Astrophysik

Einführung in Astronomie und Raumfahrt

Moderne Astronomie versteht sich heute mehr denn je als eine interdisziplinäre Vernetzung verschiedener Fachgebiete wie Astrophysik, Kosmologie, beobachtender Astronomie, Astrochemie und Astrobiologie. Das Universum zu begreifen als vernetzte Entität scheinbar willkürlicher Regeln führt zu immer komplexeren Theorien, die ihrer empirischen Überprüfung harren. Bemannte und unbemannte Raumfahrt liefern Möglichkeiten, das Universum näher zu erforschen und seine Geschichte zu verstehen.

Dieser zweijährige Kurs soll einen Einblick in die Faszination des Universums geben und wird jährlich ab Sommer angeboten.

Erklärung der Inhalte des Kurses auf YouTube:

https://www.youtube.com/watch?v=jfxUf2I9ZFg

Inhalte des Kurses

Raumfahrt und Raumfahrtgeschichte

Wettlauf der Supermächte (Mercury- und Gemini-Programm)
Apollo-Projekt und die Mondlandung
Wissenschaft im All: Space Shuttle, ISS
Experimente unter Schwerelosigkeit

Einführung in die Astronomie mit der drehbaren Sternkarte

Objekte am Himmel, Sternbilder
Sichtbarkeit der Planeten
Stern- und Sonnenaufgänge und -Untergänge, Kulmination
Rektaszension und Deklination (Astronomische Koordinatensysteme)

Sternkarte und mehr

Messier-Objekte
Planeten des Sonnensystems
Astronomische Einheit
Titius-Bode-Merkregel

SETI und Leben im All

Von UFOs und Aliens: Das SETI-Projekt, Arecibo-Botschaft, Drake-Gleichung, Lincos
Entfernungen im All: Lichtjahr, Parsec
Habitable Zonen
Forschung auf dem Mars: Von Viking bis in die Zukunft
Bedingungen für Leben auf dem Mars und auf Exoplaneten

Raumfahrt-Energiesysteme und ihre Funktion

Radioisotopengeneratoren (RTG's)
Fotodioden (Solarzellen)

Astronomiegeschichte und bedeutende Astronomen

Nikolaus Kopernikus
Tycho Brahe
Johannes Kepler
Galileo Galilei u.A.

Relativitätstheorie

Physikalische Grundlagen
Phänomenologie der Speziellen Relativitätstheorie:

Konstanz der Lichtgeschwindigkeit, Inertialsysteme, Zeitdilatation und Zeitreisen, Längenkontraktion

Phänomenologie der Allgemeinen Relativitätstheorie:

Äquivalenzprinzip, Gravitation und Raumzeit, Schwarze Löcher

Galaxien und die Grundlagen der Kosmologie

Hubble-Diagramm und Galaxientypen
Galaxienklassifikation
Grundlagen der Kosmologie:

Vom Urknall bis zur Gegenwart: Hintergrundstrahlung, Rotverschiebung und kosmische Expansion

Sterne

Sternarten-Von Hauptreihensternen, Roten und Blauen Riesen
Hertzsprung-Russell-Diagramm
Einführung in die nukleare Astrophysik:

pp-Kette, Bethe-Weizsäcker Zyklus, Weiße Zwerge und Neutronensterne