Mathematische Planetenzauberei. Space Puzzles.

KAPITEL 6

Einige Jahre bevor die Gebrüder Wright ihren ersten erfolgreichen Flug mit einem Flugzeug machten, gab es viele intelligente Leute, Naturwissenschaftler eingeschlossen, die schlankweg behaupteten, funktionstüchtige Flugmaschinen könnten nie gebaut werden. Simon Newcomb, ein amerikanischer Astronom, äußerte sich besonders verächtlich: »Sehr wahrscheinlich«, sagte er, »wird die wirksamste Flugmaschine von einer ungeheuren Zahl kleiner Vögel getragen werden.«

Dieser Mangel an Phantasie veranlaßte viele Naturwissenschaftler, ähnlich befremdliche Vorhersagen über die Unmöglichkeit der Raumfahrt zu machen. Der berühmte Astronom der Universität von Chicago, Forest Ray Moulton, schrieb in einem einst vielbenutzten Collegelehrbuch Astronomie (1931) auf Seite 296:

Manch eine Geschichte ist geschrieben worden über einige wunderbare Reisen zum Mond oder Mars… Es gibt jedoch keine Hoffnung, daß ein derartiger Wunsch je in die Wirklichkeit umgesetzt wird. Die Schwierigkeit, der Erdanziehung zu entkommen, ist unüberwindlich; das Problem, das Gefährt durch den Himmelsraum zu lenken, und das des sanften Abstieges bis zur Ruhe auf der Oberfläche eines weiteren Körpers mit Schwerkraft sind gleicherweise schrecklich. Nur jene, die nicht mit den dabei beteiligten physikalischen Kräften vertraut sind, können glauben, daß solche Abenteuer jemals aus dem Reich der Phantasie heraustreten werden.

Die großen frühen Science-Fiction-Autoren jedoch zweifelten nicht einen Augenblick daran, daß Raumschiffe der Erde eines Tages den Mond und die Planeten erforschen würden. Jules Vernes bekannter Roman Reise um den Mond (1870), eine Fortsetzung seines früheren Romans über den Bau eines Raumschiffes, erzählt von einem Flug von drei Personen um den Mond in einer Kapsel, die von Tampa in Florida aus abgeschossen wird. Nicht weit davon entfernt befindet sich jetzt das Weltraumzentrum Cape Canaveral (früher Cape Kennedy). Die Landefähre von Apollo 11, die die Astronauten zum ersten Mal zur Mondoberfläche brachte, hieß Columbia nach Vernes phantastischem Raumschiff Columbiade. Die Columbiade stürzte sogar in den Pazifik, wo die Astronauten von einem US-Dampfer geborgen wurden.

Diese zwei Illustrationen aus der Originalausgabe von Jules Vernes »Reise um den Mond« zeigen das Raumschiff, die Columbiade, kurz vor der Landung auf dem Mond (links) und das Schiff und seine drei Passagiere, nachdem sie gelandet sind. Es ist interessant, die Vorstellung eines Künstlers aus dem neunzehnten Jahrhundert von einer Mondlandung mit einer Photographie einer tatsächlichen Landung der Mondlandefähre ›Intrepid‹ während der Reise von Apollo 12 (siehe Seite 72) zu vergleichen.

Es gibt keinen Grund, die bekannte dramatische Geschichte des modernen Raumfluges hier durchzugehen. Stattdessen will ich einige Ausschnitte aus Die befreite Welt wiedergeben, einem Roman von H. G. Wells, einem weiteren berühmten Pionier der Science Fiction. Der Roman wurde 1914 veröffentlicht. Es ist das prophetischste von Wells’ erzählerischen Werken, weil es von der Kernspaltung berichtet und wie diese Kenntnis genutzt wurde, um zu bauen, was Wells die ›Atombombe‹ nannte – Bomben, die in einem verheerenden Krieg geworfen wurden, von dem Wells sich vorstellte, daß er nahe der Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts aufkäme. Hier folgen einige Zeilen aus dem letzten Kapitel des Romans. Sie sind eine erstaunliche Vorwegnahme des Weltraum-Zeitalters, eines Zeitalters, das viel früher begann, als Wells erwartet hatte.

Die zweite Mondlandung, die von Apollo 12, steht kurz bevor. Die Mondlandefähre ›Intrepid‹ mit den Astronauten Charles Conrad Jr. und Alan Bean an Bord steigt zu dem Landeplatz ab. Die Mondlandefähre hat sich vom Kommandoteil, dem ›Yankee Clipper‹, getrennt, der Richard Gordon beherbergt.

»Dieser runde Planet ist nicht länger an uns gekettet wie die Kugel eines Galeerensklaven… In einer nahen Zukunft werden Menschen, die wissen, wie man die unbekannte Schwerkraft, die geänderten Drucke, die verdünnten ungewohnten Gase und die ganze furchterregende Fremdheit des Raumes erträgt, sich von dieser Erde wegwagen. Dieser Globus wird uns nicht länger genügen; unser Geist wird nach den Sternen greifen…«

Und dann stand Karenin auf. Er ging ein paar Schritte die Terrasse entlang, blieb eine Zeitlang stehen und starrte zu der großen silbernen Scheibe hinauf, jenem silbrigen Schild, der notwendigerweise die erste Eroberung des Menschen im Außenraum sein muß…

Diese erste Eroberung, die Eroberung des Mondes, ist jetzt erfolgt. Jahrzehnte vor Wells’ Zeitplan. Es wird nicht lange dauern, bis unsere Astronauten Mars und Venus erforschen, danach andere Planeten unseres Sonnensystems. Wer könnte sagen, welche Überraschungen für uns bereitliegen, oder daß der Mensch nicht eines Tages noch fremdartigere Planeten besuchen wird, die zu anderen Sonnen gehören?

Frage 31:

Die Trägheit ist das Bestreben eines Körpers, den Zustand der Ruhe oder der gleichförmigen Bewegung auf einer geraden Linie beizubehalten, solange keine äußere Kraft auf ihn einwirkt. Nehmen wir an, ein Astronaut öffnet im schwerefreien Raum ein Glas mit Wasser und will es schnell in die Luft entleeren. Beschreiben Sie drei verschiedene Wege, auf denen er das erreichen kann, indem er die Trägheit des Wassers ausnutzt.

Frage 32:

Erklären Sie drei Methoden, wie man eine künstliche Schwerkraft im Innern eines sich bewegenden Raumschiffes schaffen kann.

Frage 33:

Würde eine Kerze im Innern eines Raumschiffes brennen, das eine Atmosphäre wie die Erde hat, wenn es keine Schwerkraft gibt?

Frage 34:

Ein Astronaut macht eine lange Reise von der Erde fort, während sein Zwillingsbruder, natürlich von genau dem gleichen Alter, zu Hause bleibt. Wenn der reisende Zwilling zurückkehrt, ist das Alter der Brüder dann gleich?

Frage 35:

In Jules Vernes Roman über eine Reise um den Mond (wir erwähnten ihn oben) wird das Raumschiff Columbiade von einer gigantischen Kanone in Florida abgeschossen. Es fliegt um den Mond und zurück zur Erde ohne jedes Antriebssystem. Auf dem Weg zum Mond stellen Vernes Raumfahrer fest, daß ihr Gewicht langsam immer geringer wird, während sie sich weiter von der Erde entfernen. Als ihr Raumschiff einen Punkt im Raum erreicht, an welchem sich die Anziehungskraft der Erde und des Mondes genau aufheben, herrscht keine Schwerkraft innerhalb der Kapsel.

Welchen schweren naturwissenschaftlichen Fehler beging Verne?

Frage 36:

Verne machte einen weiteren Schnitzer in seinem Roman über eine Reise um den Mond. Während der Reise stoßen die Raumfahrer aus dem Fenster ihres Raumschiffes den Körper eines Hundes mit Namen Trabant, der durch den heftigen Abschuß der Kapsel getötet worden ist. Stunden später sehen sie den toten Hund immer noch längsseits mitfliegen. Was ist an diesem Ereignis falsch?

Frage 37:

Was geschieht im schwerelosen Zustand mit dem Luftraum in einer geschlossenen, halb mit Wasser gefüllten Flasche?

Frage 38:

Zwei Raumschiffe rasen aufeinander zu, das eine mit 9000 km in der Stunde, das andere mit 21000 km in der Stunde. Sie starten bei einer Entfernung von 15537 km im Raum. Wie weit sind sie eine Minute, bevor sie sich treffen, voneinander entfernt?

Frage 39:

Wenn Sie in einem Boot sind und die Paddel verloren haben, ist es möglich, mit folgender ungewöhnlicher Methode das Boot in Bewegung durch das Wasser zu versetzen. Man befestigt ein Seil am hinteren Ende des Bootes. Wenn man ruckartig an dem Seil nach vorn zieht, beginnt das Boot, sich langsam nach vorn zu bewegen. Solange man ruckweise zieht, bewegt sich das Boot weiter. Könnte man eine solche Methode auf ein umhertreibendes Raumschiff anwenden?

Frage 40:

Wenn ein Astronaut, ungeschützt von einem Raumanzug, plötzlich aus seinem Raumschiff in den luftleeren Raum treten würde, würde er dann infolge des Druckes im Innern seines Körpers explodieren?