Die Meldungen über Raumflüge sind längst zur Routine
geworden. So war es auch beim letzten Flug der Raumfähre "Atlantis"
zur Raumstation "ISS". Die sieben amerikanischen Astronauten mussten die
im Bau befindliche Raumstation ISS ("International Space Station") reparieren.
Batterien wurden ausgetauscht und locker gewordene Bauteile angeschraubt.
Die Raumfähre Atlantis übernahm zudem die Funktion einer Schublokomotive,
um die Raumstation auf eine höhere Umlaufbahn zu heben.
Die Umlaufbahn eines Satelliten kann man mit Hilfe der Schwerkraft erklären.
Wirft man einen Gegenstand in die Luft, so fällt er wegen der Schwerkraft
wieder zur Erde zurück. Je größer die Anfangsgeschwindigkeit
des Wurfgeschosses ist, desto weiter fliegt es. Kanonenkugeln können
bereits viele Kilometer zurücklegen. Nun stelle man sich ein so schnelles
Geschoss vor, dass es nicht mehr herunterfällt und einen unaufhörlichen
freien Fall rund um die Erde erreicht. Die dazu benötigte Geschwindigkeit
nennt man "1. kosmische Geschwindigkeit", sie beträgt für die
Erde 28.000 Kilometer pro Stunde. Diese Geschwindigkeit kann man bekanntlich
mit Raketen erreichen. Hätte die Erde keine Atmosphäre, so könnte
man einen Satelliten in wenigen Tausend Metern Höhe um die Erde fliegen
lassen. Unsere Lufthülle macht dies aber unmöglich, denn die
Reibungskraft in der Luft ist bei dieser Geschwindigkeit sehr groß,
der Flug würde zur heißen Sache werden. Man muss die Erdatmosphäre
also weit hinter sich lassen um eine reibungslose Erdumkreisung machen
zu können. Der erste künstliche Satellit, der russische "Sputnik
1" startete im Oktober 1957 und fiel wegen seiner niedrigen Umlaufbahn
nach einigen Wochen zur Erde zurück und verglühte.
Der neuen Raumstation ISS drohte ein ähnliches Schicksal, das man
mit Hilfe des Gesetzes von Gay-Lussac erklären kann. Joseph Louis
Gay-Lussac war ein französischer Wissenschafter des 19. Jahrhunderts,
der an der Sorbonne und an der École Polytechnique in Paris Chemie
und Physik unterrichtete. Schüler lernen im Physik-Unterricht das
nach Gay-Lussac benannte physikalische Gesetz, und dieses beschreibt den
Zusammenhang zwischen Volumen und Temperatur eines Gases. Das Gesetz besagt
weiter, dass die innere Energie eines Gases von der Temperatur abhängt.
Kurzum: Erwärmt man ein Gas, dann dehnt es sich aus.
Auf Grund der erhöhten Sonnenaktivität und des Treibhauseffekts
hat die Erdatmosphäre mehr Energie erhalten und sich nach oben ausgedehnt.
Aus diesem Grunde musste die Raumstation ISS auf eine höhere Umlaufbahn
gehoben werden.
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Vergessene Ökologie
Rudolf Oeller:
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