Astronomie - Die Flyby-Anomalie
Unglaubliche Fortschritte sind in den letzten Jahrzehnten in der Astronomie erzielt worden. Galt es noch vor dreißig Jahren als unvorstellbar jemals Planeten zu beobachten, die sich um ferne Sonnen drehen, so können wir heute fast wöchentlich der Presse die Entdeckung von Planeten außerhalb unseres Sonnensystemes entnehmen. Erstmals ist es jetzt gelungen, einen Planeten um eine fremde Sonne direkt zu beobachten.
Diese unglaubliche technische Präzision, die dieses “Wunder” überhaupt erst möglich macht, wird nicht zuletzt durch die Computertechnologie erreicht. Diese Präzision ist es aber auch, die in neuester Zeit Erkenntnisse und Gesetzmäßigkeiten in Frage stellt, die die Wissenschaftler bisher für unerschütterlich gehalten haben.
Sogar direkt vor unserer Haustür, in unserem eigenen Sonnensystem, zeigen sich aufgrund neuer Messungen und Berechnungen ungewöhnliche Phänomene, die mit der bisher bekannten Physik nur unzureichend bzw. garnicht erklärt werden können.
Eines dieser Phänomene ist die Flyby-Anomalie.
Ein “Trick” in der Raumfahrt zur Beschleunigung von Sonden und Raumschiffen ist es, diese nahe an Planeten vorbeifliegen zu lassen. Für einen Beobachter auf dem Planeten ändert die Sonde nur ihre Flugbahn. Beobachtet man dieses Manöver aber von der Sonne aus, so ist die Tatsache zu berücksichtigen, dass der Planet sich mit hohem Tempo um die Sonne dreht und damit auch Bewegungsenergie hat.
Je nachdem wie nun die Sonde um den Planeten “herumgewirbelt” wird, überträgt sie Bewegungsenergie auf den Planeten und wird abgebremst und der Planet beschleunigt oder umgekehrt die Sonde beschleunigt und der Planet abgebremst. Aufgrund der riesigen Masse des Planeten, im Vergleich zur kleinen Sonde, wirkt sich diese Geschwindigkeitsänderung bei ihm aber nur unmessbar aus. Die Sonde wird erfährt aber eine riesige Beschleunigung oder Abbremsung, welche präzise vorausberechnet werden kann.
Nach den Newtonschen Bewegungsgesetzen müssen dabei vor und nach dem Vorbeiflug die Summe der Bewegungsenergien der Sonde und des Planeten gleich sein, da keine Energie verloren geht. Bisher ging man davon aus, dass dieses Prinzip völlig verstanden ist und ihm keine Überraschungen mehr innewohnen. Nunmehr wurde aber bei mehreren Vorbeiflügen von Sonden an der Erde festgestellt, dass die Sonden nach dem Erdvorbeiflug schneller sind als berechnet.
Die Geschwindigkeitsabweichung beträgt dabei im Fall der Sonde Rosetta (2005) 1,82 mm/s, im Falle der Sonde Galileo (1990) 3,92 mm/s, im Falle der Sonde Near (1998) sogar 13,46 mm/s.
Übertragen auf die Erde bedeutet diess Ergebnis, dass eine Kugel, die senkrecht in die Höhe geschossen wird, mit einer höheren Geschwindigkeit als beim Abschuss wieder auf dem Boden aufschlägt, was physikalisch aufgrund des Energieerhaltungssatzes unmöglich ist.
Die Wissenschaft hat bisher keine Erklärung für dieses Phänomen. Entweder wurden bei der Berechnung irgendwelche störenden Effekte bisher nicht berücksichtigt, oder aber wir blicken auf ein neues Stück bisher unverstandener Physik.
Es bleibt somit also auch in den nächsten Jahren spannend, die Fortschritte der Wissenschaft zu beobachten, auch wenn es um scheinbar “ausgekaute” Themen geht.
