In diesem Artikel geht es um den Marsianer von Andy Weir, jedoch nicht um das Buch, sondern um den 2015 erschienenen Film „Der Marsianer – Rettet Mark Watney“ und die Frage: Ist der Film physikalisch und biologisch möglich?
Ist eine Marsmission überhaupt möglich?
Um es kurz zu fassen: ja, und die lange Fassung ist: Ja, aber es gab Einfacheres! Die Marsmission ist theoretisch und technisch seit den 70er Jahren möglich. Die NASA war sogar schon sehr nahe an einem Marsprogramm, damals fiel die Entscheidung jedoch für das Space Shuttle. Heutzutage wäre eine Marsmission sogar noch einfacher zu bewältigen, mit den Atomantrieben sogar in nur 25 Tagen. Also ja, diese technische Hürde wäre überwunden.
Der Sturm
Der Grund, dass Mark Watney alleine auf dem Mars bleibt, ist ein gewaltiger Sturm, der die Sendeantenne erfasst, die dann Mark trifft und wegreißt. Aber ist ein Sturm solcher Ausmaße möglich? Erst einmal, der Mars ist bekannt für riesige Stürme, die teilweise den halben Planeten einhüllen können. Stürme auf dem Mars können jedoch maximal nur 100 km/h schnell werden, was einem maximalen Luftwiederstand von 274 Newton entspricht; im Film ist von einem Sturm mit 8600 Newton die Rede, was also ein bisschen sehr schnell ist. Dieser Punkt ist also nicht ganz realitätsnah, was dann aber auch eine der wenigen künstlerischen Freiheiten ist, die sich der Film nimmt.
Die Hermes
Die Hermes ist das Schiff, auf dem die Crew den Hin- und Rückflug vom Mars lebt und arbeitet. In ein paar Szenen laufen die Astronauten jedoch durch die Korridore, während sie sich nicht an einem Planten befinden. Ist dies möglich? Aber auch generell: Ist ein so großer Bau im Weltraum für uns machbar? Kommen wir erst einmal zur Schwerkraft; was jetzt erst einmal wichtig zu wissen ist: Wir sprechen nicht über Schwerkraft, die durch Gravitation erzeugt wird, sondern durch von Fliehkraft erzeugte Schwerkraft. Wenn man in einem Kettenkarussell sitzt und es sich anfängt zu drehen, spürt man eine Kraft, die auf jemanden wirkt. Der Teil der Hermes, auf dem Schwerkraft herrscht, dreht sich um ein Zentrum. Durch diese Drehung wird die Schwerkraft erzeugt, da die Menschen quasi an die Wand gedrückt werden. Die Größe des Schiffes ist auch machbar. Dass wir solch große Sachen bauen können, beweist ja zum Beispiel die ISS.
In Interstellar (2014) nimmt uns Christopher Nolan auf eine faszinierende Reise durch unser Universum mit. Eine der interessantesten Szenen ist, als die Crew auf Millers Planeten landet, auf dem 1 Stunde 7 Jahren auf der Erde entspricht, aber ist so etwas überhaupt möglich?
Grundlegende Einführung in die „Allgemeine Relativitätstheorie“ und „Schwarze Löcher“
Um zu verstehen, ob der Planet physikalisch möglich ist, müssen wir uns erst kurz mit der „Allgemeinen Relativitätstheorie“ von Einstein auseinandersetzen. Diese besagt, dass jede Masse die Raumzeit krümmt und somit Gravitation erzeugt, aber auch die Zeit wird in dieser Krümmung verlangsamt. So vergeht die Zeit 20.000 km über der Erde ca. 300 Mikrosekunden schneller als bei uns. Auch die Raumzeitkrümmung können wir beobachten, ein Lichtstrahl braucht zum Beispiel 50 km länger, wenn es nahe an der Erde vorbeikommt. Der wichtige Punkt hier ist jedoch, dass die Zeit in dieser Raumzeitkrümmung langsamer vergeht.
Ein schwarzes Loch ist ein sehr massereicher, in sich zusammengefallener Stern. Bei der Supernova eines sehr massereichen Sternes bildet dieser einen Neutronen-Stern; in den meisten Fällen kann dieser nicht stabil sein und er zerfällt. Bei diesem Zerfall wird so viel Masse auf einem Punkt konzentriert (bei einem kleinen schwarzen Loch ca. 1 Sonnenmasse auf einem 15 km großen Radius). Dieser dann entstandene Punkt krümmt durch seine konzentrierte Masse eine so hohe Dichte, auf das er eine Singularität bildet. Die dann entstandene Raumzeitkrümmung ist so tief, dass nicht einmal mehr Licht ihm entkommen kann. Desto weiter man an ein schwarzes Loch herankommt, desto langsamer verläuft die Zeit, bis man schließlich am Ereignishorizont ankommt. Dort ist der letzte Punkt, von dem die Photonen des Lichtes noch entkommen können; der Beobachter kann jetzt also nicht mehr sehen, was mit dir passiert, wenn du weiter ins schwarze Loch fliegst.
Die Erklärung
Millers Planet ist im Orbit um das Schwarze Loch „Gargantua“. Gargantua ist ein super-massereiches Loch, also ein schwarzes Loch mit sehr viel Masse. Der Ereignishorizont verläuft 150 Millionen vom Zentrum, das ist die Entfernung zwischen Erde und Sonne. Damit die Zeit so langsam verläuft wie im Film, muss der Planet weit drinnen in der Raumzeitkrümmung liegen, darf aber auch dem Ereignishorizont nicht zu nahekommen. Dass die Zeit so langsam verläuft, liegt also an der Lage in der Raumzeitkrümmung, wodurch die Zeit auf dem Planeten nun langsamer vergeht. Es liegt also sehr nahe am Ereignishorizont, aber warum fällt er nicht hinein? Das liegt an der Eigendrehung des schwarzen Loches, auch Spin genannt. Um nicht in das Loch zu fallen, braucht der Planet eine hohe Fliehkraft; diese wird durch den Spin des Planeten erzeugt. Um nicht in das schwarze Loch zu fallen, muss der Planet nach Rechnungen auf ein paar Trionstel so schnell sein wie Lichtgeschwindigkeit.
Die Vorstellung, dass es einen so stark in der Zeit verlangsamt wird, ist faszinierend und dem Erschaffer gelang mit ihm definitiv ein totales Meisterwerk. Für mehr von solchen physikalischen Wundern empfiehlt sich der Film generell.
Die Wellen
Wer im Film gut aufgepasst hat, wird sich vielleicht noch an die riesigen Wellen auf dem Planeten erinnern. Aber könnten diese überhaupt entstehen?
Gezeiten auf der Erde
Für ein besseres Verständnis der Gezeiten auf Millers Planet sollten wir uns Ebbe und Flut auf der Erde ansehen. Die Flut auf unserem Planeten ist vom Mond abhängig. Dieser zieht auf der dem Mond zugewandten Seite das Wasser an, was einen Flutberg erzeugt; auf der anderen Seite der Erde wird durch die geringe Mondgravitation und die Fliehkraft der zweite Flutberg erzeugt.
Die Lage im Film
Stellen wir uns einmal vor, unsere Erde wird zu Millers Planeten, und stellen wir uns weiter vor, dass der Mond sehr viel weiter von der Erde entfernt liegt, und machen ihn schließlich zu einem schwarzen Loch: Dann haben wir die Ausgangssituation von Millers Planeten in Interstellar.
Nun wird im ersten Artikel gesagt, dass der Planet sich zum schwarzen Loch verhält wie der Mond zur Erde. Da der Planet sich aber zu schnell um das schwarze Loch bewegt und seine Bahn nicht anpassen kann, verändert sich seine Stellung zum schwarzen Loch minimal. Dadurch wird der Wellenberg leicht über den Planten bewegt und steht nicht still. Aber wie entstehen Wellen einer solchen Größe wie im Film? Ganz einfach: je größer die Masse, die den Wellenberg erzeugt, desto höher die Welle. Bei der Entfernung des Planeten zum schwarzen Loch muss es für einen Wellenberg von einem Kilometer Höhe 100.000 Sonnenmassen schwer sein.
Also ja, der 1 Kilometer hohe Wellenberg ist physikalisch möglich. Und das beweist wieder einmal, wie genial die Physik in Interstellar ist.
Nach zwei Jahren war es endlich wieder so weit: Am 3. Februar 2023hat am Wilhelm-Dörpfeld-Gymnasium eine Stadtmeisterschaft im Schach gegeben.
In der Oberstufe hat das Wilhelm-Dörpfeld-Gymnasium den 1. Platz geholt.
In der Mittelstufe hat das Sankt-Anna den 1. Platz geholt.
Und in der Unterstufe hat wieder das Sankt-Anna den 1. Platz geholt. Platz 2 und 3 hat sich das Wilhelm-Dörpfeld-Gymnasium geschnappt. Während die Wilhelm-Dörpfeld-Mannschaft, die es ins Finale geschafft hatte, gegen das Sankt-Anna 3:1 verloren hat, schaffte es die andere, sich den Platz 3 zu erkämpfen.
Es wurde in 4er-Teams gespielt. Das heißt, dass immer an einem Tisch auf jeder Seite eine Mannschaft saß. Man spielte jeweils gegen jemanden auf der anderen Seite. Für jeden Gewinn einer der vier Leute gab es einen Punkt, für jeden Gleichstand einen halben Punkt und für jede Niederlage null Punkte.
Die Schach-Stadtmeisterschaften 2023 fanden in der Aula des WDG statt.
Die Regeln der Unter- und Mittelstufe waren:
Gewöhnliches Schach mit Uhr: Die Uhr war auf 10 Minuten für jeden eingestellt. Das heißt, dass neben jedem Feld eine Uhr steht, auf die man nach jedem seiner Züge drückt, um seinen Zug zu beenden. Je länger man braucht, desto mehr Zeit läuft ab.
Ab sechs unmöglichen Zügen hat man verloren.
Es wurde mit Bauernverwandlung und Rochade gespielt.
Berührt, geführt: Das heißt, wenn man eine Figur angefasst hat, muss man sie auch setzen. Hat man die Figur schon gesetzt, kann man trotzdem nochmals zurück (wenn man noch nicht die Uhr gedrückt hat).
Für Unter- und Mittelstufe gab es ein Halb- und Viertelfinale.
Der einzige Unterschied zwischen den Unter- und Mittelstufenregeln gegenüber den Oberstufenregeln war, dass es bei der Oberstufe einen Punkt gegeben hat, wenn man bei vier Spielen gegen eine andere Mannschaft mehr Punkte als die andere Mannschaft gesammelt hat.
Wenn man mit einer Idee beginnt, hofft man, dass sich die eigenen Vorstellungen ansatzweise erfüllen und es gelingt, sein eigenes Frei-Day-Projekt in die Realität umzusetzen.
Die letzten Wochen hatte ich mich darauf vorbereitet, in eine Grundschule zu gehen, um dort mit den Grundschulkindern Lesen und Schreiben zu üben und Lücken mit meiner Unterstützung zu schließen. Dafür wählte ich verschiedene Bücher in unterschiedlichen Lesestufen und Themen aus, um auch alle Kinder zu erreichen und ihnen das bessere Lesen und Schreiben beibringen zu können.
Am letzten Mittwoch war es endlich soweit, dass ich in die Grundschule Marper Schulweg kommen durfte, um mit den beiden 3. Klassen den Förderunterricht mitzugestalten. Hierzu wählten die Klassenlehrerinnen jeweils Kinder aus, die sich aus der Vielfalt meiner Bücherschatzkiste Bücher auswählen durften und mit denen ich anschließend gezielt gelesen habe. Dadurch, dass ich nur 1 bis 2 Kinder während des Lesens betreute, konnte ich die Kinder gut korrigieren, sie unterstützen, ihnen sowohl helfen als auch in einem ruhigen Umfeld auf sie eingehen und ermutigen.
Dabei waren die Kinder mir gegenüber sehr aufgeschlossen und erzählten mir viele persönliche Dinge, wie ihre Hobbys, Lieblingsmusik, Lieblingstier oder was sie einmal werden wollen. Dies war sehr schön, weil ich das Gefühl hatte, dass sie mir direkt vertrauten.
Zum Abschluss meines Tages bekam ich die Möglichkeit einem Kind bei der Vorbereitung auf eine anstehende Grammatikarbeit zu helfen und ihm schwierige Aufgaben nochmals zu erklären. Als es die Aufgaben durch meine Hilfe verstanden hatte, wusste ich, dass ich, wenn es auch nur ein kleiner Schritt war, schon etwas bewirkt hatte.
Nun bin ich bis zu den Sommerferien fest in den Förderunterricht eingeplant und werde hoffentlich Lücken schließen, die noch geschlossen werden müssen, Kinder weiter ermutigen und in kleinen Schritten dazu beitragen, die Bildung für Kinder zumindest für alle Kinder des Förderunterrichts zu verbessern.
Ich bin sehr dankbar, dass ich durch diese Grundschule die Möglichkeit bekomme, mein Projekt in die Tat umzusetzen, und weiß nun, dass jede oder jeder etwas bewirken kann.
Die meisten Schüler/innen des WDG fahren mit dem Bus zur Schule. Deshalb können es sich viele überhaupt nicht vorstellen, einen schweren Schulweg zu haben.
In der TV-Serie „Die gefährlichsten Schulwege der Welt“ werden die Schulwege aus verschiedenen Ländern gezeigt.
Zum Beispiel müssen die Kinder aus Staffel 1 in der Wüste auf ihrem Schulweg bis zu 20 Kilometer durch die strahlende Sonne laufen und auf eine Tierart, die ihr höchstwahrscheinlich für ungefährlich haltet, aufpassen. In einer anderen Folge müssen Kinder bei -70 °C zur Schule gehen.
„Die gefährlichsten Schulwege der Welt“ sind wirklich spektakulär. Die Serie gibt’s in verschiedenen Mediatheken und als Kaufvideo.
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