Schema der photokatalytischen Sauerstoffproduktion. Titandioxid wirkt hierbei als Photokatalysator: Ein Photon des ultravioletten Lichts erzeugt im Katalysator ein Elektron-Loch-Paar (Titandioxid ist ein Halbleiter). Unterschiedliche Moleküle oder Ionen der Umgebung (Akzeptor) können das Elektron aufnehmen, während das Loch an der Katalysatoroberfläche dem Wassermolekül ein Elektron entreißt (Oxidation). Dadurch bricht es das Molekül in ein Wasserstoffion (H+) und Sauerstoff (O2) auf. Grafik: Norio Narita, Takafumi Enomoto, Shigeyuki Masaoka & Nobuhiko Kusakabe [ 1 ]

Sauerstoff kein eindeutiges Anzeichen für Leben auf Exoplaneten

Leben auf Exoplaneten ließe sich mit den Techniken der näheren Zukunft nur indirekt nachweisen, durch sogenannte Biomarker oder Biosignaturen, die möglichst eindeutig auf die Aktivität von Lebewesen hindeuten. Als ein Musterbeispiel solcher Biomarker galt bisher Sauerstoff, der unter anderem von Pflanzen produziert wird. Ein japanisches Forscherteam stellt diesen Biomarker nun in Frage.

Ein grünes Blatt absorbiert einen großen Teil des roten, grünen und blauen Sonnenlichts (RGB). Einen Teil des infraroten Lichts (grau) lässt es durch, den größeren Teil reflektiert es. Das reflektierte Infrarotlicht ist nur schwach polarisiert. Dagegen ist das reflektierte RGB-Licht durch die Biopigmente stark polarisiert. Die Messung des Anteils polarisierten Lichts für die verschiedenen Farben liefert die Signatur der Biopigmente des Blatts. - Grüner Sand ist von grünen Blättern leicht zu unterscheiden: er reflektiert und polarisiert Sonnenlicht fast gleichmäßig für alle Farben. Entsprechendes gilt für gelben Sand sowie gelbe Blätter usw. Grafik: S. Berdyugina

Suche nach Leben im Alpha-Centauri-System

Ein internationales Wissenschaftlerteam hat ein neues Verfahren entwickelt, mit dem Leben auf Exoplaneten nachgewiesen werden kann. Hierbei haben sie sich vorerst auf den Nachweis von Biomolekülen konzentriert, die Lichtenergie in chemische Energie umwandeln und speichern. Verschiedene solcher Moleküle sind in irdischen Bakterien und Pflanzen weit verbreitet. Bereits heutige Teleskope sollen mit dieser empfindlichen Technik im…

Fission-Fragment Rocket, künstlerische Darstellung. Antrieb (unten links), Radiatoren (Mitte), Nutzlast (oben rechts). Grafik: NASA, Robert Werka

Interstellare Raumfahrt ohne Warp und Co.: Fission Fragment Rocket

Die Fission Fragment Rocket ist ein speziell gestalteter Kernreaktor, der als Nuklearantrieb arbeitet. Als Antriebsstrahl soll er energiereiche Bruchstücke der Kernspaltung (Fission Fragments) ausstoßen. Die Fission Fragment Rocket könnte schnelle Fernmissionen im Sonnensystem ermöglichen und den interstellaren Raum schon mal ankratzen. Reisegeschwindigkeiten von bis zu etwa 10% Lichtgeschwindigkeit wären damit prinzipiell erreichbar – mit heutigen…

Lichtsegel auf dem Weg zu einem Nachbarstern. Die Nutzlast im Zentrum des Lichtsegels ist wegen dessen Durchmesser von 1000 km nicht erkennbar. Oben rechts strahlen die Sonne und das Lasersystem mit der lichtbündelnden Zonenplatte. Grafik: Michael Müller

Interstellare Raumfahrt ohne Warp & Co.: Lichtsegel (Teil 2/2, Szenarien)

Lichtsegel oder auch Photonensegel transportieren Nutzlasten ohne Treibstoff. So wie Segelboote vom Wind werden Lichtsegel vom Strahlungsdruck einer Lichtquelle angetrieben. Für Segeltörns innerhalb des Sonnensystems ist das die Sonne (Sonnensegel, Solarsegel), für interstellare Reisen ein gewaltiges Lasersystem. Wesentlicher Vorteil des Lichtsegels ist, dass keine Treibstoffmasse mitbeschleunigt werden muss. Und es kann prinzipiell einen zweistelligen Bruchteil…

Alpha Centauri. Position des Doppelsternsystems am Südsternhimmel. Entfernung: 4,3 Lichtjahre. Ob es mit Proxima Centauri (4,2 Lj) ein Dreifachsternsystem bildet ist umstritten. Grafik: Zwergelstern (Publik Domain)

Erdgroße Exoplaneten um Alpha Centauri B? Stand der Dinge

Die beiden Sterne Alpha Centauri A und B sind nur 4,3 Lichtjahre von uns entfernt. Das Doppelsternsystem gehört neben Proxima Centauri zu unseren nächsten Nachbarsternen. Die Existenz des 2012 gemeldeten vermeintlichen Exoplaneten um Alpha Centauri B ist umstritten. Ein internationales Astronomenteam konnte kürzlich diesen Exoplaneten nicht bestätigen, fand aber schwache Hinweise auf einen anderen.

Fresnel-Zonenplatte oder Zonenlinse. Grafik: Tom Murphy VII (Creative Commons BY-SA 3.0)

Interstellare Raumfahrt ohne Warp & Co.: Lichtsegel (Teil 1/2, Prinzipien)

Lichtsegel oder auch Photonensegel transportieren Nutzlasten ohne Treibstoff. So wie Segelboote vom Wind werden Lichtsegel vom Strahlungsdruck einer Lichtquelle angetrieben. Für Segeltörns innerhalb des Sonnensystems ist das die Sonne (Sonnensegel, Solarsegel), für interstellare Reisen ein gewaltiges Lasersystem. Wesentlicher Vorteil des Lichtsegels ist, dass keine Treibstoffmasse mitbeschleunigt werden muss. Daher kann es prinzipiell einen zweistelligen Prozentsatz…