen. Massenarbeitslosigkeit, Verelendung, religiöse Massenhysterien,

soziale Unruhen und Terror wären unvermeidbar und würden zu vielen weiteren

Todesopfern führen.

Das Thema, das der Film aufgreift, ist also nicht einfach vom Tisch zu wischen. Es

sollte eigentlich sogar dazu anregen, darüber nachzudenken, wie man sich vor so

einer Katastrophe schützt bzw. wie man sich dagegen wehren kann? Erst seit ein

paar Jahren, im besten Fall vielleicht seit zwei bis drei Jahrzehnten, besitzt die

Menschheit tatsächlich effektive Möglichkeiten, ein solch drohendes Unheil abwenden

zu können. Diese Möglichkeiten bestehen weitgehend darin, mit

Nuklearsprengkörpern zu operieren. Aber dafür bedarf es einer ausreichend langen

Vorwarnzeit. 18 Tage, wie in Armageddon, reichen dafür bei weitem nicht aus.

Armageddon – Der Film

Nun aber zum Film: Einem Hobby- und Amateurastronomen fällt eines Tages ein

sehr helles Objekt am Himmel auf, das er selbst nicht kennt. Kurzerhand entschließt

er sich, die NASA (National Aeronautics and Space Administration) davon in Kenntnis

zu setzen und ruft dort an. Wie es bei derartigen Entdeckungen von Himmelskörpern

üblich ist, darf derjenige, der das Objekt gefunden hat, einen Namen dafür

bereitstellen. So wird das noch weitgehend unbekannte Himmelsungetüm auf den

Namen „Dotty“ getauft.

Nachdem die NASA nun von der Existenz dieses unbekannten Objektes in Kenntnis

gesetzt wurde, wird eifrigst versucht, Größe und Bahn von Dotty zu berechnen.

Letztlich lautet das Resultat, dass Dotty ungefähr die Größe von Texas erreicht, also

circa 1.000 Kilometer im Durchmesser misst, und in genau 18 Tagen mit der Erde

kollidieren wird. Panikartig wird versucht, Vorschläge zu erstellen, um das drohende

Unheil abwenden zu können. Dummerweise entpuppen sich die meisten Ideen im

Endeffekt als totale Farce. Aber der Hollywood-Streifen wäre für die meisten Seher

kein guter Film, wenn es nicht doch eine Möglichkeit gäbe. So einigt sich die

Gesamtheit aller NASA-Ingenieure darauf, eine Mission mit einem Spaceshuttle auf

den Asteroiden zu entsenden, um auf Dotty ein Loch zu bohren. Darin sehen sie die

effektivste Methode, um gegen den Weltraumriesen vorzugehen. In dieses Loch

sollte eine Atombombe versenkt werden, die dann von der Erde aus ferngezündet

den globalen Killer zur Detonation bringen sollte. Dabei könnte Dotty in zwei große

Hälften aufgespaltet werden, die sich dann voneinander entfernen und so

erdunschädlich an unserem Planeten vorbeiziehen würden. Dies wäre allerdings nur

dann erfolgreich, wenn die Bohrarbeiten und die Versenkung der Atombombe in dem

erhaltenen Loch noch vor dem Erreichen der sogenannten „Nullbarriere“ des

Asteroiden fertiggestellt würden. Der Nullbarriere entspricht eine virtuelle Linie im

Weltall, ab der es zum allerletzten Zeitpunkt möglich ist, durch Sprengung die Erde

zu retten. Sollte diese Markierung überschritten werden, würden selbst durch die

hervorgerufene Explosion die beiden Asteroidenhälften zu wenig abgelenkt werden

und mit voller Wucht auf der Erde aufschlagen.

Also wird nach dem besten Bohrfachmann auf der ganzen Welt gesucht, der einen

Trupp von Astronauten darauf vorbereiten soll. Im Ölbohrexperten Harry Stamper,

im Film vom sehr populären Charakter des Bruce Willis dargestellt, wird man

schließlich fündig. Dieser beharrt jedoch darauf, dass er höchstpersönlich mit seinen

eigenen Männern den Job übernehmen wolle, mit der Begründung, dass das Bohren

eine eigene Wissenschaft, ja sogar eine Kunst sei, und daher niemand in nur ein paar

Tagen das erlernen könnte. Mangels an Alternativplänen muss der NASA-Chef aber

wohl oder übel zustimmen.

Harry Stamper und seine Männer werden im Schnellverfahren zu Astronauten

ausgebildet, damit sie den Weltraumtripp auf sich nehmen können. Dabei werden

sowohl die Astronauten, die das Raumschiff steuern sollen, als auch die eigentlich

eher Ölbohrer als Astronauten auf zwei verschiedene Shuttles aufgeteilt für den Fall,

dass es unterwegs doch noch zu unvorhersehbaren Ereignissen kommen könnte.

Somit würde dann nicht mit einem Schlag ein Totalausfall zu Buche stehen.

Schließlich könnte ein Fehler oder ein unwillkommenes Ereignis das Ende des

Erdendaseins bedeuten.

Der „Tag der Wahrheit“ beginnt und die beiden Missionen „Freedom“ und

„Independence“ heben von der Erde ab. Der Landeanflug auf den Asteroiden sollte

folgendermaßen ablaufen: Nach dem Start und dem Verlassen der Erdatmosphäre

würden die beiden Shuttles zunächst auf der russischen Raumstation MIR

aufgetankt. Danach sollten die beiden Missionen um den Erdmond herumfliegen,

wodurch sie enorm beschleunigt werden würden, um sich so dem Himmelsungetüm

von hinten zu nähern und schlussendlich darauf zu landen. Mit dem „Armadillo“, das

ist ein eigentlich für den Mars konstruiertes Fahrzeug, aber jetzt umfunktioniert zum

Vehikel für den Asteroiden, würde dann ein 250 Meter tiefes Loch gebohrt werden, in

welches abschließend der Nuklearsprengkopf versenkt werden sollte. Jedes der

beiden Spaceshuttles bekommt beim Start einen Armadillo sowie eine Atombombe

mit an Bord.

Sobald die Aufgabe erfüllt sei, sollte wieder ins Shuttle eingestiegen und im Inbegriff,

ein Held zu sein, nach Hause geflogen werden. In der Zwischenzeit könnte von der

Erde aus der Atomsprengsatz zur Zündung gebracht werden.

Klarerweise geht das eine oder andere gründlich schief, so wie fast in jedem

Kassenschlager. Beispielsweise funktioniert das Auftanken der Shuttles nicht

problemlos. Aufgrund eines Lecks in einer Treibstoffleitung kommt es sogar

knüppeldick: Die Raumstation MIR wird dabei durch eine Explosion vollständig

demoliert und die Ein-Mann-Besatzung der MIR muss nun auf die Independence

umsteigen. Oder: Dotty wird beim Vorbeiflug am Mond durch dessen Anziehungskraft

mächtig ins Trudeln gebracht. Das soll heißen, dass der Gesteinsbrocken sich nicht

mehr stabil wie vorher bewegt, sondern eine leichte Rotation in alle drei

Raumrichtungen vollführt. Und genau diese Tatsache ist auch der Grund dafür, dass

die Raumfähre Independence später auf dem Asteroiden überhaupt abstürzt und die

Raumfähre Freedom weit entfernt von den berechneten Landekoordinaten aufsetzt.

So findet Freedom nicht den Platz mit den günstigsten Bohrbedingungen, sondern

eine denkbar schlechte Stelle mit einem großen Eisengehalt im Boden und einer

daraus resultierenden enormen Dichte. Aber selbst für solche Fälle ist man

gewappnet, so bekommt man als Zuschauer den Eindruck, denn wofür sonst hätte

jeder Armadillo mehrere Bohrköpfe und –getriebe an Bord?

Aber es kommt, wie es in einem Film eben kommen muss, und so wird mit dem

Freedom-Armadillo gebohrt, bis schließlich alle Bohrköpfe verbraucht und alle

Bohrgetriebe ruiniert sind. Wobei natürlich noch zu erwähnen wäre, dass die

erforderliche Mindesttiefe von 250 Metern bei weitem nicht erreicht ist. Wenn man

aber die Kinobesucher dennoch in seinen Bann ziehen möchte, muss natürlich etwas

Unvorhergesehenes passieren: Drei Leute aus der Raumfähre Independence

überleben den Absturz und machen sich mit dem eigenen Armadillo auf die Suche

nach Freedom. Ohne jegliche Orientierungshilfe und vollkommen ahnungslos, wo

sich die Astronauten bzw. Ölbohrer befinden, nimmt das Schicksal seinen Lauf und

nach einigen weiteren Problemen findet man sich „rein zufällig“ doch wieder. Mit

Armadillo Nummer zwei, der ja seine eigene Bohrausstattung besitzt, wird nun die

Arbeit von Armadillo Nummer eins aufgenommen und fertiggestellt.

Höchste Zeit für die nächsten Turbulenzen, wäre man als begeisterter Fan eines

Hollywood-Films geneigt zu sagen. Und tatsächlich beginnt nun die Oberfläche des

Asteroiden zu zittern. Auf der Erde würde man so etwas Erdbeben nennen, auf dem

Asteroiden gibt es wohl keinen eigenen Ausdruck dafür. Jedenfalls werden durch

dieses Beben jede Menge Gesteinsbrocken durch die Luft geschleudert. Einer dieser

Geschosse trifft den Atomsprengsatz und zerstört den Fernzündemechanismus. Mit

anderen Worten, die Bombe kann nun nicht mehr aus der Ferne gesprengt werden.

Jemand muss vor Ort bleiben und die nukleare Bombe von Hand zünden. Man einigt

sich auf Hölzchen ziehen, wer denn in den „Genuss“ kommen darf, die Welt zu

retten. Nachdem auch diese Entscheidung gefallen ist, bereitet sich der noch

vorhandene Rest auf die Heimreise mit dem noch funktionstüchtigen Shuttle

Freedom vor, schließlich sollen bei so vielen Turbulenzen natürlich nicht alle mit dem

Leben davonkommen. Außerdem bringt es ja noch mehr begeisterte Kinogänger,

wenn ab und zu mal ein „Bauernopfer“ gemacht wird.

Der gute Harry Stamper höchstpersönlich bleibt nun tatsächlich an der Oberfläche

von Dotty, um die Menschheit zu retten, obwohl eigentlich nicht er derjenige ist, den

das Schicksal auserkoren hat. Aber mit einem Trick lässt sich natürlich auch die

Hölzchen-Zieh-Methode ad acta legen. Der Rest der Crew findet Platz in der Freedom

und begibt sich auf den Heimweg. Dort angekommen, werden die Helden natürlich

stürmisch empfangen. Wer kann denn auch schon von sich behaupten, die Welt

gerettet zu haben?

Soweit nun mal eine Kurzbeschreibung über den Inhalt des Kassenknüllers aus dem

Jahre 1998.

II. Ungereimtheiten in Armageddon

Als erstes möchte ich in dieser Arbeit die wissenschaftlichen Perspektiven des Filmes

genauer unter die Lupe nehmen, speziell die physikalischen und die astronomischen.

Dabei werden sich natürlich, wie auch schon der Titel der Arbeit vermuten lässt, jede

Menge Ungereimtheiten und schlichtweg Fehler offenbaren. Dabei werde ich aber

nicht darum herumkommen, einige Passagen detailgetreu wiederzugeben. Deshalb

wurde auch die zuvor erstellte Inhaltsbeschreibung des Streifens bewusst kurz

gewählt, um so etwaigen Wiederholungen und einer daraus resultierenden

Langeweile beim Lesen vorzubeugen.

Obwohl in diesem Film mit Ivan Bekey und John Allen zwei echte Fachmänner als

wissenschaftliche Berater zur Seite standen, sind dennoch nicht nur Ungereimtheiten,

sondern fast schon peinliche Unwahrheiten passiert.

Zuallererst sollte erwähnt werden, wer denn diese beiden Herrschaften eigentlich

sind. Ivan Bekey ist ein mittlerweile bereits pensionierter Ingenieur, der jahrelang in

den Diensten der NASA stand. Dementsprechend ausgeprägt ist natürlich sein

technisches Verständnis, was Raumfahrtexpeditionen betrifft. Schließlich reicht es mit

Sicherheit nicht, den geistigen Level eines Normalverbrauchers zu besitzen, um sich

über eine lange Zeitspanne hinweg als NASA-Mitarbeiter ansprechen zu lassen. John

Allen hingegen ist ein ehemaliger US-Astronaut, seines Zeichens klarerweise ein

echter Kenner und Könner auf seinem Gebiet, der tatsächlich selbst schon in den

Genuss von Weltraumexpeditionen gekommen ist.

Wie man also leicht sieht, hat es an fachkundiger Beratung nicht gemangelt. Der

Tenor der beiden eben Genannten aber ist, dass die Produzenten des Filmes einfach

nicht auf ihren Rat gehört hatten. Sehr wohl waren ihrerseits Ratschläge,

Verbesserungsmöglichkeiten, Änderungsvorschläge usf. gekommen, nur: „Ich

versuchte den Produzenten davon zu überzeugen“ […] „aber es war kein

Durchkommen“, um Ivan Bekey wörtlich zu zitieren [16].

1. Größe

Aber um nicht nur die ganze Zeit um den heißen Brei zu reden, sollen einige

Passagen des Movies analysiert werden: So passiert einer der größten Fehler im Film

schon zu Beginn, als der vorher erwähnte Hobbyastronom das zunächst noch

unbekannte Objekt am Himmel, welches später auf den Namen Dotty getauft werden

sollte, ausmacht. Als er seine Entdeckung der NASA mitteilt, berechnet diese später

die Größe des Weltraumungetüms. Und damit wäre man schon beim ersten Fehler

angelangt: Man hört im Film, dass der Asteroid einen Durchmesser von 1.000

Kilometern haben soll. Wenn man dies mit der Größe der Erde vergleicht, die ja auch

„nur“ einen Durchmesser von knapp 13.000 Kilometern aufweist, scheint der Asteroid

eine ziemlich gewaltige Dimension zu haben. Den heutigen Astronomen ist aber

bekannt, dass es solche Riesen in Erdnähe nicht gibt. Selbst in dem sogenannten

Planetoiden- oder Asteroidengürtel, der sich zwischen Mars und Jupiter befindet, gibt

es nur Brocken, deren Ausmaße deutlich hinter Dotty zurückbleiben. Beispielsweise

ist der größte Koloss in dieser Region der Planetoid Ceres mit einem Durchmesser

von 914 Kilometern. Vesta und Pallas, die nächstgrößeren Kaliber, erreichen „nur“ ein

Ausmaß von 526 beziehungsweise 522 Kilometern [9]. Nun kann man sich natürlich

fragen, ob ein 1.000 Kilometer großer Asteroid als Objekt, welches die Erde anvisiert,

definitiv auszuschließen ist? Ja, man kann. Am leichtesten fällt der Beweis dieser

Behauptung mit Helligkeitsbetrachtungen. Aber dazu im nächsten Absatz mehr.

(Außerdem werden genaue Begriffserklärungen von Asteroid und Planetoid in

Kapitel 4 angeführt.)

Andererseits muss auch gesagt werden, wenn sich ein Himmelskörper im

Planetoidengürtel aufhält, dann bewegt er sich, wie alle anderen Planeten, auf einer

Ellipse um die Sonne und wird für unsere Erde wohl keinerlei existenzielle Gefahren

mit sich bringen. Zusammenfassend sei nochmals erwähnt, dass es solch große

Objekte wie „Texas im Weltall“ in Erdnähe nicht gibt. Wenn ein Himmelskörper mit

einem so gewaltigen Ausmaß dennoch auf die Erde einschlagen sollte, würde dies

wohl nicht nur das Ende eines jeden Lebewesens bedeuten, sondern die Erde würde

dabei höchstwahrscheinlich sogar aus ihrer Bahn geschleudert werden. Was daraus

für Folgen entstehen würden, speziell für die restlichen Brocken, die auch auf

geregelten Bahnen durch den Weltraum navigieren, kann nicht vorhergesagt werden,

da sich das eben behandelte Problem sehr bald als chaotisch darstellen würde.

2. Entdeckung

Ein weiterer sehr schwerer Fehler tritt auch schon beim Entdecken von Dotty auf.

Warum wurde eigentlich dieses Ungetüm nicht schon viel früher am Himmel

entdeckt, wenn es so groß ist? Tatsache ist, dass ein Gebilde dieses Ausmaßes

dermaßen hell am Himmel erscheinen müsste, dass es selbst einem ungeschulten

Auge ohne Hilfs- und Zusatzgeräte sofort auffallen würde. Im Film jedoch bleiben ab

Bekanntwerden der Existenz von Dotty nur noch 18 Tage Zeit, bis der Asteroid auf

der Erde aufschlagen würde. Es wird aber nicht ansatzweise eine Erklärung geliefert,

warum man Dotty nicht schon viel früher bemerkte. Um einen entsprechenden

Vergleich anzustreben, sei wiederum auf Ceres und ähnlich große Planetoiden

verwiesen. Diese Bestandteile des Planetoidengürtels wurden aufgrund ihrer

Helligkeit bereits Anfang des 19. Jahrhunderts entdeckt. So wurde Ceres erstmals am

1. Jänner 1801 vom Italiener Giuseppe Piazzi katalogisiert. Ein Jahr später, also

1802, folgte mit Pallas die nächste Entdeckung. Es folgten im Jahre 1804 mit Juno

und drei Jahre später mit Vesta schon die beiden nächsten katalogisierten Objekte

[9].

Abbildung 1: Giuseppe Piazzi (1746 – 1826)

(Quelle: http://assoc.wanadoo.fr/planetica/astrohistoire/piazzi.html)

18 Tage vor Einschlag befindet sich Dotty jedoch nur noch 15,120.000 Kilometer von

der Erde entfernt, wie man leicht nachrechnen kann (wenn man die Geschwindigkeit

von Dotty mit 35.000 km/h annimmt). Mars hingegen hat einen Abstand von etwa 80

Millionen Kilometern im Mittel von der Erde. Wenn man weiters noch bedenkt, dass

sich die Planetoiden großteils außerhalb der Marsbahn aufhalten, wird einem das

Problem sofort klar. Dotty müsste also mit den heutigen Mitteln der Technik bereits

viel früher erspäht worden sein und könnte nicht so lange unentdeckt seinen

Kollisionskurs zur Erde hin ausführen.

Fast schon obskur erscheit im Film, dass selbst 18 Tage vor der Karambolage von

Dotty mit der Erde die Existenz dieses Asteroiden noch ein paar weitere Tage geheim

gehalten werden kann, ohne dass die Menschheit eine Nachricht oder eine Warnung

des drohenden Unheils erhält.

3. Vor 65 Millionen Jahren...

Man braucht tatsächlich gar nicht lange weiter zu forschen, um bei der „Fehlersuche“

erneut fündig zu werden. Fast schon im Vorspann, mit den ersten Worten, die den

Streifen zieren, wird aus physikalischer Sicht schon wieder einiges durcheinander

gewirbelt. Vor 65 Millionen Jahren, so wird zumindest berichtet, kam die Bedrohung

schon einmal aus dem All. Damals hätte ein Meteoriteneinschlag auf die heutige

mexikanische Halbinsel Yucatán sehr viele Lebewesen ausgerottet, wie zum Beispiel

die allseits bekannten Dinosaurier. Die Energie, die dabei freigesetzt wurde, wäre von

der Größenordnung von 10.000 heutigen Atombomben gewesen, wobei der

Sprengkraft einer Bombe etwa 10 Kilotonnen TNT-Äquivalente nach dem heutigen

Stand der Nuklearwaffentechnik entsprechen. Ganz untypisch für einen Film wird

hierbei ausnahmsweise einmal gehörig untertrieben, denn der Meteorit vor 65

Millionen Jahren müsste wohl eine Sprengkraft von 100 Millionen Megatonnen gehabt

haben, also 10.000.000.000-fach stärker gewesen sein, um tatsächlich circa zwei

Drittel der damaligen Lebewesen auszurotten [15] [16].

Weiters wird im Film noch erwähnt, dass eben dieser Meteoriteneinschlag 1.000

Jahre Dunkelheit durch eine Billion Tonnen aufgewirbelten Staub in die Atmosphäre

verursachte. Jedoch gehen die heutigen Einschlagsexperten, die sich mit diesem

Thema beschäftigen, schlimmstenfalls von ein paar Jahren aus. Hier wurde also

wieder einmal (fast schon standardmäßig) maßlos übertrieben.

4. Wechselspiel

Wenn man nun versucht, weiter in die Fehlerbehandlung von Armageddon

vorzudringen, wird einem

als astronomisch

Gebildeten sofort die

Tatsache auffallen, dass

der „Killerbrocken“, der

ein Asteroid sein soll, des

öfteren mal als Meteor,

mal als Komet, dann doch

wieder als Planetoid

bezeichnet wird. Dem

Laien mag dies egal

erscheinen, aber

physikalisch betrachtet

gehorchen diese

Himmelskörper in

Wirklichkeit doch

unverwechselbar

unterschiedlichen

Gesetzmäßigkeiten.

Unterscheidungen der Himmelskörper

Meteore: Das sind Lichterscheinungen, welche entstehen,

wenn Partikel in die Erdatmosphäre eintreten und dort verglühen.

Meteoriten: Das sind Partikel, die tatsächlich die Erde

erreichen, bevor sie verglühen. Meteoride: Kosmische Kleinstkörper mit Durchmesser

zwischen einigen Metern und weniger als 0,1 mm, die die Erde umlaufen; dienen auch als „Überbegriff“ für Meteore/Meteoriten

Komet: Besteht aus Kern, Koma und Schweif. Man kann

sich Kometen als ein paar Kilometer große kartoffelförmige Brocken aus Wassereis, Trockeneis, Staub und anderen flüchtigen Substanzen vorstellen. Der Kern kann schwärzer sein als ein Stück Kohle (aufgrund chemischer Reaktionen)

Asteroid: Im Normalfall nur ein paar 100 Meter bis etliche

Kilometer große Felsbrocken, die aus der Frühzeit des Sonnensystems stammen. Sie halten sich vorwiegend im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter auf.

Planetoid: Ist eine andere Bezeichnung für Asteroid. [9] [25]

Beispielsweise erfährt man im Film, dass das drohende Unheil aus dem All von einer

Position oberhalb der Ekliptik in unser inneres Sonnensystem vordringt – ein

typisches Kennzeichen eines langperiodischen Kometen. Jedoch wird in Armageddon

zunächst darauf hingewiesen, dass das Objekt keinen Kometenschweif besitzt, was in

Erdnähe allerdings der Fall sein müsste, schließlich werden Kometenschweife

innerhalb der Marsbahn erkennbar. Weiters wäre die Oberfläche nicht eisig, sondern

steinig und zum Teil sogar eisenhaltig. Damit hätte man nun schon zwei Argumente

gefunden, die besagen, dass es sich nicht um einen Kometen handeln kann. Stein-

und eisenhaltige Oberflächen besitzen nämlich definitiv Planetoiden. Diese wiederum

halten sich aber der Regel nach an die Erdbahnebene, was in dem Film aber nicht

der Fall ist [16]. Außerdem fällt in dem Movie auch einmal die Phrase: „Nach dem

Roadrunner-Manöver“, das ist die Beschleunigungsphase der Shuttles um den Mond

herum, „befinden sich die Shuttles hinter dem Asteroiden, dessen Kometenschweif

hoffentlich von der Mondanziehung weggeputzt wurde“. Sollen wir nun tatsächlich

glauben, dass ein Asteroid einen Schweif besitzt? Einen Schweif besitzen

unumstritten Kometen. Aber gerade erst vorhin erfuhren wir, dass Dotty in Erdnähe

keinen Schweif besitzt. Woher kommt also dieses Geschoss aus dem All dann? Eine

Möglichkeit, dieses Phänomen zu erklären besteht in der Tatsache, dass der

Himmelskörper aus dem interstellaren Raum stammt, dann von außen auf den

Asteroidengürtel knallte und dabei allerhand kleine Steinchen Richtung Erde trieb.

Aber dieses „Spiel“ ist aufgrund der Mechanik unmöglich, zumindest in solchen

kurzen Zeitspannen, wie sie im Film präsentiert werden. Damit bleibt die Frage

„Welcher Gattung ist der Himmelsbrocken zuzuschreiben?“ weitgehend ungeklärt.

5. Einschläge und deren Auswirkungen

In einer weiteren Szene schlagen diverse Himmelsgeschosse, die kaum größer als

Hagelkörner sind, minutenlang auf New York ein. Und schon in diesem einen Satz ist

man auf der Odyssee der „Error Analysis“ gleich doppelt fündig geworden. Als erstes

wäre einmal die Zeit: Da alle Geschosse aus der gleichen Richtung im Weltall

geflogen kommen, ist es absolut unmöglich, minutenlang New York zu

bombardieren. Der Grund dafür ist, dass sich auch die Erde bewegt, und das sogar

relativ schnell, wenn man als Bezugssystem den Weltraum betrachtet. Die

Erdbewegung muss dabei sogar in doppelter Hinsicht untersucht werden: Einerseits

bewegt sich unser Heimatplanet natürlich auf einer kreisbahnähnlichen Ellipse um die

Sonne. Mit anderen Worten, die Erde würde, nachdem der erste Feuerball auf New

York abgeregnet ist, im wahrsten Sinne des Wortes mit ungefähr 30 Kilometern pro

Sekunde – das ist die Bahngeschwindigkeit der Erde – „davonlaufen“.

Andererseits darf man aber auch nicht missachten, dass unsere Erde, wie auch alle

anderen Planeten, eine Eigenrotation aufweist. Damit ist Folgendes gemeint:

Angenommen, die Erde würde sich nicht um die Sonne bewegen, dann könnte sie

natürlich auch nicht vor dem himmlischen Bombardement „entfliehen“, wohl aber

sollte sie eine Eigenrotation besitzen. Das Fazit wäre daraus, dass es einen schmalen

Gürtel über die gesamte Globusoberfläche geben müsste, der vom Bombardement

bedroht werden würde. Wenn nämlich vom Universum aus immer der gleiche Fleck

auf der Erde anvisiert würde, dann könnte diese sich schlicht und einfach von diesem

Fleck wegdrehen und der Geschosshagel könnte global über diesen Gürtel verteilt

werden. Jedoch könnte jedes Gebiet, welches in diesem schmalen Band liegt,

bestenfalls sekundenlang im himmlischen Bombenhagel ersticken. Aber es kann

nicht, wie im Film dargestellt wird, New York als minutenlange Zielscheibe fungieren

[16].

Betrachtet man nun die Kombination der beiden Geschwindigkeiten, also Bewegung

um die Sonne und Eigenrotation, steigt die Ausbuchtung der produzierten

Fehlerkapazität erheblich weiter und wird dadurch selbst physikalisch ungebildeten

Personen als negativer Kritikpunkt einleuchtend erscheinen.

Im Eingangssatz dieses Paragraphen verbirgt sich aber auch noch eine zweite

Ungereimtheit, deren Ausmaß mindestens von gleicher, wenn nicht noch höherer

Destruktivität zeugt. Die kleinen Gesteinsbrocken, die in der Eingangsszene wie

Hagelkörner über New York regnen, sind, astronomisch betrachtet, einfach

unmöglich. Sie würden in der Größenordnung, mit der sie im Film dargestellt werden,

bereits beim Eintritt in die Erdatmosphäre verglühen. Damit könnten sie aber auch

nicht, wie im Film gezeigt, einen derartig großen Schaden wie eine Zerstörung von

großen Stadtteilen anrichten. Um aber wieder von dem scheinbaren Mix von

Meteorit, Asteroid und Komet zu sprechen, sollte noch erwähnt werden, dass ein

Beschuss der Erde mit Eisenmeteoriten ungleich schwerwiegendere Folgen hätte.

Diese Trümmer würden tiefer in die Erdatmosphäre eindringen als die zuvor

behandelten Äquivalente und es käme zu einer Explosion dieser in der Luft. Das

wiederum wäre aber viel verheerender als uns Armageddon zeigt [16].

Wie haben nun die Macher des Filmes das scheinbar widersprüchliche Problem

Planetoid/Komet gelöst? Im Prinzip eigentlich gar nicht, die Produzenten haben sich

darauf geeinigt, ein paar kleine Teile auf die Erde einschlagen zu lassen und mit der

daraus resultierenden Vernichtung von Stadtteilen den vermeintlich physikalisch

ungebildeten Kinobesucher zu beeindrucken.

In zwei weiteren Szenen in Armageddon kommt es zu Einschlägen in Shanghai und

in Paris. Erstaunlicherweise trifft jeder Einschlag mitten in den Kern einer Großstadt.

Aber dieses Phänomen ist wohl am

leichtesten damit zu erklären, dass einfach

mehr Action und Spannung in den Film

integriert werden kann, als wenn das

Geschoss aus dem All zum Beispiel in der

Sahara aufprallen würde, deren

Flächenausmaß natürlich ungleich größer

ist als jenes einer Stadt. Im Prinzip würde

aber nichts passieren in solch einer

Szenerie. Abgesehen von den bereits

vorhin behandelten Fehlern der Einschläge

über New York, die selbstverständlich auch

in Shanghai und Paris zum Tragen kommen, bewerten Einschlagsexperten diese

beiden Einschläge als sehr gut dargestellt. Kevin Zahnle vom Ames Research Center

(das ist ein Forschungszentrum der NASA) findet vor allem den Einschlag auf Paris

„satisfyingly done“. Um einen kurzen Abstecher weg von der Physik zu machen, sind

diese beiden Szenen auch politisch vollkommen in Ordnung. Wer sagt denn, dass

Abbildung 2: Kevin Zahnle vom Ames Research Center

(Quelle: http://www.astrosociety.org/events/2003mtg/)

solche Brocken immer nur über dem Gebiet der USA niedergehen müssen?

Schließlich ist die Welt ja groß genug, dass auch mal ein anderer Kontinent getroffen

werden „darf“. Wenn der Asteroid im Film eine Bedrohung für die Gesamtheit aller

Menschen steht, warum sollten dann nicht auch mal Europa und Asien den „Jackpot“

abbekommen?

Um aber wieder zu den physikalischen Ungereimtheiten zurückzukehren sei noch

erwähnt, dass es doch eine Begebenheit gibt, bei der der Einschlag auf Paris nicht

nur gelobt werden sollte. Entgegen aller (bekannten) Naturgesetze bleibt als einziges

Gebäude der Triumphbogen stehen. Dies ist zwar eine lobenswerte Botschaft, die

damit durch den Film transportiert wird, aber leider ist sie physikalisch nicht korrekt.

Warum sollte alles kurz und klein geschlagen werden, währenddessen der

Triumphbogen als einziges Gebäude dem Einschlag trotzt und stehen bleibt, wo man

doch deutlich sehen kann, dass es sogar dem Eiffelturm an den Kragen geht? Sicher,

der Eiffelturm ist bei weitem nicht so stabil, wie der Triumphbogen. Was ich damit

aber sagen möchte, ist, dass es schon ein wenig absurd erscheint, dass alles dem

Erdboden gleich gemacht wird und gerade ein einziges Gebäude unversehrt bleibt.

Aber Hollywood ist eben doch anders und hebt anscheinend die Naturgesetze dort

auf, wo es gerade gebraucht wird.

6. Koordinatenberechnung und Bahn durchs Weltall

Der nächste Zentralpunkt ist wieder Dotty. Nachdem der Hobbyastronom, der schon

zu Beginn dieser Arbeit erwähnt wurde, seine Neuentdeckung der NASA mitteilt,

berechnet diese den Kurs des Weltraumungetüms. Dabei werden jedoch selbst im

Film ein paar Details auf den Fernsehmonitor übertragen, die es in Wirklichkeit nicht

geben kann. So berechnet die NASA einen Crash-Kurs von Dotty mit der Erde wie

folgt: Der Weltraumbrocken kommt von oberhalb der Ekliptik geflogen und trifft von

außen auf den Planetoidengürtel. Nun gilt aber im Weltraum selbstverständlich das

Gravitationsgesetz, welches besagt, dass sich Massen gegenseitig anziehen. Weiters

kann man daraus folgern, dass, wenn ein Gebilde von der Größe von Texas, das sich

auf einer kegelschnittähnlichen Bahn im Weltall bewegt, abgelenkt werden soll, es

eines massereichen Himmelskörpers bedarf, der diese Ablenkung hervorruft.

Überträgt man dies nun auf den Brocken Dotty, der ja wie schon gesagt von

oberhalb der Ekliptikebene auf den Asteroidengürtel auftrifft und dessen Bestandteile

ähnliche Bahnebenen wie jene der Erde aufweisen, dann muss Dotty unterwegs

abgelenkt werden.

Die offene Frage, die auch im Film nicht behandelt, geschweige denn gelöst wird, ist:

Wodurch kann der Asteroid nach seiner Karambolage mit kleinen Steinchen im

Planetoidengürtel noch abgelenkt werden? Notwendig wäre dafür eine große Masse

wie zum Beispiel jener des Jupiters. Wenn jetzt tatsächlich Jupiter eine Ablenkung

hervorrufen würde, dann jedenfalls ganz bestimmt von der Erde weg und nicht auf

die Erde zu, schließlich befindet sich Jupiter außerhalb des Asteroidengürtels. In

diesem Fall wäre Entwarnung zu geben, es bestünde ab sofort keine Gefahr mehr

eines Einschlages für die Menschen. Bleibt dann noch die Möglichkeit, dass es

vielleicht noch andere Körper mit ähnlich großer Masse gibt, die eine Ablenkung zur

Erde hin hervorrufen könnte. Aber auch dieser Fall ist definitiv klar zu verneinen.

Solche großen Himmelskörper gibt es nicht in Erdnähe, also kann auch nichts Dotty

auf Crash-Kurs zu unserer Erde hin ablenken. Zusammenfassend könnte man also für

alle Fälle Entwarnung geben. Keine der möglichen Situationen könnte dazu führen,

dass Dotty auf der Erde einschlagen würde und das Ende unserer Zivilisation als

Ergebnis hätte. Vielmehr würde Dotty seine Bahn nahezu beibehalten, unser

Sonnensystem unterhalb der Ekliptik wieder verlassen und im Endeffekt in den

großen Weiten des Weltalls wieder verschwinden [16].

7. Aktivitäten im Weltraum

Gleich nach dem Vorspann wird in Armageddon eine Szene gezeigt, mit der

eigentlich durch eine weitere Weltraummission mit dem Shuttle „Atlantis“ der Beginn

des drohenden Unheils aus dem All eingeleitet wird. Aber so wie in vielen anderen

Szenen geht auch hier nicht alles physikalisch korrekt von der Hand.

Ein Astronaut, der durch die Raumfähre Atlantis ins All gebracht wurde, befindet sich

gerade auf einer Außenbordaktivität. Dabei geht es um Reparaturmaßnahmen an

einem Satelliten. Das ist aber im Prinzip nicht so wichtig, das Hauptaugenmerk dieser

Passage liegt an einer ganz anderen Stelle. Als dieser Astronaut gerade an den

mechanischen und elektrischen Accessoires des Satelliten herumarbeitet, wird er

plötzlich von einem „Geschoss“ getroffen. Später im Film erfahren wir, dass es sich

dabei um einen ursprünglichen Bestandteil des Planetoidengürtels handelte, der

durch die Kollision von Dotty mit diesem Gürtel, so wie auch viele andere Steinchen,

in den Weltraum geschleudert

wurde. Dabei verirrte sich nun

ein solches Steinchen genau in

Richtung des Astronauten, der

gerade seine

Außenbordaktivität erledigte,

traf ihn und zerschmetterte

dabei sein Visier. So weit, so

gut – doch dann beginnt erst

die physikalische Utopie. Mit

defektem Raumhelm stößt der

Astronaut seine letzten Schreie

aus. Als Physiker weiß man

natürlich, dass man ein

Medium braucht, in dem sich eine Schallwelle ausbreiten kann. Vakuum gehört

allerdings nicht zu den Übertragungsmedien für Schall, es wird ja nicht umsonst auch

als „Leere“ bezeichnet. Damit ein Astronaut im Weltall überleben kann, muss er

einen dementsprechenden Raumanzug mit dazugehörigem Helm tragen. Damit wird

im Inneren dieses Anzuges beziehungsweise Helms eine Atmosphäre erzeugt, in der

er überleben kann, schließlich befindet sich im freien Weltall doch nur Vakuum.

Sollte nun so wie im Film der Helm des Astronauten defekt sein, ist es unmöglich,

noch ein paar Schreie von sich zu geben. Ursache dafür ist natürlich das fehlende

Medium, in dem sich seine Stimme ausbreiten könnte. Man könnte in Wirklichkeit

keinen einzigen Ton hören. Dies ist auch der Grund dafür, dass im Weltall Totenstille

Abbildung 3: Astronaut im Weltall

(Quelle: http://thomas.muetsch.bei.t-online.de/download.html)

vorherrscht. Damit kann man noch einen zweiten Fehler aus dem Film erklären: Die

Außenbordaktivitäten kann man hören, was in Wirklichkeit jedoch nicht sein kann

[16].

Macht man im Film einen Sprung vorwärts zu jener Szene, wo die tapferen Ölbohrer,

die überlebt haben, bereits auf dem Asteroiden gelandet sind, kann man Folgendes

erforschen: Selbstverständlich gilt hier aufgrund des Fehlens eines Mediums das

Gleiche. Man hört die Helden arbeiten. Die Bohrgeräusche müssten dabei aber

ebenso lautlos sein wie der Armadillo. In einer noch späteren Szene kann man sogar

Einschläge auf dem Asteroiden hören. Alle eben aufgezählten Ereignisse können aber

nur ohne Ton ablaufen, da sich natürlich auch an der Oberfläche von Dotty Vakuum

befindet. Mit anderen Worten: Es ist gar nicht möglich, im freien Weltall ein Geräusch

zu erzeugen (sehen wir mal vom „Körperschall“ ab, der aber ohnehin ganz anders

klingen würde). Und doch werden wir in Armageddon scheinbar eines Besseren

belehrt.

Die Raumfähre Atlantis ist aber damit noch immer nicht erlöst von offensichtlichen

Fehlern. Da wäre noch die Explosion, die stattfindet. Aber um das zu erklären,

verweise ich auf einen späteren Punkt, denn beim Auftankvorgang von Freedom und

Independence passiert mit der Raumstation MIR nochmals der gleiche Fehler. Diese

Ungereimtheit werde ich aber in einem späteren Kapitel aufzeigen.

8. Beschleunigungsmanöver und die Auswirkungen

Nachdem die Ölbohrer, Helden, oder wie sonst man die Hauptakteure des

Kassenschlagers noch benennen möchte, im Schnellverfahren zu Astronauten

ausgebildet worden sind, leisten sie gleich wahrlich Übermenschliches. Als sie

nämlich nach dem Auftanken ihrer beiden Spaceshuttles Freedom und Independence

weiterfliegen und sich darauf vorbereiten, auf Dotty zu landen, geht, physikalisch

betrachtet, wieder einmal einiges drunter und drüber. Dabei ist die Grundidee, auf

welche Art und Weise man auf der Asteroidenoberfläche landen möchte, gar nicht so

verkehrt. Das Prinzip stimmt zwar, aber es gibt eine fehlerbehaftete Ausführung. Die

Technik, mit der versucht wird, auf der Oberfläche zu landen, besteht darin, die

Methode der sogenannten „Vorbeiflugtechnik“, oder den auch oft benützten

englischen Ausdruck dafür, das „Swingby-Manöver“, auszunützen [20]. Diese Technik

möchte ich nun kurz etwas näher erläutern:

Damit das Manöver tatsächlich funktionieren kann, braucht man zunächst eine große

Masse. Im betrachteten Fall ist das der Erdmond. Wenn nun Freedom und

Independence an so großen Körpern wie dem Mond knapp vorbeifliegen, dann

geraten sie in das Gravitationsfeld des Mondes, welches die beiden Shuttles anzieht.

Die Shuttles sind dabei so schnell und so weit entfernt, dass sie aber nicht mehr auf

den Mond fallen können. Dadurch, dass sich der Mond bewegt, „zieht“ er beide

Shuttles mit sich und beschleunigt sie zusätzlich. Nach einer gewissen Zeit verlassen

Freedom und Independence aber wieder den Einflussbereich des Mondes und

können mit der gewonnenen zusätzlichen Energie weiterfliegen. Der Mond hat also

an die beiden Shuttles Energie übertragen. Physikalisch betrachtet handelt es sich

hierbei um einen Streuprozess, denn es kommt zu keiner Berührung zwischen Mond

und Shuttle.

Dotty rast mit einer Geschwindigkeit von 35.000 Kilometern in der Stunde auf die

Erde zu. Freedom und Independence müssen also auf alle Fälle auf eine

Geschwindigkeit gebracht werden, die höher als jene von Dotty ist. Im anderen Fall

könnte der Plan, sich von hinten dem Asteroiden zu nähern und darauf zu landen in

den Wind geschlagen werden. Im Endeffekt erreichen beide Shuttles eine

Geschwindigkeit von 36.200 km/h.

Um aber diesen „Speed“ zu erreichen, erfahren die Helden der Nation beim

Beschleunigen um den Mond eine Belastung, die einer zwölffachen(!)

Erdbeschleunigung entspricht, und das gleich für mehr als zehn Minuten lang. Dabei

wird im Inneren der Raumfähren sogar noch geredet, geschrien und gute Miene zum

Spiel gemacht. Das Zwölffache der Erdbeschleunigung kann selbst von den besten

Astronauten nie und nimmer über eine Zeitspanne von zehn Minuten oder mehr

ausgehalten werden. Schon nach kurzer Zeit, wahrscheinlich schon nach ein paar

Sekunden, würden diese Personen in Ohnmacht fallen. Aber die Ölbohrer, die auf

dem Wege sind, die Erde zu retten, schaffen es sogar noch, in dieser

Beschleunigungsphase zu diskutieren. Außerdem würde eine solch gewaltige

Belastung die Gesichter der Betroffenen dermaßen verzerren, dass man sie

wahrscheinlich nicht mehr wiedererkennen würde. Man braucht nur daran denken,

wenn Astronauten in Zentrifugen ihr Training absolvieren. Weit entfernt von der

zwölffachen Erdbeschleunigung werden deren Gesichter bis zur Unkenntlichkeit

verzogen. Aber diese Herausforderung für die Maskenbildner wurde in Armageddon

total ad acta gelegt. Die Weltretter in spe schauen während der

Beschleunigungsphase ein wenig angespannt und übel aus, aber von Verzerrung gibt

es keine Spur.

Um Dotty noch einzuholen, hätten selbst 36.200 km/h nicht gereicht. Diese Tatsache

macht man sich am leichtesten klar, indem die Problematik anhand von Zahlen

aufgearbeitet und durchgerechnet wird: Direkt aus dem Film können wir

übernehmen, dass das Roadrunner-Manöver genau dann gestartet wird, wenn der

Asteroid den Mond passiert. Anders ausgedrückt: Als Dotty am Erdmond vorbeifliegt,

starten Freedom und Independence auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes

ihr Beschleunigungsprogramm. Das bedeutet aber, dass die beiden Shuttles noch

den zusätzlichen Weg eines halben Mondumfangs zurücklegen müssen. Der Radius

des Erdmondes beträgt 1.738 Kilometer. Nun erscheint es logisch zu sein, dass das

Beschleunigungsmanöver nicht unmittelbar an der Oberfläche stattfinden kann,

sondern eine gewisse Höhe eingehalten werden muss. Nehmen wir der Einfachheit

halber an, die Shuttles vollziehen ihren Plan in einer Höhe von 260 Kilometern. Dann

befinden sie sich genau 2.000 Kilometer vom Mondmittelpunkt entfernt. Um nun eine

halbe Mondumrundung in der gegebenen Höhe auszuführen, müssen Freedom und

Independence einen Weg zurücklegen, der sich mit der Kreisformel r * Pi zu 6.280

Kilometern ergibt. Dabei entspricht jetzt diese Zahl der Weglänge, die die beiden

Shuttles im Gegensatz zu Dotty zusätzlich zurücklegen müssen. Wie man ja bereits

weiß, dienen diese 6.280 Kilometer dazu, die Shuttles zu beschleunigen.

Um die Rechnung aufs Neue zu vereinfachen, kann man außerdem annehmen, dass

die Weltraumflitzer die gesamte Distanz bereits konstant mit der finalen

Geschwindigkeit von 36.200 km/h unterwegs sind. Dotty bewegt sich nach wie vor

mit 35.000 km/h weiter. Das heißt, pro Stunde können die Weltretter in spe nur

1.200 Kilometer aufholen. Erst nach etwa fünf bis sechs Stunden wird (entsprechend

den 6.280 Kilometern Beschleunigungsstrecke) der Asteroid von den beiden Shuttles

eingeholt. Zu dieser Zeit befindet sich der „globale Killer“ bereits in nur mehr 174.000

Kilometern von der Erde entfernt. Im Film hört man, dass der Bohrvorgang innerhalb

von acht Stunden beendet sein muss, damit die Erde noch gerettet werden kann,

denn nach genau dieser Zeit wird die Nullbarriere erreicht. In diesen acht Stunden

fliegt der Planetoid aber um weitere 280.000 Kilometer weiter. Also hätte es längst

einen Crash mit der Erde geben müssen, noch bevor die Bohrfachmänner ihre Arbeit

erledigt hätten. Ganz zu schweigen davon, dass die Nullbarriere noch immer nicht

überschritten wäre. Wie man nämlich leicht nachrechnen kann, befindet sich die

Nullbarriere in einem Abstand von 138.250 Kilometern von der Erde entfernt.

Schließlich kann man als Ergebnis folgern, dass die im Film gezeigten Situationen

sicher nicht funktionieren können. Außerdem sind bei der Berechnung gleich zwei

Mal Vereinfachungen getroffen worden, so dass die Ausmaße des Fehlers tatsächlich

noch gravierender werden.

In Wirklichkeit hätte die Beschleunigung der beiden Shuttles noch um ein Vielfaches

größer sein müssen, damit das Prinzip, sich dem Asteroiden von hinten zu nähern,

überhaupt funktionieren hätte können. Was dies wiederum für Auswirkungen für die

Astronauten hätte, braucht man wohl nicht mehr zu erläutern.

9. Die Raumstation MIR

Es soll nun als nächstes die Raumstation MIR genauer unter die Lupe genommen

werden – womit man an einem größeren Komplex im Film angekommen wäre [33]

[34]. Die MIR dient in Armageddon als eine wichtige Zwischenstation. Ohne sie

würde das Erdrettungsprogramm nicht funktionieren, deshalb nimmt sie einen

zentralen Teil im Film ein. Auch in diesem Abschnitt werden wir, wie in beinahe allen

Szenen des Kassenschlagers, mit Fehlern konfrontiert. Aber da, wie schon erwähnt,

für die MIR relativ viel Sendezeit eingeplant worden ist, werden wir hier auf unserer

Suche nach Ungereimtheiten gleich zuhauf fündig.

Als bestes Beispiel dafür dient wohl die Tatsache, dass die beiden Shuttles Freedom

und Independence auf der MIR Stopp machen, um die beiden Raumfähren

aufzutanken. Die

gegenwärtigen und realen

Raumfahrtexpeditionen

müssten da aber einiges

verschlafen haben. Selbst die

Medien, Nachrichten,

Technik, Wissenschaft,…

haben nie davon

gesprochen, dass es möglich

wäre, eine künstliche

Tankstelle á la MIR im

Weltall zu errichten. Wo

würde denn der flüssige Sauerstoff, der zum Auftanken benötigt wird, herkommen?

Das Tankmanöver kann natürlich aufgrund mehrerer Umstände nicht zustande

kommen. Dafür dient zunächst einmal die Tatsache, dass auf der MIR sicher nicht

flüssiger Sauerstoff in der Menge gelagert wird, dass man damit mehrere

Spaceshuttles auftanken könnte. Einen weiteren Grund findet man darin, dass auf die

Frage nach der Herkunft des Treibstoffes sicher keine Antwort gegeben werden

kann. Die einzige realistische Möglichkeit bestünde wohl darin, eigens

Versorgungsflüge zur MIR anzustreben, die zum Ziel hätten, mitgeführten Treibstoff

auf die Raumstation „abzupumpen“, um so die MIR neben ihrer eigentlich

zugedachten Funktion eines Laboratoriums noch als „Weltraumtankstelle“

umzufunktionieren. Aber selbst die einfachste Kosten-Nutzen-Rechnung lässt diese

These bereits wieder ad absurdum führen. Sowohl wirtschaftlich als auch finanziell

gesehen erscheint das Projekt einer Weltraumtankstelle vollkommen unrealistisch zu

sein. Einerseits würde ein dementsprechender Versorgungsflug dermaßen teuer sein,

Wichtige Daten der MIR

Größe: ca. 30m x 30m x 30m

Masse: ca. 145.000 kg

Umlaufzeit um die Erde: 92 min

Durchschnittliche Umlaufhöhe über der Erde: 385 km

Umlaufgeschwindigkeit um die Erde: ca. 7670 m/s

„Lebenszeit“ der MIR: 19. Februar 1986 – 23. März 2001

Erstes Andocken eines Spaceshuttles: Juni 1995

Längster MIR-Aufenthalt: Valery Polyakov

(437 d 17 h 38 min)

[28]

dass das Ganze unrentable Folgen hätte. Andererseits würde bei den Starts bei

solchen Versorgungsflügen wohl viel mehr an Treibstoff verbraucht werden, als dann

schlussendlich auf einer Raumstation zwischengelagert werden könnte. Da erscheint

es doch wohl einleuchtender, dass es gleich besser wäre, die Trägerraketen mit

etwas größeren Tanks zu versehen. Dann könnten sie mehr Treibstoff mitnehmen

und ohne Auftanken im All trotzdem dieselbe Leistung vollbringen wie unsere

Shuttles Freedom und Independence.

Aber das ist bei weitem noch nicht alles, was uns die Filmszenen über die

Raumstation MIR an Ungereimtheiten liefern. Da wäre noch die Passage des Films,

bei der dem Zuschauer mitgeteilt wird, dass sich Lev Andropov, in Armageddon ein

russischer Kosmonaut, seit geraumer Zeit, genauer gesagt seit 18 Monaten, auf der

MIR aufhält. Auch wenn die MIR als Laboratorium unter

Schwerelosigkeitsbedingungen dient, hat es bis dato noch niemanden gegeben, der

eine dermaßen lange Periode ununterbrochen im Weltall verbracht hätte. Der

menschliche Organismus ist nämlich nicht so aufgebaut, dass er die Schwerelosigkeit

über eine Zeitspanne von 18 Monaten hinweg ohne degenerative Erscheinungen

überstehen könnte [18]. Nicht umsonst stellt dieser Aspekt einen wichtigen

Beweggrund für die Marsmission-Ablehner dar. Dabei würde die Flugzeit zum Mars

hin und zurück mit den heutigen Mitteln der Technik grob gerundet auch nur etwas

mehr als eineinhalb Jahre dauern, wenn man der Homepage der Universität in

Marburg Glauben schenken darf1. „Touchstone Pictures“ möchte den Kinobesuchern

diesen Sachverhalt einfach mir nix dir nix eintrichtern und lässt Lev Andropov für 18

Monate ganz alleine unentwegt im Weltall. Ganz beachtlich, wenn man bedenkt und

1 http://www.uni-marburg.de/zel/mars_fotos_und_text.html

Abbildung 4: Die Raumstation MIR im Weltall

(Quelle: www.dangl.at/mir.htm)

sieht, in welch guter körperlicher und geistiger Verfassung sich der russische

Kosmonaut befindet. Schließlich könnte man sich vorstellen, dass 18 Monate alleine

in den Weiten des Universums, weit weg von jeglicher Zivilisation, nicht nur physisch,

sondern sehr wohl auch psychisch an die Grenze des Zumutbaren führen könnte.

Bisher gab es nur einen einzigen russischen Kosmonauten, der länger als ein Jahr

unentwegt an Bord der MIR verbrachte: Valery Polyakov. Er verweilte insgesamt 437

Tage nonstop auf der

Raumstation. Dies war für

ihn jedoch auch nur deshalb

möglich, da er Tag für Tag

ein eigens für ihn

zusammengestelltes

Fitnessprogramm zu

absolvieren hatte, damit er

die körperlichen und

seelischen Strapazen

ertragen konnte. Warum

kann man nun eigentlich

keine Fitnessgeräte für Lev

Andropov sehen, wo er doch

um ganze vier Monate länger

im All lebt, als der irdische

Rekordmann? Außerdem

war, wie schon gesagt,

Valery Polyakov bislang der

Einzige, der so lange im

Weltall ausharrte.

Was physikalisch betrachtet fast schon als lachhaft angesehen werden kann, ist das

Faktum, dass die beiden Missionen Freedom und Independence ohne weiteres Zutun

an der MIR andocken, damit sie ihre Tanks wieder füllen können. Erstens hat die MIR

überhaupt nur einen Andockstutzen, also ist es unmöglich, dass zwei verschiedene

Abbildung 5: Angedocktes Shuttle an der Raumstation MIR

(Quelle: http://liftoff.msfc.nasa.gov/rsa/gifs/shuttle_mir.gif)

Shuttles gleichzeitig andocken können [29]. Ein viel schwerwiegenderes Problem

erkennt man aber in der Tatsache, dass es immens schwer sein muss, mit zwei

Shuttles gleichzeitig an einer Raumstation anzudocken. Der Grund liegt darin, dass

sich die Raumstation natürlich bewegt und nicht im Ruhezustand verharrt.

Andernfalls würde ja jeder Satellit abstürzen und könnte sich unmöglich weiterhin auf

einer Erdumlaufbahn befinden. Tatsache ist auch, dass sich die MIR ohnehin schon

auf einer (zumindest annähernden) Kreisbahn um die Erde bewegt [7].

Eigentlich könnte man auch artikulieren, dass es unwichtig ist, die Bewegung um die

Erde in Betracht zu ziehen. Schließlich „fallen“ sowohl die Raumstation MIR als auch

die Shuttles Freedom und Independence gleich schnell, da sie sich ja auf der gleich

hohen Bahn um die Erde befinden. Die minimalen Korrekturen, die trotzdem von

Nöten sind, können durchaus außer Acht gelassen werden. Trotzdem sei auch dieser

Aspekt kurz erwähnt. Interferiert man diese Bewegung nun noch mit der

eingeleiteten Rotation, dann wird jedes einzelne Andockmanöver schon schwierig

genug. Aber ein zweites gleichzeitiges Rendezvous mitzuintegrieren, stößt schon auf

physikalische Fantasie. Man bedenke, dass im Film das Kontrollzentrum in Houston

zentimetergenau an den Monitoren verfolgt, wie weit sich die Shuttles noch von der

MIR entfernt aufhalten bzw. in welche Richtung und wie weit sich Freedom und

Independence noch bewegen müssen, damit alles nach Plan funktioniert.

Das Andockmanöver der beiden Shuttles wird folgendermaßen beschrieben: Ein

Shuttle vollführt eine Kreisbewegung um die Raumstation mit einer genau auf die

Situation eingestellten Geschwindigkeit. Dazu wäre jetzt aber eine

Tangentialgeschwindigkeit der Shuttles einerseits und eine konstante Kraft zum

Zentrum der MIR hin andererseits notwendig. Doch wie sollte man diese Kraft

auftreiben können. Eine Möglichkeit bestünde darin, die beiden Shuttles mit nach

außen hin gerichteten Düsen zu versehen, die eine Kraft nach innen erzeugen

könnten. Jedoch ist von einer solchen Apparatur in Armageddon absolut nichts zu

erkennen. Woher kommt also die Kraft, die man braucht?

Aber auch die „simulierte Schwerkraft“ sollte nicht unerwähnt bleiben. Auch für

dieses Phänomen ist die auf der MIR eingeleitete Rotation hauptverantwortlich.

Durch die Tatsache, dass die MIR in eine Drehung versetzt wird, sollte dem eifrigen

Fernsehzuschauer vorgegaukelt werden, dass es nun zu einer simulierten,

erdähnlichen Schwerkraft im Inneren der Raumstation kommt. Aufgrund der

Gravitationsbedingungen, die es auch auf der Erde gibt, sollte das Auftankmanöver

von Freedom und Independence besonders schnell ablaufen können. Dies klingt in

der Theorie eigentlich ganz passabel, aber wirft man im Folgenden auch einen Blick

darauf, wie die gestellte Problematik in der Praxis aussehen würde, dann kann man

erneut feststellen, dass die eigenen Berechnungen in keiner Weise mit den in

Armageddon dargelegten Szenen übereinstimmen.

Ich beginne den mathematischen Exkurs mit den für eine Drehbewegung bekannten

Formeln

g = v2/r bzw.

v = r * ω.

Der Bereich der MIR, in dem sich Personen aufhalten können, ist ein relativ kleiner

„Kanal“ mit einem Radius von ungefähr eineinhalb Metern. Da es sich um eine

erdähnlich simulierte Schwerkraft handeln soll, kann für die Schwerebeschleunigung

der Wert 9,81 m/s2 eingesetzt werden. Somit ist die erste oben genannte Formel

nach der Umlaufgeschwindigkeit v aufzulösen und man erhält dafür den Wert

v = 3,83 m/s. Diese Geschwindigkeit wird nun in die zweite Gleichung eingesetzt, um

ω zu berechnen. Vollzieht man dies, resultiert daraus ein Wert von ω = 2,56 rad/s.

Teilt man diesen Wert durch (2 * Pi), so erhält man die Frequenz, mit der die MIR

rotiert. Die Frequenz ist also ν = 0,41 Hz. Nimmt man von diesem Ergebnis den

Kehrwert, erhält man als Umlaufsdauer eine Zeitspanne von 2,46 Sekunden. Mit

anderen Worten: Innerhalb von etwa zweieinhalb Sekunden dreht sich die

Raumstation einmal vollständig um die eigene Achse, damit im Inneren tatsächlich

eine Schwerkraft auftreten kann, die man auch auf der Erde findet.

Kann man diese sehr schnelle Rotation auch im Film sehen? Diese Frage ist klar zu

verneinen, denn Armageddon zeigt uns eine ganz langsame Drehung um eine ihrer

Achsen, die jedoch viel länger dauert als die errechneten 2,5 Sekunden. Allerdings

muss hier noch Folgendes in Betracht gezogen werden: Wie oben angekündigt, sollte

es sich auf der MIR doch um eine erdähnliche Schwerkraftsimulation handeln. Wenn

nun die MIR tatsächlich alle 2,5 Sekunden eine Drehung vollzieht, dann erzielt man in

dem oben genannten Kanal eine Beschleunigung von etwa 9,81 m/s2, allerdings nur

am äußeren Rand. Wie sieht jedoch die Schwerebeschleunigung im Zentrum des

Kanals aus, also ungefähr dort, wo sich Hals und Kopf der Astronauten befinden?

Hier würde nach wie vor Schwerelosigkeit vorherrschen. Damit ist man aber schon

beim nächsten Problem angelangt. Schließlich ist der Organismus des Menschen

nicht so aufgebaut, dass er eine dermaßen große Differenz der

Schwerkraftbedingungen von Kopf bis Fuß dauerhaft auszuhalten imstande ist.

Außerdem wurde davon ausgegangen, dass sich auf der MIR durch die vollzogene

Rotation ein erdähnliches Schwerefeld erzeugen lässt. Aber soeben erfuhr man, dass

es im Inneren des Kanals auf der MIR zu einem erduntypischen inhomogenen

Schwerefeld kommt. Ganz zu schweigen davon, dass die MIR doch aus mehreren

(rechtwinkeligen) Tunnels besteht, in dem sich die Weltretter in spe bewegen. Wie

würde dann die Bewegung für eine erdähnliche Schwerkraft aussehen? Da nach

außen hin, also vom Zentrum der MIR weg, der Wert der Beschleunigung zunimmt,

würden sich die Weltraumfahrer hier noch „schwerer“ fühlen [18].

Unter all den letzten Erläuterungen erkennt man ganz deutlich, dass mit einer

Rotation, wie sie im Film gezeigt wird, eine Schwerkraft erzeugt werden kann.

Jedoch kann diese unmöglich erdähnliche Eigenschaften annehmen, denn das

Schwerefeld auf der Erde ist im Vergleich zu dem auf der Raumstation erzeugten

homogen.

Der letzte Punkt, auf den ich bezüglich der MIR zu sprechen komme, ist folgender:

Nachdem die beiden Shuttles Freedom und Independence das unrealistische

Andockmanöver doch geschafft und den Tankvorgang gestartet haben, passiert

wieder etwas vollkommen Unerwartetes, das aus physikalischer Sicht aufs Neue

unmöglich erscheint.

Während des Tankvorgangs schlägt ein Treibstoffrohr Leck. Das soll heißen, dass an

einer Treibstoffleitung der flüssige Sauerstoff nicht wie geplant in die Tanks der

Shuttles fließt, sondern auf dem Weg durch die Rohre austritt, sich dabei entzündet

und explodiert. Noch scheint alles nachvollziehbar zu sein, aber der Clou kommt

noch. So wie die Explosion im Film gezeigt wird, kann dieser Vorgang nicht ablaufen.

Um eine Explosion der im Film gezeigten Größenordnung hervorzurufen, braucht

man jede Menge. Bleibt jetzt noch die „Jackpotfrage“ offen: Woher soll denn der

Wasserstoff genommen werden, der dafür gebraucht wird? Nicht zu vergessen ist

dabei die Tatsache, dass sich das Shuttle ja im Weltall befindet, wo nur eine äußerst

geringe Konzentration an Wasserstoff vorhanden ist. An diesem Punkt muss man

einen kleinen Einwand einfügen: Im Inneren der Raumstation MIR ist natürlich

oxidationsfähiges Material vorhanden. Das heißt, es ist theoretisch schon möglich,

dass es zu einer Explosion im Inneren der MIR kommt. Jedoch kann diese unter

keinen Umständen solche gewaltigen Ausmaße annehmen, wie in Armageddon

gezeigt wird. Wieder einmal ist die Übertreibung, die von den „Filmemachern“

dargeboten wird, fast schon als maßlos anzusehen [6]. Man könnte noch den

Einwand machen, dass diese Explosion physikalisch korrekt sei – schließlich besitzt

eine von der Erde aus gestartete Trägerrakete Wasserstoff und Sauerstoff, sofern sie

mit Flüssigtreibstoff auf Reisen geschickt wird. Jedoch kann man im Film doch

deutlich erkennen, dass die gezeigte Explosion nicht von den beiden Shuttles,

sondern definitiv von der MIR ausgeht.

Mit dieser Explosionsszene sei außerdem noch einmal auf eines der ersten Kapitel

dieser Arbeit verwiesen, bei der die Raumfähre Atlantis behandelt wurde, die

dasselbe Schicksal erfuhr wie die MIR. Auch in diesem Filmabschnitt kann es

natürlich niemals zu einer Explosion dieser Größenordnung kommen. Hier ist der

gezeigte Fehler sogar noch größer, da zunächst das Teleskop, an welchem der

Astronaut seine Wartungsarbeiten verrichtet, in die nicht vorhandene Luft gejagt

wird. Ein Teleskop verfügt aber über gar keine Sauerstoff- bzw. Wasserstoffvorräte

wie sie zum Beispiel im Inneren der MIR vorkommen. Deshalb ist eine Explosion mit

Feuer und Riesenflammen auch auszuschließen.

Abschließend sei nochmals kurz auf die MIR und die beiden Shuttles verwiesen.

Aufgrund des Lecks eines Treibstoffrohres muss der Tankvorgang sofort

abgebrochen werden. Damit die Astronauten und Ölbohrer überhaupt eine Chance

zum Überleben haben, müssen sie so rasch wie möglich wieder ins Shuttle steigen

und weiterreisen. Im anderen Fall würden sie wohl verbrennen. Obwohl der

Tankvorgang nicht zu Ende geführt und dementsprechend der nötige Vorrat an

Treibstoff nicht aufgenommen werden konnte, wird die Mission weitergeführt. Es

mündet sogar darin, dass das Shuttle Freedom wie geplant nach vollbrachter Arbeit

auf dem Asteroiden Dotty wieder Richtung Heimat fliegt und wohlbehalten dort

aufsetzt. Eigenartig mutet jedoch an, dass mit reduzierter Treibstoffmenge die Arbeit

trotzdem ausgeführt werden kann. Dann hätte man doch vorweg auch keinen

größeren Vorrat an flüssigem Sauerstoff einplanen müssen und hätte sich somit den

Tankvorgang auf der MIR gleich erspart.

10. Kann die NASA tatsächlich zwei Shuttles zugleich starten?

Passend zu dieser Passage über den Auftankvorgang der beiden Shuttles Freedom

und Independence möchte ich darauf zu sprechen kommen, ob es für die NASA

möglich erscheint, zwei Shuttles zugleich in den Weltraum zu schicken. Scheint es

nicht paradox zu sein, dass in Armageddon die amerikanische Raumfahrtbehörde

gleich zwei Missionen gleichzeitig zur Rettung der Erde losschickt, während bei allen

bekannten Raumfahrtexpeditionen stets nur eine Mission gestartet wurde?

Tatsächlich scheint es widersprüchlich zu sein, dieses Faktum ist wohl nur mit

cineastischer Fantasie zu erklären. (Im absoluten Katastrophenfall wäre es vielleicht

doch denkbar, zwei Missionen vom gleichen Startareal loszuschicken, da man

sicherlich alle irgendwie möglichen Maßnahmen ergreifen würde, um die Erde

mitsamt der darauf befindlichen Zivilisation Mensch zu retten. Allerdings ist bis dato

noch nie eine auch nur annähernde Situation eingetroffen.)

Seit Bestehen der Raumfahrt, sagen wir grob gerundet seit circa 50 Jahren, hat es

das in Wirklichkeit noch nie gegeben, dass mehr als ein Gefährt zugleich in den

Weltraum geschickt wurde. Dieses Statement lässt sich relativ leicht erklären. Wenn

man bedenkt, wie viele Mitarbeiter jahrelang arbeiten müssen, um eine einzige

Expedition auf die Beine zu stellen, dann wird das Problem mit einem Schlag

schlüssig: Der finanzielle Rahmen kann nicht außer Acht gelassen werden.

NASA-Mitarbeiter sind ja auch nichts anderes als gewöhnliche Arbeitnehmer,

dementsprechend werden sie auch entlohnt. Wenn nun eine einzige Mission mitunter

Jahre in Anspruch nimmt von der Planung bis zur Durchführung, so ist ein

Raketenstart mit allem was dazugehört ein ziemlich teurer Spaß. Schließlich arbeiten

doch Tausende von Leuten an einem Projekt. Ganz zu schweigen natürlich von den

Kosten für Materialien, benötigter Software usf. Um im Weltall bestehen zu können,

müssen diese Materialien qualitativ am allerhöchsten Level stehen. Es wäre doch

dumm, wenn irgendwo im Weltall eine Panne passiert, und niemand kann mehr

helfen. Dann wären die gesamte jahrelange Planung und das gesamte aufgezehrte

Budget mit einem Schlag beim Fenster rausgeworfen.

Also muss man sich wohl oder übel damit zufrieden geben, sich stets auf ein

Weltraumgefährt zu konzentrieren und dafür die bestmöglichen Ingenieure

einzusetzen, damit im Endeffekt das Programm nicht als Desaster endet. Natürlich,

theoretisch wäre es schon denkbar, einen zweiten wiederverwendbaren

Raumtransporter, wie das Spaceshuttle noch genannt wird, zeitgleich zu entsenden.

Jedoch bräuchte man dafür doppelt so viele Leute, die dieses Programm auf die

Beine stellen, doppelt so viele Materialien, doppelt so viel Software und

logischerweise auch doppelt so viel Geld. Wenn dies passieren würde, dann würde

der Budgethaushalt der NASA deutlich überschritten werden. Klar könnte man nun

argumentieren, dass es belanglos erscheint, angesichts des drohenden

Weltuntergangs Rücksicht auf die finanziellen Möglichkeiten zu nehmen. Allerdings

erfährt in Armageddon die NASA erst 18 Tage im Voraus von Dotty, dem drohenden

Killer. Also müsste wohl in jeder Situation ein „Notfallplan“ bei der NASA bereitliegen,

der es auch ermöglicht, das Budget zu überziehen. Derartige Notfallbudgets sind

aber derzeit gar nicht eingeplant.

Aber auch die Frage nach der Gefahr sollte zu diesem Thema berücksichtigt werden.

Sollten tatsächlich zwei verschiedene Shuttles zeitgleich von der Erde abheben, wäre

das in Ordnung, wenn dies an zwei völlig verschiedenen Schauplätzen abläuft. In

Armageddon jedoch starten Freedom und Independence nebeneinander vom

gleichen Startareal. Sollten nun wider Erwarten beim Start eines der beiden Shuttles

Komplikationen auftreten, dann würden diese sich unmittelbar auch auf das zweite

auswirken. Somit würde man das zweite Shuttle, welches vielleicht einwandfrei

funktionstüchtig wäre, unnötig in große Gefahr bringen.

11. Die Planetoidenoberfläche

Das nächste Kapitel wird sich mit der Planetoidenoberfläche beschäftigen, worauf

auch im Film immer wieder die Sprache kommt. Auf unserer Fehleranalyse des

Hollywoodklassikers werden wir in dieser Passage mit Informationsinput regelrecht

überhäuft.

Abgesehen von der Gestaltung der Oberfläche, die im Großen und Ganzen vor allem

visuell respektabel modelliert wurde, wird einem sofort klar, dass die

Schwerkraftauswirkungen von Dotty, wie sie im Film gezeigt werden, nicht stimmen

können. Jeder kennt die Bilder, als im Jahre 1969

der US-Astronaut Neill Armstrong als erster Mensch

durch Sand und Staub auf dem Mond stampfte. An

diesen Bildern kann man jedoch ganz deutlich

erkennen, dass die Art und Weise, wie Armstrong

auf dem Mond spazieren ging, ganz deutlich von der

Art des Spazierens auf der Erde differierte. Die

Lösung des Problems liegt natürlich in der

Schwerkraft verborgen. Aufgrund dessen, dass der

Erdmond viel kleiner ist als der Planet Erde, ist auch

seine Anziehung dementsprechend kleiner. Deswegen sieht man auf den Aufnahmen

des ersten Mondspaziergangs fast eine Art „hüpfendes Gehen“.

Um diesen Aspekt noch besser verdeutlichen zu können, kann man einen

Zahlenvergleich anstellen. Die Gravitationskonstante auf der Erde beträgt 9,81 m/s2.

Hierbei muss man lediglich beachten, dass dieser Wert ein gemittelter Wert über die

gesamte Erdoberfläche ist. Am Äquator ist nämlich die Anziehung unterschiedlich von

Abbildung 6: Neill Armstrong

(Quelle: http://www.spaceclub.

de/enid/7w.html)

dem Wert, wie man ihn auf Nord- und Südpol ermitteln kann. Die Ursache dafür liegt

darin, dass unsere Erde keine ideale Kugelgestalt besitzt, wie oft angenommen wird,

sondern an beiden Polkappen leicht abgeplattet ist. Dadurch ist man am Pol, absolut

betrachtet, etwas näher am Erdmittelpunkt als am Äquator. Genau das ist auch der

Grund, warum die Gravitationsbeschleunigungen zwischen 9,84 (Pol) und 9,78

(Äquator) m/s2 schwanken. Die Anziehung am Pol ist also stärker als am Äquator. Im

Folgenden nehmen wir aber stets den zuvor erwähnten gemittelten Wert von 9,81

m/s2 für die zukünftigen Ausführungen.

Die Erde hat einen Radius von etwa 6.370 Kilometern und der Mond misst 3.476

Kilometer im Durchmesser. Seit der ersten bemannten Mondlandung weiß man

aufgrund von Messungen, dass der angenommene Wert für die Anziehung auf dem

Erdtrabanten, nämlich etwa einem Sechstel des Wertes auf der Erde, tatsächlich als

Verifikation der schon früher berechneten Größe angesehen werden kann. Der

Asteroid Dotty hingegen hat einen Durchmesser von geschätzten 1.000 Kilometern.

Wie sich daraus leicht ableiten lässt, muss die Anziehungskraft auf der Oberfläche

von Dotty wiederum um ein Vielfaches kleiner sein als auf dem Mond. Bei einem

Sprung in die Höhe auf dem Planetoiden Dotty könnte man viele Sekunden den

Boden unter den Füßen verlieren und sogar „herumschweben“. Leider haben sich die

Produzenten des Filmes Armageddon überhaupt keine Mühen gemacht, diese

Tatsache im Film zu berücksichtigen. Freilich wäre dies eine riesige Herausforderung

für die Leinwandproduzenten gewesen, aber der Film wäre dadurch viel

spektakulärer geworden. Harry Stamper und seine Männer bewegen sich auf dem

Asteroiden mit gleich schwerem Schritt wie auch auf der Erde, was in der Realität

niemals der Fall sein kann [13] [18].

Eine weitere Szene, in der derselbe Fehler zum wiederholten Male auftritt, ist jene, in

der es zum sogenannten „Asteroidenbeben“ kommt. Dadurch werden einige kleine

Brocken, die sich ebenfalls an der Oberfläche von Dotty befinden, durch die Gegend

geschleudert und schlagen etwas später mit einer enormen Wucht wieder auf

derselben ein. Da ja die Anziehung des Asteroiden Dotty relativ klein ist, kann dieses

Faktum nicht stimmen. Einige der Geschosse würden wahrscheinlich nicht mehr

wiederkehren, wenn sie mit einer wie im Film gezeigten Wucht durch die Gegend

fliegen. Andere wiederum könnten sicherlich wieder auf der Oberfläche aufschlagen,

jedoch wären diese Einschläge als „samtweiches“ Aufsetzen zu titulieren. Doch

Hollywood ist anders, da muss es krachen und knallen, damit die Kinokassen

klingeln. Und da ist es dann auch möglich, dass ein Brocken die

Fernzündeeinrichtung des Atomsprengsatzes zerstört.

Allen, die diesen Standpunkt gerne mit Zahlen untermauert hätten, sei Abhilfe

geschaffen, denn die Schwerebeschleunigung auf der Asteroidenoberfläche lässt sich

ziemlich einfach berechnen. Die durchschnittliche Dichte eines Asteroiden beträgt

ungefähr ρ = 3.000 kg/m3 (da Dotty aber stark eisenhaltig ist, würde die mittlere

Dichte hier wohl noch etwas höher liegen). Angenommen, dass Dotty

Kugelformgestalt besitzt, dann kann die Masse des Asteroiden leicht mit der Formel

m = ρ * V berechnet werden, wobei V das Volumen des kugelförmigen Asteroiden

repräsentiert. Als Ergebnis erhält man, dass sich die Masse von Dotty zu 1,57 * 1021

Kilogramm berechnen lässt. Setzt man diesen Wert nun in das Gravitationsgesetz

g = G * m/r2

ein und fügt den Wert der Gravitationskonstanten G = 6,67 * 10-11 m3/kg*s2 hinzu,

ergibt sich eine durchschnittliche Anziehung an Dottys Oberfläche von 0,42 m/s2.

Natürlich ist dieses Rechenergebnis nur ein Rundungswert. Der Grund liegt darin,

dass wie bei der Erde auch Asteroiden keine vollkommenen Kugelgestalten besitzen.

Als Mittelwert ist dieses Ergebnis aber ganz brauchbar, um eine Vorstellung zu

bekommen, wie die Schwerkraft auf der Oberfläche von Dotty „gefühlt“ werden

muss. Ein kleiner Zahlenvergleich am Rande: Ein 80 Kilogramm-Mann würde an

Dottys Oberfläche nur dreieinhalb Kilogramm „wiegen“. Wie man erkennen kann,

erscheint es glaubwürdig zu sein, dass man sekundenlang an der Oberfläche des

Planetoiden schweben könnte.

Außerdem wären Bewegungsabläufe an Dottys Oberfläche, wie Armageddon es zeigt,

absolut unmöglich. Schließlich könnte unter so stark vermindeter Schwerkraft

überhaupt keine „erdähnliche“ Bewegung gemacht werden. Umgekehrt würde sich

das Ganze genauso verhalten. Auch auf der Erde ist es unmöglich, eine der

Planetoidenoberfläche entsprechende Schwerkraftsimulation für große Szenerien

durchzuführen. Nicht umsonst dient dieser Aspekt als der wichtigste zur

Untermauerung der Tatsache, dass „Apollo 11“ tatsächlich auf der Mondoberfläche

landete und Neill Armstrong wirklich auf dem Mond spazieren ging [13]. Den

Mondmissionsgegnern, die immer noch glauben, dass die Amerikaner die

Mondlandung nur fiktiv der Weltöffentlichkeit vorspielten, könnte mit diesem

Argument entgegen getreten werden.

Eine letzte Passage, in der der Gravitationsfehlereffekt eine Rolle spielt, findet sich

beim Bohrvorgang. Nachdem dieser abgeschlossen ist, muss aus dem 250 Meter

tiefen Loch noch das Bohrgestänge entfernt werden, damit die Atombombe

zielgerecht darin versenkt werden kann. Dummerweise entfaltet sich während dieses

Räumungsvorganges im Loch ein dermaßen großer Gasdruck, dass einer der tapferen

Helden mit großer Geschwindigkeit ins All geschossen wird. Der Gasdruck rührt von

der Tatsache her, dass während des Bohrvorganges eine Gasblase im Inneren des

Planetoiden getroffen wurde. Aber selbst für den Bohrfachmann, der sich auf dem

Weg ins Weltall befindet, gibt es eine Möglichkeit zur Rettung. Zwar erscheint diese

sehr cineastisch zu sein, denn in Wirklichkeit wäre der Held wohl für immer verloren.

Im Film aber hat der auf den Weg ins All geschleuderte Bohrexperte ein Seil um

seinen Leib gebunden, dass ihm die Möglichkeit bietet, zu überleben. Denn in

Superman-Manier schnappt sich Harry Stamper dieses Seil und zieht seinen

Kompagnon relativ mühelos wieder zurück an die Oberfläche des Asteroiden. Warum

wird Harry Stamper aber nicht mit ins All gerissen? Nun ja, ich denke, dass es dann

wohl der Fantasie jedes einzelnen überlassen ist, diese Frage zu beantworten. Man

braucht dazu lediglich das Impulserhaltungsgesetz anwenden.

Angenommen, der im Bohrloch befindliche Weltretter hätte die Masse m1 und wird

mit einer Beschleunigung g nach oben aus dem Loch geschleudert. Harry Stamper

hingegen habe die Masse m2 und als Beschleunigung zunächst den Wert Null. Da

aufgrund von Impulserhaltung der Gesamtimpuls vor der Interaktion und danach

gleich groß sein muss, gilt für die Kräfte:

m1 * g = (m1 + m2) * a,

wobei a für die gemeinsame Beschleunigung steht, die die beiden erfahren, wenn sie

sich gemeinsam auf dem Weg ins Weltall befinden. Nimmt man weiters an, dass

unsere beiden Bohrexperten annähernd die gleiche Masse aufweisen (also m1 ~ m2),

so kann man leicht errechnen, dass die gemeinsame Beschleunigung in etwa der

Hälfte jener entspricht, die unser im Bohrloch befindlicher Weltretter zunächst alleine

hatte. Aber Hauptsache, im Film gilt: „Ende gut, alles gut!“

12. Der Bohrvorgang

Der Bohrvorgang an Dottys Oberfläche bietet noch weitere physikalische

Ungereimtheiten.

Ausgangspunkt sei, dass ein 250 tiefes Loch an Dottys Oberfläche gebohrt werden

soll. Schon zu Beginn des Filmes, genauer gesagt nach Bekanntwerden des

drohenden Unheils aus dem All, beschäftigt sich die NASA mit einem möglichen

Bohrvorgang an Dottys Oberfläche. Dabei wird auch darüber diskutiert, dass es

absolut sinnlos wäre, eine Atombombe an der Oberfläche des Himmelskörpers zu

zünden. Die Begründung erfolgt dabei an einem recht einleuchtenden Beispiel:

„Stellen Sie sich einen Neujahrskracher auf ihrer offenen Handfläche vor. Sie zünden

ihn an und was passiert? Sie verbrennen sich die Hand. Wenn Sie diesen Kracher

aber ganz fest in Ihre Hand nehmen und ihn dann anzünden – bhhh! Und Ihre Frau

muss Ihr Leben lang die Ketchupflaschen für Sie aufmachen!“ Soweit eine wörtliches

Zitat von einem der besten Ingenieure, welche die NASA zu bieten hat – zumindest

erfährt man das im Film. Dabei erscheint die Grundüberlegung der Problematik

ziemlich schlüssig zu sein. Der einzig sinnvolle Weg zur Rettung der Menschheit und

des Planeten Erde besteht darin, den Koloss von Texasgröße von innen heraus zu

sprengen. Schließlich würde bei einer Sprengung an der Oberfläche des Ungetüms

aus dem All aufgrund seiner enormen Größe nichts passieren. „Der würde nur

grinsen und weiterfliegen“, heißt es im Film. Dem Kinogeher sollte damit vor Augen

geführt werden, dass es durch dieses Loch von 250 Meter Tiefe und dem Versenken

einer Atombombe darin sehr wohl zu einer Sprengung des Giganten aus dem All

kommen kann.

Anhand folgender Berechnung kann gezeigt werden, dass die geplante Detonation

nicht funktionieren kann. Zunächst erscheint alles glaubwürdig zu sein, schließlich

misst der Asteroid ja bekanntlich 1.000 Kilometer im Durchmesser. Da scheint es

doch akzeptabel zu sein, ein 250 Meter tiefes Loch zu bohren. Allerdings kommt jetzt

der entscheidende Aspekt, mit dem der Kinobesucher auf eine falsche Fährte gelockt

wird. Man nimmt nämlich beim ersten Hinhören und Hinschauen nur die

verwendeten Zahlen wahr, also die Zahl 1.000 und die Zahl 250. Somit sollte alles im

Lot sein. Jedoch empfiehlt es sich auch auf die Einheiten der beiden Zahlen zu

achten. Man redet doch von 1.000 Kilometern und 250 Metern! Und plötzlich erfährt

die Story über den Asteroiden eine Wendung hin zur Unmöglichkeit. Mit den eben

verwendeten Zahlen und ihren Einheiten ist die Welt durch Bohren eines 250 Meter

tiefen Loches nicht zu retten, denn stellt man diese beiden Zahlen in Relation

zueinander, dann wird man feststellen, dass die 250 Meter im Prinzip

vernachlässigbar sind. Das Verhältnis beträgt schließlich 1 : 4.000, wenn man die

Kilometer in Meter umwandelt und das Ergebnis durch 250 teilt [16].

Um einen Vergleich mit der Erde anzustreben, sei auf Bergwerksstollen verwiesen.

Um obiges Verhältnis beizubehalten, müsste es ausreichen, ein eineinhalb Kilometer

tiefes Loch auf der Erde zu bohren, um sie zu sprengen. Es gibt aber genügend

Stollen, deren Tiefe von der Größenordnung von einem Kilometer und sogar noch

mehr ist. Zweifelsohne ist es schon passiert, dass es in solchen Stollen zu

Explosionen gekommen ist. Aber definitiv hat es unsere Erde dabei noch nie

„zerrissen“. Der Stollen würde dabei höchstwahrscheinlich einstürzen und ein relativ

glimpfliches regionales Erdbeben zur Folge haben. Aber mit dem Ende der

Menschheit hätte das trotz Anbringen eines Nuklearsprengkörpers sicher nichts zu

tun. Also kann dem Killerplanetoiden aus dem All mit der geplanten Sprengung in

250 Meter Tiefe hundertprozentig nicht der Garaus gemacht werden.

Das oben genannte Verhältnis kann auch anhand von Bergen verdeutlicht werden,

denn schließlich weiß zwar jeder, wie groß die Erde ist, aber wirklich vorstellen kann

sich das kaum jemand. Es soll von einem Berg ausgegangen werden, der am Fuß

einen Durchmesser von vier Kilometern hat. In diesem Fall müsste es bereits

genügen, ein zweieinhalb Meter tiefes Loch in den Berg zu bohren, um ihn in die Luft

zu jagen. Warum wird hier allerdings nicht auch das Verhältnis von 1 : 4.000

eingehalten? Das ist ganz schnell erklärt. Ein Berg ist doch am Fußpunkt ziemlich

breit und nimmt mit zunehmender Höhe im Durchmesser ab. Deshalb sollte das

Bohrloch am Fußpunkt etwa zweieinhalb Meter betragen, um einen entsprechenden

Vergleich zu den Bergwerksstollen herzustellen. Man zeige mir jedoch diejenige

Person, die tatsächlich davon überzeugt ist, mit einem zweieinhalb Meter großen

Loch einen Teil der Alpen wegzusprengen – pure Utopie!

13. Ist der Bohrvorgang überhaupt sinnvoll?

Bleibt man beim Bohrvorgang an Dottys Oberfläche, wird man schon wieder fündig,

was physikalische Ungereimtheiten betrifft. Armageddon möchte uns lehren, dass

einzig und allein das Bohren die Menschheit vor ihrem drohenden Untergang

bewahren kann. Ist es jedoch möglich, auf die Art und Weise, wie sie im Film

dargestellt wird, ein Loch auf Dotty zu bohren? Diese Frage ist zu verneinen – es ist

nicht möglich.

Die Begründung dafür findet man in der Dichte des Asteroiden. In diesem Fall ist es

egal, ob man von Asteroiden, Kometen oder Meteoriten spricht. Alle eben Genannten

weisen eine große Dichte auf, dass es mit den Bohrvorrichtungen, über die man auf

der Erde verfügt, wohl nicht möglich sein wird, ein so tiefes Loch zu bohren. Ganz zu

schweigen davon, dass der Bohrvorgang innerhalb von nur acht Stunden

durchgeführt werden sollte. Solche Brocken aus dem All weisen eine viel größere

Dichte auf, als wir es von der Erde her kennen. Beispielsweise weisen Asteroiden

eine durchschnittliche Dichte von etwa 3.000 kg/m3 auf. Dies ist im Vergleich zur

Erde eigentlich nicht besonders hoch. Allerdings erfährt man im Film, dass der

Bohrplatz stark eisenhaltig und somit die ungünstigste Position zum Bohren ist. Damit

soll ausgedrückt werden, dass es gerade an der Stelle, wo mit dem Armadillo

gebohrt werden sollte, sehr wohl zu einer bedeutend höheren Dichte kommen muss.

Nun wird aber der Eine oder Andere immer noch mit der Stirn runzeln und

behaupten, dass ohnehin alles im grünen Bereich ist, denn schließlich ist die

durchschnittliche Dichte der Erde bei circa 5.520 kg/m3 und auf der Erde können

doch auch Löcher von 250 Meter Tiefe gebohrt werden. Dieser Einwand erscheint

zunächst berechtigt, doch durch folgende Erklärung wird er abgeschwächt: Die

relativ große Dichte der Erde entsteht dadurch, dass sie aus einem Eisenkern

besteht, der die mittlere Dichte auf so einen hohen Wert ansteigen lässt. An der

Oberfläche hingegen ist die Erde sehr „dünn“. Wenn man hier an der Erdoberfläche

tatsächlich ein Loch zu bohren versucht, dann passiert dies bei einer viel geringeren

Dichte als jener von Dotty. Das soll heißen, dass erst der Eisenkern den hohen

Durchschnittswert der Erde bewirkt. Und da man ja an der Oberfläche von Dotty

schon an der obersten Schicht Eisen vorfinden kann, wird klar, dass der

Bohrvorgang, wie im Film gezeigt wird, nicht funktionieren kann [16].

Zur Veranschaulichung soll folgender Vergleich dienen: Man stelle sich ein Stück

Eisen vor, in das man mit einer Bohrmaschine ein Loch zu bohren versucht, und

schon erkennt man, wie schwer dies vonstatten geht im Vergleich dazu, mit

demselben Bohrer in ein Stück Erde vorzudringen. Dabei ist noch nicht berücksichtigt

worden, dass der Bohrer binnen kürzester Zeit extrem heiß werden würde und

zwischendurch wieder auskühlen müsste. Auch das kann man mit einer

Bohrmaschine und einem Stück Eisen sehr leicht verifizieren. An Dottys Oberfläche

hingegen wird das geplante Loch in einem Zug durchgebohrt, ohne auch nur ein paar

Minuten zur Kühlung einzuhalten. Mit anderen Worten: Mit den Mitteln, die auf der

Erde verwendet werden, ist es unmöglich, das erforderliche Loch auf dem

Planetoiden zu bohren. Dazu bräuchte man eine verbesserte Technologie und eine

speziell für solche Fälle verbesserte Materialstruktur. Aber so weit ist die irdische

Entwicklung (noch) nicht vorangeschritten.

Würde man sich nun doch dazu entschließen, den in Armageddon gezeigten

Bohrversuch als physikalisch korrekt zu akzeptieren, bleibt allerdings noch eine

weitere Frage offen: Wenn es so einfach wäre, dieses Loch in den Asteroiden zu

bohren, warum entsendet man dafür nicht gleich eine Salve von Raketenbomben, die

den gleichen Zweck erfüllen könnte? Armageddon zeigt uns doch ganz deutlich, wie

der Armadillo Nummer zwei, nachdem er die Aufgabe von Nummer eins

übernommen hat, sich wie in Butter reinbohrt. Da kommt man ja fast mit dem

Zählen der Meter nicht nach, so schnell werden Fortschritte gemacht. Wenn das

Ganze tatsächlich so einfach wäre, warum investiert man mit den beiden Missionen

Freedom und Independence so viel, während man mit einem viel geringeren

Aufwand in Form einer mit Raketen abgefeuerten Bombenstaffel das gleiche Resultat

erreichen könnte? Dabei ist der Aufwand nicht nur aus wirtschaftlicher und

finanzieller Natur betrachtet geringer; die Raketenbomben könnten sogar

computergesteuert von der Erde aus ihre Arbeit verrichten. Und es müssten nicht

viele Leute ins All geschickt werden, die sich einem sehr hohen Risiko aussetzen. Die

„Bauernopfer“, um ein Beispiel zu nennen, gäbe es bei den Angriffen mittels Raketen

nicht. Außerdem kann man mit der heutigen Technologie der Computer auch die

„Versagensangst“ eines eben solchen als obsolet betrachten, denn Menschen können

in Stresssituationen ebenso Fehler produzieren. Beim Entsenden zweier bemannter

Shuttles ist der „Einsatz“ im Vergleich zu einem ferngesteuerten Geschwader an

Bomben überproportional hoch, während die Erfolgsaussichten in beiden Fällen als

gleich erscheinen.

14. Sprengkraft

Auch die Sprengkraft spielt in diesem Zusammenhang eine wichtige Rolle. Um einen

globalen Killer á la Texas tatsächlich durch eine Detonation zu zertrümmern,

bräuchte man ungefähr gerundete zehn Millionen Gigatonnen TNT [16]. Damit man

ein gewisses „Gefühl“ für die zehn Millionen Gigatonnen TNT entwickelt, sei nur

darauf verwiesen, dass dies bei weitem mehr ist, als auf der gesamten Erde existiert!

Weltweit gibt es Schätzungen zufolge etwa 10.000 Megatonnen TNT2. Alles irdische

Sprengmaterial zusammengenommen wäre also nur ein unbedeutender Anteil der

2 siehe auch http://www.marum.de/senkom-ozean/planeterde/Kapitel_1.2%252Deutsch.pdf

benötigten Menge. Schließlich entsprechen die TNT-Werte, die man zur Sprengung

tatsächlich bräuchte, einer Größe von 1019 Kilogramm, wenn man die Tonnen gleich

in die standardisierte SI-Einheit für die Masse umwandelt, während das irdische

Vorkommen nur bei etwa 1013 Kilogramm liegt. Es ergibt sich also ein fehlender

Faktor von 106. Oder anders ausgedrückt: Das Vorkommen auf der Erde entspricht

nur dem 0,000001-fachen der tatsächlich benötigten Menge an Sprengstoff. Da

könnten selbst die auf diesem Gebiet als neue Nuklearmächte zu bezeichnenden

Länder wie Pakistan oder Indien nichts Entscheidendes dazu beitragen [27].

Würde man sich aber trotzdem entschließen, das gesamte (bekannte) irdische

Sprengmaterial zusammenzutragen und zur Rettung der Menschheit auf den

Planetoiden zu entsenden, bleibt dann noch ein „Platzproblem“ offen. Ein

Spaceshuttle ist nicht allzu groß, denn es sollte im Endeffekt tatsächlich von der Erde

aus abheben können. Also muss demzufolge die räumliche Ausstattung in einem

kleineren Rahmen stattfinden. Da schließlich die benötigte technische Ausrüstung

einerseits, aber auch die Besatzung andererseits schon einen Teil des Raumes in

Anspruch nehmen, würde nun für unser Bombenmaterial nicht mehr viel Platz

bleiben. Tatsache ist aber, dass das irdische Sprengsortiment bei weitem nicht ins

Spaceshuttle passen würde. Hierfür wäre eine weitaus geräumigere Ausführung

notwendig. Diese jedoch gibt es nicht, andernfalls wäre das Shuttle so

überdimensional groß, dass es ja gar nicht von der Erde abheben könnte.

Außerdem wäre die Nutzlastkapazität eines Shuttles bei weitem nicht so ausgeprägt,

dass man alles irdische Sprengsortiment zusammengenommen im Innenraum

verstauen könnte. Hier seien nur die beiden realen Spaceshuttles Discovery und

Atlantis erwähnt, da diese beiden die meiste Nutzlast aufbieten können. Allerdings

kommt man auch hier nur auf einen Wert von etwa 30 Tonnen. Der Rest, der noch

fehlt auf die 10.000 Megatonnen, müsste dann wohl doch weiterhin auf der Erde

verweilen und darauf warten, dass Dotty alles kurz und klein schlägt, was jemals von

Menschenhand geschaffen wurde.

Ebenfalls erwähnenswert ist noch das Faktum, dass der Nuklearsprengkörper, der

auf die beiden Shuttles Freedom und Independence verladen wird, nicht all zu

„gewaltig“ sein kann. Schließlich erkennt man gleich in mehreren Passagen des

Movies, dass die Bombe mit Leichtigkeit zu zweit transportiert werden kann. Also

kann sie auf gar keinen Fall tonnenschwer sein und somit eine echte Bedrohung für

Dotty darstellen.

Aus all den letzten Sätzen gewinnt man den Eindruck, dass in Armageddon die Welt

wohl nicht mehr zu retten ist. Fast möchte man sagen, dass man froh ist, nur über

einen Film und nicht über die Realität zu berichten.

15. Die Ablenkung der beiden Asteroidenhälften

Angenommen, die Sprengung des Asteroiden wäre, so wie es in Armageddon

dargestellt wird, physikalisch realisierbar. Wie man bereits weiß, kann das nicht sein,

aber es geht doch schließlich nur um eine Annahme. Dotty wird dabei durch die

Detonation in zwei Hälften geteilt, wobei eine Hälfte oberhalb der Erde und die

andere Hälfte unterhalb der Erde vorbeifliegt. Beide Trümmer verfehlen das

ursprünglich anvisierte Ziel um gut 100.000 Kilometer. Die Erde ist damit gerettet

und alle, die den Weltraumtripp überstanden haben, kehren wohlbehalten wieder auf

ihren Heimatplaneten zurück. Es sollten aber an dieser Stelle keine voreiligen

Schlüsse gezogen werden, in dieser Filmszene werden gleich mehrere Punkte

physikalisch durcheinandergebracht. Am leichtesten erkennt man diese

Ungereimtheiten, wenn man die Fakten des Filmes anhand von Zahlen aufarbeitet.

Man betrachte zunächst die beiden Shuttles Freedom und Independence, die durch

die Anziehung des Mondes mittels der Vorbeiflugtechnik auf eine Geschwindigkeit

von 36.200 km/h beschleunigt werden. Zur Erinnerung sei nochmals erwähnt, dass

der Asteroid mit 35.000 km/h seine Bahn durchs Weltall zurücklegt. Das

Beschleunigungsmanöver um den Mond passiert genau zu dem Zeitpunkt, an dem

Dotty am Mond vorbeifliegt – diese Tatsache kann man aus dem Film übernehmen.

Die Entfernung Erde – Mond ist auch genau bekannt, sie misst circa 384.000

Kilometer.

Wenn nun Freedom und Independence tatsächlich auf der Oberfläche von Dotty

landen, dann kann das nur passieren, nachdem der Planetoid am Mond

vorbeigeflogen ist. Der Einfachheit halber gehen wir im Folgenden für unsere

Berechnungen weiterhin von den 384.000 Kilometern aus und behaupten, dass hier

das Landemanöver vonstatten geht. Was man ganz leicht aus dem Film aufnehmen

kann, ist die Tatsache, dass innerhalb von acht Stunden das geplante Bohrprojekt

abgeschlossen sein muss, da genau nach dieser Zeit die Nullbarriere erreicht wird. In

diesen acht Stunden legt der globale Killer immerhin eine Strecke von 280.000

Kilometern zurück. Nach Adam Riese befindet er sich also nur noch etwas mehr als

100.000 Kilometer von der Erde entfernt. Hier an diesem Punkt erfolgt dann die

Sprengung. Die dabei entstehenden Hälften fliegen ebenfalls um gut 100.000

Kilometer an der Erde vorbei. Kaum zu glauben, dass dies tatsächlich so einfach von

der Hand gehen sollte. Bleibt nur noch die Frage offen, warum sich die beiden

Hälften voneinander entfernen bzw. wodurch die beiden Hälften so extrem weit an

der Erde vorbei fliegen können? Schließlich weiß man doch schon, dass dies nur

aufgrund von zusätzlicher Gravitationsbeschleunigung funktionieren kann. Außer

unserer Erde ist aber kein anderer Himmelskörper mehr in der Nähe, der das

erledigen könnte. Außerdem würde die Erde, im Falle einer

Gravitationswechselwirkung, die beiden Brocken doch anziehen und sie nicht um gut

100.000 Kilometer an ihr vorbeiziehen lassen.

Als Endresultat bleibt also lediglich die Frage offen, warum die beiden Trümmer nach

der Sprengung nicht trotzdem auf der Erde aufprallen. Schließlich entspricht der

Kurs, den die beiden Hälften nach der Sprengung einnehmen, einer jeweils um 45

Grad abgelenkten neuen Marschroute. Diese Leistung ist sehr erstaunlich, vor allem

wenn man bedenkt, dass niemand weiß, wie dies überhaupt zustande kommen kann.

Wie man leicht nachrechnen kann, wäre zur Sprengung von Dotty und der daraus

resultierenden Ablenkung eine kinetische Energie (Ekin = m * v2/2) in der

Größenordnung von circa 1029 Joule notwendig! Wenn man nun aber die bereits

zuvor erwähnten 10.000 Megatonnen TNT, die es auf der Erde gibt, in Energie

umrechnet, die damit erzeugt werden kann, so erhält man einen Wert von 4,3 * 1019

Joule, wobei als Umrechnungsfaktor eine Tonne TNT als 4,2 * 109 Joule angegeben

werden kann [21].

Um das eben angeführte Beispiel zu visualisieren, seien die Rechnungen im

Folgenden angeführt: Die Masse von Dotty wurde bereits zu einem früheren

Zeitpunkt ermittelt, diese 1,57 * 1021 Kilogramm kann man übernehmen. Ebenfalls

weiß man schon aus früheren Betrachtungen die Geschwindigkeit von Dotty. Sie

beträgt 35.000 km/h. Jetzt muss man nur noch die Geschwindigkeit in Meter pro

Sekunde umrechnen (35.000 km/h = 9.722,22 m/s) und die beiden Werte in die

Formel für kinetische Energie einsetzen: Ekin = m * v2/2. Daraus ergeben sich die

1029 Joule, die ich bräuchte, um den Koloss so zu zertrümmern, wie es uns

Armageddon zeigt. Die um 45 Grad abgelenkte Bahn der beiden Asteroidenhälften ist

dabei schon inkludiert.

Wie man leicht sieht, fehlen auch hier wieder die

TNT-Vorräte, da alles irdische Vorkommen wieder

nur einen Minianteil der benötigten Substanz

ausmacht. Aber die Hauptsache ist, dass die

Ablenkung im Film funktioniert und die Menschheit

weiterhin ihr ungetrübtes Dasein fristen kann.

16. Ergänzungen zu den Ungereimtheiten

Zweifellos sind bis hierher noch immer nicht alle Ungereimtheiten behandelt worden,

aber ich denke, dass die wichtigsten, schwerwiegendsten und auffälligsten

angesprochen und auch etwas genauer mit physikalischen Gesetzen untermauert

wurden. Der eine oder andere Fehler, der zwar nicht ganz so große Ausmaße

annimmt, sollte als nächstes kurz betrachtet werden. Die Ausarbeitung wird

dementsprechend nicht mehr so ausführlich sein wie bisher.

i. Anblick der Erde aus dem Weltall In Armageddon wird beispielsweise sehr oft der Anblick der Erde aus dem Weltall

gezeigt. Dies ist eine Szene, die sehr oft auftritt und genau so oft fehlerhaft

erscheint. Denn in jeder einzelnen Einstellung kann man deutlich den von der Sonne

beleuchteten Teil des Erdteils sehen. Der Rest sollte dabei dunkel erscheinen. Jedoch

ist es nicht möglich, dass in jeder einzelnen Einspielung der nichtbeleuchtete Teil als

komplett schwarz angesehen werden kann. Es wäre vielmehr korrekt, wenn man die

dunklen Konturen noch erkennen könnte. Dasselbe Phänomen tritt auch beim Mond

auf. Wenn man nächtens zum Himmel schaut und dabei den Mond anvisiert, dann

wird man stets einen hellen Teil und einen dunklen Teil zu Gesicht bekommen, wenn

nicht gerade Voll- oder Neumond ist. Der nichtbeleuchtete Teil wird aber auch

niemals vollständig schwarz erscheinen. Beim Mond hat dieses Phänomen sogar

einen eigenen Namen bekommen: „Erdschein“. Dabei erzeugt das Licht, welches von

der Erde zurückreflektiert wird und den nichtbeleuchteten Teil des Mondes trifft, den

zweifellos dunklen, jedoch keinesfalls absolut schwarzen Kontrast zum ohnehin schon

beleuchteten Teil des Mondes. Um jetzt wieder auf das Erscheinungsbild der Erde

zurückzukommen, sei nochmals erwähnt, dass das Prinzip in diesem Fall natürlich

das Gleiche ist. Reflektierte Lichtstrahlen können auch den nicht direkt von der

Sonne beleuchteten Teil der Erde erhellen, wenn dieser Prozess auf der Erde auch

nicht so große Ausmaße annehmen wird, wie es auf dem Mond passiert. Also wird

die Erde niemals als vollkommen schwarz erscheinen können.

Außerdem findet man bei diesen Aufnahmen der Erde mit Blick aus dem Weltraum

noch eine zweite Ungereimtheit, die allerdings in die Kategorie „sehr billiger Fehler“

einzuordnen ist. Wie gesagt, gibt es stets einen beleuchteten und einen

nichtbeleuchteten Teil der Erde. Jedoch kann es unmöglich sein, dass in einer

Einstellung einmal die linke Hälfte hell ist, in einer nächsten Passage dann der rechte

Teil unseres Planeten von der Sonne direkt beleuchtet wird. Zwischendurch kann

man deutlich erkennen, dass plötzlich die Südhalbkugel der Erde im Sonnenlicht

erstrahlt. Prinzipiell ist gegen diese drei angeführten Passagen nichts einzuwenden.

Jedoch hat man immer den gleichen Blickwinkel auf die Erde, nämlich stets von der

Oberfläche von Dotty weg. Außerdem vernimmt man auch die Zeitspannen, die

vergehen, bis uns der Film eine neue Perspektive der Erde zeigt. Da erscheint es

doch sehr suspekt zu sein, dass innerhalb von nur einer Stunde ein Wechsel der von

der Sonne beleuchteten Hemisphäre auftritt. Nichts kann eine solche globale und

schnelle Änderung von Tag und Nacht auf der Erde hervorrufen. Also bleibt als Fazit,

dass uns Touchstone Pictures wieder einmal einen gänzlich unphysikalischen

Sachverhalt dargeboten hat.

ii. Oberfläche von Dotty Ein anderes Beispiel für einen „kleinen“ Fehler erfährt man in Armageddon bei den

Einspielungen von der Oberfläche von Dotty. In einem früheren Absatz wurde die

Darstellung der Oberfläche noch gelobt. Dies ist natürlich nicht falsch, doch ist es

eher unwahrscheinlich, dass große Gebiete der Oberfläche vollkommen flach wie ein

Tisch sind, so dass der Armadillo problemlos durch die herumfahren kann. Viel eher

realitätstreu wären diese Szenen erschienen, wenn die ebenen Flächen kleinere

Ausmaße angenommen hätten. Und befindet sich unser Armadillo einmal nicht auf so

einer schönen „Straße“, wie diese großen Flachpassagen im Film von Lev Andropov

genannt werden, dann schaltet er eben die Steuerdüsen aus, mit denen er sich an

der Oberfläche Halt verschaffen sollte, und schwebt über das Hindernis hinweg.

Theoretisch ist hier wohl nichts auszusetzen, auch wenn diese Sache im Film

surrealistisch auf den Fernsehmonitor projiziert wird. In Wirklichkeit würde der

Armadillo wohl nicht geradewegs schräg nach oben abheben, wenn man seine

Steuerdüsen ausschaltet, sondern wohl am Boden bleiben, solange er nicht einen

Impuls bekommt, der es ihm ermöglicht, die Oberfläche von Dotty zu verlassen.

iii. Funkenflug auf der Planetoidenoberfläche Beim Absturz von Independence wird das Shuttle schwer beschädigt. Dabei treten

hier solche Ausmaße auf, dass die einzig realistische Möglichkeit einer Rettung im

Film darin besteht, sich mit dem Armadillo den Weg aus dem Shuttle heraus ins Freie

einfach „freizuschießen“. Abgesehen davon, dass es total unlogisch erscheint, einen

großen Munitionsvorrat auf eine Asteroidenoberfläche mitzunehmen, tritt noch eine

zweite Ungereimtheit auf. Es kann nämlich nicht zu einem in Armageddon gezeigten

Funkenflug kommen, wenn man sich den Weg freischießt. Die Begründung findet

man in dem bereits besprochenen Mangel eines brennbaren Mediums. Zweifelsohne

kann eine Funkenbildung nur dann funktionieren, wenn es auch möglich erscheint,

eine Explosion hervorzurufen. Dass das jedoch aufgrund des akuten

Sauerstoffmangels nicht funktionieren kann, ist schon ausführlich behandelt worden

[6].

iv. Einschläge auf der Erde Um nochmals die ebenfalls bereits ausführlich behandelten Einschläge zu Beginn des

Kassenknüllers in Erinnerung zu rufen, sollen die behandelten Ungereimtheiten noch

durch einen weiteren kleinen Fehler ergänzt werden. Im Film sieht man, dass zum

Teil winzige Brocken auf der Erdoberfläche einschlagen und gewaltigen Schaden

anrichten. Abgesehen davon, dass so kleine Teile sicher nicht die Erde erreichen

könnten, so würden sie doch einen Einschlagskrater hervorrufen. Im Film kann man

deutlich erkennen, dass sich mehrere dieser Himmelsgeschosse tunnelartig in den

Boden bohren, ohne auch nur einen Ansatz eines Kraters zu hinterlassen. Außerdem

kommen diese Himmelskörper unter vielen verschiedenen Einschlagswinkeln daher,

was aber zur Folge hätte, dass deren Herkunft total unterschiedlich sein müsste.

Jedoch stammen alle Brocken aus dem Asteroidengürtel, die dann durch die Kollision

von Dotty mit eben diesem Richtung Erde getrieben werden. Also sind sie doch

gleicher Herkunft und können somit die Erde auch nicht unter allen möglichen

Winkeln erreichen.

v. Weltraumbewegungen der Shuttles Abschließend zu dem Kapitel über „Ergänzungen zu den physikalischen

Ungereimtheiten“ möchte ich noch kurz über die Weltraumbewegungen der im Film

auftauchenden Shuttles Freedom und Independence zu sprechen kommen. Eigentlich

ist dies ein Punkt, der nicht einen kleinen Fehler, wie eingangs formuliert, darstellt,

sondern durchaus ein größeres Ausmaß annimmt.

In Armageddon sieht man vor allem in zwei Passagen, nämlich beim Beginn des

Roadrunner-Manövers und beim Landeanflug auf Dotty, dass die beiden Shuttles

mittels eines Antriebes gesteuert werden, der den Antriebsaggregaten von

Flugzeugen auf der Erde verblüffend ähnlich ist. Mittels eines Steuerknüppels können

Freedom und Independence stets auf eine Kursänderung gebracht werden. Würde

man jedoch Weltraumbewegungen ansehen, wie sie in Wirklichkeit stattfinden, so

könnte man feststellen, dass dies meist nur geringfügig korrigierte Bewegungen im

Gravitationsfeld sind. Schließlich gehorchen auch die Shuttles Freedom und

Independence dem Newton’schen Gesetz der Massenanziehung [23].

Zweifellos ist mir die Tatsache bewusst, noch immer nicht alle Ungereimtheiten und

Fehler aufgedeckt zu haben. Sicherlich wird dem einen oder anderen beim

Anschauen einer Videokassette oder einer DVD von Armageddon noch die eine oder

andere Szene merkwürdig erscheinen. Aber ich habe versucht, hauptsächlich die vom

physikalischen Standpunkt aus widersprüchlichsten Szenen in diesem Abschnitt der

Arbeit zu behandeln. Außerdem sollte der Leser dieser Arbeit dazu ermutigt werden,

sich selbst mit diesem Thema auseinanderzusetzen und nach Maßgabe der

Problemstellung auch seinen Teil zur Fehleranalyse beizutragen.

III. Physikalischer Hintergrund

Die Physik von Meteoriten, Planetoiden, Kometen und

Spaceshuttle-Missionen

Um nicht nur die ganze Zeit darauf herumzureiten, wie schlecht oder falsch der Film

Armageddon produziert worden ist, geht es ab ins nächste Kapitel – den

physikalischen Hintergrund. Hierbei werde ich einige wesentliche Aspekte

besprechen, die zum physikalischen Verständnis gezeigter Szenen unabdingbar

notwendig sind.

Als Beispiel dafür werden die Physik und die Technik von Spaceshuttles dienen.

Zweifellos ist schon einiges darüber gesagt worden, aber wie sieht es eigentlich mit

der Funktionsweise eines solchen Weltraumgefährtes aus? Wie funktionieren

Spaceshuttles prinzipiell in der Realität? Ich werde versuchen, einen kleinen Einblick

in dieses weite und sehr interessante Gebiet zu geben.

Dotty ist wohl bei meiner Fehleranalyse am öftesten aufgetreten. Das liegt daran,

dass es für einen Produzenten nicht leicht sein kann, eine solche Begebenheit

detailgetreu auf den Bildschirm zu projizieren. Wenn man bedenkt, wie selten es zu

Einschlägen durch kosmische Himmelskörper auf der Erde kommt, ist es auch nicht

weiter verwunderlich. Und doch können die heutigen Wissenschaftler und Forscher

auf diesem Gebiet zweifelsfrei nachweisen, dass unsere Erde schon seit jeher als

Zielscheibe für diverse „Geschosse“ aus dem All herhalten musste.

Also werde ich auch auf die Frage: „Was tun, wenn ein Himmelskörper auf

Kollisionskurs mit der Erde ist?“, eingehen. Es ist unumgänglich, dass ein Einschlag

wieder einmal passieren wird. Aber wie schon ganz zu Beginn der Arbeit erwähnt

wurde, besitzt die Menschheit erst seit ein paar Jahren, vielleicht seit ein paar

Jahrzehnten, tatsächlich effektive Möglichkeiten, um Meteoriten, Kometen oder

Planetoiden zu trotzen. Auch auf derartige Fragen werde ich versuchen, eine Antwort

zu geben. An dieser Stelle sei eine wörtliche Passage aus Armageddon angeführt, die

sich im Vorspann mit dem Einschlag vor 65 Millionen Jahren beschäftigt und definitiv

richtig ist: „Es [ein Einschlagsszenario] ist einmal geschehen, es wird wieder

geschehen. Die Frage ist nur: Wann?“

17. Meteoriten

Einschlagsrelikte können nicht immer in den gleichen Topf geworfen werden. So

besteht die erste Aufgabe darin, Merkmale für Meteoriten zu erstellen, um sie später

auch von Kometen und Asteroiden unterscheiden zu können.

Im Volksmund würde man etwas salopp formuliert behaupten, dass Meteoriten

Steine wären, die vom Himmel fallen. Und tatsächlich hat man mit dieser Feststellung

die wohl beste Beschreibung dieser Himmelsbrocken gefunden. Meteoriten sind

nämlich Partikel aus dem All, die letztendlich nach ihrer Reise durch den Weltraum

tatsächlich auf die Erde treffen und dort von Wissenschaftlern als solche identifiziert

werden können. Vor der Karambolage mit dem Planeten Erde mussten sie sich

jedoch auf einer Ellipsenbahn um die Sonne bewegt haben. Damit Meteoriten

dennoch von Kometen, die auch elliptische Umlaufbahnen besitzen können,

unterscheidbar sind, sollte die Herkunft von Meteoriten etwas genauer angesehen

werden. Die Größe dieser Boten aus dem Weltall muss ein Molekül überragen, darf

aber Kleinplaneten nicht überschreiten. Man würde sonst in diesem Fall in die

Kategorie Planetoiden vorstoßen. Nicht umsonst werden Meteoriten auch häufig als

Bruchstücke von Asteroiden angesehen.

Die ebenfalls sehr häufig verwendete Form „Meteor“ darf nicht mit „Meteorit“

verwechselt werden. Meteore sind nämlich lediglich Lichterscheinungen am Himmel,

die man beobachten kann, wenn diverse Brocken auf Reisen durch die unendlichen

Weiten des Alls sind und beim Eintritt in die Atmosphäre aufgrund ihrer geringen

Größe verglühen. Während sich ein Meteor mit einer Lichterscheinung beschreiben

lässt, ist ein Meteorit etwas Materielles, und demzufolge auch massebehaftet. Also

muss sehr wohl darauf geachtet werden, welches Wort für welches Phänomen

verwendet wird.

Um die Begriffserklärung abzuschließen sei außerdem noch erwähnt, dass es auch

noch „Meteoride“ gibt. Dieser Begriff hat grob betrachtet sogar zwei Bedeutungen:

Erstens dient er als Überbegriff für Meteoriten und Meteore. Zweitens beschreibt er

kosmische Kleinpartikel, die sich geregelt um die Sonne bewegen und einen

Durchmesser zwischen weniger als 0,1 Millimeter und einigen Metern haben. Da

„Meteorit“ eigentlich nur dann verwendet wird, wenn es sich um größere Brocken

handelt, muss hier der Begriff Meteoride herhalten, auch wenn es im Grunde

genommen um Meteoriten geht – damit wären wir aber ohnehin wieder bei

„Meteoride“ als Überbegriff gelandet [9] [25] [26].

Akzeptiert man den Begriff „Meteoride“, kann man wieder zu den Meteoriten

zurückkehren und versuchen, Fragen nach Herkunft und Zusammensetzung eines

solchen „Steinbrockens“ zu erforschen. Zunächst soll ein Rückblick auf die Zeit

gemacht werden, in welcher unser Sonnesystem gerade erst begann, sich zu

entwickeln.

i. Herkunft Unser Sonnensystem entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Die dabei auftretenden

massebehafteten Partikel (Urmaterie) begannen sich zu vereinen und bildeten im

Laufe der Zeit die heutigen uns bekannten neun Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars,

Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto. Aber nicht die gesamte Masse wurde

durch die Planetenentstehung aufgezehrt. Es gab immer noch massebehaftete

Stücke, die sich weiterhin in unserem Sonnensystem aufhielten. Ein Großteil davon

begann sich genauso wie die neun Planeten auf Ellipsenbahnen um die Sonne zu

bewegen. Nachdem sich wieder diverse Relikte zu größeren Einheiten, den

Planetoiden, zusammengesetzt hatten, bildeten diese Gebilde den sogenannten

„Asteroidengürtel“. Von ihm weiß man heute schon einiges, zum Beispiel, dass er

sich zum größten Teil zwischen Mars und Jupiter aufhält. Darauf werde ich aber

später genauer eingehen.

Fakt ist, dass auch durch die Entstehung der Planetoiden noch immer nicht die

gesamte Urmaterie aufgebraucht war. Immer noch schwirrten Partikel verschiedener

Größe im Sonnensystem umher, angefangen von Teilchen mit einem Durchmesser im

Tausendstelmillimeter-Bereich bis hin zu einer Größenordnung von mehreren hundert

Kilometern. Ein Teil dieser noch immer vorhandenen Urmaterie entwich unserem

Sonnensystem und befindet sich noch immer auf der Reise zwischen den Sternen.

Der Rest, der unserem Sonnensystem erhalten blieb, stürzte größtenteils auf die

Planeten und deren Monde ab. Speziell in der Periode der ersten Jahrmilliarde glich

unser Sonnensystem regelrecht einer Schießbude.

Mit der Zeit ließ die Intensität des kosmischen Bombardements nach, da ja immer

weniger von der Urmaterie übrig blieb. Jedoch befinden sich vereinzelte Relikte noch

immer in unserem Sonnensystem und warten darauf, auf einen Planeten oder einen

Mond abzustürzen, oder auf die Möglichkeit, unser Sonnensystem irgendwann

verlassen zu können. Diese Relikte, von denen die Rede ist, werden im Fachjargon

als Meteoriten bezeichnet. Somit wären als erstes die Herkunft und die

Entstehungsgeschichte dieser Brocken geklärt [15].

ii. Zusammensetzung Es ist nicht leicht, hieb- und stichfeste Argumente für die Zusammensetzung von

Meteoriten zu finden, da nur sehr wenige der auf die Erde abgestürzten Trümmer

tatsächlich gefunden wurden. Experten gehen jedoch davon aus, dass jährlich circa

19.000 Objekte die Erde treffen, die mehr als 100 Gramm wiegen. Gründe, warum

sie trotzdem sehr oft nicht gefunden werden, liegen in der Tatsache, dass der

Großteil aufgrund der Beschaffenheit der Erdoberfläche im Wasser landet und am

Meeresgrund liegen bleibt. Ein zweiter Punkt ist darin begründet, dass sehr oft

unbesiedelte und auch schwer zugängliche Gebiete getroffen werden.

Die meisten der bisher auf der Erde gefundenen Meteoriten befanden sich im Gebiet

der Antarktis. Dort wurden diese Teile geradezu über eine längere Zeitspanne hinweg

„konserviert“ und blieben dadurch gut erhalten. Schließlich werden Kleinmeteoriten

durch Witterungs- und Erosionseinflüsse auf der Erde sehr schnell als solche

unkenntlich gemacht. Der größte auf der Erde gefundene Meteorit beispielsweise ist

ein Brocken mit einer Masse von 54,4 Tonnen und einer Länge von etwa drei Metern.

Er wurde im Jahre 1920 in Namibia entdeckt [15].

Trotz der als eher rar zu bezeichnenden Ausbeute an Fundstücken wird die These als

gesichert angesehen, dass Meteoriten zu 93% aus Stein bestehen. Diese Art wird als

„Steinmeteorit“ bezeichnet. Fünf Prozent haben hauptsächlich eisenhaltige

Bestandteile (= „Eisenmeteorit“) und der Rest von zwei Prozent ist eine Mischform

aus Stein- und Eisenansammlungen. Diese sehr seltene Gattung hat den Namen

„Stein-Eisenmeteorit“ [3] [9] [15].

iii. Auswirkungen eines Meteoriteneinschlages Meteoriten, größer als der Fund in Namibia, hat es in letzter Zeit nicht gegeben. Das

lässt sich insofern leicht begründen, da ein großer Meteorit stets einen Krater

hinterlässt. Und da nirgends auf der Erde ein solcher bekannt ist, kann man

annehmen, dass Mutter Erde schon längere Zeit von großen Einschlägen verschont

geblieben ist. Blättert man jedoch weiter in die Vergangenheit der Erde zurück, wird

man sehr wohl fündig, was Meteoriteneinschläge mit verheerenden Auswirkungen

betrifft.

Vor knapp 15 Millionen Jahren schlug ein Steinmeteorit in Nördlingen ein. Dieses

Gebiet liegt in Bayern, Deutschland, ist also gar nicht weit weg von unserer Haustür

zu finden. Berechnungen ergaben, dass der damalige Einschlag von einem Brocken

stammt, der einen Kilometer im Durchmesser maß. Werden Einschläge allerdings von

so großen Trümmern hervorgerufen, dann reicht die Atmosphäre, die den Erdball

umgibt, kaum mehr aus, um den Meteoriten abzubremsen. So schlug auch der

Steinbrocken vor 15 Millionen Jahren mit einer Geschwindigkeit von 40.000

Kilometern pro Stunde auf der Erdoberfläche ein. Den Atmosphäreneintritt schaffte

der Meteorit bei einer Geschwindigkeit von 70.000 km/h.

Nachdem er die Oberfläche der Erde erreicht hatte, bohrte er sich in nur drei

Hundertstelsekunden bis zu einem Kilometer tief ins vorherrschende Juragebirge. Als

hochkomprimiertes Gas explodierte er dort. Es entstand eine Stoßwelle, die sich auch

erdeinwärts weiter ausbreitete. Erst ab einer Tiefe von fünf bis sechs Kilometern

blieb die Erdkruste nahezu unversehrt. Anschließend brach der Gesteinsdampf, der

durch die Explosion hervorgerufen wurde, nach oben hin aus. Zehn Millionen Bar

muss der Druck damals kurzzeitig gehabt haben und 30.000 Grad war wohl die

vorherrschende Temperatur zu diesem Zeitpunkt. Die Erde wurde in dieser Region zu

einem „Vulkan“: Verdampfte, geschmolzene und zerborstene Steine wurden binnen

einer Minute bis zu 20 Kilometer hoch in die Atmosphäre geschleudert.

Der Krater wuchs aber noch während des „Vulkanausbruchs“ weiter und erreichte

nach ein paar Minuten Maximalausmaße: Bis zu 25 Kilometer maß der Krater im

Durchmesser und erreichte eine Tiefe von bis zu 4,5 Kilometern! An seinem Rand

bildeten sich Gesteinstürme, die heutige Hochhäuser um ein Vielfaches übertroffen

hätten. Das Auswurfmaterial kühlte in der Atmosphäre rasch ab, verfestigte sich und

kehrte wieder als Gestein zur Erde zurück. Im Umkreis von 50 Kilometern muss

damals wohl alles mindestens unter einer 30 bis 40 Meter dicken Gesteinsschicht

vergraben gewesen sein. Schließlich fiel auch noch die Glutwolke zusammen, legte

sich auf die ohnehin schon tote Landschaft und steckte alles in Brand, was nicht

feuerfest war.

Zehn Minuten nach dem Einschlag legte sich der riesige Tumult wieder. Langsam

klangen die schnellen Bewegungen ab und die Erde begann sich zu beruhigen. Zeit

also, Bilanz zu ziehen. 6.500 Quadratkilometer Land waren verwüstet. Im Umkreis

von 100 Kilometern gab es (fast) kein Leben mehr. Experten meinen, dass der

damalige Einschlag vergleichbar wäre mit 1,2 Millionen gleichzeitig gezündeter

Hiroshima-Bomben. Gewaltige Energiemengen müssen damals also freigesetzt

worden sein [15].

Was wäre passiert, wenn der Einschlag nicht vor 15 Millionen Jahren, sondern erst

gestern erfolgt wäre? Ganz Mitteleuropa wäre zerstört worden, niemand hätte

diesem Einschlag Stand gehalten. Die Zivilisation Mensch wäre in Mitteleuropa nicht

mehr präsent.

Unzählige weitere Regionen teilen das Schicksal von Nördlingen. Keineswegs war

dieser Einschlag ein Unikum. Die bekanntesten Einschläge, die aus kürzerer Zeit

herrühren, liegen in Hoba in Südafrika und in Arizona (USA). Aber auch das

Tunguska-Ereignis sollte an dieser Stelle angeführt werden. Zwar war dieser Absturz

eines Meteoriten keinesfalls von der Größenordnung vergleichbar mit Nördlingen,

aber wenn man bedenkt, dass dieser Absturz erst im Jahre 1908 stattfand, also nicht

einmal 100 Jahre zurückliegt, wird auch dieser Einschlag interessant.

Das Problem beim Nachweisen von Kratern besteht darin, dass diese nach circa 100

Millionen Jahren unmöglich noch als solche identifiziert werden können.

Kontinentalverschiebungen und Erosion sind hierfür hauptverantwortlich. Dennoch

hat man bereits über 150 „kosmische Narben“ an der Erdoberfläche gefunden.

Berechnungen zufolge müsste es aber doppelt so viele geben. Aber aufgrund der

oben beschriebenen Vorgänge ist es nicht sehr leicht, diese zu finden. Nicht

inkludiert in diese Betrachtung wurde die Möglichkeit von Einschlägen ins Wasser.

Auch hier sollte man um die 700 Treffer zählen können. Jedoch lässt sich hier nichts

mehr nachweisen, da das Wasser im Laufe der Jahrmillionen höchstwahrscheinlich

auch die kleinsten Spuren getilgt hat. Von den Landkratern wird angenommen, dass

es 30 davon geben sollte, die größer als 40 Kilometer wären [15].

Zusammenfassend kann man also durchaus behaupten, dass Nördlingen keinesfalls

der einzige Volltreffer war und dass es mitnichten das gravierendste Szenario

darstellte, welches Mutter Erde einstecken musste. Denn größere Krater, die es

definitiv gibt, bedeuten auch größere Einschlagstrümmer. Daraus resultieren

wiederum schwerwiegendere Auswirkungen und so beginnt der Teufelskreis erneut

seinen Lauf. Es ist also höchste Zeit, dass in diese Richtung weitergeforscht wird, um

einem etwaigen drohenden Unheil aus dem All Paroli bieten zu können. Schließlich

sollte der Spezies Mensch nicht dasselbe Schicksal widerfahren wie den Dinosauriern

vor 65 Millionen Jahren.

18. Planetoiden

Im 17. und 18. Jahrhundert unserer Zeitrechnung war die Astronomie zweifellos eine

der interessantesten und auch eine der am häufigsten von „Profis“ ausgeübten

Wissensgebiete. So stellten die besten Astronomen zur damaligen Zeit klar, dass es

wohl eine „Lücke“ im Weltraum zwischen Mars und Jupiter geben müsste.

In der Neujahrsnacht des Jahres 1801 war der Startschuss erfolgt, diese „Lücke“ zu

füllen. Der italienische Astronom Giuseppe Piazzi machte genau in dieser Region ein

Objekt aus, das er Ceres taufte. Heute wissen wir, dass Piazzi den ersten Asteroiden

(oder Planetoiden, manchmal auch Kleinplaneten) entdeckt hatte. Nach und nach

wurden weitere Objekte gefunden, die die scheinbare „Lücke“ beheben sollten.

Einem Teil der bereits zuvor angerissenen Urmaterie ist es nicht gelungen, sich zu

einem großen Planeten zu verdichten. Hauptursache hierfür war wohl das sehr starke

Schwerefeld des bereits entstandenen Jupiters. Dieses Schwerefeld sollte als

Grundlage für alle heute bekannten Asteroiden dienen. So sammelten sich die

verschiedenen Teile in einem Gürtel an, der fortan Asteroidengürtel heißen sollte.

Alle Objekte, die sich darin befinden, bewegen sich planetenähnlich um die Sonne.

Das heißt, sie ziehen ebenfalls Ellipsenbahnen bei einer Sonnenumrundung. Obwohl

planetenähnlich, werden diese Teile maximal als Kleinplaneten, jedoch niemals als

Planeten, tituliert. Man weiß heutzutage, dass es mehrere Milliarden Mitglieder in

diesem Asteroidengürtel gibt, eine Million davon ist größer als einen Kilometer, und

das, obgleich die Gesamtmasse des Asteroidengürtels nur einem Tausendstel jenem

der Erde entspricht (Oder noch anders ausgedrückt würde diese Gesamtmasse nur

etwa dem Vierfachen der Masse von Dotty in Armageddon entsprechen!) [9] [15]

[25].

Die ersten beiden Planetoiden, die etwas genauer unter die Lupe genommen

wurden, waren im Jahre 1991 Gaspra und 1993 Ida. Die amerikanische Raumsonde

Galileo, die eigentlich Wissenswertes über den Planeten Jupiter und seine Monde

erforschen sollte, wurde auf ihrer jahrelangen Reise über Gaspra und Ida

„umgeleitet“. Galileo sollte auch Neuigkeiten von den beiden Asteroiden übermitteln.

Und tatsächlich war die Fachwelt verblüfft, als man erfuhr, dass Gaspra sogar ein

eigenes Magnetfeld besitzt, was für einen circa 18 x 10,5 x 10 Kilometer kleinen,

unorthodox aufgebauten Brocken total untypisch ist. Hypothetisch betrachtet könnte

Gaspra durch eine Explosion von einem größeren Mutterkörper abgesprengt worden

sein und so auch ein gewisses Magnetfeld, hervorgerufen durch einen ungewöhnlich

großen Metallgehalt, mitbekommen haben. Außerdem ist dieses Magnetfeld extrem

groß, vergleichbar mit dem der Erde! Es könnte also durchaus auch sein, dass

Asteroiden nicht nur aus der Urmaterie entstanden sind, sondern die Begründung der

Herkunft könnte in bestimmten Fällen auch durch Kollisionen und daraus

resultierender Abspaltung im Weltall plausibel gemacht werden.

Auch Ida war für Überraschungen gut. Dieser Brocken, etwa fünfmal so groß wie

Gaspra, war ebenfalls unregelmäßig aufgebaut und setzte die Forscher in Erstaunen:

Ida besitzt nämlich einen eigenen Mond! Und dabei ist dieser Planetoid astronomisch

betrachtet selbst nur winzig klein. Aber die Experten auf diesem Gebiet haben

versucht, auch hier eine Antwort zu geben. So wird angenommen, dass aufgrund der

unförmigen Struktur von Ida dieser Asteroid ebenfalls durch eine Abspaltung von

einem Mutterkörper entstanden sein könnte. Zwei Brocken könnten sich gegenseitig

jedoch wieder so stark angezogen haben, dass daraus Ida entstand. Der kleine Mond

hingegen wurde nicht so stark angezogen, dass er an der Bindung teilnahm, aber die

Anziehung könnte groß genug gewesen sein, um ihn nicht fliehen zu lassen. Auf

diese Weise wäre es durchaus denkbar, dass Ida zu seinem Mond gekommen ist

[15].

Allerdings ist die Planetoidenforschung noch nicht besonders fortgeschritten. Über

diesen Teil des Sonnensystems weiß man fast noch weniger als über Meteoriten.

Abbildung 7: Der Asteroid Ida (Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/flash/neo_flash.cfm)

Zudem keimten durch die nicht zu erwartenden Überraschungen von Gaspra und Ida

viele neue Fragen auf, deren vollständige Beantwortung in nächster Zeit wohl nicht

zu schaffen sein wird. Nichtsdestotrotz werden immer mehr und vor allem immer

neuere Sonden losgeschickt, die speziell Planetoiden untersuchen und somit einen

Versuch starten sollen, die neue „Lücke“ des Wissens über Asteroiden zu verkleinern.

Was man über sie jedoch sicher weiß, ist ihre durchschnittliche Konsistenz. So

werden etwa 75% dieser Gebilde als C-Typ tituliert, was soviel bedeutet, dass der

Asteroid zum Großteil aus Kohlenstoffverbindungen aufgebaut ist. Weitere 17%

heißen S-Typ. Diese Gattung besteht hauptsächlich aus silikatreichem Material. Sie

können noch am ehesten als Verwandte von Steinmeteoriten angesehen werden. Die

Art, zu der aufgrund des großen Metallgehaltes auch Gaspra zählt, wird M-Typ

genannt. Sie sind jedoch relativ selten, weshalb Gaspra auch eine Überraschung

mehr lieferte. Darüber hinaus gibt es auch noch ein paar Mischformen. Aber auch

hier ist der prozentuelle Anteil der Häufigkeit sehr klein [9] [15].

Wie können Querverbindungen zwischen Meteoriten und Planetoiden hergestellt

werden? Schon lange wird vermutet, dass hier ein Zusammenhang besteht. Beweise

dafür sind bis heute leider ausgeblieben. Man nimmt jedoch an, dass einige

Steinmeteoriten ursprünglich Bestandteile von Planetoiden darstellten und durch

kosmische Kollisionen herausgesprengt wurden und so zu Meteoriten geworden sind.

Zunächst erscheint es unlogisch zu sein, dass solche Trümmer auf Erdkurs gelangen

können. Aber auch hier kann Abhilfe geschaffen werden. Es gibt für einige

Planetoiden eine sogenannte „Instabilitätszone“. Dies lässt sich folgendermaßen

erklären: Jupiter braucht für eine Sonnenumrundung ein ganzzahliges Vielfaches des

betrachteten Asteroiden. Das bedeutet aber, dass unser Asteroid immer an derselben

Stelle im Weltraum Jupiter gegenüber steht bzw. ihm am nächsten kommt. Bei

genügend Umrundungen um die Sonne sollte dies ausreichen, dass der gesamte

Ablauf mehr und mehr gestört wird. Hauptverantwortlich ist hier natürlich die

Anziehungskraft von Jupiter. Und nun wird es auch möglich, dass aus der

ursprünglichen Ellipse des Planetoiden eine andere Bahn entsteht. Im Prinzip erhält

man dann ein deterministisches Chaos, bei dem es durchaus möglich erscheint, dass

sich der eine oder andere Gesteinsbrocken in Richtung Erde verirrt.

Da dies aber nur ein Gedankenexperiment zu sein scheint, wurde nun eifrigst

versucht, mit Hilfe eines Computer-Simulationsprogrammes etwas schlauer zu

werden. Und tatsächlich könnte an dieser These etwas dran sein. Speziell der

Planetoid Hebe scheint ein potenzieller Kandidat dafür zu sein, alle 200 Millionen

Jahre mit einem anderen Körper zu kollidieren, wodurch insgesamt mehrere Billionen

Tonnen Material herausgesprengt werden könnten. Innerhalb weniger Jahrmillionen

könnte ein Teil dieses kosmischen Staubes tatsächlich in Richtung Erde weiterreisen

und diese irgendwann erreichen. Ein japanischer Supercomputer errechnete

allerdings, dass es nur ungefähr alle 100 Millionen Jahre eine Kollision zwischen

Planetoiden geben würde.

19. Kometen

Kometen verhalten sich definitiv ganz eigen. Sie sind Brocken, die mit Meteoriten

oder Planetoiden überhaupt nicht in Einklang gebracht werden können. Ob vom

Aufbau die Rede ist, oder von den Bahnen, auf denen sie sich bewegen, nirgends

wird man Übereinstimmungsmerkmale zu den anderen bereits behandelten Körpern

finden. Als Ausnahme dient hier lediglich, dass Kometen als Analogon zu Meteoriten

und Asteroiden, ebenfalls als Boten des frühen Universums angesehen werden

können, also auch schon seit jeher ihre Bahnen im All ziehen.

i. Aufbau und Zusammensetzung

Wie sieht es aus mit dem Aufbau von Kometen? Sie bestehen grundsätzlich aus drei

Teilen: Der Koma, dem Kern und dem Schweif. Schon seit einigen Jahrhunderten ist

es möglich, dass man mit einem lichtstarken Fernrohr helle Lichtflecke am Himmel

sichten kann, deren Intensitäten in Richtung Zentrum hin immer stärker werden.

Sollte man so etwas tatsächlich einmal entdecken, dann handelt es sich

höchstwahrscheinlich um die Koma eines Kometen. Die Koma kann man sich als eine

kometeneigene Atmosphäre vorstellen, die umso heller zu leuchten beginnt, je näher

sich der Komet an die Sonne heranpirscht. Außerdem gewinnt sie mit geringerem

Abstand zur Sonne auch an Umfang. Weiters ist bei jedem Kometen die Koma

zusätzlich noch in eine Wasserstoffwolke gehüllt, doch diese zu erkennen gelingt

meistens nur Raumsonden. Mit einem Fernrohr oder gar mit freiem Auge hat man

hier keine Chance mehr.

Genau in der Mitte der Koma befindet sich der Kometenkern, oft auch als Nukleus

bezeichnet. Ihn kann man sich als Herzstück des Weltraumkalibers vorstellen. Seine

Ausmaße nehmen in der Regel Werte zwischen einem und zwanzig Kilometer an.

Sollte sich ein Komet näher als drei Astronomische Einheiten an die Sonne

heranbewegen, dann „erwacht“ der Kern: Der Komet wird aktiv. Der Sonnenwind

„bläst“ zunehmend Gas- und Staubmassen des Kometen davon. Diese fortgeblasene

Materie bildet schließlich den Schweif. Aufgrund des Sonnenwindes, der ja stets von

der Sonne ausgeht, ragen auch Kometenschweife in jedem Fall auf die der Sonne

abgeneigten Seite des Kometen in das Weltall hinaus. Diese Erscheinungen können

riesige Ausmaße annehmen. Der längste jemals beobachtete Schweif war satte 300

Millionen Kilometer oder zwei Astronomische Einheiten lang! [9] [15] [25].

Somit hätte man erst einmal eine äußerliche Grobeinteilung des Kometenaufbaus

erstellt. Im Folgenden kann man aber auch noch genauere Betrachtungen anstellen,

um zu erkennen, woraus der Nukleus aufgebaut ist.

„Kometen sind wie schmutzige Schneebälle.“ Welche Grundlage steht hinter dieser

Aussage? Wie kommt man darauf, Kometen als schmutzige Schneebälle zu

bezeichnen?

Abbildung 8: Der Komet Halley im Jahre 1986 in Erdnähe

(Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Halleyscher_Komet)

Dreht man als erstes die Zeit ein wenig zurück und steigt im Jahr 1950 ein, dann

taucht als erstes der Name des amerikanischen Astronemen Fred Lawrence Whipple

auf. Er stellte ein neues Modell vor, welches später sogar „berühmt“ werden sollte.

Ihm zufolge handelt es sich bei Kometen um poröse Ansammlungen von Wassereis

und anderen gefrorenen Substanzen, die mit Staub und Gesteinsbrocken

„verunreinigt“ sind – im Grunde genommen also um „schmutzige Schneebälle“. Sollte

nun ein Komet in Sonnennähe geraten, dann könnte ein Teil des Wassereises

aufgrund der zunehmenden Temperatur verdampfen und einen Teil des Staubes

mitreißen. So könnte auch die Entstehungsgeschichte von Koma und Schweif eines

Kometen plausibel erklärt werden.

Soviel zur Theorie. Doch wie sieht es mit praktischen Verifikationen diesbezüglich

aus? Die Whipple’sche Hypothese konnte erstmals 1986 am Kometen Halley bestätigt

werden. Zunächst sollte aber noch erläutert werden, dass der Komet Halley ein

Brocken ist, der sich zwar auf der Bahn einer Ellipse fortbewegt, jedoch in seinem

Fall die Sonne nicht das Zentrum oder ein Brennpunkt ist, um das alles abläuft.

Halley schreitet vielmehr auf einer Ellipsenbahn, die gegenüber der Erdbahn um 17,8

Grad geneigt ist, durch den Weltraum. Im sonnenfernsten Punkt, dem Aphel, ragt

diese Ellipse bis über die Neptunbahn hinaus, während der Perihel, der

sonnennächste Punkt, innerhalb der Venusbahn liegt. Und trotzdem liegt die Sonne

innerhalb dieser Ellipse, jedoch nicht als Brenn- oder gar Mittelpunkt. Man sieht also,

dass Halley im Vergleich zu Planeten oder Planetoiden eine sehr „komische“

Ellipsenbahn vollführt. Halley braucht für eine Sonnenumrundung eine Zeitspanne

von 76 Jahren, befindet sich also logischerweise auch alle 76 Jahre relativ nahe der

Abbildung 9: Der Kern des Kometen Halley

(Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Halleyscher_Komet)

Erde. Und gerade im Jahre 1986 war es wieder mal soweit: Halley kam in Sonnen-

bzw. Erdnähe. Eine Schar von Sonden wurde ihm entgegengeschickt, um unter

anderem auch die Aussagen von Fred Lawrence Whipple zu bestätigen. Die mit einer

Hochleistungskamera bestückte europäische Sonde Giotto raste in einer regelrechten

Kamikaze-Aktion in nur 596 Kilometern Abstand an Halley vorbei. Die dabei

gewonnenen Bilder zeigten, dass der Kometenkern einer überdimensionalen Erdnuss

gleicht, aus der hell angestrahlte Gasfontänen entwichen. Jedoch waren nur etwa

10% der Halley’schen Oberfläche aktiv. Weiters entdeckte Giotto noch, dass die

Oberfläche des Nukleus pechschwarz ist, also vermutlich von einer rußförmigen

Kruste bedeckt ist.

1992 ist Giotto dann auch am Kometen Grigg-Skjellerup vorbeigeflogen. Er ist schon

stärker gealtert als Halley, das heißt, er produziert 100-mal weniger Gas. Auch hier

konnte nachgewiesen werden, dass Grigg-Skjellerups Staubkoma bis zu 17.000

Kilometer in den Raum reicht. Es wurden bei dieser Begegnung vier winzige Teilchen,

größenordnungsmäßig zwischen zwei und einhundert Mikrometer, eingefangen und

analysiert. Nun schlug sich die These breit, dass ein Komet dreimal mehr Staub als

Gas ausstößt. Der neue Vorschlag war nun, Kometen eher als gefrorene

Schmutzbälle, denn als schmutzige Schneebälle zu bezeichnen. Nichtsdestotrotz

diente auch das Rendezvous mit Grigg-Skjellerup als Verifikation der Hypothese von

Whipple. Vielleicht sollte als interessanter Nebenaspekt noch erwähnt werden, dass

die vier hier eingefangenen Staubkörnchen die kleinsten Partikel im Weltall sind, die

einen eigenen Namen bekommen haben: Whopper, Big Mac, Bretzel und Barley.

Zieht man Resümee über die Begegnung Halleys mit der wahren Flut von Sonden im

Jahre 1986 und dem Rendezvous von Giotto mit Grigg-Skjellerup 1992, so kann

Abbildung 10: Die europäische Raumsonde Giotto

(Quelle: www.solarviews.com/cap/craft/giotto.htm)

durchaus behauptet werden, dass die Hypothese von den schmutzigen Schneebällen

etwas Wahres beinhaltet und Kometen auch weiterhin als schmutzige Schneebälle

bezeichnet werden können.

ii. Ursprünge von Kometen

Doch woher kommen diese Gebilde eigentlich? Sind sie in völliger Übereinstimmung

zu den Meteoriten und Planetoiden stets nur als schmutzige Schneebälle Boten des

frühen Universums oder kann deren Ursprung womöglich gar außerhalb unseres

Sonnensystems liegen? Im Folgenden werde ich in diese Richtung auftretende

Fragen zu beantworten versuchen.

Auf die Frage nach der Herkunft von Kometen kann der niederländische Astronom

Jan Hendrik Oort als Pionier angesehen werden. Er veröffentlichte im Jahre 1950

eine neue Hypothese, die in der Fachwelt auf reges Interesse und große Resonanz

gestoßen ist. Dabei befasste sich seine Theorie mit langperiodischen Kometen. Das

sind jene Kometen, die mehr als 200 Jahre für eine Umlaufzeit benötigen (Im

Vergleich dazu haben wir gerade vorhin erfahren, dass Halley beispielsweise alle 76

Jahre wiederkehrt. Er zählt also zu den kurzperiodischen Kometen.). Oort stellte fest,

dass die langperiodischen Kometen über alle Raumrichtungen verteilt ins innere

Sonnensystem vordringen, nicht nur auf der Ebene der Planetenbahnen.

Abbildung 11: Der niederländische Kometenphysiker Jan Hendrik Oort (28.1.1900 – 5.11.1992)

(Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Jan_Hendrik_Oort)

Außerdem fiel ihm die Tatsache auf, dass sich annähernd gleich viele dieser

schmutzigen Schneebälle im Uhrzeigersinn wie im Gegenuhrzeigersinn bewegen

würden. Schätzungen zufolge müsste der äußerste Punkt der großen Halbachse eines

solchen Kometen stattliche 50.000 bis 150.000 Astronomische Einheiten von der

Sonne entfernt liegen. Dem entsprächen 0,7 bis 2,2 Lichtjahre! Oort vermutete, dass

in diesem Gebiet unser Sonnesystem kugelschalenförmig von Kometen mit einer

Umlaufperiode von ein paar Millionen Jahren umschwärmt wird. Als Andenken an ihn

wurde dieses Gebiet fortan „Oort’sche Kometenwolke“ genannt. Vom „Erfinder“ der

Oort’schen Wolke noch auf eine Anzahl von 100 Milliarden geschätzt, glauben die

heutigen Wissenschaftler, dass es in diesem Bereich mindestens das Zehnfache an

Nuklei geben müsste.

Bleibt nun noch die Frage zu klären, wie die Kometen aus der Oort’schen Wolke ins

innere Sonnensystem vordringen können? Hierfür gibt es zwei Lösungsansätze. Der

erste besagt, dass circa alle 100 Millionen Jahre mächtige Gaswolken, die zwischen

den Sternen treiben, so dicht an den Kometen vorbeiziehen, dass einige dieser

schmutzigen Schneebälle Richtung Sonne getrieben werden können. Die zweite

Methode beschreibt den „Störeffekt“ benachbarter Sterne. Bewegt sich ein Stern

nahe genug an der Oort’schen Wolke vorbei, dann kann es zu gravitativen

Indifferenzen kommen. Die Folge daraus wäre wiederum, dass regelrechte

Kometenschauer ins innere Sonnesystem katapultiert werden könnten.

Leider konnte die Oort’sche Theorie noch nicht experimentell bestätigt oder gar

bewiesen werden. Das liegt wohl darin begründet, dass es selbst mit den technisch

höchststehenden Teleskopen (noch) nicht möglich ist, in ferne Regionen wie der

Oort’schen Wolke einzusehen. Trotzdem ist die Fachwelt davon überzeugt, in Jan

Hendrik Oort jemanden gefunden zu haben, der einen entscheidenden Schritt in die

Richtung zur Beantwortung der Frage nach der Herkunft von langperiodischen

Kometen gesetzt hat. Offen im Raum steht nun aber weiterhin die Herkunft der

kurzperiodischen Kometen. Für diese Gattung vermag auch die Hypothese von Oort

nichts Entscheidendes zu bewegen.

Die kurzperiodischen Kometen bewegen sich im Normalfall wie die Planeten um die

Sonne – Halley bildet hier die berühmte Ausnahme, die die Regel bestätigt.

Außerdem sind die Bahnebenen dieser Boten aus dem All in den meisten Fällen um

weniger als 35 Grad zur Erdbahnebene geneigt, gehorchen also keinesfalls einer

zufälligen Verteilung wie die langperiodischen Brüder. Genau diese Tatsache war

1951 Ausgangspunkt für Gerard Kuiper, um ein weiteres Kometenreservoir, speziell

für die kurzperiodischen unter den Kometen, zu fordern. Außerdem sollte sich dieses

Gebiet, welches in späterer Folge „Kuipergürtel“ genannt wurde, in der Ebene der

Planetenbahnen befinden. Jedoch beginnt der Kuipergürtel im Gegensatz zur

Oort’schen Wolke schon jenseits der Neptunbahn, also etwa 35 Astronomische

Einheiten von der Sonne entfernt. Er stünde als Repräsentant eines unmittelbaren

frühzeitlichen Reliktes und sollte noch dichter bevölkert sein als die Oort’sche Wolke.

Die Nuklei der kurzperiodischen schmutzigen Schneebälle hätten sich außerhalb der

Uranusbahn aus den dortigen flüchtigen Elementen geformt und würden wohl noch

immer in dieser Region ihre Bahnen ziehen. Einige dieser Kometenkerne könnten

durch sehr nahe Sternpassagen gravitativ nach außen gezogen worden sein und

bildeten dort die Oort’sche Wolke.

Abbildung 12: Der Kometenphysiker Gerard Kuiper (12.7.1905 - 23.12.1973)

(Quelle: http://www.windows.ucar.edu/tour/link=/people/today/kuiper.html&edu=high)

Im Gegensatz zur Hypothese von Jan Hendrik Oort ist die Vermutung von Gerard

Kuiper zumindest theoretisch bestätigt worden. Drei Forscher vom Institut für

theoretische Astrophysik in Kanada waren im Jahre 1988 dafür verantwortlich. Sie

zeigten mit Hilfe von Computersimulationen, dass man die Bahnen der

kurzperiodischen Kometen tatsächlich erklären kann, wenn man den Kuipergürtel als

Voraussetzung akzeptiert. Außerdem wissen wir von diesem Forschertrio die

geschätzte Anzahl der Nuklei in dieser Region: Sie sollte sich zwischen 100 Millionen

und 10 Milliarden belaufen [9] [15].

iii. Wie „sterben“ Kometen?

Die Lebensdauer von kurzperiodischen Kometen sollte zwischen 10.000 und 100.000

Jahren liegen. Die Gründe dafür liegen auf der Hand: Sie erlöschen ganz einfach oder

besser gesagt, sie sind ausgebrannt bzw. ausgegast. Wie man ja schon weiß, bläst

der Sonnenwind ausströmendes Gas und Staub weg. Da sich aber ein Komet nicht

selbst reproduzieren kann, wird er unter Umständen völlig aufgelöst, bis nur noch

kleine Staubpartikel von ihm übrig bleiben. Halley beispielsweise verliert pro

Sonnenumlauf etwa 250 Millionen Tonnen Masse. Hochrechnungen zufolge wäre

damit seine Lebenserwartung mit 200.000 Jahren beschränkt.

Vielen Kometen könnte aber auch ein anderes Schicksal widerfahren. Es ist nämlich

möglich, dass ein Komet unter dem Einfluss eines Schwerefeldes, welches zum

Beispiel von einem großen Planeten herreichen könnte, schlicht und einfach zerbricht

und auf diesen abstürzt. Dass diese Vorstellung auf keinen Fall eine Utopie ist,

bewies im Jahre 1994 der Komet Shoemaker-Levy 9. Auch er war unter dem Einfluss

des anziehenden Jupiters in mehrere Teile zerbrochen. Es ist auch kein Geheimnis,

dass diese Trümmer in der Woche vom 16. bis zum 22. Juli 1994 tatsächlich auf

Jupiter abstürzten, und so für ein wunderbares kosmisches Schauspiel sorgten, aber

auch jede Menge Arbeit für Forscher und Wissenschaftler darstellten.

Speziell für diese eine Woche wurde weltweit das größte astronomische

Beobachtungsprojekt auf die Beine gestellt, das es je gab. Schließlich war der

Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter auch die größte Kollision von

Himmelskörpern, die in der Geschichte der Astronomie jemals beobachtet wurde.

Raumsonden, Teleskope auf allen Kontinenten, aber auch fast alle größeren

Sternwarten hatten in dieser Woche nur ein Ziel im Visier: Jupiter.

Und niemand wurde bei diesem Jahrhundertschauspiel enttäuscht. Zwar erreichten

einige Trümmer nicht die Oberfläche von Jupiter, sondern verglühten bereits in

seiner Atmosphäre, jedoch stürzten 13 Teile des zerborstenen Kometen auf Jupiter

ab. Gewaltige Energiemengen wurden dabei freigesetzt. Sage und schreibe 6

Millionen Megatonnen TNT(!) hätte man als adäquatem Pendant gebraucht, um

lediglich den stärksten der 13 Einschläge zu beschreiben. Dies übertrifft aber das

irdische Kernwaffenarsenal um mehr als das Fünfhundertfache! Kein Wunder also,

dass selbst ein Riese wie Jupiter einen solch starken „Angriff“ aus dem All nicht so

einfach wegstecken konnte.

Was wäre jedoch gewesen, wenn nicht Jupiter, sondern die Erde Zielscheibe von

Shoemaker-Levy 9 gewesen wäre? Klarerweise wären die Folgen und Auswirkungen

hier noch viel drastischer gewesen. Die Erde ist viel kleiner als Jupiter, also wären die

Auswirkungen deshalb wohl noch um ein Vielfaches verheerender. Nicht inkludiert ist

außerdem noch ein vermeintlich unscheinbarer, jedoch sehr wohl wichtiger Aspekt:

Die Oberflächenbeschaffenheit. Jupiter besitzt bekanntlich eine gasförmige

Oberfläche. Dementsprechend kann ein Einschlag auf seiner Oberfläche viel besser

abgebremst werden als dies auf der Erde der Fall sein würde. Hinzu kommt natürlich

auch noch die aus der gasförmigen Oberfläche mitgestaltete

Atmosphärenbeschaffenheit. Erstens ist diese bei Jupiter logischerweise viel größer

als auf der Erde und kann dadurch auch schon in der Atmosphäre anfliegende Teile

viel stärker abbremsen. Zweitens besteht von vorn herein bereits eine größere

Möglichkeit, dass das anstürmende Einschlagsrelikt in der Atmosphäre verglüht und

somit überhaupt nicht in die Nähe der Oberfläche kommt [15].

Einschläge, wie der auf Jupiter vor mittlerweile bereits zehn Jahren, sind keinesfalls

Einzelfälle. Auch wenn dieser Impakt für den größten Planeten in unserem

Sonnensystem keinesfalls eine vernichtende Auswirkung hatte, seine Wunden musste

auch er lecken. Dass aber auch Brocken von der Größe des Kometen

Shoemaker-Levy 9 in ferner Vergangenheit die Erde erreichten, ist bewiesen. Ja

sogar Brocken, die noch weitaus größer waren, brachten unseren Planeten schon

mehrmals an den Rand des totalen Ruins. Doch irgendwie hat es Mutter Erde immer

wieder geschafft, sich aufzuraffen – bisweilen zumindest.

So paradox es auch klingen mag, der Einschlag von Shoemaker-Levy 9 war ein

spektakuläres Experiment der Natur, aus dem man viel Neues lernen konnte.

Übertragen auf die Erde muss man aber dennoch das Argument vertreten, diese

Botschaft als ernstzunehmende Warnung aufzufassen. Denn wie hieß es schon in

Armageddon: „Es ist einmal geschehen, es wird wieder geschehen. Die Frage ist nur:

Wann?“ Um für eine solche Begebenheit bestens gerüstet zu sein, müssen Methoden

entwickelt werden, wie man sich davor schützen kann. Oder noch besser: Die Frage

„Wie kann man sich dagegen wehren?“ muss konstruktive Lösungsansätze

bekommen. Auch wenn man es nicht hören kann, die kosmische Bombe aus dem All

tickt bereits und zählt den Countdown für den nächsten Volltreffer. Höchste Zeit also,

Pläne zur Rettung der Erde zu erstellen.

20. Wie groß ist die Gefahr eines weiteren Einschlages?

In diesem Abschnitt werde ich nicht darum herumkommen, Behauptungen mittels

Zahlendaten zu belegen. Dabei wird wiederum fast ausnahmslos das großartige Buch

„Der Tod kam aus dem All“, verfasst von Rüdiger Vaas, als Hauptinformationsquelle

dienen [15].

Sicherlich hat schon jede Person Bilder gesehen, die die Oberfläche des Erdmondes

zeigt. Man kann ganz deutlich erkennen, dass seine Struktur regelrecht übersät ist

von Kratern. Und da Krater nun mal nicht willkürlich entstehen können, sondern stets

auf kosmische Kollisionen zurückzuführen sind, ist auch klar, dass der Erdtrabant

schon einige Male voll getroffen worden sein muss.

Betrachtet man nun die lunaren Krater, die größer als 50 Kilometer sind, so findet

man, dass es genau fünf davon gibt. Hochrechnungen zufolge stellten

Wissenschaftler fest, dass es circa alle 120 Millionen Jahre zu einem neuen Krater der

gegebenen Größenordnung an der Oberfläche des Mondes kommen müsste. Auch

wenn es etwas vage erscheinen mag, die eben für den Mond spezifizierten Werte

können auf die Erde übertragen werden. Münzt man nämlich die lunartypischen

Zahlen auf die Erde um, so erhält man als Schätzwert, dass es in den letzten 3,5

Milliarden Jahren zu 400 Einschlägen in der Kratergrößenordnung von 50 Kilometern

und mehr gekommen sein muss. Damit man sich diese Zahlen etwas besser

verdeutlichen kann, sei darauf verwiesen, dass das etwa einem Treffer in zehn

Millionen Jahren entspricht. Dabei sollten zu zwei Drittel Planetoiden verantwortlich

sein. Der Rest rührt vermutlich von (langperiodischen) Kometen her. Speziell Letztere

hätten fatale Auswirkungen, da sie mit einer Relativgeschwindigkeit von bis zu 70

Kilometern pro Sekunde (!) aufprallen könnten.

i. NEOs und langperiodische Kometen

Damit es überhaupt zu einer Kollision der Erde mit einem anderen „Himmelsbrocken“

kommen kann, müssen diese natürlich irgendwann die Bewegungsebene der Erde

schneiden. Ansonsten wären alle vorausgesagten Kollisionsmöglichkeiten als obsolet

zu betrachten. Wie man bereits weiß, befinden sich die Planetoiden zum Großteil

zwischen Mars und Jupiter. Jedoch gibt es auch hier genügend Ausnahmen. Fakt ist,

dass mindestens ein Prozent der bekannten Planetoiden zumindest eine

Planetenbahn kreuzt. Da sich aber, wie schon gesagt, nicht alle Brocken im

Asteroidengürtel aufhalten, kommt es auch vor, dass der eine oder andere

Kleinplanet die Erdbahn schneidet. In diesem Fall spricht man von „NEOs“ (= Near

Earth Objects). Der berühmte Planetoiden- und Kometenforscher Eugene Shoemaker

vermutete, dass 80% der NEOs Planetoiden wären, die zumeist aus dem

Asteroidengürtel stammen würden.

Die fehlenden 20% der Erdbahnkreuzer sollten in langperiodischen Kometen ihre

Identifikation finden. Da sie zum Teil jedoch sehr schwer von den Planetoiden zu

unterscheiden sind, könnte es durchaus sein, dass dieser Wert im Endeffekt noch ein

wenig größer wird. Schätzungen (bei denen wieder Eugene Shoemaker seine Finger

im Spiel hatte) zufolge muss die Menschheit damit rechnen, dass alle 250.000 Jahre

ein zwei bis vier Kilometer großer Kometenkern auf die Erde stürzen sollte. Obwohl

dies nur eine Schätzung ist, stehen diese Hochrechnungen in guter Übereinstimmung

mit der Anzahl und dem Alter der über zehn Kilometer großen Krater auf der Erde.

Das Problem der Festlegung von NEOs bzw. Kometen, die potenzielle Kandidaten

wären, um irgendwann tatsächlich auf die Erde abzustürzen, besteht darin, dass sich

die Bahnberechnungen der eben Genannten sehr bald in der Chaostheorie verlaufen.

Somit ist keine heuristische Kennzeichnung möglich. Man kann lediglich sagen, dass

es in nächster Zeit nicht zu einem Absturz kommen wird – längere Prognosen

hingegen können (noch) nicht getroffen werden.

ii. Gefahren für die Zivilisation Mensch

Sollte es tatsächlich eines Tages soweit sein, dass ein Brocken vom Himmel fällt,

dann wäre dies gerade noch ohne gröbere Auswirkungen für den Menschen, sofern

das Einschlagsrelikt einen Durchmesser von 50 Metern nicht überschreitet. Ein NEO

mit der zehnfachen Größe hingegen würde bereits für die gesamte Menschheit ein

riesiges Gefahrenpotenzial darstellen. Ein Steinmeteorit beispielsweise mit der Größe

von 50 Metern wäre schon in der Lage, Energien in der Größenordnung einer

Abbildung 13: Eugene Shoemaker, der berühmte Kometenforscher (28.4.1928 – 18.7.1997)

(Quelle: http://wwwflag.wr.usgs.gov/USGSFlag/Space/Shoemaker/)

Hiroshima-Bombe freizusetzen. Ein gleich großer Eisenmeteorit hätte noch

gravierendere Folgen. Geht man noch einen Schritt weiter und nimmt an, dass ein

solches Weltraumprojektil genau in den Kern einer Stadt trifft, dann ist die

Katastrophe selbst bei solch „kleinen“ Geschossen aus dem All kaum abzusehen.

In der Regel wären ab einem Durchmesser von etwa 250 Metern lokale Katastrophen

unumgänglich. Ein Krater von der Größe im Fünfkilometerbereich würde durch solch

einen Impakt entstehen. Allein dieser Brocken würde die Sprengkraft eines Zehntels

der irdischen Kernwaffenarsenale äquivalent erscheinen lassen. Mit zunehmender

Größe wächst die Ausbuchtung der Folgen jedoch nicht linear an, wie man vielleicht

vermuten möchte, sondern exponentiell. Das kann man auch ganz deutlich an der

Grafik auf der nächsten Seite ablesen. Zunächst scheint sich die äquivalente

Abbildung 14:

Zusammenhang

zwischen dem

Durchmesser eines

Einschlag-

reliktes und der

äquivalenten Menge

an TNT.

(Quelle:

http://lexikon.

astronomie.

info/TNT/TNT.html)

Energiemenge TNT zum Durchmesser des Einschlagreliktes linear zu verhalten,

jedoch ist die Skala für den Durchmesser bereits logarithmisch aufgetragen.

Der Menschheit kann aber dennoch Entwarnung gegeben werden, denn die Statistik

besagt, dass es nur etwa alle 10.000 Jahre zu einer Karambolage eines 250 Meter

großen Brockens mit der Erde kommt. Das sollte aber nicht dazu anmuten, etwaige

drohende Einschläge auf die leichte Schulter zu nehmen, sondern vielmehr dazu

anregen, an konstruktiven Lösungsvorschlägen zu basteln, um für den Fall der Fälle

am Tag X gesattelt zu sein.

Anders sieht es jedoch bei Einschlagstrümmern aus, die einen Durchmesser von

einem halben Kilometer oder mehr haben. Eine solche Katastrophe hätte schon

globale Auswirkungen – sie wäre also nicht mehr nur regional beschränkt. Forscher

glauben, dass bei einem Impakt der gegebenen Größenordnung circa 1,5 Milliarden

Menschen den sicheren Tod finden würden (vorausgesetzt natürlich, man nimmt die

gegenwärtige Bevölkerungsdichte als Basis). Wie schon in der Einleitung dieser

Arbeit beschrieben, wären die Primärfolgen gar nicht das ausschlaggebendste

Argument für die 1,5 Milliarden Toten. „Nur“ 30 Millionen Leute würden dabei ihr

Leben verlieren. Vielmehr wären dafür die Sekundärfolgen hauptverantwortlich. Ein

vorübergehender Temperatursturz und eine Verfinsterung der Atmosphäre würden

dazu führen, dass die Landwirtschaft und somit auch die Nahrungsmittelproduktion

eine Zeit lang auf Eis gelegt werden würde. Aber nicht nur biologische, sondern auch

psychologische und wirtschaftliche Aspekte müssten ins Auge gefasst werden.

Massenarbeitslosigkeit würde ebenso vorherrschen wie soziale Unruhen und Terror.

Auch religiöse Massenhysterien würden Einzug halten und somit viele weitere

Todesopfer erfordern. Kurz: Die Menschheit wäre in allen Belangen aufs Neue

gefordert, um auch aus dieser Misere siegreich hervorgehen zu können. Denn eines

ist klar, die Spezies Mensch würde wohl weiterhin existieren, nur wäre sie im

wahrsten Sinne des Wortes mit einem Schlag um ganze Epochen zurückgeworfen

[14] [17] [25].

21. Schutzvorkehrungen vor einem drohenden Unheil

Um einem drohenden Unheil aus dem All mit den eben beschriebenen Auswirkungen

nicht ideen- und tatenlos zusehen zu müssen, wurden in den letzten Jahren und

Jahrzehnten Methoden entwickelt, um solch einem Desaster vorzubeugen. Als erstes

war dafür die Gründung eines Systems notwendig, welches die „Himmelsbotschafter“

immer genauer hinblicklich Bahn und der Wahrscheinlichkeit einer Kollision ins Auge

fassen sollte. Schließlich war und ist das Fehlen einer genauen Datenerfassung und

-auswertung immer noch das Hauptmanko in der Asteroiden- und

Kometenforschung.

i. Operation Spacewatch und Spaceguard

Um das Risiko einer Bedrohung aus dem All gezielter und zuverlässiger abschätzen

und mögliche Gegenmaßnahmen einleiten zu können, wurde die sogenannte

„Operation Spacewatch“ gegründet. Dieses Programm sollte als allererstes

Weltraumvagabunden aufspüren, die bis dato noch nicht oder nur kaum bekannt

waren. Filtert man nun diejenigen Brocken heraus, die irgendwann auf Erdkurs

kommen könnten, dann wäre man in der Lage, die Bahnparameter der

Erdbahnkreuzer so exakt wie möglich zu messen bzw. zu berechnen. Somit könnte

man sie ständig aktualisieren, um sie so für die nächsten Jahrhunderte schon im

Voraus zu prognostizieren. Das zweite Hauptaugenmerk bei der Operation

Spacewatch richtet sich auf die Entwicklung von Abwehrmechanismen, sollte eine

konkrete Gefährdung durch solch einen Weltraumkoloss vorliegen.

Auf den ersten Blick scheint dieses eingeleitete Programm recht „unspektakulär“ zu

sein. Erdnahe Objekte sollten doch wohl auch ohne eigens inszenierte Programme

aufzuspüren sein – möchte man zumindest meinen. Wenn man jedoch die Erfolge

ansieht, die die Operation Spacewatch verbuchen konnte, muss man seine Meinung

schlagartig revidieren. Schätzungsweise schwirren nämlich rund 10.000 Planetoiden

in Erdnähe durch den Raum, die einen Durchmesser von einem Kilometer oder mehr

aufweisen, von denen man lange absolut nichts wusste! Auch sind der Menschheit

durch dieses Programm mittlerweile über 300 NEOs bekannt, deren Aphel weniger

als 1,3 Astronomische Einheiten misst.

Eugene Shoemaker, der unter anderem ein Mitinitiator dieses Programms war, kam

zu folgendem Resultat: „Die Erde befindet sich in einem Schwarm von Asteroiden“.

Wenn man die obigen 10.000 Planetoiden und 300 NEOs als Beurteilungsbasis

hernimmt, stellt man fest, dass die Aussage durchaus keine Übertreibung darstellt,

sondern als ernstzunehmende Tatsache aufzufassen ist.

Zusammenfassend kann man Bilanz ziehen: Schon Mitte der 1990er Jahre ließen die

damaligen Daten darauf schließen, dass die Bahn der Erde von mehr als einer

Milliarde Objekten mit über zehn Metern Durchmesser gekreuzt wird! 2.000 davon

Das Spaceguard-Projekt

Zunächst wurde dieses Projekt, dessen Konzept bei einem Workshop entstanden war, noch ad acta gelegt. Niemand wollte die Finanzierung der ideell vorgestellten sechs Spiegelteleskope übernehmen. Es schien, als würde alles beim Alten bleiben. Die bereits bestehenden Teleskope sollten lediglich „modernisiert“ und auf Planetoiden- und Kometenjagd geschickt werden. Die Meinung, die bereits existierenden Teleskope seien gut genug, behielt die Oberhand.

Da aber viele Astronomen darauf hinwiesen, dass es nur eine Frage der Zeit wäre, bis der nächste Brocken auf die Erde trifft, begann sich allmählich die Meinung etwas zu revidieren. Man startete Überlegungen, dass es wohl im Sinne der gesamten Weltbevölkerung wäre, einem drohenden Unheil aus dem All auf die „beste“ Art und Weise vorzubeugen.

Also bemächtigte sich die amerikanische Regierung dieses Projektes und gab die Aufgabenstellung an die NASA weiter, sie solle die Realisierung beginnen. Für die finanzielle Sicherheit würde dabei die US-Regierung haften.

Seit 1998 sucht nun die NASA nach Erdbahnkreuzern mit dem Ziel, bis zum Jahr 2008 etwa 90% aller Meteoriten, die größer als einen Kilometer sind und sich der Erde bis auf 45 Millionen Kilometer oder weniger nähern, zu finden. Mittlerweile nimmt man an, dass die Anzahl der gesuchten Objekte in der Größenordnung von circa 1.100 liegt (mit einer Ungenauigkeit von plus/minus 200). 600 davon sind bereits katalogisiert.

Dank des Spaceguard-Projektes weiß man, dass die Bedrohung aus dem All nicht mehr ganz so stark ist, wie man noch vor Projektbeginn vermutete. Man kann also ruhigen Gewissens behaupten, dass die Wahrscheinlichkeit eines Einschlages auf der Erde etwas zurückgegangen ist. Allerdings sollte dies auf gar keinen Fall dazu verleiten, zu behaupten, man braucht in naher Zukunft nicht weiter in diese Richtung zu forschen, sondern vielmehr als Motivation dienen. Schließlich wäre ohne Spaceguard-Projekt die Einschlagswahrscheinlichkeit unverändert hoch einzustufen und die Menschheit würde einmal mehr einen weiteren Schritt im Dunkeln tappen müssen.

[14]

sollten sogar über einen Kilometer groß sein. Dass die Zahlen in den letzten zehn

Jahren natürlich nicht kleiner, sondern nur größer werden konnten, erscheint klar.

Aus all den Messergebnissen und den Auswertungen dazu haben Astronomen

folgende Regel entwickelt: Ein 100 Meter großes Objekt sollte demnach alle 10.000

Jahre auf die Erde stürzen, ein Körper mit einem Kilometer Durchmesser nur alle ein

Millionen Jahre. Zehn Kilometer große Brocken hingegen wären sehr selten, nämlich

nur circa einmal in 100 Millionen Jahren.

Ende der 1980er/Anfang der 1990er Jahre wurden zahlreiche Workshops abgehalten,

um weitere Programme zu erstellen, die die Erde am Tag X beschützen sollten. An

diesen Workshops nahmen nicht nur die Vereinigten Staaten, sondern auch große

Teile Europas daran teil. Auch hier schlug sich die Meinung breit, zunächst müsse ein

vernünftiger Datensatz erstellt werden, um gezielte praktische Abwehrtechniken

entwickeln zu können. Von den meisten Astronomen wurde ein Programm favorisiert,

welches den Namen „Spaceguard“ (= Weltraumwache) erhielt. Dieses Programm sah

vor, speziell für die Fahndung von NEOs sechs neue und weltweit verteilte

hochwertige Spiegelteleskope zu bauen. Mit modernster Software ausgestattet,

sollten sie selbstständig Objekte aufspüren und diese dann sofort melden. Von den

Observatorien aus könnte dann mittels Radarmessung die Bewegung des georteten

NEOs gemessen und folglich seine Bahn rekonstruiert werden [15].

Leider konnte dieses Projekt in seiner ursprünglich vorgelegten Version zunächst

nicht auf die Beine gestellt werden. Grund dafür war, man wird es sicherlich gleich

erraten, das Geld. Niemand wollte die Finanzierung des Spaceguard-Programms

übernehmen. Und so musste man sich darauf einigen, dass es wohl ausreichend

wäre, die bereits existierenden Teleskope mit modernen Detektorsystemen zu

versehen und diese auf Planetoidenjagd zu schicken. Ein paar Jahre später, nämlich

1998, konnte man sich doch noch dazu durchringen, sechs Stück von einem bis zwei

Meter große Spiegelteleskope zu bauen und diese zur vorbeugenden Rettung der

Menschheit einzusetzen.

ii. Praktische Abwehrmöglichkeiten

Es erscheint einleuchtend, dass man keine große Vielfalt an Möglichkeiten vorweisen

kann, die praktische Abwehrmaßnahmen darstellen. Aber auch wenn die irdischen

Reservoirs beschränkt sind, chancenlos wird sich die Menschheit dem nächsten

anbahnenden Volltreffer nicht präsentieren. Die von den Astronomen favorisiertesten

Methoden möchte ich im Folgenden kurz vorstellen.

Eine mögliche Abwehrmaßnahme besteht darin, dass man den „Killerbrocken“ gezielt

aus seiner Bahn lenkt. Viele Astronomen glauben sogar, dass diese Version sehr

vielversprechend ist, denn die Technik, um ein solches Objekt im Weltraum

anzusteuern, ist bereits ausgeklügelt und somit vorhanden. Einziger Nachteil: Man

müsste dies bereits Jahre im Voraus ausführen, für größere Körper hingegen sollte

mindestens eine Zeitspanne von einem Jahrzehnt bis zur berechneten Einschlagszeit

dazwischenliegen. Hierfür wäre also wiederum eine bereits um Dekaden im Voraus

berechnete Datenbasis von NEOs unerlässlich. Für diese Datenbasis sind wie schon

im vorigen Kapitel erklärt, die Operation Spacewatch und das Spaceguard-Projekt

zuständig. Sie sollten uns auch in nächster Zeit mit Informationsinput füttern.

Eine ebenfalls sehr effiziente Methode besteht darin, die Geschwindigkeit von

herannahenden kosmischen Projektilen zu verändern. Sieht man von den gleichen

Zeitspannen bis zum errechneten Einschlagstermin ab wie bei der zuvor

besprochenen Bahnablenkung, dann sollte es ausreichen, die Geschwindigkeit des

Kolosses aus dem All um lediglich einen Zentimeter pro Sekunde zu verändern. Der

Brocken wäre dann nicht mehr in der Lage, weiterhin auf Crashkurs mit der Erde zu

bleiben. Je weiter der betrachtete Himmelskörper auf seiner Kollisionsbahn bereits

vorangeschritten ist, umso größer muss dementsprechend auch seine

Geschwindigkeitsveränderung sein. Besonders wirkungsvoll wäre die Änderung der

Geschwindigkeit dabei im sonnenentferntesten Punkt – hier könnte das bestmögliche

Resultat erzielt werden. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass man

gegenüber der Bahnablenkung viel weniger Energie aufbringen müsste.

Für kleinere Körper mit einer Größe von circa 100 Meter im Durchmesser, empfiehlt

sich auch noch eine andere Methode als zielführend. Ein direkter Beschuss mit

Raketen wäre für Brocken der gegebenen Größenordnung sehr günstig. Solche

Körper würden eine ungefähre Masse von 100.000 Tonnen aufweisen und könnten

durch Beschuss eines zwischen 100 und 1.000 Kilogramm schweren Projektils auf

eine Geschwindigkeitsänderung von etwa 0,6 Meter pro Sekunde gebracht werden.

Wie aber kommt hier die Geschwindigkeitsdifferenz zu Stande? Das ist leicht zu

erklären. Wird nämlich der kleine Körper mit einem etwa eine Tonne schweren

Projektil beschossen, dann bildet sich an dessen Oberfläche ein Krater. Das

„Auswurfmaterial“ würde dabei weggeschleudert werden, und durch die geringere

Masse müsste der Kleinkörper seine Geschwindigkeit verändern.

Für größere Körper, etwa Brocken mit einem Kilometer im Durchmesser, empfiehlt

sich diese Methode jedoch nicht, da das Resultat um ein Tausendfaches schwächer

sein würde. Allerdings kann man für Kaliber in dieser Größe eine ähnliche Version

anwenden. Ziel wäre hier, einen sogenannten Massentreiber auf der Oberfläche des

auf die Erde zurasenden Killers zu landen, der dann Stück für Stück Eis oder Stein

aus ihm herausgräbt und ins All schleudert. Will man in diesem Fall die

Geschwindigkeit mit Hilfe des Rückstoßeffektes entscheidend verändern, so müssten

mehrere tausend Tonnen mit 300 Metern pro Sekunde abgeführt werden. Dies

scheint gänzlich unmöglich zu sein, ist es aber nicht. Lediglich an der experimentellen

Umsetzung muss in den nächsten Jahren noch gefeilt werden.

Eine ebenfalls sehr effiziente Möglichkeit zur Rettung der Erde kann man am Beispiel

von Neutronenbomben finden. Bekannt dafür, dass durch die hohe Dosis an

freigesetzter harter Gamma- und Neutronenstrahlung die meisten Lebewesen in

einem weiten Umkreis getötet werden würden, unter praktisch gleichzeitiger

Unversehrtheit von Gebäuden, kann auch sie in dieser Problematik weiterhelfen. Nur

im unmittelbaren Umkreis könnte eine Neutronenbombe alles kurz und klein

schlagen. Überträgt man die Wirkungsweise auf bedrohliche Asteroiden oder

Kometen, so stellt man fest, dass eine Detonation der Bombe nicht weit entfernt vom

gefährlichen Körper für diesen fatale Folgen hätte. Dieser würde nämlich auf der

Seite, die der Bombe zugewandt ist, regelrecht abrasiert werden. Im Endeffekt wäre

als brauchbares Ergebnis einmal mehr die erforderliche Geschwindigkeitsänderung

durch den Masseverlust erzielt worden.

Detonationen direkt an der Oberfläche des bedrohlichen Objekts wären nicht

wirksamer. Diese Explosionen würden außerdem ein neues Gefahrenpotenzial

beinhalten. Sollte nämlich der Koloss in der Mitte auseinanderbrechen, so kann

niemand garantieren, dass die entstandenen Hälften die Erde verfehlen würden. Man

kann sogar behaupten, aus einem Problem plötzlich noch ein zweites erstellt zu

haben. Auch hier erkennt man den physikalischen Unterschied zu Armageddon: Im

Film war die Aufspaltung des Asteroiden in zwei Hälften nämlich die einzige Chance

zur Rettung der Menschheit und des Planeten Erde.

Sollte jemand davon hören, dass man auch mittels Antimaterie-Bomben,

patrouillierenden Raketengeschwadern im Orbit, Anbringen von Schubdüsen oder

Sonnensegeln an der Oberfläche von den Erdbahnkreuzern oder aber auch durch

Installationen ganzer Geschützbatterien von Hochenergie-Lasern auf Erde und Mond

die Menschheit vor kosmischen Bomben schützen könnte, so entspricht das nach

dem heutigen Stand der Technik (noch) reiner Utopie. Jedoch lässt sich der eine oder

andere Ansatz in den nächsten Jahrzehnten vielleicht doch zu einer Methode

erweitern, die schlussendlich brauchbar wird. Vom momentanen Standpunkt aus

betrachtet hingegen sind diese Methoden schlicht und einfach (noch) unmöglich.

Abschließend bleibt zu sagen, dass die aktuell effektivste Möglichkeit zur Rettung von

Erde und Menschheit darin besteht, die NEOs gezielt abzulenken. Die notwendige

Technik dazu ist bereits erforscht und damit entspricht solch einem Manöver eine

relativ leichte Realisierung (vorausgesetzt, man hat eine genügend lange Vorwarnzeit

zur Verfügung) [15].

22. Die Spaceshuttle-Ära

Der zweite große Teil, den ich in dem Kapitel „Physikalischer Hintergrund“

ansprechen möchte, wird sich mit dem Spaceshuttle beschäftigen. Auch dieser Punkt

ist in Armageddon sehr stark involviert. Ohne Spaceshuttle würden die Missionen

Freedom und Independence gar nicht die Möglichkeit haben, die Welt retten zu

können. Doch die Fragen: „Was steckt dahinter?“, „Wie ist ein Spaceshuttle

aufgebaut?“ und „Wie funktioniert es?“ werden dabei etwas eingehender einer

physikalischen Betrachtung unterzogen werden.

i. Die Planungsphase

Ende der 1960er Jahre hatten die Amerikaner gegen die Russen das Wettrennen um

die bemannte Mondlandung gewonnen. Doch damit war noch lange nicht genug;

man bekam den Eindruck, dass damit erst der Startschuss zur Umsetzung für viele

folgende Weltraumpläne gegeben war. So starteten die USA ein neues Unterfangen:

Kommunikations-, Wetter- und Erdbeobachtungssatelliten wurden ins All gebracht.

Dies sollte als Beginn einer kommerziellen Nutzung des Weltalls angesehen werden.

Es fehlte nun jedoch noch an einem kostengünstigen wieder verwendbaren

Raumtransportersystem, mit dem die Satelliten mit all ihren Bestandteilen in den

Orbit gebracht werden konnten. Auch anfallende Reparaturmaßnahmen an den

Satelliten sollten relativ kostengünstig durch Raumflüge gedeckt werden.

Die ersten Studien dafür wurden bereits im Jahre 1968 entworfen, also schon bevor

Armstrong, Aldrin und Collins den Mond erreichten. Man konnte sich jedoch nicht

gleich auf ein Projekt einigen, sondern grenzte nach und nach die potenziellen

Kandidaten für ein Raumtransportsystem ein. 1972 schließlich war die Entscheidung

gefallen: Das neu zu entwickelnde System sollte in die Bauphase übertreten und den

Namen „Spaceshuttle“ erhalten [24].

Die NASA - Orbiter

Insgesamt wurden im Laufe des Spaceshuttle-Programms sechs Orbiter gebaut. Die Namen dieser Orbiter lauten: Enterprise, Columbia, Challenger, Discovery, Atlantis und Endeavour.

Die Enterprise wurde, wie man sicherlich gleich erraten wird, nach der gleichnamigen Science-Fiction-Fernsehserie getauft. 1976 wurde dieser Orbiter in Palmdale, Kalifornien, von der Firma Rockwell International hergestellt. Auch die fünf Schwesternschiffe sollten später von derselben Institution am gleichen Platz gebaut werden. Die Aufgabe der Enterprise bestand darin, alle möglichen Tests über sich ergehen zu lassen. In den Genuss einer echten Weltraummission gelangte sie jedoch nie – sie war dafür ohnehin viel zu schwer. Zu den Tests gehörten zunächst 13 Landungen. Huckepack mittels einer Boeing 747 in die Luft gebracht, wurden als erstes die Gleitflüge analysiert. Am 12. August 1977 kam die Enterprise vom ersten „Flug“ zurück. 1978 wurden dann Schwingungsprüfungen des Orbiters durchgeführt und 1979 ging man dazu über, die Enterprise mit Boostern und Triebwerken zu koppeln, um auch das Startprozedere zu erproben. Da aber immer wieder Probleme bei den Tests auftauchten, verschob sich der erste geplante Einsatz des Schwesternschiffes immer weiter nach hinten.

Am 12. April 1981 war es dann aber soweit: Die Columbia war das erste Shuttle, das ins All flog. Benannt nach einer Korvette von Boston (Massachusetts), war sie der erste Orbiter, der 1991 einem Inspektions- und Verbesserungsprogramm unterzogen wurde. 50 Modifikationen wurden vorgenommen, unter anderem Karbon-Bremsen und Bremsschirme für die Landung. Am 1. Februar 2003 verunglückte die Columbia bei der Rückkehr einer Forschungsmission. Beim Wiedereintritt in die Atmosphäre zerbrach die Raumfähre in 60.000 Metern Höhe. Alle sieben Besatzungsmitglieder kamen ums Leben.

Die Challenger, getauft nach einem amerikanischen Navy-Forschungsschiff, diente zunächst nur als Testobjekt für Schwingungsprüfungen. Am 4. April 1983 war sie jedoch der zweite Orbiter, der ins Weltall flog. Leider meinte es das Schicksal auch bei ihr nicht gut: Nach zehn gelungenen Einsätzen explodierte sie am 28. Jänner 1986 beim Start. Auch hier überlebte niemand der sieben Besatzungsmitglieder. Zum ersten Mal in der amerikanischen Geschichte waren Astronauten während eines Einsatzes gestorben. Nach dem Unglück wurde ein generelles Startverbot für Shuttles ausgesprochen. In den folgenden zweieinhalb Jahren wurden über 2.000 Änderungen vorgenommen, so dass die Shuttleflotte wieder sicher und einsatzfähig wurde. Außerdem wurde der Plan, ein Ersatzshuttle für die Challenger zu bauen, in Auftrag gegeben. Am 29. August 1988 startete die Columbia in die zweite Shuttle-Ära mit bemannten Raumflügen.

Die Discovery wurde nach dem Schiff benannt, mit dem James Cook Hawaii entdeckte. Baugleich wie die Atlantis (die übrigens benannt wurde nach einem wichtigen Forschungsschiff des Woods Hole Oceanographic Institutes in Massachussetts), profitierte man hier von den Erfahrungen, die man bei Enterprise, Challenger und Columbia gelernt hatte. Daraus resultierte, dass Discovery und Atlantis viel leichter waren als ihre Vorgänger.

Die Endeavour ist der neueste Orbiter. Als Ersatz für die Challenger gebaut, wurde auch sie nach einem Schiff von James Cook benannt. Neue Hardwareentwürfe und eine verbesserte Leistungsfähigkeit kennzeichneten den neuen Orbiter. Bei ihr wurden auch noch viele weitere verbesserte Details eingesetzt, wie z. B. ein Bremsfallschirm mit 12 Metern Durchmesser oder auch Modifikationen, die es ermöglichen, 28 Tage im All zu bleiben. Auch eine verbesserte Bordelektronik und Hilfsstromversorgung waren neue Merkmale des Shuttles. [23]

Der Grobplan dieses neuen Raumtransporters sah vor, dass der Erstflug des neuen

Systems im März 1978 von statten gehen sollte. Da aber vom ersten Tag an das

Programm nicht planmäßig ablief, sondern immer wieder unerwünschte Probleme

auftauchten, war bald klar, dass dieser Termin nicht eingehalten werden konnte.

Egal, ob man von den Triebwerken spricht, die zur Anwendung kommen sollten, oder

von den Hitzeschutzkacheln – die Entwicklung eckte einfach an allen Enden an. Die

ersten Erprobungen der Gleitflüge im Jahre 1977 lieferten zwar erstmals den

gewünschten Erfolg, trotzdem wurde die Zahl der Entwicklungstage, -wochen,

und -monate immer größer und größer.

Ein weiteres, nicht einkalkuliertes Problem entstand daraus, dass die NASA ein immer

geringeres Budget zur Verfügung bekam. Kurzzeitig schien es, als ob das Projekt

wieder eingestellt werden müsste, ohne auch nur einen einzigen Flug mit dem neuen

System getätigt zu haben. Aber es meldete sich ein neuer Interessent am

Spaceshuttle: Das Verteidigungsministerium. Fotoaufklärungs- und

Kommunikationssatelliten in den Weltraum zu schicken, wurde immer teurer und

erforderte zudem immer größere Trägerraketen. Aus diesem Grunde zeigte das

Verteidigungsministerium reges Interesse an dem noch in der Bauphase befindlichen

Spaceshuttle. Da jetzt aber mit dem Militär ein neuer Geldgeber gefunden war,

Abbildung 15: Die Enterprise während des ersten gemeinsamen Testflugs mit dem Boeing-747-Trägerflugzeug im

Jahre 1977 (Quelle: [23])

wurde das Spaceshuttle-Programm im Endeffekt durchgezogen und sollte zu einem

späteren Zeitpunkt seine Feuertaufe erhalten.

ii. Aufbau und technische Details

Das neue Konzept des wieder verwendbaren Raumtransporters bestand aus zwei

Komponenten – nämlich dem Booster und dem Orbiter. Der Booster kann als

Antriebsstufe des zweistufigen Fluggerätes angesehen werden. Er entspricht jenem

Teil des Shuttles, der auf jeden Fall unbemannt ist. Eine genauere Unterteilung des

Boosters liefert uns zwei Feststoff-Booster und einen externen Tank. Der Orbiter

hingegen ist jene Einheit, welche die Besatzung in das erdnahe Weltall bringen sollte.

Allerdings ist auch er in den ersten Flugphasen mit einem relativ großen

Treibstofftank verbunden. Wie man aber später noch sehen wird, kann dieser

Treibstofftank nicht wieder verwendet werden, da er beim Absturz in der Atmosphäre

fast gänzlich verglüht. Manchmal hört man, dass auch noch eine dritte Komponente

als Bestandteil des Shuttles angesehen wird: Das Haupttriebwerk. Dieses ist im

Orbiter integriert und wird mit dem Treibstoff aus dem externen Tank versorgt [23].

Nach dieser oberflächlichen Einteilung kann man sich die Bestandteile einzeln etwas

genauer ansehen:

Die Feststoff-Booster

Ihre Aufgabe besteht darin, dass sie den größten Teil des Startschubes erzeugen

sollen. Nach lediglich zwei Minuten Brennzeit werden sie vom externen Tank, an dem

sie befestigt sind, abgetrennt, und fallen mit Fallschirmen versehen in den Atlantik.

Dort können sie aus dem Wasser gefischt und später wieder verwendet werden.

Genau das ist auch der Grund dafür, der Feststoff-Booster als die preiswerteste

Komponente des Spaceshuttles erscheinen lässt. (Es gab zwischendurch auch Pläne,

die Feststoff-Booster durch andere Raketen zu ersetzen, damit man mehr Spielraum

für die Nutzlastkapazität erhalten würde. Jedoch wurden diese Pläne aus

Kostengründen wieder vernachlässigt und man blieb beim altbewährten System.)

Jeder der beiden Booster wird vor Beginn einer Mission mit 450 Tonnen festem

Treibstoff gefüllt. Diese spezielle Art des Treibstoffes wird im US–Bundesstaat Utah

erzeugt und fühlt sich wie ein harter Radiergummi an. Damit die Flexibilität des

Treibstoffes gewährleistet ist, wird außer Aluminium und einem festen Oxidator auch

noch eine gewisse Ration „curing agent“ in den Tank gefüllt. Dieses curing agent ist

ein Polymer-Gemisch und kann tatsächlich einem synthetischen Gummi gleichgesetzt

werden.

Der externe Tank

Der externe Tank kann als die „Gasflasche“ des Spaceshuttles angesehen werden. In

ihm werden mehr als 700 Tonnen Sauerstoff und Wasserstoff in flüssiger Form

gelagert, somit kann er die Haupttriebwerke des Orbiters mit flüssigem Treibstoff

versorgen. Nach ungefähr 8,5 Minuten ist der Treibstoff verbraucht und dann wird in

völliger Analogie zu den beiden Feststoff-Boostern der externe Tank abgeworfen.

Was diesen Tank jedoch von seinen beiden Feststoff-Brüdern unterscheidet, ist die

Tatsache, dass er fast vollständig in der Atmosphäre verglüht und somit (als einziger

Bestandteil des Spaceshuttles) nicht wieder verwendet werden kann.

Aber der externe Tank hat auch noch eine zweite Funktion zu verrichten: Er ist

verantwortlich für die strukturelle Stabilität des gesamten Startpaketes und kann

quasi als „Rückgrat“ des Spaceshuttles bezeichnet werden.

Der externe Tank ist aus drei Hauptbestandteilen aufgebaut. Im obersten Bereich

befindet sich ein Tank für den flüssigen Sauerstoff, während sich im unteren

Segment der Wasserstofftank befindet. Dazwischen liegt der sogenannte Intertank.

Seine Aufgabe ist es, die beiden Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff im richtigen

Verhältnis zu kombinieren und auch die nötigen Geräte und Leitungen

bereitzustellen. An der Außenseite des Intertanks ist zudem noch die obere

Befestigung der Feststoff-Booster angebracht.

Die Außenhaut des externen Tanks ist mit einem Wärmeschutzsystem beschichtet.

Dieses ist etwa 2,5 Zentimeter dick und wird ursprünglich als Schaum aufgetragen.

Dieses Wärmeschutzsystem hat drei wichtige Aufgaben zu erfüllen: Erstens soll es

dafür sorgen, dass die Treibstoffe in einer akzeptablen Temperatur verharren, denn

der Wasserstoff ist erst unter einer Temperatur von -252,8 Grad Celsius flüssig.

Zweitens soll es für einen ausreichenden Schutz vor Überhitzung durch Luftreibung

während des Fluges sorgen. Drittens soll mit ihm verhindert werden, dass es zu einer

Eisbildung durch die stark gekühlten Treibstoffe kommt.

Auch der Innenraum des externen Tanks birgt allerhand physikalisch interessante

Gesichtspunkte. Beispielsweise beinhaltet er ein Treibstoffleitsystem, welches

ermöglicht, dass die Brennstoffe in die Haupttriebwerke am Heck des Orbiters

gelangen können. Dies geschieht durch eine 43 Zentimeter dicke Verbindung, die

sich, nachdem der externe Tank verlassen wurde, verzweigt, um alle drei

Haupttriebwerke mit Treibstoff zu versorgen. Außerdem beinhaltet der Tank ein

Druckausgleichsystem, um den Tankinhalt regulieren zu können, was den Druck

betrifft. Weiters gibt es noch ein Umweltkontrollsystem, das die Temperatur des

Treibstoffes regeln soll, und ein Energiesystem. Dieses kann als einer der wichtigsten

Teile angesehen werden, denn seine Aufgabe ist es, die Stromversorgung der

Kontrollsysteme zu ermöglichen und vor Blitzeinschlägen zu schützen.

Da der externe Tank als einziger Teil des Spaceshuttles zur Gänze nicht wieder

verwendet werden kann, wird er auch als einer der teuersten Teile angesehen.

Deshalb gab es ursprünglich Überlegungen dazu, wie man auch dieser Situation

etwas Positives abgewinnen kann. So wurde die Idee geboren, den externen Tank

zum Aufbau einer Raumstation zu nutzen. Dabei wäre er nur zum Teil mit Treibstoff

gefüllt worden. Den Rest des „fehlenden“ Inhalts hätte eine Luftschleuse gebildet.

Damit wäre man in der Lage gewesen, den Tank in eine Erdumlaufbahn zu bringen

und ihn mit dem ersten Modul einer neuen Raumstation zu identifizieren. Mehrere

Tanks kombiniert hätten eine Raumstation ergeben, deren Ausmaße gigantisch

gewesen wären. Ein Tank allein würde nämlich schon ein Volumen von 2.000

Kubikmetern liefern. Dies ist viel mehr, als die Internationale Raumstation ISS an

Platz aufweist. Ihre 1.200 Kubikmeter wirken dagegen sehr bescheiden. Die

Begründung, warum dieses Projekt nie umgesetzt wurde, findet man in der Tatsache,

dass einige Shuttles ohne Nutzlast hätten starten müssen, nur um die Tanks in die

Umlaufbahn zu bringen. Da aber die Startfrequenz für bereits geplante Projekte

ohnehin schon sehr hoch war, wurde der Plan einer „Tank-Raumstation“ wieder

verworfen.

Die Haupttriebwerke

Die drei Haupttriebwerke des Shuttles produzieren zusammen mit den beiden

Feststoff-Boostern den notwendigen Schub zum Abheben des Orbiters. Nach dem

Start arbeiten sie für achteinhalb Minuten. Das ist genau jene Zeit, in der das

Spaceshuttle mit voller Kraft fliegt. Nachdem die Feststoff-Booster abgeworfen sind,

produzieren allein die Haupttriebwerke den Schub, der noch gebraucht wird, um das

Shuttle von 4.828 km/h auf 27.358 km/h zu beschleunigen. Da die Feststoff-Booster

schon nach zwei Minuten abgeworfen werden, bleibt für diese Beschleunigungsphase

lediglich eine Zeitspanne von etwas mehr als sechs Minuten! Während dieser

Beschleunigung verbrennen die Triebwerke ca. 1,9 Millionen Liter flüssigen

Wasserstoff und Sauerstoff, die zuvor im externen Tank gespeichert wurden.

Die Haupttriebwerke sind sehr umweltfreundliche Komponenten, denn ihre Abgase

bestehen größtenteils aus reinem Wasserdampf, der von der Reaktion von

Wasserstoff mit Sauerstoff herrührt. Dieser Gasausstoß bewirkt den Schub, der das

Shuttle schließlich in den Erdorbit befördert. Um sich besser vor Augen führen zu

können, mit welch großen Dimensionen man es hier zu tun hat, sei Folgendes

erwähnt: In weniger als 25 Sekunden verbrauchen die Triebwerke so viel Treibstoff,

wie in einen mittelgroßen Swimmingpool passen würde, wobei die Treibstoffpumpen

13-mal so schnell arbeiten wie bei einem Auto, das sich mit 120 km/h fortbewegt.

Der Schub wird durch die Triebwerke in einem gestaffelten Verbrennungszyklus

erzeugt. Dabei werden die hochenergetischen Treibstoffe teilweise in einen

„Vorbrenner“ geleitet, um den nötigen Druck der „Turbopumpen“ zu gewährleisten.

Diese wiederum pumpen den Treibstoff weiter in die Hauptbrennkammer. Die

Temperatur in diesen Brennkammern kann sogar mehr als 3.300 Grad Celsius

erreichen! Jedes der drei Haupttriebwerke arbeitet mit einem Treibstoffverhältnis von

6:1 (Sauerstoff:Wasserstoff).

Am Boden kann mit den Haupttriebwerken ein Schub von 179.097 Tonnen erzeugt

werden, im Vakuum sind es sogar 213.188 Tonnen. Die Triebwerke können dabei auf

bis zu 65% Schub gedrosselt werden, der Maximalwert liegt bei 109% Schub. Dieser

Maximalwert wird am Start und während der ersten Flugminuten benötigt,

währenddessen man den Minimalwert von 65% Schub dazu braucht, um das Limit

einer dreifachen Gravitationskraft nicht zu überschreiten.

Der Orbiter

Als Orbiter wird der Teil bezeichnet, der das eigentliche Shuttle darstellt und der

nach Missionsende wie ein Flugzeug landen und später wieder starten kann. Im Zuge

des Spaceshuttle-Projektes sind bis heute sechs Orbiter gebaut worden, nämlich:

Enterprise, Columbia, Challenger, Atlantis, Discovery und Endeavour.

Alle Orbiter bestehen aus drei Komponenten: dem vorderen Abschnitt, dem mittleren

Abschnitt sowie dem Heck. Die Mannschaftsunterkünfte, das Cockpit und eine

Experimentierstation bilden das Inventar des vorderen Abschnittes, wobei der

druckregulierte Bereich, in dem sich die Astronauten ohne Raumanzüge bewegen

können, 74,3 Kubikmeter groß ist. Im mittleren Teil findet man die Ladebucht für die

Nutzlast, die transportiert werden sollte und am Heck sind die Haupttriebwerke

mitsamt den Manövriertriebwerken untergebracht. Um genauere Sichtweisen zu

erhalten, empfiehlt es sich auch hier, die drei verschiedenen Abschnitte einzeln unter

die Lupe zu nehmen [20] [23].

Der vordere Abschnitt

Beginnt man mit dem vorderen Abschnitt, taucht als erstes der Besatzungsbereich

auf. Dieser ist, wie schon der Name erahnen lässt, der ständige Aufenthaltsbereich

der Shuttlebesatzung. Mit einem Volumen von 65,8 Kubikmetern kann er in die

Unterbereiche Arbeit, Leben und Stauraum aufgeteilt werden. Der Besatzungsbereich

beinhaltet unter anderem das Flugdeck (das ist der obere Bereich des Decks), das

Mitteldeck samt Ausrüstungsbereich (dem entspricht der untere Deckbereich) und

eine Luftschleuse, die in die Nutzlastbucht führt. Hier kann beispielsweise ein

Verbindungstunnel zum Andocken an eine Raumstation montiert werden. Auch

andere Geräte für Außeneinsätze können hier angeschlossen werden.

Das Flugdeck ist an der Vorderseite wie ein normales Flugzeug-Cockpit strukturiert.

Der Pilot sitzt also links und zu seiner Rechten befindet sich der Copilot. In völliger

Übereinstimmung zu verkehrsüblichen Flugzeugen ist auch hier der Grundgedanke,

dass im Falle eines Unfalles an Bord ein Mann allein das Shuttle landen kann. Für

jeden der beiden Sitze sind eigene manuelle Flugkontrollen installiert, wie z. B. die

Rotations- und Übersetzungshandkontrollen, oder aber auch die Höhenruder- und

Abbildung 16: Schnittbild des vorderen Teils eines Shuttles – einmal von

links und einmal von der rechten Seite aus betrachtet

(Quelle: http://travel.howstuffworks.com/space-shuttle3.htm)

Bremskontrollen. Im hinteren Teil des Flugdecks befinden sich Kontrollbildschirme für

den Arbeitsablauf im Erdorbit. Auch Displays und Kontrollen kann man im Flugdeck

zur Genüge finden: Ingesamt mehr als 2.000 davon befinden sich dort! Weiters

findet man im oberen Teil des Flugdecks noch sechs Hochdruck-Windschutzscheiben,

zwei Deckenfenster und zwei Fenster, die in die Nutzlastbucht zeigen. Ein letztes

Fenster ist in der Ein-/Ausstiegsluke integriert, dieses zählt jedoch schon zum

Mitteldeck.

Das Mitteldeck repräsentiert den Stauraum für die Ausrüstung und

Versorgungsanlagen. Außerdem ist dieser Bereich des Orbiters auch der Schlafplatz

und Essplatz der Astronauten (es ist dafür ein extra Ess- und Arbeitstisch montiert).

Ein Abfallverwertungssystem und eine Hygienestation sind ebenfalls im Mitteldeck

untergebracht. Da die maximale Besatzungsstärke eines Shuttles mit sieben limitiert

ist, können im Mitteldeck anstelle des Lagerbereichs zusätzlich noch drei

Rettungssitze angebracht werden.

Um den vorderen Abschnitt abzuschließen, muss noch die Luftschleuse ein wenig

genauer erörtert werden. Diese 4,74 Kubikmeter große Schleuse erlaubt

Abbildung 17: Die verschiedenen Elemente eines Orbiters: Vorderer Abschnitt, mittlerer Abschnitt sowie das Heck

sind deutlich erkennbar. (Quelle: http://encarta.msn.com/media_461520234/Space-Shuttle_Orbiter.html)

Dockingmanöver, Übergänge in Forschungsmodule in der Nutzlastbucht und ist auch

hauptverantwortlich dafür, dass ein Astronaut aussteigen und einen

Weltraumspaziergang machen kann. Die Luftschleuse hat keinen fixen Ort im Shuttle,

sondern kann an unterschiedlichen Positionen untergebracht sein. In der

Luftschleuse sind zwei Raumanzüge verstaut: Einer für einen sechs Stunden lang

dauernden Raumspaziergang und einer für einen etwaigen Zusatzausstieg oder

Rettungseinsatz. Diese Schleuse ist relativ knapp bemessen, denn sie bietet nur zwei

Besatzungsmitgliedern Platz, sich die Raumanzüge anzuziehen. Schließlich befindet

sich hier in dieser Passage des vorderen Abschnittes noch eine spezielle

Ausstiegsausrüstung.

Der mittlere Abschnitt

Der wichtigste Teil in diesem Abschnitt ist die Nutzlastbucht. Allerdings zählen auch

noch viele weitere technische Accessoires dazu. Die wichtigsten davon sind: Die

Türen der Nutzlastbucht, die Befestigungs- und Verankerungsausstattung sowie

diverse andere Orbiter-Systeme. Nicht zu vergessen ist natürlich auch noch, dass

jede Tür der Nutzlastbucht mit vier Heizkörpern versehen ist.

Eines dieser Stücke, die zur Verankerungsausstattung gehören, ist das

Reichweiten-Manipulationssystem (kurz: RMS für „Remote Manipulator System“).

Abbildung 18: Das RMS-System mit seinem doppelgelenkigen Greifarm

(Quelle: http://www.medphys.ucl.ac.uk/~martins/orbit/orbit.html)

Dies ist ein 15,2 Meter langer Roboterarm, der vom Flugdeck des Orbiters aus

gesteuert wird. Er hat zwei bewegliche Gelenke, die es ermöglichen, eine Nutzlast

aus der Ladebucht in den Weltraum zu befördern, aber auch Satelliten einzufangen,

um sie zu reparieren. Eine Fernsehkamera, versehen mit einem Scheinwerfer, am

hinteren Ende des Roboterarms lassen den Astronauten, der ihn bedient, auf einem

Monitor genau verfolgen, wie er ihn handhabt. Als Hilfsutensilien sind zusätzlich auf

jeder Seite der Nutzlastbucht drei große Scheinwerfer angebracht.

Das Heck

Somit fehlt in der Abhandlung der „Bestandteile“ des Orbiters nur noch das Heck.

Dieses besteht aus den Haupttriebwerken des Spaceshuttles, dem

Manövriertriebwerk, dem Ruderblatt und den Befestigungen des externen Tanks. An

der Vorderseite gibt es ein Schott, welches den mittleren Bereich, also die

Nutzlastbucht, vom Heck abschließt. Hinter diesem Schott sind außer den

Triebwerken auch noch Geringdruck-Turbopumpen und diverse Treibstoffleitungen

untergebracht.

23. Ein Flug mit dem Spaceshuttle

Nachdem die wesentlichen technischen Ausstattungsstücke des wieder verwendbaren

Raumtransportsystems vorgestellt worden sind, ist es höchste Zeit, mit dem Shuttle

„auf Reisen zu gehen“. Dabei werde ich die verschiedenen Phasen eines Raumfluges

etwas genauer erklären; vor allem werde ich auch beschreiben, was in diesen Phasen

alles passiert.

Der Ablauf einer Mission vom Start bis zur Landung kann in eine vierstufige

Gliederung unterteilt werden, die mit den Phasen Liftoff, Aufstieg, Die Mission im

Orbit und Landung getätigt werden kann. Zum leichteren Verständnis wird die

Abhandlung der verschiedenen Punkte chronologisch erfolgen [23] [32].

Liftoff

Dieser Begriff „Liftoff“ steht für die Startphase bzw. den Startvorgang eines

Spaceshuttles. Dabei wird das Shuttle zunächst aus einer vertikalen Position

gestartet. Für den notwendigen Startschub sorgen die Feststoff-Booster sowie die am

Heck des Orbiters befindlichen Haupttriebwerke. Während des Abhebens arbeiten

sowohl die beiden Booster als auch die Haupttriebwerke mit „Vollgas“, denn um

einen Orbit zu erreichen, muss das Shuttle von null auf 28.968 km/h beschleunigt

werden. Dies entspricht ungefähr der neunfachen Geschwindigkeit einer

Gewehrkugel!

Die hohe Geschwindigkeit ist deshalb von Nöten, da es erst dann möglich wird, dass

sich das Shuttle tatsächlich um die Erde herum bewegt. Wäre die Geschwindigkeit

geringer, dann würde das Shuttle ganz einfach vom Erdball wieder angezogen

werden und es käme gar nie in die Position, in der es für eine längere Zeitspanne im

Erdorbit verharren könnte. Dass aber die Reise ins Weltall trotzdem nur langsam

anlaufen kann, ist klar. Schließlich hat das Shuttle zu Missionsbeginn eine Masse von

über 2.040 Tonnen. Trotzdem dauert es lediglich acht Sekunden, bis die

Raketentriebwerke das Shuttle auf 161 km/h beschleunigt haben. Eine Minute nach

dem Start bewegt sich das Raumfahrzeug bereits mit 1.609 km/h weiter und es

wurden bereits 680 Tonnen Treibstoff verbraucht.

Abbildung 19: Die Columbia bei ihrem Start zur ersten Mission am 12. April 1981

(Quelle: [31])

Der Aufstieg

Nach zwei Minuten Flugzeit befindet sich das Shuttle bereits in 45 Kilometern Höhe

und hat schon eine Geschwindigkeit von 4.828 km/h aufgenommen. Dies ist der

Zeitpunkt, an dem die Feststoff-Booster ausgebrannt sind und deshalb abgeworfen

werden. Gleich nach dem Abwurf öffnen sich an ihnen die Bremsfallschirme und sie

stürzen abschließend unbeschadet circa 225 Kilometer vor der Küste Floridas ins

Meer. Dort werden sie mittels Spezialschiffen der NASA aufgelesen und für den

nächsten Flug tauglich gemacht. Die drei Haupttriebwerke am Heck des Orbiters

laufen hingegen auf Hochtouren weiter - bis genau 8,5 Minuten nach dem Start. Erst

dann werden sie abgestellt. In diesen 8,5 Minuten verbrennen sie 1,9 Millionen Liter

(dies entspricht etwa 1.590 Tonnen) des flüssigen Gemisches aus Sauerstoff und

Wasserstoff bei 3.315,6 Grad Celsius. Dies geschieht also bei einer Temperatur, die

beispielsweise höher liegt als der Siedepunkt von Eisen! Man kann sogar behaupten,

dass die Haupttriebwerke jene Geräte repräsentieren, die bei den höchsten

Temperaturen funktionieren, die je von Menschenhand geschaffen wurden.

Achteinhalb Minuten nach dem Start bewegt sich das Shuttle mit bereits acht

Kilometern pro Sekunde vorwärts. Eine Sekunde später wird der externe Tank, der

mittlerweile vollständig ausgebrannt ist, abgeworfen und zum Verglühen in der

Atmosphäre frei gegeben.

Die Mission im Orbit

Nachdem nun alle Triebwerke abgeschaltet sind, befindet sich das Shuttle in einem

ellipsenförmigen Orbit (Der Orbit, in dem sich die Shuttles aufhalten können, befindet

sich in einer Höhe zwischen 304 und 560 Kilometern). Wenn keine weiteren

Triebwerke zünden würden, dann könnte es wieder in die Erdatmosphäre eintreten.

Dass dem aber nicht so ist, dafür sorgen die beiden orbitalen Manövriertriebwerke.

Diese befinden sich auf der linken und rechten Seite am Heck des Orbiters und

werden, 35 Minuten nachdem die Haupttriebwerke abgeschaltet wurden, für drei

Minuten lang gezündet. In diesem Augenblick befindet sich das Weltraumgefährt auf

dem höchsten Punkt der ellipsenförmigen Bahn. Die orbitalen Manövriertriebwerke

arbeiten mit zwei festen Treibstoffen, die sofort bei Kontakt zünden. Nun kann das

Shuttle auf eine konstante Höhe, nämlich den Erdorbit, „geschossen“ werden. Einmal

dort angekommen, kann es dort verweilen und läuft keine Gefahr mehr, wieder tiefer

in die Erdatmosphäre abzustürzen.

Wenn das Shuttle im Orbit angekommen ist, dann können die Astronauten mit ihrer

Arbeit beginnen. Vielleicht sollte an dieser Stelle noch gesagt werden, dass das

Spaceshuttle das einzige Raumfahrzeug ist, das auch große Satelliten zurück auf die

Erde transportieren kann. Die „Einfangarbeit“ wird dabei großteils durch das schon

beschriebene RMS–System erledigt. Der Roboterarm ist aber auch in der Lage, große

Objekte in den Weltraum aus der Nutzlastbucht heraus freizusetzen. Selbst

Astronauten können während eines Weltraumspazierganges zwecks

Reparaturmaßnahmen mit ihm an einen Satelliten herangehoben werden – so

erstmalig geschehen bei der Reparatur des Hubble Space Teleskops. Auch die

Internationale Raumstation ISS wird zum Großteil mit Hilfe des Roboterarms

aufgebaut.

Noch ein paar Worte zur Mission selbst: Die größte jemals eingesetzte Shuttle-

Besatzung war acht Mann stark. Der Durchschnitt liegt jedoch bei fünf bis sieben

Mann. Davon sind zwei Personen die Piloten, von denen einer der „Commander“ ist.

Dieser ist der „Boss“ an Bord und hat meistens die Funktion des Copiloten. Den Rest

der Crew bilden Wissenschaftler, Ingenieure und sonstige Experimentatoren für

Weltraumversuche. Ab und zu kann es vorkommen, dass auch ein „Nutzlastspezialist“

mitfliegt. Seine Aufgabe ist meist die Handhabung eines speziellen Nutzlastutensils.

Insgesamt kann ein Shuttle ca. 28,803 Tonnen Nutzlast in den Orbit befördern und

dort für maximal 28 Tage verweilen, bevor es im Endeffekt wieder zur Erde

zurückkehrt.

Landung

Ist die Mission erfolgreich abgeschlossen, dann beginnt das Shuttle zu rotieren,

sodass es die Manövriertriebwerke in die richtige Richtung bewegen kann. Der

sogenannte „deorbit burn“ (dies entspricht einer „Zündung zum Verlassen des

Orbits“) beinhaltet den Betrieb der Triebwerke für drei Minuten. Dieses Manöver soll

die Bahngeschwindigkeit des Orbiters um einige 100 km/h verringern. Dies reicht

aus, um ihn in Richtung der Atmosphäre zu lenken. Der deorbit burn wird circa eine

halbe Planetenbewegung vor dem Landeziel gestartet - wenn das Shuttle also am

Kennedy Space Center in Florida landen soll, dann zünden die Triebwerke über dem

Indischen Ozean. Diese Zündung ist gleichzeitig die einzig „echte“ Bremsung des

Orbiters auf seinem Landeanflug. Den Rest des Fluges wird er lediglich durch den

Druck verzögert, den die Atmosphäre durch die hohe Eintrittsgeschwindigkeit

erzeugt.

Nach dem deorbit burn dauert es 25 Minuten, bis jener Bereich der Atmosphäre

erreicht wird, ab dem starke Erhitzungserscheinungen wirksam werden. Der Orbiter

ist zu diesem Zeitpunkt noch in einer

Höhe von 120 Kilometern und befindet

sich noch in 8.000 Kilometer

Entfernung vom geplanten Landeplatz.

Kurz bevor der Orbiter in die

Atmosphäre eintritt, lässt das vordere

Reaktionssystem als

Sicherheitsmaßnahme noch den

übriggebliebenen Treibstoff in Form

von Wasserstoff und Sauerstoff ab. Danach wird die „Nase“ des Orbiters auf etwa 40

Grad Höhe angehoben, damit beim Eintritt wirklich nur die Hitzeschutzkacheln von

der Reibungswärme beeinträchtigt werden. Temperaturen bis zu 1.600 Grad Celsius

können hier auftreten!

Die hinteren Lenkruder haben die Aufgabe, das Shuttle beim Hinabgleiten zu steuern.

Beim Wiedereintritt wird aus dem Orbiter praktisch ein Flugzeug, wobei Lenkruder

und Hitzeplatten erstmals aktiv eingesetzt werden. Die Steuerung übernimmt ab

sofort ein automatisches System.

Nähert sich das Shuttle der Landestelle auf 225 Kilometer, dann erhält der Orbiter

eine Navigations-Unterstützung des taktischen Navigationssystems TACAN („Tactical

Air Navigation System“). Dieses unterstützt die Bord-Navigationssysteme und

stabilisiert das Shuttle für den verbleibenden Rest des Fluges, insbesondere beim

Abbildung 20: Der Missionsablauf vom Start bis zur

Landung eines Spaceshuttles (Quelle: [32])

Anflug auf die Landebahn. Während das Shuttle seinen Landeanflug fortsetzt, wird

seine Geschwindigkeit auf unter dreifache Schallgeschwindigkeit gesenkt. Zeitgleich

werden an der Spitze des Orbiters zwei Luftproben analysiert. Dadurch sollen

nochmals Eigengeschwindigkeit, Höhe, Außendruck und Windgeschwindigkeit

überprüft werden.

Circa 40 Kilometer vor der Landung übernehmen Flugkontrollcomputer die

„Herrschaft“ über das Shuttle. Zu diesem Zeitpunkt ist der Orbiter nur noch mit

Unterschallgeschwindigkeit unterwegs und befindet sich außerdem immer noch in

einer Höhe von 15,2 Kilometern. Sollte der eingeschlagene Kurs auf die Landebahn

passen, dann beginnt ein steiler Sinkflug. Der Neigungswinkel ist dabei siebenmal

tiefer als bei der Landung einer normalen Verkehrsmaschine und die Geschwindigkeit

ist immer noch 20-mal größer als die eines Passagierflugzeuges. In einer Höhe von

knapp über 600 Metern zieht der Commander an Bord des Orbiters das Steuer hoch

und vermindert so die Geschwindigkeit entscheidend. Nachdem auch noch das

Fahrwerk ausgefahren wird, sind nun alle erforderlichen Maßnahmen für die Landung

getroffen worden.

Wenn das primäre Fahrwerk auf der Landebahn aufsetzt, liegt die

Fallgeschwindigkeit unter 30 Kilometern in der Stunde, die Vorwärtsgeschwindigkeit

jedoch immer noch bei 354 km/h. Nach dem Aufsetzen wird der Bremsfallschirm

ausgefahren. Dieser wird aber ziemlich bald wieder abgetrennt, damit er nicht auf

dem schlussendlich stehenden Shuttle zum Liegen kommt. Sobald das Shuttle zum

Stehen gekommen ist, ist der Landevorgang beendet.

Abschließend zu diesem Kapitel sei auf der nächsten Seite noch die sogenannte

„Timeline“ eines Spaceshuttle-Fluges erwähnt [23]. Diese gibt Auskunft darüber, was

wann passiert, damit die Mission ein Erfolg wird. Dabei werde ich mich an die übliche

Schreibweise halten. „T minus 20 Sekunden“ bedeutet also, dass man sich 20

Sekunden vor dem Start befindet. „T plus 5 Minuten“ hingegen würde ausdrücken,

dass der Start bereits vor fünf Minuten erfolgt ist.

Timeline

T minus 20 Minuten Vorzündungssysteme werden vom Computer der Bodenstation kontrolliert

T minus 9 Minuten Letzte Startvorbereitungen

T minus 31 Sekunden Computer der Bodenstation aktiviert die automatische Startsequenz an Bord

T minus 6,6 Sekunden Alle drei Haupttriebwerke werden in gestaffelter Reihenfolge alle 120 Millisekunden gezündet

T minus 3 Sekunden Haupttriebwerke werden in Startposition gebracht

Start Bordsysteme aktivieren die Zündung der Feststoff-Booster Schublevel der drei Haupttriebwerke auf 100% Schubkraft Bodenstation-Startsequenz beendet Abheben des Spaceshuttles

T plus 20 Sekunden Shuttle rollt von einer 180 Grad Flugbahn auf eine 78 Grad Flugbahn

T plus 26 Sekunden Haupttriebwerke werden zu maximalem dynamischen Druck gedrosselt

T plus 60 Sekunden Haupttriebwerke werden auf 104% Schub hochgefahren

T plus 2:06 Minuten Abtrennung der Feststoff-Booster

T plus 7:40 Minuten Haupttriebwerke werden heruntergefahren, um das strukturelle Limit der dreifachen Erdgravitationskraft nicht zu überschreiten

T plus 8:30 Minuten Haupttriebwerk-Abschaltsequenz beginnt

T plus 8:33 Minuten Haupttriebwerke werden auf 65% Schubkraft heruntergefahren

T plus 8:40 Minuten Abschaltung der Haupttriebwerke Automatische Abschaltfrequenz bestätigt die Deaktivierung und

aktiviert die Abtrennungssequenz des externen Tanks T plus 8:58 Minuten Externer Tank wird vom Orbiter abgetrennt

Orbit-Einflug Orbitale Manövrier-Triebwerke zünden, um das Shuttle in eine kreisförmige Umlaufbahn zu bringen (circa zwei Minuten nach Abschaltung der Haupttriebwerke)

Im Orbit Führungs-, Navigations- und Kontrollsystem prüfen Geplante Geschwindigkeit und Position des Orbiters einnehmen Türen der Nutzlastbucht öffnen sich, um Hitze abzugeben Orbit-Flugkontrollen-Software reguliert orbitale Manövrier-

Triebwerks-Zündung Überprüfung vor

Verlassen des Orbits Einen Tag vor Verlassen des Orbits werden linke und rechte Düse

des Haupttriebwerkes neu positioniert Aktivierung und Überprüfung des Hydraulik-Systems Alle Cockpit-Displays und Cockpit-Kontrollen werden gecheckt

Verlassen des Orbits Nutzlastbucht-Türen werden wieder verschlossen Orbiter rotiert um 180 Grad und das Manövrier-System bringt ihn auf

Kurs Richtung Erde Positionierung des Orbiters mit „Nase“ nach unten

Eintrittsphase Eintrittsphase beginnt fünf Minuten bevor das Shuttle die Atmosphäre erreicht

Durch Reibung an der Erdatmosphäre produziert das Shuttle so starke Hitze, dass die Kommunikation mit der Bodenstation für 16 Minuten aussetzt

Führungssoftware kontrolliert die Flugbahn und beeinflusst sie so, dass der Orbiter weder überhitzt noch der Druck an Bord zu hoch wird

Landung Shuttle setzt auf und ist wieder „zuhause“

Maximale Missionsdauer

28 Tage

IV. Unterrichtspraktischer Teil

Dies ist nun der Punkt, bei dem es hauptsächlich um die zweite Aufgabenstellung

dieser Arbeit geht, nämlich um die Aufbereitung der Analysen dieser Arbeit für und

mit SchülerInnen. Dabei wurde bereits im Vorfeld mit meinem Betreuungslehrer

Herrn Dr. Gerhard Rath abgeklärt, wie ich zwei Unterrichtsstunden in der 6.c – Klasse

im BRG Kepler halten sollte. Die Vorbereitungen, Ausführungen und

Nachbetrachtungen dazu werden die Eckpunkte dieses Abschnittes repräsentieren.

Videofilme im Unterricht einzusetzen klingt stets sehr verlockend. Wenn ich nun aber

an meine eigene Schulzeit zurückdenke, dann muss ich leider doch sagen, dass

dieses alternative Medium in den meisten Fällen kaum eingesetzt wurde. Aus eigener

Erfahrung weiß ich, dass auf das Medium Videofilm hauptsächlich dann

zurückgegriffen wird, wenn sich ein Semester/Schuljahr dem Ende zu neigt und die

Noten großteils bereits feststehen oder aber, wenn es quasi eine „Belohnung“ für

eine vollbrachte Leistung darstellen sollte (wie zum Beispiel in einer Stunde nach

einer Schularbeit, bei der die SchülerInnen ziemlich „ausgepowert“ sind). Trotzdem

wurde diese Form des Unterrichtens von einem Großteil des Lehrkörpers als unnütze

Zeitverschwendung abgelehnt, schließlich diente dies doch nur zur „Regeneration“

nach vollbrachter Arbeit.

Nichtsdestotrotz finde ich die Idee, Filme, speziell auch Kinofilme, in den Unterricht

zu integrieren, großartig. SchülerInnen sehen doch auch in ihrer Freizeit gerne fern

und gehen auch oft ins Kino. Warum sollte es nun unmöglich sein, gewöhnliche

Freizeitaktivitäten mit schulischen Herausforderungen zu kombinieren? Mit dem

Zugang zu einem Stoffgebiet mit Hilfe eines allseits vertrauten und beliebten

Mediums kann man die SchülerInnen doch viel eher ansprechen als wenn man

komplexe und realitätsferne Aspekte einfach nur theoretisch abzuhandeln versucht.

Im Folgenden werde ich nun meine eigene Planung vorstellen, aufgrund welcher ich

dann auch tatsächlich in der 6.c – Klasse unterrichtet habe.

24. Die Planung der beiden Unterrichtssequenzen Zweifelsohne war ich mir der Tatsache bewusst, dass es unmöglich ist, den ganzen

Kinofilm im Unterricht zu zeigen. Dies liegt darin begründet, dass die Dauer mit circa

140 Minuten äußerst lang ist und in den beiden Unterrichtsstunden nur zwei Mal 50

Minuten zur Verfügung standen. Außerdem sollte Armageddon nicht angesehen,

sondern auch damit gearbeitet werden. Also beschränkte sich eine meiner ersten

Vorbereitungsarbeiten darauf, eventuell von der Länge her geeignete Passagen im

Film zu finden, die dann später im Unterricht tatsächlich eingebaut werden könnten.

Aber wie schon aus der Fehleranalyse im ersten Kapitel ersichtlich war, „drängten“

sich einige Passagen von selbst auf, da sie nur so von unphysikalischen Effekten

strotzen. Schließlich fiel die Entscheidung auf die zwölfminütige Szene vom Start der

beiden Shuttles bis hin zur Explosion der Raumstation MIR. Dies sollte nun die

Sequenz für die erste Stunde sein. Für die zweite Stunde legte ich mich fest, die

Passage von der Explosion der MIR bis zur Landung von Freedom und Independence

auf dem Asteroiden bereitzustellen. Dauer dieses Filmausschnittes: acht Minuten.

Somit war Schritt eins meiner Planung erledigt und es sollten als nächstes diese

beiden Szenen in ein Gesamtkonzept eingebaut werden, damit Armageddon

„unterrichtstauglich“ werden würde.

Was ich auf gar keinen Fall wollte, war eine vorgespielte Filmszene, an die ich

anschließend einen Frontalvortrag anhängen würde. Also musste ich mir etwas

Anderes dafür ausdenken, schließlich gibt es doch so viele verschiedene

Unterrichtsformen. Letztendlich hatten meine beiden geplanten Unterrichtseinheiten

folgende Struktur:

1. Stunde:

Zeit Aktivitäten Kommentar/Ziele Ca. 10’ • Kurzes Vorstellen meinerseits

• Kurze Erklärung, was in den nächsten beiden Stunden geplant ist

• Kurz gehaltene Inhaltsangabe des Filmes

In diesen zehn Minuten gibt es eigentlich nur Aktivitäten meinerseits – die SchülerInnen sollten auf einen Unterricht eingestimmt werden, der einmal etwas „anders“ abläuft

Ca. 12’ Abspielen der Filmsequenz Vor dem Videostart Hinweis für die SchülerInnen, in den zwölf Minuten, die die Passage dauert, vor allem auf die darin vorkommende Physik aufzupassen

Ca. 20’ Ein von mir ausgeteiltes Handout („Fragen zur gezeigten Filmsequenz aus Armageddon“) wird in 3er-Gruppen bearbeitet

• Bewusst offene Fragestellungen, kein Einschränken meinerseits

• Auch kein Verweis, dass es eigentlich um physikalische Fehler geht – sowohl „gute“ als auch „schlechte“ Physik sollte behandelt werden

• Ziel: durch 3er-Gruppen erhoffe ich mir gruppeninterne Diskussionen, die dann in der nächsten Stunde auf die gesamte Klasse ausgeweitet werden können

Die Lernziele für diese Stunde möchte ich noch einmal explizit erwähnen. Dabei steht

sicherlich an vorderster Front, dass die SchülerInnen befähigt werden sollten,

Filmpassagen kritisch zu hinterfragen und nicht gleich alles unüberlegt geglaubt

werden sollte. Im weitesten Sinne könnte man sogar sagen, die SchülerInnen sollten

befähigt werden, zwischen Realität und einer vorgespielten virtuellen Welt, also

zwischen Science und Fiction, zu unterscheiden. Im didaktischen Abschnitt gibt es

später dazu aber ohnehin noch Ausführlicheres. Da dies zunächst auf alle Fälle nicht

so leicht anzuwenden ist, stellte ich mir vor, dass es für den Beginn leichter sein

würde, dies in Gruppen abzuhalten. Außerdem sollte man als SchülerIn erkennen,

dass man nicht nur im Unterricht in der Schule, sondern sehr wohl auch außerhalb

des Schulgebäudes stets mit Physik konfrontiert wird. Mit diesem Statement sollte die

Wichtigkeit und Notwendigkeit der Physik im Alltag etwas gestärkt werden.

Fragen zur gezeigten Filmsequenz aus „Armageddon“:

Was ist euch in dieser Szene alles an Physik aufgefallen?

Was war dabei „gute“ und korrekte Physik? (Begründung!)

Welche Passagen waren vom physikalischen Standpunkt aus betrachtet

fehlerbehaftet? (Begründung!)

Mit welchen Teilen der gezeigten Passage habt ihr euch schon mal beschäftigt

(z.B.: über Spaceshuttles gelesen, über Funktionsweise einer Rakete

diskutiert, etwas über die Raumstation MIR in Erfahrung gebracht,...)?

Findet ihr den Filmausschnitt total realistisch, zum Teil unglaubwürdig oder

vielleicht sogar total an den Haaren herbeigezogen,...? Habt ihr noch andere

Eindrücke, die der Filmauszug bei euch hinterlassen hat?

2. Stunde:

Zeit Aktivitäten Kommentar/Ziele Ca. 15’ Präsentation der einzelnen Gruppen mit der

Ausarbeitung des Handouts von voriger Stunde

Ziel: SchülerInnen sollten einen groben Überblick darüber kriegen, was an Physik vorgekommen ist, auf das man selbst vielleicht nicht draufgekommen ist

Ca. 15’ Informationsinput meinerseits mit einem zweiten vorbereiteten Handout („Physikalische Ungereimtheiten in Armageddon“), auf dem die aus meiner Sicht gröbsten Fehler festgehalten wurden; Einbau einer Rechnung auf demselben

Ziel: SchülerInnen sollten merken, dass sie nicht nur vom Lehrer bzw. der Lehrerin Physik vermittelt bekommen, sondern durchaus auch mit Freunden, Kollegen oder ganz einfach mit Mitmenschen Physik „erleben“ können. Dafür sollte die klasseninterne Diskussion dienen. Die notwendigen Stichworte sollten einerseits bei der Präsentation der einzelnen Gruppen gegeben worden sein oder andererseits auf dem von mir vorbereiteten zweiten Handout stehen. Außerdem wird das physikalische Spektrum durch die eingebaute Rechnung ergänzt

Ca. 8’ Zeigen einer zweiten Sequenz aus dem Film Verweis an die SchülerInnen, diesmal speziell auf die physikalischen Ungereimtheiten aufzupassen

Ca. 5-7’ Kurzanalyse der gezeigten Passage klassenintern mittels Diskussion aufbereitet. Kein vorbereiteter Bogen mehr, keine Gruppenarbeit. Jeder versucht für sich selbst Fakten herauszufinden.

Ziel: Mit den Kenntnissen aus der ersten Stunde sollten nun alle SchülerInnen in der Lage sein, ein paar „Fehler“ zu finden, einige wiederum sollten ein paar Ungereimtheiten mehr als beim ersten Mal erkennen können.

Physikalische Ungereimtheiten in „Armageddon“:

MIR dient als Tankstelle:

- auf der MIR ist kein Treibstoff gelagert

- nach Tankabbruch fliegen die beiden Shuttles einfach ganz normal weiter,

warum also müssen sie überhaupt auftanken?

- woher würde der Treibstoff auf der MIR kommen?

MIR ist 18 Monate lang dauerbesetzt mit dem gleichen Mann

MIR hat nur einen Andockstutzen, also können nicht zwei Shuttles zugleich

andocken

MIR wird in Rotation versetzt, um erdähnliche Schwerkraft zu simulieren.

- Wie schnell müsste sie aber dabei rotieren? (ausrechnen mit g = v2/r bzw.

v = r * ω, unter der Annahme, dass der Radius mit 1,5 Meter angenommen

wird):

- es würde sich trotzdem kein erdähnliches homogenes Schwerefeld ergeben,

sondern lediglich ein erduntypisches inhomogenes

- wie würde es aussehen, wenn zwei Shuttles zugleich an einer drehenden

Raumstation andocken? (wäre unter Umständen möglich mit nach außen

gerichteten Düsen)

Für eine Explosion wie sie im Film gezeigt wird, braucht man jede Menge

Sauerstoff und Wasserstoff. Wo aber kommt der Wasserstoff her?

Zwei Shuttles starten vom gleichen Areal aus in den Weltraum – das wäre viel

zu teuer und viel zu gefährlich

Soviel zur Planung für den Armageddon-Unterricht. Die einzige große Unbekannte,

die meines Erachtens in dieser Planung noch auftrat, bestand darin, dass man

angeregte Diskussionen nicht minutiös planen kann. Aus diesem Grund habe ich die

beiden Einheiten nicht mit 50 Minuten detailliert verplant, sondern stets ein paar

Minuten als „Reserve“ offen gelassen. Damit könnte eine von den SchülerInnen gut

geheißene Diskussion sogar noch spontan etwas ausgeweitet werden. Für den Fall,

dass man sein Plansoll jedoch schon vor der eigentlich dafür vorgesehenen

Zeitspanne erfüllt hätte, könnte man entweder die Filmszene zum Abschluss ein

zweites Mal ansehen, damit man auch nach der Diskussion nochmals einen kurzen

Einblick in die Thematik gewährt bekommt, oder aber man könnte ebenfalls ganz

spontan eine kurze weitere Szene abspielen. In diesem Falle wäre dies dann als

Vorgeschmack auf die nächste Unterrichtseinheit anzusehen und würde die erste

Sequenz ideal abrunden.

25. Die Durchführung der beiden Unterrichtsstunden

i. Erste Stunde

Am Montag, dem 9. Februar 2004, war es soweit: Die erste der beiden Einheiten

fand in der fünften Unterrichtsstunde des Tages statt. Nachdem zu Stundenbeginn

um 11.30 Uhr die SchülerInnen allmählich im Physiksaal eintrafen, musste ich als

erstes feststellen, dass an diesem Tag leider ein Großteil der Mädchen der Klasse

nicht präsent war, da gerade an diesem Tag ein Projekt mit dem Schwerpunkt

„Mädchen in der Technik“ durchgeführt wurde. Nichtsdestotrotz begann ich wie

geplant mit meinem Armageddon-Unterricht, obwohl statt der in Normalbesetzung

mit 29 SchülerInnen bestückten Klasse nur 21 davon präsent waren. Anfangs stellte

mich Herr Dr. Gerhard Rath noch der Klasse vor und verwies ganz kurz auf die

beiden folgenden Physikstunden, dass es hier um die Thematik der Integration von

Kinofilmen in den Unterricht ging. Nachdem auch dies erledigt war, durfte ich meinen

Unterricht beginnen.

Ich verwies zunächst auf einen Kollegen, der schon früher in diesem Semester

ebenfalls zwei Stunden in dieser Klasse halten durfte. Auch er hatte damals die

Möglichkeit genutzt, einen unterrichtspraktischen Teil in seine Diplomarbeit

einzubauen. Somit erhoffte ich mir, dass die SchülerInnen gleich wussten, was sie in

den nächsten beiden Unterrichtseinheiten erwarten würde.

Wie geplant, begann ich anschließend kurz über den Film allgemein zu reden. Dabei

fragte ich, wer den Film noch nicht kannte. Da keine einzige aufgezeigte Hand zu

erblicken war, sollte der Film wohl sehr populär und bereits bekannt sein. Allerdings

gab ich trotzdem eine kurze Inhaltsangabe desselben, um einerseits den Film zu

wiederholen, andererseits um die SchülerInnen auf die richtige „Schublade“

hinzuführen. Schließlich weiß man nicht immer sofort, wovon ein Film, den man

bereits gesehen hat, handelt – es sei denn, man schnappt wieder das eine oder

andere Detail auf. Da ich nicht die ganze Zeit auf meine Uhr blickte, kann ich auch

nicht genau sagen, wie lange diese Inhaltsangabe dauerte, aber ich schätze, dass

von den zehn dafür eingeplanten Minuten wohl nicht allzu viel davon übrig blieb.

In einem nächsten Schritt stellte ich die Videokassette bereit und gab die

ausdrückliche Anweisung an die SchülerInnen, in der kommenden zwölfminütigen

Sequenz auf die darin vorkommende Physik Acht zu geben, da ich anschließend

einen Zettel dazu austeilen würde. Wie bereits oben erwähnt, sprach ich es bewusst

nicht an, dass es eigentlich nur um Ungereimtheiten gehen sollte. Jedenfalls wussten

die SchülerInnen um ihre Aufgabe während des Videosehens und so legte ich die

Kassette in den Rekorder ein. Zwei Fernseher und ein Videorekorder gehören zur

Standardausrüstung für den Physiksaal am BRG Kepler, womit ich auch keine

Vorbereitungen diesbezüglich zu treffen hatte.

Die Filmszene begann und nach etwa einer Minute hatte sich der zu Beginn des

Raketenstarts doch etwas erhöhte Lärmpegel der Klasse praktisch auf Null gesenkt.

Damit stand einem „qualitativen“ Videosehen nichts mehr im Weg.

Die zwölf Minuten vergingen wie im Flug und die SchülerInnen konzentrierten sich

vollends auf den Film. Am Ende dieser Passage schaltete ich den Videorekorder

wieder aus und begann zu erklären, dass ich anschließend ein Handout mit fünf

Fragen darauf austeilen würde. Dieses sollte allerdings in Dreiergruppen bearbeitet

werden. Also war die nächste Aufgabenstellung an die SchülerInnen, sich zunächst

zu formieren. Dabei arbeiteten die meisten jedoch ohnehin mit ihren

SitznachbarInnen zusammen, sodass es keine große Hürde darstellte, die Gruppen zu

finden.

Nachdem auch die Zettel ausgeteilt waren, begannen gruppeninterne Diskussionen

ihren Lauf zu nehmen. Dabei war ich zum Teil positiv überrascht, wie intensiv die

eine oder andere Gruppe zu Werke ging. Für diesen Part der Unterrichtsstunde

wären eigentlich 15 Minuten eingeplant gewesen, zur Verfügung standen jetzt noch

mehr als 20 Minuten. Das liegt darin begründet, dass ja in der Planung die eine oder

andere Minute als „Reserve“ eingebaut war für den Fall, dass etwas

Unvorhergesehenes während der Stunde passieren sollte. Aufgrund der regen

Diskussionen der meisten Gruppen erwies sich die größere Zeitspanne auf alle Fälle

als Vorteil. Lediglich eine Gruppe meinte, nach etwa zehn Minuten bereits fertig zu

sein. Also ermunterte ich diese drei Schüler, trotzdem noch nachzudenken, da es in

diesem Kontext eigentlich kein „fertig“ gibt. Schließlich hatte ich ja speziell eine

Szene ausgesucht, in welcher Physik und Nichtphysik in einer enormen Häufigkeit

auftreten. Glücklicherweise nahm diese Gruppe dieses Argument an und betrachtete

es als Motivation für neue Denkanstöße.

Kurz vor Ende der Stunde erklärte ich der Klasse noch, dass in der nächsten

Physikstunde, die ohnehin schon am nächsten Tag stattfinden sollte, jede Gruppe

ihre gefundenen Aspekte vorstellen sollte. Außerdem stellte ich noch kurz den Plan

für die kommende Einheit vor und beendete anschließend die Physikstunde.

ii. Zweite Stunde

Gleich einen Tag später, am Dienstag, den 10. Februar 2004, fand meine zweite und

damit letzte Unterrichtsstunde zum Thema Armageddon statt. Dies hatte natürlich

den Vorteil, dass die am Vortag behandelten Inhalte noch „frisch“ waren und somit

gleich daran angeschlossen werden konnte. An diesem Tag fiel die Physikstunde der

Klasse auf die sechste Stunde. Anschließend sollte diese Klasse dann bereits frei

haben.

Wiederum traf auf diese Stunde das Gleiche zu wie in meiner ersten: Das Projekt

„Mädchen in der Technik“ dauerte auch an diesem Tag noch an und so hatte ich

abermals nur 21 SchülerInnen für den Armageddon-Unterricht. Da ich jedoch das

eine oder andere fremde Gesicht im Vergleich zum Vortag sah, wiederholte ich in

aller Kürze den Ablauf der Stunde vom Vortag und gab eine kurze

Inhaltsbeschreibung des Films, da dieses Mal eine Schülerin anwesend war, die

Armageddon noch nicht kannte.

Als nächster Programmpunkt diente die in der ersten Stunde bereits angekündigte

Präsentation der behandelten Fragen meines Zettels. Gruppe für Gruppe gab

bekannt, was sie herausgefunden hätten, wobei sich das Hauptaugenmerk hier auf

die ersten drei Fragen richtete. Die beiden restlichen Fragen sollten lediglich für mich

eine Gliederungshilfe bei der Auswertung darstellen – doch dazu im nächsten Kapitel

mehr.

Erstaunt, aber auch erfreut, musste ich feststellen, dass die meisten Gruppen nicht

nur Oberflächliches herausgefunden hatten, sondern teilweise sogar kleine

unscheinbare Details erspähten, die sie im Endeffekt auch noch mit einer richtigen

Begründung in die Kategorien Gute Physik/Schlechte Physik zuordneten. Als Beispiel

hierfür dient zum Beispiel das Andockmanöver der beiden Shuttles an der

Raumstation MIR. Sogar mehrere Gruppen meinten, dass der Druckausgleich, der

dabei entstehen würde, sehr realitätsnah auf den Bildschirm projiziert wurde. Dies

war ein Punkt, den ich mir eigentlich gar nicht erwartete, dass er zur Sprache

kommt, aber wie schon gesagt, ich nahm dies mit Freude zur Kenntnis. Zweifellos

kam auch schon mal eine Meldung, die nicht zu 100% richtig war, aber das war dann

meistens auch schon die Ausnahme. Jedenfalls nahm die Stunde ihren Lauf und so

präsentierte sich jede Gruppe, bis schlussendlich alle dran waren.

Als dies erledigt war, trat wieder ich in Erscheinung. Mein zweiter vorbereiteter Zettel

(„Physikalische Ungereimtheiten in Armageddon“) wurde ausgeteilt und anhand

dieses Zettels versuchte ich mit der Klasse gemeinsam, die meines Erachtens

gröbsten physikalischen Schnitzer aufzuarbeiten. Damit wollte ich erreichen, dass ein

gewisses Grundgerüst der Thematik für alle SchülerInnen aufgestellt werden sollte,

auf das jeder selbstständig je nach Lust und Interesse weiter aufbauen könnte.

Anders ausgedrückt: Meine vorbereiteten Argumente sollten den sogenannten

Kernstoff dieser beiden Unterrichtseinheiten repräsentieren.

Wiederum entpuppte sich das Ganze sehr bald als Diskussion, nur diesmal nicht

gruppen-, sondern klassenintern. Deshalb dauerte dieser Abschnitt der Stunde etwas

länger als eigentlich geplant, aber dafür hatte ich wieder ein paar Minuten als

„Reserve“ offen gelassen.

Punkt für Punkt auf meinem Zettel wurde nun von mir angesprochen und behandelt.

Bei der eingebauten Rechnung versuchte ich zuerst, die SchülerInnen selbst die

Lösung erstellen zu lassen. Zwar gab ich immer wieder nach und nach Hinweise zur

Lösung derselbigen, aber die meisten der Anwesenden hatten die Situation ohnehin

im Griff. Nach ein paar Minuten der „Probierphase“ rechnete ich sie trotzdem Schritt

für Schritt an der Tafel vor für den Fall, dass jemand noch immer keine Ahnung

hatte, wie man auf eine Lösung der gestellten Problematik kommen könnte.

Als nächstes wurden die noch offenen Punkte des Zettels angesprochen und analog

zur Situation vor der Rechnung diskutiert. Leider verging die Zeit in dieser Stunde

subjektiv betrachtet sehr schnell, so dass für den zweiten Videoausschnitt, den ich

vorbereitet hatte, keine allzu große Zeitspanne in Anspruch genommen werden

konnte. Trotzdem erklärte ich den SchülerInnen nach Beendigung der „Error

Analysis“ über die am Vortag gezeigte Sequenz, dass ich zum Abschluss der Stunde

eine weitere Passage von Armageddon herzeigen möchte. Außerdem verwies ich

darauf, dass es leider nicht mehr möglich wäre, diesen Ausschnitt gründlich zu

analysieren, da die Zeit schon zu knapp wäre.

Nichtsdestotrotz legte ich erneut die Videokassette ein und die SchülerInnen sahen

den achtminütigen Ausschnitt von der Explosion der MIR bis hin zur Landung der

beiden Shuttles auf Dotty. Anschließend versuchte ich gemeinsam mit der Klasse in

den letzten zwei oder drei Minuten, die gröbsten Schnitzer aus dieser Sequenz

herauszufiltern. Im Prinzip war dies aber nicht mehr als eine „Fehlersuche“ ohne

Verbesserungsvorschläge. Man könnte auch sagen, dass die letzten Minuten meiner

beiden Stunden leider nur noch quantitativ behandelt werden konnten. Jedoch

verwies ich die gesamte anwesende Schülerschar darauf, dass sie sich ja auch selbst

weiterhin mit der Thematik beschäftigen könnte. Ich erwähnte noch kurz, dass

zufällig zwei Tage später der Spielfilm in voller Länge auf einem

Satellitenfernsehprogramm ausgestrahlt werden würde. Hier könnte sich dann jeder

ausgiebig und selbstständig mit der in meinem Unterricht angerissenen Problematik

beschäftigen.

Die letzte Aktivität, die ich in dieser Stunde noch vollbrachte, war das Austeilen eines

letzten Zettels, der dafür dienen sollte, mir ein Feedback von SchülerInnenseite über

meine beiden Unterrichtsstunden zu geben. Dabei hatte ich zwölf vorbereitete

Fragen, die zum Teil nur anzukreuzen waren. Aber es wurden durchaus auch

Formulierungen inbegriffen, die zu begründen waren. Das Resultat dieses Feedbacks

werde ich im nächsten Kapitel preisgeben, jedoch liste ich hier noch den von mir

aufgestellten Fragebogen („Abschließende Fragen zu Armageddon“) auf:

Abschließende Fragen zu „Armageddon“:

1. Wie findest du es, Kinofilme in den Unterricht zu integrieren?

□ sehr gut □ eher gut □ eher schlecht □ sehr schlecht

2. Glaubst du, man sollte diese Art des Unterrichtens öfter veranstalten?

□ auf alle Fälle □ ab und zu schon □ nicht zu oft □ auf keinen Fall

3. Wie beurteilst du die Lernkapazität der letzten beiden Stunden?

□ sehr hoch □ hoch □ mäßig □ kaum vorhanden

4. Mir persönlich hat die Arbeit mit Armageddon sehr gut gefallen.

□ auf alle Fälle □ eher schon □ eher weniger □ überhaupt nicht

Warum?

5. Über Raumfahrt, Raketen und Raumstationen hatte ich schon ... Vorwissen.

□ sehr viel □ einiges □ etwas □ kein

6. Subjektiv betrachtet habe ich ... gelernt in den beiden vorangegangenen

Stunden.

□ sehr viel □ einiges □ ein bisschen □ nichts

7. Ich persönlich könnte mir vorstellen, dass es öfter zu einem

videounterstützten Unterricht in Physik kommt.

□ auf alle Fälle □ ab und zu schon □ nicht zu oft □ auf keinen Fall

8. Hast du dich gerne mit diesem Thema beschäftigt?

□ auf alle Fälle □ eher schon □ eher weniger □ auf keinen Fall

Warum?

9. Am besten gefallen in den letzten beiden Stunden hat mir...

10. Am wenigsten gefallen in den letzten beiden Stunden hat mir...

11. Ich beurteile die beiden letzten Unterrichtssequenzen als:

□ sehr gut □ eher gut □ eher schlecht □ sehr schlecht

Warum?

12. Ich beurteile den Lehrenden der letzten beiden Stunden mit:

□ sehr gut □ eher gut □ eher schlecht □ sehr schlecht

Warum?

26. Nachbetrachtung und Feedback

In diesem Abschnitt meiner Arbeit möchte ich gerne ein paar Gedanken dazu äußern,

was ich persönlich von den beiden von mir gehaltenen Stunden denke. Anschließend

werde ich dasselbe Prozedere aus SchülerInnensicht aufs Neue präsentieren, denn

dafür war ja der obige Fragebogen gedacht.

Wie schon weiter oben erwähnt, finde ich einen videounterstützten Unterricht auf alle

Fälle mal „anders“. Damit sollte aber noch keine Wertigkeit festgelegt werden,

sondern lediglich darauf verwiesen werden, dass in meinen beiden gehaltenen

Stunden der Themenschwerpunkt über eine nicht „prototypische“ Zutrittsart erreicht

wurde. Schließlich gehört ein Einstieg in ein Thema mittels eines Videos mitnichten

zum Standardrepertoire eines Pädagogen bzw. einer Pädagogin. Und da in Zeiten

eines Cyberspace virtuelle Welten fast schon zum Alltag für Teenager gehören und

ein Hollywoodfilm streng genommen auch nichts anderes als eine künstliche Welt ist,

fanden die SchülerInnen sehr schnell eine Identifikation mit der Thematik und dem

daraus resultierenden Unterricht. Aus diesem Grunde finde ich den Einsatz eines

Videos in meinem Unterricht als durchaus gelungen.

Einen weiteren Grund für eine Befürwortung eines Einsatzes von Hollywoodfilmen im

Unterricht findet man in dem Aspekt, dass es genug Filme gibt, die für eine jeweilige

Altersgruppe geeignet sind. In meinem Fall war das eben die sechste Klasse oder

anders ausgedrückt, die ungefähr Sechzehn- bis Siebzehnjährigen. Nun ist es so,

dass es speziell unter den Burschen dieser Altersgruppe ein enormes Interesse für

Technik und allem was dazu gehört, gibt. Und was gibt es Schöneres für einen

Lehrer oder eine Lehrerin, als Interesse und die oben besprochene Identifikation mit

der Thematik zu vereinen? Bleibt noch die Frage offen, was mit den nicht so

technisch versierten und interessierten Mädchen während dieser Stunden passiert?

Einerseits lässt sich das Problem noch weiter vertiefen, indem man argumentieren

kann, dass Mädchen von Haus aus ein nicht so großes Interesse für Physik an den

Tag bringen (abgesehen natürlich von Ausnahmen). Dies ist so zu akzeptieren, aber

nicht Gegenstand meiner Arbeit. Im anderen Fall könnte man sich sicherlich auch mal

bemühen, die eine oder andere Stunde nach dem Geschmack von den Mädchen zu

halten. Zweifellos lassen sich Themen und vor allem auch Möglichkeiten finden, mit

denen man dann vorwiegend diesen Part der Klasse erreichen kann. Und, ehrlich

gesagt, dass man mit seinem Unterricht stets 100 Prozent der SchülerInnen

erreichen und zufrieden stellen kann, grenzt ohnehin an eine Utopie.

Um nicht weiterhin mit psychologischen Betrachtungen aufzukreuzen, seien wieder

meine beiden Unterrichtstunden das Hauptaugenmerk der anstehenden

Ausführungen. Nachdem ich in der ersten Stunde die vorbereitete Sequenz

hergezeigt hatte und anschließend den Zettel für die Gruppenarbeit austeilte, war ich

bei einigen SchülerInnen schon ein wenig überrascht, mit welcher Vehemenz

gruppenintern versucht wurde, die von mir gestellten Fragen zu beantworten. Das

Fazit daraus war, dass die eine oder andere Gruppe später bei der Präsentation mit

Argumenten aufkreuzte, die physikalisch betrachtet sehr tiefgründig waren und mit

denen ich deswegen auch nicht unbedingt gerechnet hätte. Beispielsweise wurde in

einer Dreiergruppe bereits vollständig und auch richtig begründet, warum die auf der

MIR eingeleitete Schwerkraftsimulation unter keinen Umständen erfolgreich sein

kann. In meinen Augen ist dies aber nur ein Indikator dafür, dass die Stunde

„interessant“ gestaltet war. Andere Gruppen wiederum kreuzten mit sehr detaillierten

Antworten auf, so dass am Ende das volle Spektrum an Ausarbeitungsmöglichkeiten

erreicht wurde.

Wie sah die Situation in meiner zweiten Unterrichtsstunde aus? Da ich ja hier die für

mich gröbsten physikalischen Schnitzer aufzulisten und zu erklären versuchte, wusste

ich zuerst nicht so recht, mit wie viel Resonanz aus dem Publikum, sprich den

SchülerInnen, ich rechnen konnte. Schon allein an der Tatsache, dass ich für diesen

Part deutlich mehr Zeit als eigentlich geplant in Anspruch nehmen musste, zeigt,

dass es wiederum zu einer sehr regen Diskussion gekommen ist, die sich durchaus

auch wieder an gewissen Punkten als (physikalisch betrachtet) tiefgründig

entpuppte.

Am Ende der zweiten Stunde verließ ich die Klasse mit einem Gefühl, den

SchülerInnen etwas gegeben zu haben, was sie aufgrund der Neuheit, oder vielleicht

auch aus anderen Gründen, gerne angenommen haben. Zu diesem Zeitpunkt konnte

ich mir außerdem durchaus vorstellen, dass ein Großteil der Klasse bereit wäre,

dasselbe Prozedere zu wiederholen – mit anderen Filmen natürlich.

Um nicht die ganze Zeit auf meinen Gefühlen herumzureiten, hatte ich am

Stundenende den Zettel „Abschließende Fragen zu Armageddon“ ausgeteilt. Durch

die Auswertung der Meinungen von SchülerInnenseite konnte ich nun vergleichen, ob

meine Ansichten mit jenen der Sechzehn- und Siebzehnjährigen kompatibel

erscheinen würden. Wirft man im Folgenden einen Blick auf die Resultate der

SchülerInnen, wie sie es fanden, mit Armageddon zu arbeiten, so ergibt sich

folgende Auswertung.

Bis auf eine einzige Ausnahme wurde die Frage „Wie findest du es, Kinofilme in den

Unterricht zu integrieren?“ durch die Bank mit sehr gut beantwortet. Ebenfalls

glaubten fast alle, dass man diese Art des Unterrichtens öfter veranstalten sollte. Auf

die Frage drei: „Wie beurteilst du die Lernkapazität der letzten beiden Stunden?“

wurde mit großer Mehrheit das Kästchen für hoch angekreuzt. Auf alle Fälle erschien

mehr als 70% der SchülerInnen als die am ehesten geeignetste Antwort für die

vierte Frage, die über das persönliche Gefallen der Arbeit mit Armageddon Auskunft

geben sollte. Interessant an dieser Tatsache waren zum Teil die Begründungen

dafür, von denen ich eine wörtlich wiedergebe: „Man hat sich selbst überlegt, was

Physik ist. Es einem einfach nur zu sagen, geht in einem Ohr rein, am anderen raus.

Außerdem ist man durch einen Film oder auch durch Experimente viel motivierter,

etwas zu lernen.“ Dieser Aussage möchte ich nichts mehr hinzufügen, sondern sie

einfach im Raum stehen lassen, da sie meines Erachtens nicht treffender formuliert

werden könnte. Abschließend zu dieser Frage vielleicht noch ein weiterer

Kommentar, der von SchülerInnenseite dazu auftauchte: „Man sieht, das Hollywood

nicht perfekt ist.“ Auch dieses Statement spricht für sich und bedarf wohl keiner

genaueren Erläuterung, da auch hier voll ins Schwarze getroffen wurde.

Die Frage nach dem Vorwissen sollte eigentlich nur dazu dienen, mir

Gliederungsmerkmale zu bieten. Mit null Ahnung würde es nun mal schwer möglich

sein, mit dieser Art des Unterrichtens ein „perfektes“ Endresultat zu erlangen.

Unterm Strich trafen sich hier die meisten Antworten aber ohnehin in der Mitte, also

zwischen einigem beziehungsweise etwas Vorwissen, so dass ich mir diese

Formulierung eigentlich hätte sparen können. Punkt sechs, der wieder wesentlich

interessanter für mich erschien, wurde so bewertet, dass die meisten SchülerInnen

meinten, dass sie subjektiv einiges gelernt hätten. Aufs Neue war auf alle Fälle das

Gros der Antworten bei Frage Nummer sieben, die von der persönlichen Vorstellung

über einen öfter auftretenden videounterstützten Physikunterricht in Zukunft

handelte. „Hast du dich gerne mit diesem Thema beschäftigt?“ wurde abermals von

den meisten bei dem Kästchen für auf alle Fälle ein Kreuz gesetzt. Jemand, der das

auch so sah, fügte noch an: „Da ich den Film nicht mochte, konnte ich mich bei den

Negativaspekten so richtig austoben.“ Das ist eigentlich ein Punkt, der zunächst

etwas verwunderlich erscheint. Man mochte einen Film nicht, trotzdem war auf alle

Fälle eine Bereitschaft vorhanden, sich damit auseinanderzusetzen. Aber sich mal so

richtig austoben zu können, hat eben auch seine Reize.

Man möchte meinen, es ist unschwer zu erraten, was den SchülerInnen in den

beiden Stunden über Armageddon am meisten gefallen hat. Schließlich nimmt man

an, dass „Videoschauen“ mit Abstand an vorderster Front erscheinen sollte. Das ist

durchaus nicht falsch, jedoch folgten gleich zwei weitere Aspekte: Die Fehleranalyse

des Streifens, aber auch die Diskussionen über die darin (nicht) vorkommende Physik

wurden mehrmals gutgeheißen. Jedoch wird man gleich einen Volltreffer landen

können, wenn man zu erraten versucht, was den SchülerInnen am wenigsten

gefallen hat in meinen beiden Stunden. Obwohl ich ohnehin nur eine einzige

Rechnung in zwei Unterrichtsstunden verpackt hatte, war dies ein gefundenes

Fressen für die Unbeliebtheitsskala. Aber im Grunde genommen lege ich mit dieser

Tatsache keine neuen Thesen frei. Dass alles, was mit Mathematik zu tun hat, in der

Physik von vielen SchülerInnen verabscheut wird, ist doch gang und gebe.

Als Gesamtpaket wurden die beiden Unterrichtssequenzen vom Großteil als sehr gut

empfunden, eine etwas kleinere Anzahl meinte, eher gut sei zutreffender.

Begründungen dafür handelten meist von Abwechslung, guter Vorbereitung und

einer außernatürlichen Unterrichtsform; aber auch die entspannte Lernsituation ist

einem Schüler oder einer Schülerin nicht verborgen geblieben.

In der abschließenden Frage sollte ich meine persönliche Kritik erhalten, damit ich

etwas Handfestes von SchülerInnenseite vorweisen kann. Als Resultat steht zu

Buche, dass ich eher gut agierte. Auch das Prädikat sehr gut wurde mir verliehen,

jedoch nicht ganz so häufig wie eher gut. Der Tenor bei dieser Frage bestand darin,

dass die Themenwahl, aber auch die Idee, wie dieses Thema aufbereitet war, gerne

angenommen wurde. Auch ein gewisses Engagement für mein Vorhaben wurde

seitens der SchülerInnen an mir entdeckt, obgleich ich es für den einen oder anderen

verabsäumte, noch mehr Motivation rüberzubringen.

In jedem Fall fühle ich mich nicht zuletzt aufgrund des Feedbacks von

SchülerInnenseite bestärkt, diese Unterrichtsweise auch in meinem späteren Beruf

als Lehrer erneut einzusetzen, da ein übergeordnetes Gesamtresümee durchaus

positiv ausfällt. Und da die Teenager diese Unterrichtsart gerne angenommen und

gezeigt haben, dass sie stets offen für etwas Neues sind, steht einem zukünftigen

„guten“, interessanten und abwechslungsreichen Physikunterricht nichts mehr im

Wege.

V. Didaktische Aspekte

„Start Using ‘Hollywood Physics’ in Your Classroom!“ Diese Aufforderung entspringt

keinesfalls meiner Fantasie, sondern wurde von angesehenen, wohlbekannten und

renommierten Fachleuten in die Wege geleitet. So entstammt obige Phrase

beispielsweise als Überschrift eines Artikels im „Physics Teacher“ von Chandler M.

Dennis Jr., der sich in den letzten Jahren eingehend mit der Thematik beschäftigte

[5]. Die Resultate und Erfahrungen seinerseits wurden sogar als Buch publik

gemacht [4].

Bevor ich aber genauere Betrachtungen zur von Chandler M. Dennis geäußerten

Sachlage auflisten möchte, sollte zunächst erläutert werden, wer denn dieser Herr

eigentlich ist. Am Anfang seiner akademischen Laufbahn begann er als Forscher auf

dem Gebiet von Nuklearenergie als auch im Bereich der „Newton’schen Kühlung“.

Später konzentrierte er sich dann vorwiegend auf die Fachdidaktik der Physik. Jedoch

behandelte er seine Ideen nicht nur theoretisch, sondern fungierte auch als Lehrer

an der Columbia High School in Maplewood im US-Bundesstaat New Jersey. Da er

dieses Amt 30 Jahre lang ausübte, kann man durchaus behaupten, dass er ein echter

Fachmann auf seinem Gebiet ist. Nicht umsonst werden seine Erfahrungen und

Ideen vielerorts sehr geschätzt.

Als zweite Hauptinspiration für meine didaktische Betrachtung dient „Physical

Science – A revitalization of the traditional course by avators of Hollywood in the

physics classroom“. Da den meisten Lesern dies aber vollkommen unbekannt

erscheinen wird, werde ich auch hier zuallererst ein wenig darüber erzählen, worum

es hierbei eigentlich geht. In den Vereinigten Staaten von Amerika gibt es alljährlich

zwei Meetings, die sich mit Kurzvorträgen von etwa einer Viertelstunde pro Rede

beschäftigen, wobei sich die Themenschwerpunkte stets an der Physik orientieren.

Da jedoch alle möglichen Bereiche der Physik zum Zug kommen, handelt der eine

oder andere Beitrag von physikalischer Fachdidaktik. Der oben genannte Titel zum

Beispiel befasst sich mit solch einem Artikel, der im März 2003 behandelt wurde.

Ralph Llewellyn, der der Referent dieses Artikels war, erklärte sich via Email bereit,

dass ich die schriftlich ausgearbeitete Version dazu, welche von ihm und seinem

Kollegen Costas Efthimiou erstellt wurde, downloaden dürfe [21]. (Ein Jahr später

beschrieb Costas Efthimiou die Situation erneut aufgrund seiner eigenen

Erfahrungen. Seine Betrachtungsweise findet man in dem Artikel [22] und sie ist erst

im April dieses Jahres verfasst worden.)

Der Vortrag von Ralph Llewellyn beschäftigte sich mit der Art und Weise, wie Physik

in Form von Kinofilmen an das Volk „verscherbelt“ wird. „Verscherbelt“ passt hier

deshalb ziemlich gut, da von den Produzenten großteils nur versucht wird, das große

Geld zu scheffeln und nicht, eine wissenschaftlich gesicherte und korrekte Physik zu

vermitteln. Als Resultat steht dann zu Buche, dass sehr viele Amerikaner nicht

zwischen Wissenschaft und einer von Ralph Llewellyn benannten

„Pseudowissenschaft“ unterscheiden können. Und das, obwohl 90% der

ausgewerteten Personen zu Protokoll gaben, dass sie sich für Wissenschaft

interessieren und mehr finanzielle Unterstützung für Forschung seitens der Regierung

erwarten würden. Dabei sind diese Tatsachen keinesfalls frei erfunden, sondern es

gibt Studien darüber, die sich mit genau diesen angesprochenen Themen

beschäftigten.

Weiters wird in diesem Artikel erwähnt, dass beispielsweise unglaubliche 50% der

Befragten, die angaben, sich für Wissenschaft zu interessieren, keine Ahnung davon

hätten, dass die Erde innerhalb einer Zeitspanne von einem Jahr die Sonne umkreist.

Außerdem hätten viele derselben Personen keine Ahnung davon, dass Atome größer

wären als Elektronen. Oder noch schlimmer: Ein Großteil derselben Befragten hatte

keine Ahnung davon, dass die ersten Menschen NICHT zur gleichen Zeit lebten wie

die Dinosaurier! Und diese Leute meinen, dass sie sich für Wissenschaft in all ihrer

Bandbreite interessieren und sogar von der Regierung mehr Geld dafür fordern. Die

Ursache für dieses Nichtwissen von ganz trivialen Aspekten kann jedoch nicht so

einfach gefunden werden, da anscheinend sehr viele Faktoren Einfluss darauf haben.

Die Filmindustrie hingegen versucht, sich gerade dies zu Nutze zu machen. Je

spektakulärer ein Leinwandstreifen ist, umso häufiger wird er angesehen und

niemand fragt nach, was eigentlich dahintersteckt: Wissenschaft oder doch reine

Fiktion?

Es ist also höchste Zeit, diesem Mangel an Selbsterkenntnis ein wenig auf die

Sprünge zu helfen. Da im Prinzip beide von mir zu Rate gezogenen Artikel dasselbe

Ziel haben, werde ich zunächst den einen, anschließend den zweiten, zumindest auf

dem Papier, durchexerzieren. Sowohl Chandler M. Dennis als auch Ralph Llewellyn

behandeln praktische Beispiele, wie man in der Schule anhand von Kinofilmen lernen

kann, pure Fiktion von wissenschaftlichem zu Input trennen. Auch die theoretische

Version dazu kommt in beiden Beiträgen keinesfalls zu kurz. Und gerade darauf

werde ich mich in den nächsten Paragraphen hauptsächlich spezialisieren.

27. „Start Using ‚Hollywood Physics’ in Your Classroom!“

Dieses Kapitel beschäftigt sich mit der Sichtweise zum Lernprozess zur Trennung von

Wissenschaft und Pseudowissenschaft. Ausgangspunkt ist Chandler M. Dennis Jr. Er

schreibt in einem seiner ersten Absätze, dass Kinder und Jugendliche am meisten

Informationsinput aufzunehmen imstande sind, wenn der Lernstoff vor allem visuell

ansprechend gestaltet ist. Dabei entspricht diese Tatsache keinem „angelernten“

Prozess, sondern ist von Zeit zu Zeit instinktiv bei jedem Individuum mitentwickelt

worden. Als Beispiele werden wiederum die bereits von mir in meinen vorherigen

Betrachtungen andiskutierten „typischen Beschäftigungen“ für Kinder und

Jugendliche angesehen; also Fernsehen, Computerspielen, usf. Weiters meint der

Autor, dass auch bei Büchern derselbe Effekt zutrifft: Alle Bestseller haben

durchwegs färbige Bilder und Zeichnungen auf fast jeder Seite auffindbar. Auf

PhysiklehrerInnen übertragen soll das nun bedeuten, dass ihre normalerweise stark

ausgeprägte verbale Unterrichtsform, die zweifellos auch sehr wichtig ist, trotzdem

auf alle Fälle visuell unterstützt gehört. Relevante und vor allem auch interessante

Hilfsmittel dafür wären Hollywood-Filme in all ihrer Faszination.

Wie sollen diese im Unterricht einsetzbaren Filmsequenzen aussehen? Im Grunde

genommen gibt es kaum eine Sparte von Filmen, aus der keine wissenschaftliche

Analyse abgeleitet werden kann. Jedoch werden zwei wichtige Punkte angeführt, die

unter allen Umständen erfüllt sein sollten und an die auch ich mich in meinen beiden

Unterrichtsstunden zu halten versuchte:

• Der Filmausschnitt sollte dem Seher realitätsnah erscheinen, damit er sich mit

dem Thema leichter identifizieren kann. Besser noch: Die ausgewählten

Passagen sollten nach Möglichkeit mit den eigenen Erfahrungen der Seher

korrelieren, um auch die Bedeutsamkeit des Themas zu unterstreichen.

• Die gezeigten Segmente sollten kurz und prägnant sein. Sieben bis acht

Minuten würden dafür vollkommen ausreichen.

Auch auf Dokumentationen wird kurz eingegangen. Sie sind jene Gattung von

visuellen Informationsstützen, die im „normalen“ und alltäglichen Physikunterricht

noch am ehesten Verwendung findet. Das Problem hierbei besteht jedoch darin, dass

das Video zumeist hergezeigt wird und anschließend alles trotzdem sehr

lehrerzentriert abläuft. Der Instruktor bzw. die Instruktorin fasst zusammen, was

eben gesehen worden ist und legt im einen oder anderen Fall auch noch fest, was

der Kernbereich des Segmentes ist, aber das war es dann auch schon. Durch den

Einsatz von Hollywood-Produktionen hingegen lässt sich viel leichter ein

schülerbezogener Unterricht aufbauen.

Der wichtigste Grund, der für den Einsatz von Hollywood-Filmen im Unterricht

spricht, spiegelt sich in der Tatsache wieder, dass damit ein enorm hohes Interesse

seitens der SchülerInnen erzeugt werden kann. Betreibt man Ursachenforschung,

warum das so ist, dann treten vor allem zwei Aspekte auf. Erstens finden sich die

SchülerInnen dadurch auf einem „familiären“ Milieu wieder oder wie es Chandler M.

Dennis formuliert: „Movies generally become part of pop culture“. Zweitens

bekommen die Jugendlichen ein Gefühl dafür, dass der in Physik gelernte Stoff

durchaus etwas zu tun haben könnte mit dem „Stoff“ auf dem Fernsehmonitor, der

dadurch realer und wirklichkeitsbezogener erscheinen würde. Er, der Autor dieses

Artikels, meint weiters, hat selbst herausgefunden, dass „traditioneller“ Unterricht in

Kombination mit gut ausgewählten Videopassagen (diese werde später noch genauer

aufgelistet) die Visualisierung von wichtigen physikalischen Konzepten fördert.

Weiters wird noch behandelt, dass es mit herkömmlichen Unterrichtsmethoden, mit

der von Chandler M. Dennis sogenannten „Pädagogik der Vergangenheit“, sehr

schwer fiele, aus nicht so guten SchülerInnen sehr wohl gute zu machen. Dies

versucht er an einem Abstecher zur Mathematik klarzumachen: Wie Untersuchungen

zeigten, bringt ein traditioneller Physikunterricht mit stark involvierter Mathematik

schwächere „SchülerInnen“ nicht entscheidend weiter. Man kommt schwach in

Mathematik in den Klassenraum rein und man geht auch schwach wieder raus.

Befindet man sich jedoch in einer Klasse, die darauf bedacht ist, physikalische

Konzepte auf die oben besprochene Art und Weise dem Auditorium zu vermitteln,

eine Methode also, die nicht als „traditionell“ betrachtet werden kann, tritt ein kaum

zu glaubender Effekt ein. Nun ist es tatsächlich möglich, aus einem in Mathematik

schwachen Schüler oder aus einer schwachen Schülerin „kluge Köpfe“ zu gewinnen.

Zusammengefasst heißt das also, dass durch die visuellen Eindrücke SchülerInnen

selbstständig befähigt werden, physikalische Konzepte zu erstellen und mit ihnen zu

operieren. Und gerade durch das Lernen vom Erstellen von Konzepten wird die

Sachlage auch wieder auf den mathematisch orientierten Physikunterricht

übertragbar. Mit einem Schlag haben die SchülerInnen es selbst in der Hand, ihre

Schwachpunkte auszumerzen.

Im nächsten Absatz beschreibt Chandler M. Dennis die Kriterien, wonach man als

PhysiklehrerIn trachten sollte, um geeignete Videosegmente herauszufiltern, die

dann tatsächlich in den Unterricht integriert werden könnten. Das Ergebnis beinhaltet

fünf Punkte:

1) Es sollten Szenen verwendet werden, bei der der Regisseur des Films Mutter

Natur vertraut und damit den physikalischen Gesetzen genügend Spielraum

bietet. Aber Vorsicht ist geboten: Schließlich sollten Zeitlupenausschnitte

tunlichst vermieden werden. Nur, wenn man einen Teil des Movies in

„Echtzeit“ wahrnehmen kann, werden physikalische Gesetze anwendbar.

2) Ausschnitte mit Berechnungen und Messungen im Film sollten unbedingt

einbezogen werden. Dabei reicht es zum Beispiel schon, wenn auf dem

Bildschirm digitale Zahlendaten (Uhren) erscheinen. Aber hier kann man auch

den umgekehrten Weg gehen: Man lässt die SchülerInnen die Zeitspanne

messen, die ein Auto auf dem Bildschirm von A nach B braucht oder wie lange

es dauert, dass das Auto mittels einer Vollbremsung zum Stillstand gebracht

wird und schon hat man sich in eine tolle Position gebracht, um mit

Geschwindigkeit und Beschleunigung zu arbeiten. In diesem Fall hätte man

sogar alles bisher Gehörte und Gelesene in eine einzige Unterrichtsstunde

verpackt! Verbaler, visueller, praktischer und theoretischer Unterricht könnte

nun in einer Lerneinheit abgehalten werden.

3) Gute und geeignete Passagen lassen sich in allen verschiedenen Kategorien

von Filmen finden. Das einzige Genre, das bis jetzt ab und zu in den

Klassenräumen Verwendung fand, wären Science-Fiction-Filme. Und hier

wurde großteils auch nur darüber gelästert, was den Produzenten alles an

physikalischem Nonsens widerfahren ist. Wenn man seinen Horizont jedoch

auch nur ein wenig zu erweitern versucht, dann wird man draufkommen, dass

in „guten“ Filmpassagen fast immer nur „gute“ Physik vorkommt. Analog

findet man „schlechte“ Physik vorwiegend in „schlechten“ Ausschnitten. Doch

diese „guten“ und „schlechten“ Szenen lassen sich in allen möglichen Typen

von Leinwandproduktionen finden, nicht nur in Science-Fiction-Movies.

4) Unbedingt ältere Filme vermeiden und nur aktuelle oder höchstens ein paar

Jahre alte Filme verwenden. Schauspieler, die SchülerInnen nicht kennen,

werden auch nicht angenommen. Aktuelle Akteure, die vielleicht außerdem

noch als Vorbilder und Idole angesehen werden, sind hingegen total „cool“

und sprechen somit Kinder und Jugendliche an.

5) Die Sequenzen sollten längstens zehn Minuten dauern, können aber durchaus

auch kürzer gewählt werden. Es erscheint schon klar, dass ein 90 Minuten

dauernder Film nicht in voller Länge angesehen werden kann, denn es würde

der Rahmen der vorhandenen Zeit gesprengt werden. Ein weiterer Grund liegt

darin, dass man sich durch zu langes Video-Sehen eigentlich wieder immer

mehr von der Thematik wegbewegt als wenn man kurze und prägnante

Szenen auswählt.

Wenn man diese fünf Punkte auf meinen Unterricht über Armageddon anwendet, so

wird man feststellen müssen, dass ich mich bemüht habe, mich an diese Vorgaben

zu halten. In dem in der Schulklasse gezeigten Ausschnitt aus Armageddon kam

keine Zeitlupensequenz vor und Mutter Natur bekam genügend Spielraum.

Berechnungen waren am Beispiel der rotierenden MIR involviert und der Film ist erst

ein paar Jahre alt. Harry Stamper alias Bruce Willis ist ein Schauspieler, der den

meisten als Actionheld ein Begriff ist und somit kennt ihn normalerweise auch jeder.

Viele finden sogar, dass er der beste Leinwand-Akteur ist, den es gibt. Der einzige

Punkt, den ich nicht ganz erfüllen konnte, war die Länge des Ausschnittes. Bei mir

waren es zwölf Minuten und nicht die vorgegebenen zehn Minuten Obergrenze. Das

ist aber leicht erklärt, schließlich kann es nicht förderlich sein, mitten in einer

Handlung das Fernsehgerät abzudrehen, weil die Zeit vorüber ist. Also musste ich

mich damit zufrieden geben, zumindest noch in der „Toleranzgrenze“ gewesen zu

sein.

Abschließend in dem Artikel lässt uns Chandler M. Dennis erfahren, dass es viele

verschiedene Möglichkeiten geben würde, einen videounterstützten Unterricht zu

fabrizieren. Dabei listet er als allererstes den Fall auf, bei dem Physik in der ersten

Stunde des Tages aufscheint. Wenn die SchülerInnen mehr oder weniger müde in

der Schule eintreffen, könnte mit einem Start mittels eines Filmsegments die immer

wieder auftretende Teilnahmslosigkeit zu Beginn des schulischen Alltages

hervorragend überbrückt werden. Einzige Bedingung an das Lehrpersonal: Nach dem

Videoeinstieg sollte es gut durchdacht in Form von vorbereiteten Fragen auf einer

Overheadfolie oder einem Handout weitergehen, damit der Unterricht auch bis zum

Ende der Stunde interessant bleibt.

Eine weitere Möglichkeit findet er in der Tatsache, dass es auch ein leichtes wäre,

einen praktischen Gruppenunterricht auf die Beine zu stellen. Bremszeiten,

Bremswege, Zeitspannen zwischen zwei Ereignissen auf dem Fernsehmonitor und

vieles mehr kann ganz toll in einer Gruppe abgehandelt werden, wenn jeder einen

eigenen Part zum Messen und Auswerten bekommt. Zum Abschluss, wenn dann alle

Daten ausgewertet und wieder zusammengeführt werden, kann man feststellen, dass

im Prinzip eine Art von wissenschaftlicher Arbeitsweise angewendet worden ist.

Speziell für „gute“ SchülerInnen gibt es auch eine eigene Methode, aus dieser

Unterrichtsweise einen Profit zu erzielen. Dabei findet er die Erklärung wieder am

Beispiel der Mathematik am einleuchtendsten: Filmausschnitte sollten wiederum in

Gruppen angesehen werden, wobei der Lehrer bzw. die Lehrerin danach trachten

sollte, dass in jeder Gruppe eine Person enthalten ist, die sehr gute mathematische

und technische Fähigkeiten besitzt. Nach Ansehen der vorbereiteten Passage hätte

diese Person dann die Aufgabe, den anderen Gruppenmitgliedern das Wesentliche zu

erläutern. Dies ist eigentlich das sogenannte „Peer-group-teaching“, das den meisten

Lesern sehr wohl ein Begriff sein sollte. Als LehrerIn hätte man in diesem Fall

großteils eine leitende und keine lehrende Funktion in der Klasse zu übernehmen.

Die Methode, physikalische Ungereimtheiten aufzubereiten, wie auch ich es in

meinen beiden Unterrichtsstunden ausprobieren durfte, findet bei Chandler M.

Dennis ebenfalls Erwähnung. Er meint, dass man fehlerbehaftete Physik den

SchülerInnen klar machen kann, indem man konkrete Fragen zur gewählten

Thematik wählt. Als Beispiel wählt er folgende Situation. Im Hollywood-Streifen

„Waterworld“ ist alles irdische Polareis bereits zerschmolzen. Wenn man die

SchülerInnen fragt, ob es möglich wäre, dass damit der gesamte Globus 500 Meter

unter Wasser stehen würde, dann müssten diese Abschätzungen und Berechnungen,

aber auch bereits in früheren Zeiten Gelerntes zu Hilfe ziehen. Durch solch einen

konstruktiven Unterricht wird man aber angeregt, Filmszenen grundsätzlich etwas

kritischer zu hinterfragen. Außerdem hätte man sich mit der Physik „als Ganzem“

beschäftigt, da ja wie schon gesagt, auch bereits Gelerntes zu Rate gezogen werden

muss, das zwar nicht unmittelbar mit der Filmszene zusammenhängt, aber trotzdem

als Teil des großen physikalischen Spektrums angesehen werden kann.

Last but not least führt Chandler M. Dennis auch noch an, dass Videosehen eine sehr

geeignete Methode wäre, um vor einem Test oder einer Prüfung den Stoff noch

einmal Revue passieren zu lassen. Hier würde sich ein geeigneter Filmausschnitt

hervorragend eignen, da jede/r SchülerIn Anteil daran nehmen kann an dieser

Wiederholung.

Somit wäre es das gewesen mit der Betrachtungsweise aus der Sicht eines sehr

renommierten Fachmannes auf diesem Gebiet, Chandler M. Dennis Jr. Als nächsten

Programmpunkt kann man sich ansehen, was Ralph Llewellyn alles eruiert hat zu

diesem Thema.

28. „Physical Science“

Wie schon eingangs kurz angerissen, beschäftigt sich dieser Artikel zum Großteil mit

dem Zwiespalt Wissenschaft/Pseudowissenschaft. Die Gründe, warum ein großer Teil

der Bevölkerung nicht zwischen den beiden gegebenen Begriffen unterscheiden

kann, sind nicht so klar zu finden, wie man es gerne hätte. Da spielen soziale

Gegebenheiten eine Hauptrolle, genau wie auch wirtschaftliche Aspekte. Diese

eingehender zu erörtern ist zweifellos nicht leicht, außerdem würden sie den Rahmen

einer Diplomarbeit sprengen und auch nicht an diese Stelle hier passen. Fakt ist,

dass man im Endeffekt dort landet, dass alles literarisch erfasst und

niedergeschrieben wird, auch wenn vieles davon totaler Schwachsinn ist.

Geht man nun einen Schritt weiter, dann findet man die Medien, die sowieso alles

aufgreifen und das „große“ Geld zu scheffeln versuchen. Nur leider gibt es immer

wieder eingesessene Leute, die meinen, die Zeitungen seien das Um und Auf – erst

einmal reingeschnuppert auf ein paar Seiten, weicht man nicht mehr davon ab, dass

man alles glauben kann, ja fast schon glauben muss, was da drinnen steht.

Schließlich kann man es doch schwarz auf weiß mit eigenen Augen lesen und die

eigenen Augen werden wohl nicht lügen.

Um dieser prekären Situation Abhilfe zu schaffen, haben Ralph Llewellyn und Costas

Efthimiou ein Projekt entwickelt, mit der der Öffentlichkeit ein besseres

Grundverständnis an physikalischen Konzepten dargeboten werden sollte, um dem

obigen Zwiespalt nach Möglichkeit in Zukunft aus dem Wege gehen zu können. Die

Resultate dieses Projektes, das mit verschieden großen Gruppen

„Nichtwissenschaftlern“ in einem physikalischen Grundkurs an einer Universität in

Florida3 durchgeführt wurde, werden im Folgenden bekannt gegeben. Da die

teilnehmenden Personen gerade noch SchülerInnen, oder gerade schon

StudentInnen waren, werde ich mich im Folgenden darauf beschränken, stets nur

von StudentInnen zu sprechen.

Vorweg aber noch allgemeine Daten zum abgehaltenen Kurs. Dieser ist an der UCF in

der Größenordnung von drei Semesterwochenstunden konzipiert worden und wird

durchschnittlich von insgesamt etwa 3.000 TeilnehmerInnen jährlich besucht. Dazu

gibt es noch eine unabhängige Semesterstunde im Labor, welche in die Betrachtung

und Auswertung allerdings nicht einfließt. Während des akademischen Jahres findet

der Kurs in Gruppen zwischen 300 und 450 StudentInnen statt. Alle Lehrvorträge

finden in multimediabestückten Räumen statt.

Zunächst werden vom Lehrenden die diversen „Herzstücke“ der Physik kurz

angesprochen, wobei sich diese keineswegs nur auf die traditionelle klassische Physik

beschränken, sondern auch auf „modernere“ Themen wie zum Beispiel Relativität,

Quantenmechanik, neuere Astronomie oder Kosmologie zurückgegriffen wird. Nach

dieser kurzen Einleitung des Vortragenden geht es mit wissenschaftlicher „Literatur“

weiter und hier gelangen wir zum entscheidenden Punkt, denn die wissenschaftliche

Literatur wird in diesem Fall von den Videoeinsätzen repräsentiert. Diese Segmente

dauern bei Ralph Llewellyn in völliger Analogie zu Chandler M. Dennis fünf bis

höchstens acht Minuten, werden also auch hier relativ kurz gehalten. Als Basis für

Diskussionen, Abschätzungen, Berechnungen und dergleichen würde dies aber

vollkommen ausreichen. Auch Ralph Llewellyn spricht von einer legeren und lockeren

Atmosphäre, die durch den Videoeinsatz erzeugt wird. Er vergisst aber auch nicht

darauf hinzuweisen, dass die KursteilnehmerInnen es zum Teil sogar genießen, mal

nicht von einem Frontalvortrag zu zehren.

3 University of Central Florida, kurz: UCF

Die Ziele, die in diesem Kurs strikt verfolgt werden, lassen sich in vier Kernbereiche

zusammenfassen:

1) StudentInnen sollten befähigt werden, die wissenschaftlichen Szenen, die im

Film vorkommen, kritisch zu hinterfragen.

2) Die StudentInnen sollten Unterscheidungsmerkmale zwischen einem

physikalischen Gesetz und einer Pseudowissenschaft kennenlernen.

3) Die Visualisierung von Physik sollte dazu beitragen, dass ein gewisses

Grundverständnis aufgebaut wird, wie Wissenschaft „funktioniert“. Außerdem

könnte ein Einblick gegeben werden, wie großflächig eine Wissenschaft

angelegt ist, damit mit ihr „gearbeitet“ werden kann.

4) StudentInnen sollten im Laufe des Kurses immer deutlicher die Grenzen

zwischen wirklicher und „erfundener“ Physik, oder anders ausgedrückt

zwischen „Science“ und „Fiction“, erkennen.

Ralph Llewellyn sieht seinen Kurs als rein quantitative Analyse an. Trotzdem

behauptet er, dass der eingeschlagene Weg der richtige sei. Schließlich hätten

mehrere auf qualitative Säulen aufbauende Pilotprojekte, die stets reine

Science-Fiction-Filme anwendeten, gezeigt, dass diese zu engstirnig angelegt

gewesen wären. Durch die Beschränkung auf quantitative Richtlinien jedoch wird es

möglich, konstruktiv und vor allem auch produktiv mit StudentInnen und

Jugendlichen zu arbeiten.

Insgesamt fanden neun verschiedene Kinofilme in diesem Kurs Anwendung. Jeder

davon hatte verschiedene Schwerpunkte, nach denen er eingesetzt wurde. Um alle

Movies einzusehen, die Verwendung fanden, verweise ich auf die angeführte

Internetseite [21]. Nur soviel sei erwähnt: Auch Armageddon zählte zu den neun

Auserwählten. Dabei war dieser Hollywood-Klassiker für die physikalischen

Themengebiete Energie, Impuls, Kometen und Asteroiden vorgesehen. Über die Art

und Weise, wie dieser Film eingesetzt wurde, gibt es jedoch später mehr.

Vorerst noch einige andere wichtige Bemerkungen zum Kurs von Ralph Llewellyn. So

sehe ich es als wichtig an, dass pro Woche je ein Film zum Einsatz kam – für jeden

Film war also gleich viel Zeit zur Verfügung. Da außerdem die hergezeigten

Sequenzen recht kurz bemessen waren, wurden die zu behandelnden Streifen (in

voller Länge) schon zuvor als Hausübung aufgegeben, damit der Film für niemanden

mehr Neuland sein sollte. Von den StudentInnen wurde diese Art der Hausübung

sensationellerweise so gut geheißen, dass daraus schon regelrechte

„Videofilm-Hausübungsparties“ entstanden.

Einzige Vorsichtsmaßnahme, die auch bei Ralph Llewellyn Verwendung findet, ist,

dass man stets danach trachten sollte, aktuelle Filme einzusetzen, denn nur so wäre

es möglich, einen Unterricht auf die Beine zu stellen, der up to date ablaufen würde.

Genau dieses Statement wäre nämlich der Hauptkritikpunkt am „normalen“

Unterricht. Wenn Bücher auch nur einige wenige Jahre verwendet werden, dann sind

sie nicht mehr am neuesten Stand. Damit wird das Interesse der StudentInnen

wieder gelockert und man findet sich wieder dort an, wo man ohnehin schon lange

war, nämlich am Ende der Beliebtheitsskala von Unterrichtsfächern. Videofilme

hingegen könnten problemlos Jahr für Jahr einfach ausgetauscht werden und so

hätte man stets die neuesten Kinoprodukte auf der „Leinwand“ in der Schule oder an

der Universität präsent, mit der man einen interessanten und informativen Unterricht

gestalten könnte.

Jeder Tag, an dem nun ein Video eingesetzt wurde, bekam schon von vornherein

eine Headline zugeordnet. Ziel für die StudentInnen während des Unterrichtes war es

nun, in der gezeigten Kurzpassage Details auf dem Fernsehmonitor zu sichten, die

mit der Headline zum Tage kompatibel wären. Gerade diese Details waren für die

StudentInnen das „Produkt“, mit dem nun weitergearbeitet werden konnte in Form

von Diskussionen, Anregungen, usf.; aber auch Fehleranalyse und daraus

resultierende Verbesserungsvorschläge kämen nicht zu kurz. Nachdem auch diese

klasseninternen Happenings abgehalten wurden, kann den StudentInnen als

nächstes ein kurzer Videobeitrag in Form einer Dokumentation oder Demonstration

vorgespielt werden, der sich rein mit der Grundlage der physikalischen Prinzipien

beschäftigt, welche in dem Hollywood-Ausschnitt davor Anwendung gefunden haben.

Dies sollte selbstverständlich dazu dienen, den Unterricht noch einmal etwas zu

vertiefen und die Sachlage zu konkretisieren. Wenn der Unterricht vorbei ist, stellt

der/die Lehrende eine ausführliche Ausarbeitung ins Netz, damit jeder sich zu

beliebigen Zeitpunkten mit dem Filmausschnitt weiterbeschäftigen kann. Außerdem

stellt das Internet-Paket auch eine gute Basis für Wiederholungen dar, die von den

StudentInnen vor einer Prüfung als sehr brauchbar angesehen wird.

Um dieses Prozedere nicht nur theoretisch abzuhandeln, führt Ralph Llewellyn als

Beispiel an einem Filmausschnitt von Armageddon die konkreten Arbeitsschritte aus.

Zunächst wird den StudentInnen die Szene präsentiert, in welcher die NASA die

Flugroute der beiden Shuttles und den Sprengplan für Dotty erstellt. Inkludiert in

diese Szene ist, wie man ja mittlerweile schon aus einer der ersten Seiten dieser

Arbeit weiß, die Beschreibung und Abhandlung der Nullbarriere. Dieses Filmsegment

kann nun ausnahmsweise mehrmals klassenintern aufbereitet werden. Zunächst

passt die Passage wunderbar zur Headline „Impuls“, in einer weiteren Bearbeitung

findet dieselbe Szene Anwendung in Form von „Energie“; auch „Ablenkung der

beiden Asteroidenhälften“ ließe sich damit behandeln – zwei von diesen Kapiteln sind

auch schon in meiner subjektiven Fehleranalyse eingehender erläutert worden. Ein

zweiter kurzer Auszug aus dem Film kann mit der Einschlagsszene auf New York

gewählt werden, bei der ursprüngliche Bestandteile des Asteroidengürtels unter allen

(nicht-)möglichen Winkeln die Millionenstadt kurz und klein schlagen. Mit dieser

Passage kann auf die Headline „Asteroiden“ und auch auf die Frage nach deren

Massenberechnungen eingegangen werden. Insgesamt tauchen also vier

verschiedene Topics auf, von denen die Art der Abhandlung chronologisch näher

erklärt wird.

i. Impuls

Nachdem der Asteroid durch Sprengung der Atombombe in zwei gleich große Teile

aufgespalten worden ist (was natürlich nur einer Annahme entsprechen kann),

betrachtet man die Bewegung der beiden Brocken nach der Detonation. Zur

Vereinfachung nimmt man weiters an, die Bewegung des Asteroiden vor der

Sprengung entsprach einer Translation in x-Richtung. Demnach hatte Dotty auch

einen Impuls in dieselbe Richtung, schließlich setzt sich dieser aus dem Produkt von

Masse und dem Geschwindigkeitsvektor zusammen. Wenn durch die hervorgerufene

Detonation tatsächlich eine leicht modifizierte Bewegungsrichtung der beiden

Asteroidenhälften hervorgerufen werden kann, damit die Erde tatsächlich unschädlich

bleibt, so muss auch eine Geschwindigkeit in einer auf die x-Achse normal stehenden

y-Richtung erfolgen, womit man gleichzeitig auch wieder einen Impuls in

besprochener Richtung hätte. Die Bewegung der beiden Brocken in Richtung Erde

hin erfolgt natürlich mit gleicher Geschwindigkeit wie Dotty vor der Sprengung

aufwies. Aber da beide Bruchstücke danach auch eine auf die 36.200 km/h von Dotty

normal stehende Geschwindigkeit aufweisen, muss auf folgenden Aspekt aufgepasst

werden: Einer der beiden Brocken bewegt sich nach der Sprengung in die positive y-

Richtung, währenddessen sich der andere Koloss in negativer y-Richtung fortpflanzt.

Betrachtet man nun den Gesamtimpuls in einer auf die x-Achse normal stehenden

Richtung, so treten zwar zwei Beiträge auf, die beachtet werden müssen. Jedoch

heben diese beiden sich aufgrund des unterschiedlichen Vorzeichens auf (funktioniert

natürlich nur, wenn wie im Film die beiden Segmente tatsächlich die gleiche Masse

haben!) und somit braucht dieser Wert für den Gesamtimpuls nach der Detonation

nicht weiter berücksichtigt werden. Also reicht es vollkommen aus, weiterhin nur die

x-Achse in die Überlegungen einzubeziehen. Dass aber dieser Impuls derselbe ist wie

vor der Sprengung, ist klar. Also hat man ein wunderschönes Beispiel zur Anwendung

eines Beispieles für den Impulserhaltungssatz gefunden.

ii. Masse von Asteroiden

Um die Masse des Asteroiden Dotty zu bestimmen, legt Ralph Llewellyn aufs Neue

einen quantitativen Plan vor. Dabei beginnt er das Problem mittels Abschätzungen

„handlich“ zu machen, damit es für den späteren Gebrauch mathematisch einsetzbar

wird.

In Armageddon kann man mehrfach hören, dass Dotty Texasgröße erreicht. Nun

kann aber in jedem Atlas nachschlagen werden, dass die Fläche dieses

US-Bundesstaates 691.027 Quadratkilometer misst. Wäre Texas quadratisch,

entspräche dies einer Seitenlänge von 831,3 km. Die tatsächlichen Ausmaße jedoch

streuen ein wenig von obigem Mittelwert. So ist die größte Ausdehnung in

Ost-West-Richtung etwa 1.244 km, in Nord-Süd-Richtung circa 1.289 km. Dieses

Statement macht man sich am leichtesten klar, wenn man beachtet, dass

Bundesstaaten selten gerade Linien als Grenzen haben. Und durch die vielen

Einbuchtungen, die für die Flächenberechnung wieder abgezogen werden müssen,

kann es schon mal vorkommen, dass die Erstreckungen deutlich über dem eigentlich

im Idealfall quadratischen Pendant entsprechen. Um aber unsere weiteren

Betrachtungen etwas zu vereinfachen, nehmen wir als Zahlenwert im Folgenden

trotzdem die 831,3 km als Maß zu Hilfe.

Schon im ersten Unterkapitel meiner Arbeit führte ich Zahlen an, die belegen, dass es

nur einen einzigen Asteroiden (Ceres) gibt, der tatsächlich eine solch gewaltige

Dimension annimmt. Würde man nun alle bekannten Asteroiden, die sich im

Asteroidengürtel aufhalten, zu einem großen Planetoiden „verschmelzen“, dann hätte

unser neuer Koloss auch nur einen Durchmesser von etwa 1.500 Kilometer und die

Masse würde nicht über einem Zehntel jener des Erdmondes liegen. Somit hätte man

im Grunde ohne auch nur eine einzige Formel angerührt zu haben trotzdem

felsenfest belegt, dass die Existenz eines so großen „Monstrums“ aus dem

Planetoidengürtel reine Utopie sein muss. Bereiten wir jedoch dem Regisseur von

Armageddon eine Freude, und beziehen diesen Brocken, obwohl es ihn nicht geben

kann, in die weiteren Arbeitsschritte ein.

Asteroiden können entweder kubisch oder sphärisch sein. Im kubischen Fall würde

sich sein Volumen zu 5,7 * 108 km3 ergeben, sphärisch betrachtet wären ziemlich

genau 53% davon der richtige Wert. Große Planetoiden haben typischerweise

sphärische Strukturen. Deshalb wird eher der zweite Wert der behandelten Situation

entsprechen. Zur Sicherheit trifft man aber einen Mittelwert, der dann weiter

verwendet werden kann, z. B. 5 * 108 km3 oder anders ausgedrückt 5 * 1017 m3.

Ebenfalls wohl bekannt ist der Menschheit, dass 15% der Planetoiden aus Silikaten,

wie z. B. steinigem Material, bestehen. 75% können Carbonate als ihr

Hauptbestandteil angeben und lediglich 10% passen in überhaupt kein Schema.

Steinige Asteroiden sollten eine ähnliche Dichte aufweisen, wie Felsen auf der Erde.

Trotzdem haben Wissenschaftler mittels Messungen festgestellt, dass beispielsweise

die Dichte des Planetoiden Ida zwischen 2.200 und 2.900 Kilogramm pro Kubikmeter

schwanken. Asteroid Mathilde dagegen weist gar nur eine Dichte von 1.400 kg/m3

auf. Um die konservative Ader durchzuziehen, kann man ungefähr 2.000 kg/m3 als

Mittelwert annehmen. Um jetzt die Masse von Dotty endgültig zu errechnen, braucht

man diesen Mittelwert nur noch mit den oben „erschätzten“ 5 * 1017 m3

multiplizieren und kriegt als Ergebnis eine Masse von 1021 kg raus. Wie man also

leicht erkennen kann, sind lauter Abschätzungen und Mittelwerte getroffen worden,

und erst ganz zum Schluss hatte man eine einzige leichte Multiplikation zu errechnen.

Trotzdem stimmt dieser Wert wunderbar mit dem Wert überein, der auch von mir

schon vorher in dieser Arbeit festgelegt wurde. Ich erhielt mit meinen Überlegungen

einen Wert von 1,57 * 1021 kg. Also ist die von Ralph Llewellyn vollzogene

Abschätzungsvariante zielführend gewesen.

iii. Energie

Wie man schon öfter gehört hat, wird in Armageddon ein Atomsprengsatz

verwendet, um Dotty in zwei Teile zu sprengen. Die Kraft, die von einer Atombombe

ausgeht, wird üblicherweise in TNT angegeben, auch das ist schon erläutert worden.

So entsprechen einer Tonne TNT genau 4,2 * 109 Joule. Da für dieses Fachgebiet

eine Tonne ausnahmsweise mal eine sehr kleine Einheit darstellt, werden auch oft

Kilo- und Megatonnen verwendet, um nicht noch größere Zahlen zu erhalten. Um ein

gewisses „Gefühl“ für diese Einheiten zu entwickeln, führt Ralph Llewellyn an, dass

beispielsweise die Atombombe von Hiroshima im Jahre 1945 äquivalent zu zwölf

Kilotonnen TNT oder 5 * 1013 Joule war. Modernere Bomben hingegen wären

äquivalent zu 20 Megatonnen TNT. Dies würde sogar schon 1.667 Bomben

entsprechen, wie sie im Zweiten Weltkrieg eingesetzt wurden. Ebenfalls wird noch

erwähnt, dass die Länder, die solche Waffen besitzen, momentan nicht danach

trachten, die Atombomben noch stärker zu machen, sondern dass es üblicher ist, die

Größe einer solchen zu reduzieren.

iv. Ablenkung der beiden Asteroidenhälften

Die Bombe, die in Armageddon Verwendung findet, ist von der Größenordnung, die

einem 100.000-fachen Äquivalent entspricht, welches in Hiroshima Anwendung

gefunden hat. Ohne auch nur einen Kommentar über die Richtigkeit des

Zahlenwertes abzugeben, kann man gerade diesen Wert in die weitere

Vorgehensweise einbauen und so dem Regisseur wohl einen weiteren Gefallen

machen. Eine solche Bombe würde bei der Detonation einen Energiewert von

5 * 1018 Joule freisetzen. Ein Teil davon würde die Aufspaltung von Dotty in zwei

Teile bewirken.

Um nicht kleinlich zu wirken, kann gleich die nächste Vereinfachung getroffen

werden: Die Energie sollte nur in kinetischer Form auftreten und genau zu gleichen

Teilen auf die beiden Bruchstücke aufgeteilt werden. Jedes Fragment erfährt also

2,5 * 1018 Joule an kinetischer Energie, welche stets normal auf die ursprüngliche

Bewegungsrichtung von Dotty wirken sollte. Früher wurde bereits festgelegt, dass

diese normale Richtung durch die y-Koordinate gekennzeichnet wird. Eine letzte

Annäherung für das Vorhaben besteht darin, dass die gesamte kinetische Energie

lediglich in y-Richtung wirkt. Somit hätte man alle erforderlichen Abschätzungen zu

unserem Nutzen zurechtgelegt und weiter geht es mit einer kurzen Rechnung.

Wie man weiß, ist die kinetische Energie als Formel ausgedrückt: Ekin = m v2/2.

Daraus lässt sich nun mit einer Formelumformung die Geschwindigkeit der beiden

Bruchstücke errechnen. Als Ergebnis kommt v = 0,07 m/s heraus. Mit Worten

ausgedrückt bedeutet das, dass beide Segmente sich pro Sekunde um sieben

Zentimeter vom ursprünglichen Kurs wegbewegen würden. Rechnet man diese

sieben Sekunden hoch, die die beiden Bruchstücke bis zum Aufprall auf der Erde

brauchen würden, so kriegt man einen Wert von 504 Meter oder 0,5 Kilometer als

Ergebnis! Nur zum Vergleich: Der Erdradius beispielsweise beträgt 6.370.000 Meter.

Aber im Film kann man doch erfahren, dass die beiden Hälften von Dotty die Erde

um satte 100.000 Kilometer verfehlen. Also kann man ganz leicht erkennen, dass

hier wohl einiges nicht zusammen passen kann. Nicht inkludiert dabei ist noch die

Tatsache, dass wir zuhauf Vereinfachungen getroffen haben, sodass der

ursprüngliche Fehler noch viel größer wäre.

Abschließend zu dem am Beispiel von Armageddon durchgeführten Prozedere gibt

Ralph Llewellyn noch an, dass er damit glaubt, die StudentInnen auf eine Bahn

bringen zu können, wo sie sich selbstständig mit kritischen Hinterfragungen zum

Thema beschäftigen können. Durch „wissenschaftliche Vereinfachungen“ könnten die

StudentInnen lernen, auch mit Themengebieten umzugehen, die nur auf den ersten

Blick nichts mit Physik zu tun hätten.

Ein wichtiger Punkt fehlt noch in der Betrachtung von Ralph Llewellyn, nämlich: Wie

haben die StundentInnen den videounterstützten Unterricht aufgenommen? Allein

die Tatsache, dass die StudentInnen großteils enthusiastisch zu Werke gingen, ist auf

alle Fälle ein wichtiger Pluspunkt. Aber Herr Llewellyn mahnt trotzdem zur Vorsicht,

da ein begeistertes Publikum noch lange kein Qualitätsstandard wäre. Genau aus

diesem Grunde sind Feedback-Fragen erstellt worden, die nach Abhaltung und Arbeit

mit der Videosequenz computerunterstützt beantwortet wurden. Vier Beispielfragen

werden in dem Artikel auch zahlenunterstützt offen gelegt:

1) Die Filme sind eine gute Möglichkeit, um eine breite Fläche an

wissenschaftlichen Ideen zu vermitteln.

2) Die Topics aus den Filmen waren für eine physikalische Analyse sehr

interessant.

3) Der Instruktor bzw. die Instruktorin sollte diese Art des Kurses öfter einsetzen,

da sie interessanter ist als eine „standardisierte“ physikalische Unterrichtseinheit.

4) Ich werde meinen FreundInnenen berichten, dass sie sich auch einmal mit so

etwas beschäftigen sollen.

Die Auswertungskriterien sahen folgendermaßen aus: Es waren stets vier

Antwortmöglichkeiten gegeben und die StudentInnen brauchten nur noch ein Kreuz

an der für sie geeignetsten Stelle machen. Die Antwortmöglichkeiten waren: strikt

bejahend, bejahend, eher nicht und niemals. Die Auswertung der Fragen sah in

Zahlen folgendermaßen aus:

Frage 1: strikt bejahend 38,16%

bejahend 52,63%

eher nicht 5,26%

niemals 3,95%

Frage 2: strikt bejahend 28,95%

bejahend 60,52%

eher nicht 9,21%

niemals 1,32%

Frage 3: strikt bejahend 77,92%

bejahend 10,39%

eher nicht 9,09%

niemals 2,6%

Frage 4: strikt bejahend 66,24%

bejahend 27,27%

eher nicht 5,19%

niemals 1,3%

Ohne viel weiteres Zutun kann jeder ganz leicht erkennen, dass diese Form des

Unterrichtes sehr beliebt gewesen ist. Aber wie schon erwähnt, um diese These auch

noch hieb- und stichfest werden zu lassen, brauchen wir ein weiteres

Qualitätsmerkmal.

Hierfür wurde bei Ralph Llewellyn ein Physikkurs untersucht, der analog in zwei

Klassen abgehalten wurde, wobei zunächst ein „normaler“ Unterricht in der ersten

Klasse stattfand und ein Jahr später die Methode mittels Videounterstützung für die

nächste Klasse gewählt wurde. Noch zu erwähnen ist, dass nach Möglichkeit die

Rahmenbedingungen für alle gleich gehalten wurden. Die Klassen waren gleich groß,

wurden im gleichen Raum mit Physik konfrontiert, hatten dasselbe Hilfsmaterial zur

Verfügung, verwendeten die gleichen Bücher, wurden vom selben Instruktor

unterrichtet, bekamen die gleichen Tests und noch vieles mehr. Doch diesmal wurde

nicht nach den persönlichen Eindrücken gefragt, sondern als Beurteilungskriterium

dienten diesmal vier Tests, die während dem Semester abgehalten wurden. Am

besten ist es, ich übernehme diese Daten über die Resultate gleich direkt aus dem

Artikel von Ralph Llewellyn:

2001: Traditioneller Physikunterricht, 295 StudentInnen

Test 1 Test 2 Test 3 Test 4

Durchschnitt 49,34 65,33 58,15 59,44

Standardabweichung 13,22 16,09 15,88 11,67

2002: Videounterstützter Unterricht, 292 StudentInnen

Test 1 Test 2 Test 3 Test 4

Durchschnitt 74,92 67,68 75,68 72,82

Standardabweichung 14,36 16,92 14,08 12,84

Zu erwähnen ist hier noch, dass die maximale Punkteanzahl für jeden Test bei 100

lag. Unschwer erkennt man, dass auch das betrachtete Qualitätsmerkmal ganz klar

zu Gunsten von Hollywood-Filmen ausschlägt. Es hatten also tatsächlich die 292

StudentInnen aus dem Jahre 2002 mehr in Physik gelernt als die 295

VorgängerInnen ein Jahr zuvor.

Es muss doch ein schönes Gefühl sein, Physik zu unterrichten, wobei die Interessen

der Studierenden getroffen werden und außerdem noch ein besseres Ergebnis zu

Buche steht als bei einem herkömmlichen Unterricht. Also, liebe PhysiklehrerInnen,

worauf wartet ihr noch? Ab in den nächsten Videoladen...

VI. Literatur- und Quellenverzeichnis

Verwendete Bücher und Zeitschriften (Autoren in alphabetischer Reihenfolge):

[1] APEL, Uwe: Sinn und Zweck der Raumfahrt, Astronomie und Raumfahrt 5/1999,

S. 17 - 19

[2] BUFFET, Philippe; LEBARON, Marcel: Spaceflight – How it works and the benefits it brings,

Les editions Ronald Hirle, Strasbourg 1999

[3] DAMBECK, Thorsten: Der Neu-Schwanstein, Bild der Wissenschaft 1/2004, S. 57 - 61

[4] DENNIS, Chandler M., Jr.: Hollywood Physics: Mechanics, Fidget Publications 2001

[5] DENNIS, Chandler M., Jr.: Start Using “Hollywood Physics” in your Classroom, Physics

Teacher Vol. 40, Oktober 2002, Seite 40 ff.

[6] GRÜN, Karl: Feuer an Bord, Star Observer 6/2001, S. 74 - 77

[7] GRÜN, Karl: Räder im Weltraum, Star Observer 10/2000, S. 84 - 87

[8] KRAUSS, Lawrence M.: Die Physik von Star Trek, Wilhelm Heyne Verlag, München, 1995

[9] LUSTIG, Günther: Das Planetensystem, Skriptum zur Vorlesung, Sommersemester 2001

[10] NEUKUM, Gerhard; HOFFMANN, Harald: Raumfahrt für die Planetenforschung, Astronomie

und Raumfahrt 5/1999, S. 10 - 14

[11] OBERHUMMER, Heinz: Maßarbeit in unserem Universum, Physik in unserer Zeit 3/2002,

S. 106 - 112

[12] V. PUTTKAMER, Jesco: Raumfahrt: Aufbruch zu neuen Ufern, Astronomie und Raumfahrt

2/2001, S. 4 - 8

[13] THALLER, Sigrid: Hochsprung auf dem Mond, Physik in unserer Zeit 2/2003, S. 87 - 89

[14] VAAS, Rüdiger: Bomben aus dem All, Bild der Wissenschaft 1/2004, S. 50 - 56

[15] VAAS, Rüdiger: Der Tod kam aus dem All, Franckh-Kosmos Verlag, Stuttgart 1995

[16] VAAS, Rüdiger: Ein harter Schlag – Astro-Logik im Kino, Perry Rhodan Journal Nr.9,

1. Auflage Nr. 1946, Dezember 1998, S. 2 - 8

[17] VAAS, Rüdiger: Tödliches Finale, Bild der Wissenschaft 9/1998, S. 54 - 69

[18] WEYMAYR, Christian: Der Mensch im All, Star Observer 10/1998, S. 42 - 52

[19] ZIMMER, Harro: Vierzig Jahre bemannte Raumfahrt, Astronomie und Raumfahrt 2/2001,

S. 9 - 13

[20] ZIMMER, Harro; MARFELD, A.F.: Weltraumfahrt, Safari Verlag, Berlin 1978

Verwendete Internetadressen (Stand: 11. Mai 2004):

[21] http://arxiv.org/abs/physics/0303005 (Ralph LLewellyn)

[22] http://arxiv.org/abs/physics/0404078 (Costas Efthimiou)

[23] http://www.raumfahrer.net/raumfahrt/spaceshuttle/

[24] http://www.bernd-leitenberger.de/raumfahrt.html

[25] http://lexikon.astronomie.info

[26] http://www.jpl.nasa.gov/

[27] http://www.globaldefence.net/deutsch/spezial/kern.htm

[28] http://www.dangl.at/mir.htm

[29] http://members.surfeu.at/wpatzl/schule/mir.htm

[30] http://www.space-weltraum.de

[31] http://de.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle

[32] http://astronomie-sonnensystem.de/shuttle.htm

[33] http://www.blue-cosmos.de/station/mir/mir.html

[34] http://online.wdr.de/online/news/mir/