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Sonifikation - Das Weltall hörbar machen

Sonifikation

Ich sitze aktuell an der Überarbeitung des 3. Bandes der Space-Opera, die Ende Januar ins Lektorat geht. Und wie jedes Mal falle ich dabei in das Rabbit-Hole der Recherche. Während ich die Rohfassung schreibe, suche ich mir nur die Info: Ist das, was ich mir vorstelle, möglich? Der Rest mit der genauen Beschreibung und wie ich das in den Text einwebe, kommt später. Dabei bin ich heute auf ein Wort gestoßen, das ich bisher auch noch nicht kannte: Sonifikation.

Alles still da draußen – Ja aber …

Im All ist es still, weil es kein Medium gibt, das Schallwellen übertragen kann. Ganz leer ist der interstellare Raum allerdings nicht, nur ist die Teilchendichte einfach viel zu gering, um die Schwingungen weiterzutragen. Dennoch gibt es Aufnahmen, wie sich Neutronensterne, die Planeten in unserem Sonnensystem und auch die Umgebung schwarzer Löcher anhören. Ich verlinke euch Hier mal ein Video, aber hört euch das nicht vor dem Schlafen an, das klingt teilweise, wie Schreie von Dämonen. Und ich möchte nicht dafür verantwortlich sein, dass ich die Nacht wachliegt.

Wie aber kommen solche Aufnahmen zustande, wenn doch keine Töne durch das All gehen. Die Antwort ist elektromagnetische Strahlung und Sonifikation.

Was ist Sonifikation?

Vereinfacht gesagt, handelt es sich dabei um eine Methode um Daten in Klänge umzuwandeln. Das Beispiel, das sicher die meisten kennen, sind die Rückfahrsensoren im Auto. Je näher man dem Objekt kommt, desto schneller wird der Piepton. In dem Fall wird also Entfernung in hörbare Töne übersetzt.

Um jetzt Planeten, Nebel und auch die kosmische Hintergrundstrahlung für uns Menschen akustisch darzustellen, nutzt man das gesamte elektromagnetische Spektrum. Diese elektromagnetischen Wellen brauchen kein Medium, um transportiert zu werden. Für uns Menschen ist ohne Hilfe von Technik nur ein kleiner Teil dieses ganzen Spektrums wahrnehmbar: das Licht und würde es ein Medium für den Transport brauchen, dann wäre unsere Welt sehr sehr dunkel.

Die aufgefangenen Wellen werden linear angepasst, also höher oder tiefer gemacht, damit wir sie hören können.

Quellen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Sonifikation

Foto von Pawel Czerwinski auf Unsplash

Die Sonne, sie spendet uns Wärme und Licht, sie ist der Motor für alles Leben auf der Erde

Die Sonne

Nüchtern betrachtet ist sie nur einer von vielen ähnlichen Sternen in der Milchstraße. Für unsere Erde ist sie jedoch der Motor allen Lebens. Sie spendet uns Wärme und Licht, die es braucht, um unsere Ökosysteme am Leben zu erhalten, und wir sind in der Lage, aus ihr Energie zu gewinnen. Lange Zeit ging man davon aus, dass die Erde im Mittelpunkt unseres Systems stand. Das änderte sich erst mit Nikolaus Kopernikus. 1543, kurz vor seinem Tod, veröffentlichte er die Theorie des heliozentrischen Weltbildes mit der Sonne im Mittelpunkt.

Bestätigt wurde dies dann von Johannes Kepler. Auf ihn und sein Leben werde ich in einem anderen Blogpost einmal genauer eingehen, dies würde hier den Rahmen sprengen.

Allgemeines über die Sonne

Am Äquator misst die Sonne 1,4 Millionen Kilometer, das entspricht etwa 109 Erden nebeneinander.

Die Entfernung zur Erde beträgt 150 Millionen Kilometer, die entspricht einer AE (Astronomische Einheit). Für diesen Weg braucht das Licht der Sonne ca. acht Minuten. Würde man also die Sonne „ausschalten“, bekämen wir das gar nicht sofort mit.

Die Sonne besteht aus 92 % Wasserstoff und 7,8 % Helium. Die restlichen Anteile sind unter anderem Sauerstoff und Kohlenstoff.

Sie ist das massereichste Objekt in unserem Sonnensystem. Auf die Sonne alleine entfallen ganze 99,8 %. Zum Vergleich: Der Jupiter hat als größter Planet nur 0,15 % der gesamten Masse.

Aufbau der Sonne

Wie auch die Erde hat die Sonne einen schalenförmigen Aufbau.

Im Kern herrscht ein Druck von 200 Milliarden Bar. Zur Veranschaulichung: In einem Autoreifen haben wir etwa 2,3 bar (je nach Beladung und Fahrzeug). Gleichzeitig herrschen im Kern der Sonne Temperaturen von 15 Millionen Grad. Bei diesen Temperaturen ist Wasserstoff nicht mehr gasförmig, sondern wird zu Plasma. Plasma beschreibt einen Zustand, bei dem das Atom in seinen Kern und seine Hülle zerlegt wird und es so zu freien Elektronen kommt. Dieses Plasma macht die Kernfusion in der Sonne erst möglich. (Auch dazu kommt noch ein eigener Blogpost.)

Innere Atmosphäre: Sie besteht aus der Strahlungszone, die um den Kern herum liegt und die Energie aus dem Kern an die nächste Zone weiterleitet. Da die Teilchen auf ihrem Weg immer wieder miteinander kollidieren, kann dieser Weg mehrere hunderttausend Jahre dauern. Was für einen Menschen nach viel Zeit klingt, ist im kosmischen Maßstab ein Wimpernschlag.

Anschließend wandert unser Teilchen in die Konvektionszone. Die Energie, die das Teilchen mitbringt, wird auf eine Masse übertragen, die sich weiter erhitzt und zur Oberfläche steigt. Die Energie wird dann als Wärme abgegeben und die Masse kühlt sich ab. Anschließend sinkt sie wieder in Richtung der Strahlungszone, wo sie erneut erhitzt und mit Energie aufgeladen wird.

Photosphäre: Das ist der Teil der Sonne, den wir sehen können. Von hier aus strahlt das Licht der Sonne ins Weltall. Außerdem kommt es hier zu einem Übergang von Plasma zu Gas.

Chromosphäre: Dabei handelt es sich um eine Gashülle um die Sonne, die einen Teil der abgestrahlten Energie wieder resorbiert. Sie ist nur während einer totalen Sonnenfinsternis sichtbar.

Korona: Die Korona, in der die Sonnenwinde entstehen, sind geladene Teilchen, die auf der Erde zu Nordlichtern führen, wenn sie auf unsere Atmosphäre treffen. Auch sie ist nur während einer totalen Sonnenfinsternis zu sehen.

Erforschung:

Die Sonne kann von der Erde aus mit speziellen Teleskopen beobachtet werden. Bitte schaut niemals mit bloßen Augen in die Sonne oder durch ein handelsübliches Teleskop! Ihr lauft damit Gefahr, zu erblinden oder eure Augen stark zu schädigen.

Derzeit wird die Sonne von mehreren Sonden beobachtet. Einfach ist das jedoch nicht. Sie müssen der Strahlung und den Temperaturen der Sonne standhalten können.

Aktiv sind im Moment die:

  • Solar and Heliospheric Observatory, ein Gemeinschaftsprojekt der ESA und der NASA. Sie ist bereits seit 1995 im All und ihre Mission endet 2025. Ihre Arbeit wird das Solar Dynamics Observatory übernehmen. Ebenso wie die Aditya-L1 der indischen Weltraumagentur.
  • STEREO, ursprünglich zwei Sonden der NASA, allerdings ist eine der beiden seit 2016 außer Betrieb, nachdem der Kontakt abgebrochen und nicht wiederhergestellt werden konnte.
  • Parker Solar Probe, eine Sonde der NASA zur Erforschung der äußeren Sonnenschichten und der Korona. Ihre Mission soll 2025 enden, dann entscheidet sich, ob sie eine weitere Mission übernehmen wird.
  • Solar Orbiter, ein Projekt der ESA, das aber auch von der NASA mitbetrieben wird.

Jetzt kann man sich natürlich fragen, warum man so viel Geld in die Erforschung der Sonne steckt, und die Antwort ist neben der Neugierde der Menschen eine ganz simple: Wenn ein Sonnensturm auf die Erde trifft, kann das massive Folgen für unsere Stromversorgung haben. Das ganze System, Satelliten und damit auch GPS können ausfallen. Ebenso wie das Internet. Und ihr könnt euch sicher vorstellen, was passieren würde, sollte dieser Fall eintreffen. Auf der Erde läuft dann nichts mehr.

Damit solche Katastrophen nicht eintreffen, möchte man natürlich Vorkehrungen treffen, und das geht nur, wenn man auch weiß, wann es passieren könnte.

Interessante Fakten:

  • Da die Sonne kein starrer Ball wie die Erde ist, dreht sie sich am Äquator schneller als an ihren Polen. Dies geschieht, weil nur ihre äußere Hülle aus Gas besteht und die Schichten darunter lassen sich wie ein zäher Brei beschreiben.

Abschließende Worte

Ich hätte diesen Artikel noch viel länger machen können. Etwa die Entstehung der Sonne oder die Sonnenwinde genauer erklären. Aber dann wäre es viel zu lang geworden. Ich habe eine Liste mit allen Themen, über die ich noch schreiben möchte, und sie wird stetig länger. Das Material geht mir also nicht aus. Wünsche nehme ich gerne in den Kommentaren entgegen.

Quellen:

https://www.planet-wissen.de/natur/weltall/sonne/index.html

https://www.astronomie.de/das-sonnensystem/die-sonne/basiswissen/innerer-aufbau-der-sonne

https://www.astronomie.de/das-sonnensystem/die-sonne

https://www.dlr.de/de/next/raumfahrt/sonnensystem/interessantes-und-wissenswertes-uber-die-sonne

Foto von NASA auf Unsplash

Aktueller Stand Band 2

Es war jetzt eine Zeit sehr ruhig hier. Die Sommerferien bringen meinen Autorenalltag jedes Mal durcheinander. Dafür ist hinter den Kulissen einiges passiert und ich kann euch heute den aktuellen Stand von Band 2 teilen.

Meine Lektorin hat mir das Skript zurückgeschickt und wie immer kam da wieder der übliche Adrenalinschub. Kennt ihr das noch, wenn ihr eine Klassenarbeit zurückbekommen habt und das Heft aufgeschlagen habt, um die Note zu sehen? Sagt mir bitte, dass das nicht nur mir immer so gegangen ist. Ich scrolle dann immer einmal ganz schnell durch, damit ich sehen kann, wie der allgemeine Eindruck ist. Es war weniger, als ich erwartet habe.

Die Bearbeitung habe ich heute (29.8.) beendet. Ich werde es jetzt noch einmal durchlesen und dann ist der Text abgeschlossen.

Was auf Hinweis meiner Lektorin ab Band 2 hinzukommt und auch im ersten Band nachträglich ergänzt wird: ein Personenverzeichnis. Dies findet ihr dann immer am Anfang des Buches und einen zusätzlichen Link / QR-Code, der zu einem ausführlichen „Was bisher geschah“ führt. Ich werde zwar immer zu Beginn eines neuen Bandes einen Logbucheintrag setzen, um euch wieder in die Geschichte einzuführen, aber so wird es auch möglich, mitten in die Serie einzusteigen.

Wann erscheint Band 2?

Ich werde es Anfang Oktober zur Vorbestellung freigeben, das Erscheinungsdatum wird Anfang November sein. Derzeit fehlen mir noch der Klappentext (mein Endgegner) und das Cover. Der Titel steht bereits fest, wird aber noch nicht verraten.

Was ich bis dahin plane: noch mehr Infos und, wenn ich es zeitlich schaffe, wird es eine Kurzgeschichte geben, die ihr hier auf der Website kostenlos herunterladen könnt.

Schreibt mir doch mal, was euch besonders interessieren würde.

Generationenschiff? Die Antwort auf lange Reisen im All?

Generationenschiffe – Eine Theorie

Im Weltraum werden Entfernungen in Lichtjahren gemessen, also der Strecke, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. Umgerechnet sind das 9,46 Billionen Kilometer, das werde ich jetzt mal nicht in den typischen Vergleich mit einem Fußballfeld setzen. Der nächste Stern ist vier Lichtjahre von uns entfernt. Dabei handelt es sich um Alpha Centauri, ein Doppelsternsystem. Man bräuchte also mit Lichtgeschwindigkeit vier Jahre.

Die Sterne Gliese 887 und 82 G. Eridani, die in meiner Space-Opera beide eine Rolle spielen, sind 11 bzw. 20 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Um solche Distanzen zu überwinden, oder auch, wenn wir die Erde irgendwann verlassen müssen – entweder weil wir sie an den endgültigen ökologischen Kollaps gebracht haben oder weil die Sonne sich eines Tages in einen roten Riesen verwandeln wird –, kommt gerne das Generationenschiff ins Gespräch.

Was ist ein Generationenschiff?

Mit unserer derzeitigen Technologie bräuchten wir bis Alpha Centauri 40 000 Jahre. Dort ist aber kein Planet, auf dem Leben möglich wäre. Also wäre man noch länger unterwegs. Wenn wir jetzt nicht gerade ein Schiff haben, das sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, würde also die Spanne eines Menschenlebens nicht ausreichen. Und hier kommt die Idee des Generationenschiffes ins Spiel.

Ein Raumschiff, das groß genug ist, um eine ausreichende Anzahl von Menschen zu beherbergen, damit ein stabiler Genpool erhalten werden kann. Warum ich den Genpool anspreche? Die Habsburger Dynastie zeigt sehr eindrücklich, was auf Dauer passiert, wenn immer wieder in die Verwandtschaft eingeheiratet wird.

Voraussetzung an die Menschen auf den Generationenschiffen

Die Grundvoraussetzung ist, dass die Menschen für eine solche Unternehmung körperlich und geistig fit sind. Um tickende Zeitbomben in der Genetik auszuschließen, müsste man zuvor genaue Untersuchungen machen. Aber auch psychische Befunde und ein Charaktertest müssten erhoben werden. Wenn ein Generationenschiff einmal losgeflogen ist, dann gibt es kein Zurück mehr und einfach aussteigen geht auch nicht.

Versorgung mit dem Lebenswichtigsten

Da man nicht endlos Vorräte mitnehmen kann, wäre die Besatzung darauf angewiesen, alles selbst anzupflanzen oder in anderer Form künstlich zu produzieren. Wasser und die Atmosphäre in dem Schiff müssten ständig wiederaufbereitet werden. Und ja, das würde auch bedeuten, Urin würde wieder zu Trinkwasser gemacht werden. Möglich ist es auch heute schon.

Ethische und moralische Bedenken

Sagen wir es knallhart. Du willst keine Kinder bekommen? Ist nicht, du bist verpflichtet, da deine Gene nicht aus dem Pool verschwinden. Freie Partnerwahl? Klar, aber ob du mit dieser Person Kinder bekommen darfst, das bestimmen die Gene, die du in dir trägst. Kleines Beispiel von der Erde: Auf Island gibt es eine App, bei der man bei einem Date erst einmal nachsehen kann, wie nah man denn miteinander verwandt ist. Auf der Insel leben über 300 000 Einwohner.

Sicher geht das noch in der 1. Generation, aber was kommt für alle folgenden?

Und was ist mit den Kindern? Streng genommen müsste man auch bei denen ihr genetisches Profil auswerten. Es gibt schließlich einige Mutationen, bei denen man nur Überträger ist und die Auswirkungen erst in den folgenden Generationen auftreten. Zum Beispiel Hämophilie, auch als Bluterkrankheit bekannt, tritt hauptsächlich bei Männern auf, aber Frauen können Träger sein. Wann würde man diese Auswertung machen? Schon im Uterus und bei Auffälligkeiten? Das lasse ich jetzt mal im Raum stehen.

Was ist mit anderen Dingen, die auf den ersten Blick vielleicht nicht so brutal klingen? Freie Berufswahl? Kritisch. Das Schiff muss gewartet und instand gehalten werden. Es gibt Aufgaben, die erledigt werden müssen, und dazu braucht es eben Fachleute. Sicher kann man ein bisschen variieren. Jemand, der Pflanzen liebt und ein Händchen für sie hat, den würde man wohl kaum in den Maschinenraum stecken.

Massive psychische Belastung auf einem Generationenschiff

Denke wir mal zurück an 2020. Zwei Wochen Quarantäne bei dem Verdacht auf Covid, auch wenn man am Ende nicht betroffen war. Aus der Wohnung gehen war nicht.  Weggehen war auch nicht. Es war ja alles geschlossen, und für einige war es auch mit Haus und eigenem Garten schon eine Probe.

In einem Generationenschiff wäre das für immer. Ich sehe noch nicht einmal das Problem, dass man nicht an die frische Luft kann. Das wird sicher für die erste Generation hart sein, die noch Wälder kennt, aber das erledigt sich mit dem Fortschreiten der Zeit.

Was ich eher als Problem sehe: Wir Menschen sind Jäger und Sammler und vor allem waren wir in der Steinzeit Nomaden. Ich denke nicht, dass wir dafür gemacht sind, auf Dauer auf eine bestimmte Fläche beschränkt zu sein.

Ansonsten kennen wir natürlich alle die Geschichten von Meuterei auf Schiffen.

Die Frage führt noch weiter

Das hört sich natürlich alles sehr negativ an, aber ich denke, es kommt auch ein wenig auf die Zeit an, die das Schiff unterwegs ist. Was natürlich auch ein Rolle spielt, ist die Anpassungsfähigkeit der Menschen. Wenn man eine Situation nicht anders kennt, in dem Fall eine freie Partnerwahl z.B., dann nimmt man sie hin.

Man könnte sicher noch sehr viel mehr zu den Bedenken zu einem Generationenschiff schreiben. Abschließend würde ich aber sagen, dass von den Menschen auf einem solchen Schiff eine enorme Disziplin abverlangt werden muss und sie sich bei dem Abflug ganz klar machen: Es gibt kein Zurück.

Foto von Vipul Kumar auf Unsplash