Das Sonnensystem: Was ist das? Eine Definition

Das Sonnensystem ist die Menge der Sterne, die dem Gravitationsfeld der Sonne unterliegen (allein unser Stern macht 99,8 % der Gesamtmasse des Sonnensystems aus!). Das Sonnensystem entwickelt sich in einem der Arme unserer Spiralgalaxie, der Milchstraße, etwa 26.000 Lichtjahre von ihrem Zentrum entfernt. Nach den Definitionen der Internationalen Astronomischen Union umfasst unser Sonnensystem u.a.:

• Acht Planeten – und ihre natürlichen Satelliten; es sind mehr als 175 bekannt – das sind Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun, in der Reihenfolge ihrer Entfernung von der Sonne. Die ersten vier werden als tellurische Planeten bezeichnet, die letzten vier als Gasplaneten.
• Zwergplaneten wie Pluto oder Ceres.
• Mehrere hunderttausend Asteroiden, die hauptsächlich aus Gestein und metallischen Mineralien bestehen. Ihre Größe ist extrem variabel, von mehreren hundert Kilometern bis hin zu
• Staubkörnern. Sie befinden sich meist im Asteroiden-Hauptgürtel, der sich zwischen Mars und Jupiter befindet.
• Tausende von Kometen, die aus Staub und flüchtigem Eis bestehen.
• Unzählige kleine Eiskörper wie die Zentauren — die zwischen Jupiter und Neptun kreisen — oder die transneptunischen Objekte im fernen Kuipergürtel.

Sonnensystem: Eine Welt voller Überraschungen

Jenseits des Kuipergürtels befindet sich eine gigantische Ansammlung von Eiskörpern, der Oortsche Wolke. Deren äußere Begrenzung markiert die Grenze des gravitativen Einflusses der Sonne. Astronomen schätzen, dass er irgendwo zwischen 1,6 und 2 Lichtjahren – zwischen 101.186 und 126.482 Astronomischen Einheiten – von unserem Stern entfernt ist! Aber die Heliosphäre – die Blase, die durch die Sonnenwinde entsteht – reicht nicht so weit. Das interstellare Medium unterbricht sie in einer Richtung bei etwa 100 Astronomischen Einheiten, also in etwa 0,002 Lichtjahren.

Beachten Sie, dass das Sonnensystem noch einige Überraschungen für die Astronomen bereithalten kann. Einige Regionen, wie die Zone zwischen Sonne und Merkur, sind noch wenig bekannt. Die Umlaufbahnen mehrerer transneptunischer Objekte deuten darauf hin, dass sich am Rande unseres Sonnensystems, zwischen 500 und 1.200 Astronomischen Einheiten von der Sonne entfernt, ein neunter Planet verstecken könnte, der vielleicht viermal so groß wie die Erde und zehnmal so massiv ist.

Erforschung des Sonnensystems durch die NASA

Die amerikanische Raumfahrtbehörde NASA (National Aeronautics and Space Adminstration) ist weltweit führend in der Weltraum-Erforschung. 1958 gegründet, ist sie insbesondere für ihre Apollo-Missionen berühmt. Am 20. Juli 1969 schickte die NASA die ersten Menschen (Neil Armstrong und Buzz Aldrin) auf dem Mond.

Nach eigener Aussage erforscht NASA “die Erde und ihr Klima, unsere Sonne, unser Sonnensystem und das, was darüber hinaus geht”.

Die NASA ist international die einzige Raumfahrtbehörde, die Missionen ins äußere Sonnensystem schickt.

Voyager 1 und Voyager 2 haben das Sonnensystem verlassen

1977 schichte die NASA zwei Raumsonden auf eine Reise durch das Sonnensystem. Sie gelten als einer der größten Erfolge in der weltweiten Raumfahrt. Voyager 2 passierte 1979 Jupiter, 1981 Saturn, 1986 Uranus und 1989 Neptun. Dadurch wurden z. B. die Neptunringe und neue Neptun-Monde entdeckt.

Voyager 1 erreichte 2012 (also nach 35 Jahren) die Heliosphäre und Voyager 2 im Jahr 2018. Die Heliosphäre (auch Heliopause) wird als die Grenze unseres Sonnensystems bezeichnet. Hier endet der Sonnenwind und es beginnt der interstellare Raum, bestehend aus interstellarem Gas. Die Auswertung der Messdaten (veröffentlicht im Fachblatt “Nature Astronomy”) hat 2019 gezeigt, dass der Übergang von der Heliopause in den interstellaren Raum in kürzester Zeit – von einem Tag auf den anderen – erfolgte.

Die Sonden Voyager 1 und Voyager 2 befinden sich nun außerhalb unseres Sonnensystems. 2025 wird die Mission voraussichtlich enden; zu diesem Zeitpunkt sollen die Batterien erschöpft sein, sodass kein einziges Gerät mehr in Betrieb ist.

Pläne für bemannte Mond- und Mars-Missionen

Artemis-Projekt

Wie die NASA auf ihrer Webseite mitteilt, ist geplant, 2024 die erste Frau und den nächsten Mann auf den Mond zu schicken. Das Programm nennt sich “Artemis”. Das Artemis-Programm (Artemis ist der Name der Mondgöttin aus der griechischen Mythologie und die Zwillingsschwester von Apollon) wurde 2019 initiiert.

Seit 1972 der letzte Mensch (NASA-Astronaut Eugene Cernan) auf der Mondoberfläche war, gab es immer wieder Bestrebungen zum Mond zurückzukehren. Aus Kostengründen wurden sämtliche Pläne allerdings immer wieder verworfen. Die aktuelle Regierung unter Joe Biden führt das von Donald Trump initiierte Projekt Artemis fort. Laut NASA hat die US-Raumfahrtbehörde für 2021 ein Budget von 23,2 Milliarden US-Dollar (ca. 19,5 Milliarden Euro).

Bemannte Mars-Mission

Zusätzlich zur bemannten Mond-Mission plant die NASA eine bemannte Mars-Mission. 2019 erstellte die NASA eine Studie, die einen ersten bemannten Flug zum Mars Ende der 2030er Jahre für möglich hält. Eine Landung ist dabei noch nicht geplant – aber als Zukunfts-Ziel anvisiert.

Neben der NASA haben auch andere Raumfahrtnationen Pläne, bemannte Raumschiffe in die Marsumlaufbahn zu schicken oder sogar auf dem Planeten Mars zu landen. So haben ebenfalls Russland und China eine bemannte Mars-Expedition als Fernziel erklärt. Auch hier wird geschätzt, dass eine Durchführung in den 2030er Jahren erreichbar sei.

Berechnungen zufolge soll allein der Flug zum Mars etwa 250 Tage dauern. Hierzu kommen dann weitere 250 Tage für den Rückflug und die Dauer vom Mars-Aufenthalt an sich. Wie man sich vorstellen kann, stellt dieses Vorhaben die Wissenschaft vor eine Vielzahl von Problemen, insbesondere in Bezug auf den Schutz der Raumfahrer, die sich in ständiger Schwerelosigkeit befinden und schädlichen Strahlen ausgesetzt sein können. Selbst psychologische Faktoren wie “Langeweile” sind bereits in den Katalog der vielen Dinge aufgenommen worden, die berücksichtigt werden müssen. Klar ist, dass eine solche Mission aufgrund der großen Entfernung mit keinerlei Hilfe von der Erde aus rechnen könnte.

Das Sonnensystem auf einem Planetenweg erkunden

In Deutschland, Österreich und der Schweiz gibt es über 100 Planetenwege. Diese speziellen Lehrpfade sind nach dem Modell des Sonnensystems angelegt. Auf Wanderwegen werden auf stark verkleinertem Maßstab die Entfernungen dargestellt. Sonne und Planeten werden maßstabsgetreu in entsprechender Größe und entsprechendem Abstand als Skulptur aufgestellt. Zusätzlich gibt es Schautafeln für weitere Erklärungen.

Beim “planetaren Maßstab” 1:1 Milliarde ist die Sonne 140 cm groß und die Erde 13 mm. Der Wanderweg bis zum äußersten Planeten Neptun ist nach diesem Maßstab 4,5 km von der Sonne entfernt. Bei älteren Planetenwegen, welche (vor 2006) auch Pluto als vollständigen Planeten zählten, ist Pluto 6 km entfernt.

Quellen: 
https://solarsystem.nasa.gov/
https://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6481/10677_read-24080/