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"Infinity and Beyond" (Teil 2/3) - Das Scannen des Kosmos |
· 2018-02-26 · Quelle:Beijing Rundschau |
Stichwörter: Quantenkommunikation;FAST;China | Druck |
Teil 2: Das Scannen des Kosmos
Wie Micius ist auch Sun Wukong eine weitere Figur der chinesischen Überlieferung, die sich nun im Weltraum wiederfindet. Sun Wukong verdankt seine Reise ins Weltall einer seiner weiteren magischen Fähigkeiten, nämlich der, alles durchschauen und das verdeckte Böse wahrnehmen zu können, denn vor dem Start von Micius wurde der Satellit Wukong, ein nach dem Affenkönig benannter „Dark Matter Particle Explorer (DAMPE)“, in den Weltraum geschickt, um dunkle Materie — sozusagen den unsichtbaren „Geist“ des Weltraums — zu entdecken.
Dunkle Materie, ein Begriff, den der französische Mathematiker Henri Poincaré 1906 geprägt hat, bezieht sich auf die Materie im Universum, die unsichtbar ist, aber durch ihre Gravitationswirkung auf andere Objekte wahrgenommen werden kann. Man geht davon aus, dass die schwer fassbare Substanz 85 Prozent der gesamten Masse des Universums und 27 Prozent der Materie und Energie ausmacht, die in ihm steckt, während die normale Materie, aus der Sterne und Galaxien bestehen, nur 5 Prozent dieser Gesamtsumme ausmacht.
Dies sind jedoch nur theoretische Werte, denn diese mysteriöse Materie wurde bisher noch nie beobachtet.
„Anders als bei der Quantenmechanik, bei der wir kurz vor der Erschließung stehen, bleibt die dunkle Materie für den Menschen ein Rätsel“, sagt Chang Jin, der führende Wissenschaftler des DAMPE-Teams. „Hier kommt Wukong ins Spiel.“
Im Weltraum sind Wukongs Augen vier große Detektoren mit 76.000 kleinen Detektoren, von welchen jeder mit einer extrem hohen Genauigkeit arbeitet.
Wukong, welcher die Form einer 1,9 Tonnen schweren Ein-Kubikmeter-Box hat, wird voraussichtlich drei Jahre lang im Einsatz sein und täglich rund 20 Gigabyte Daten zur Erde übertragen, die dann von einem speziellen Computer ausgewertet werden. Die Theorie hinter der Mission ist, dass die dunkle Materie, sollte sie aus Teilchen bestehen, gelegentlich einen Prozess der Annihilation durchläuft, zerfällt, und dabei bei beiden Prozessen wahrnehmbare Energie abgibt.
Das Wukong-Team, das sich aus mehr als 100 Forschern aus China, der Schweiz und Italien zusammensetzt, veröffentlichte am 29. November 2017 im Forschungsmagazin Nature seine ersten Ergebnisse und erklärte, dass die Daten Licht auf „die Vernichtung oder den Zerfall der dunklen Materie“ werfen könnten.
„Der Nachweis der Existenz der dunklen Materie nimmt viel Zeit in Anspruch. Jetzt haben wir das präziseste Instrument zur Verfügung, aber wir sind uns nicht zu 100 Prozent sicher, dass uns das zum Nachweis von dunkler Materie führen kann", sagte Chang.
„Wenn wir bestätigen können, dass es sich um dunkle Materie handelt, nachdem wir weitere Daten gesammelt haben, wird dies sehr bedeutsam sein", sagte Bai Chunli, Präsident des CAS, bei einem Briefing in Beijing am 30. November 2017. „Wenn nicht, ist es umso bedeutsamer, weil es neue Teilchen sein könnten, die niemand vorhergesagt hat.“
Wukong ist nicht der Einzige, der auf der Suche nach dunkler Materie ist. Das Radioteleskop FAST (Five-hundred-meter Aperture Spherical Radio Telescope), bekannt als „Tianyan“ oder „Heavenly Eye“, ist ein Teleskop, das auf der Erde steht (Südchina) und das seit September 2016 ein Auge auf das Geschehen im Weltall wirft.
Es befindet sich in einer tiefen und abgelegenen Karstsenke in der südwestchinesischen Provinz Guizhou. Es handelt sich dabei um das größte Radioteleskop der Welt, welches das Geschehen in Entfernungen von bis zu 10 Milliarden Lichtjahren erfassen kann.
Mit einem Durchmesser von 500 Metern hat es eine Fläche, die etwa 30 Fußballfeldern entspricht, und scannt das Universum auf der Suche nach Pulsaren und Phänomenen, mit denen sich die Existenz von Gravitationsstrahlung und Schwarzen Löchern bestätigen lassen und die zur Lösung anderer wichtiger physikalischer Fragen beitragen.
Am 12. Dezember 2017 gaben die Nationalen Astronomischen Observatorien der Chinesischen Akademie für Wissenschaften (NAOC) bekannt, dass FAST, welches sich derzeit noch im Probebetrieb befindet, bis zu jenem Zeitpunkt bereits neun Pulsare identifiziert hatte.
Li Di, leitender Wissenschaftler der Radioastronomie-Abteilung der NAOC, sagte voraus, dass FAST, wenn 2019 der offizielle Betrieb beginnt, mehr als 100 Pulsare pro Jahr entdecken wird.
Vierzehn Tage vor der Gründung von FAST hatte man mit Tiangong-2 („Himmelspalast“) das erste von China selbst entwickelten Weltraumlaboratorium in die Umlaufbahn geschickt. Ein bedeutsamer Schritt auf Chinas Ziel hin, bis 2022 eine permanente bemannte Raumstation zu errichten.
Die Taikonauten Jing Haipeng und Chen Dong verbrachten insgesamt 33 Tage an Bord des Weltraumlabors — in der längsten chinesischen bemannten Weltraummission aller Zeiten.
Die Mission transportierte Personal und Materialien und führte überdies medizinische Experimente im Weltraum durch. Darüber hinaus wurden auch raumfahrtwissenschaftliche Untersuchungen und In-Orbit-Wartungen ausgeführt.
In jüngster Zeit gab es weitere Neuankömmlinge in der wachsenden Kohorte chinesischer Objekte im Weltraum. Am 12. Januar startete China Zwillingssatelliten an Bord einer einzigen Trägerrakete, um sein BeiDou-System, ein Navigations- und Positionierungssystem, das nach der chinesischen Bezeichnung für die Sternenkonstellation Großer Wagen benannt ist, bis Ende 2018 in die Lage zu versetzen, Dienste für Länder entlang der neuen Seidenstraße anzubieten.
Im Jahr 1994 von der Nationalen Weltraumbehörde Chinas initiiert, wurde der erste Satellit des BeiDou-Programms im Jahr 2000 gestartet. In den vergangenen zwei Jahrzehnten wurde das System ständig weiterentwickelt und China somit – nach den USA und Russland – zum dritten Land mit einem eigenen Satellitennavigationssystem.
Inzwischen bedienen die von BeiDou angebotenen Standortdienste mehr als 200 Länder und Regionen weltweit, wie die China North Industries Group Corporation Limited (NORINCO) am 8. Februar bekannt gab. Der Start weiterer Satelliten wird im Laufe des Jahres folgen.
Ein Forschungsbericht, der 2016 von einer Gruppe von Wissenschaftlern des CAS erstellt wurde, schätzt, dass die Regierung im Zeitraum des 13. Fünfjahresplans (2016-20) nicht weniger als 5,9 Milliarden Yuan (910 Millionen Dollar) in die Weltraumforschung investieren wird.
„Diese Finanzierung bedeutet, dass wir bis 2030 wahrscheinlich 15 bis 20 wissenschaftliche Satelliten, wenn nicht sogar mehr, starten können", sagte Wu Ji, Direktor des National Space Science Center.
Teil 3 von „Infinity and Beyond“ wird am Dienstag, den 27. Februar veröffentlicht.
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