Die Erde
Der dritte Planet unseres Sonnensystems ist der Heimatplanet der Menschheit und zahlreicher anderer Lebewesen[1]. Vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entstand unser Sonnensystem aus einer riesigen Gas- und Staubwolke. Vor 4,5 Milliarden Jahren bilden sich die Planeten aus, die sonnennächsten Gesteinsplaneten sind Merkur, Venus, Erde und Mars, die alle eine Atmosphäre besitzen. Zwischen Mars und Jupiter liegt der Asteroidengürtel, in dem sich Trümmer aus der Entstehungsgeschichte des Sonnensystems befinden. Die Gasriesen Jupiter und Saturn sind aus großen Mengen an Wasserstoff und Helium entstanden. Die weiter entfernten Planeten Uranus und Neptun sind ebenfalls Gasplaneten, allerdings nur ein Drittel so groß wie der Jupiter. Auf der Erde entsteht vor ungefähr 3,8 Milliarden Jahren eine Atmosphäre, nach
3,6 Milliarden Jahren treten die ersten Einzeller auf, die für lange Zeit die einzigen Lebewesen auf unserem Heimatplaneten sein werden. Erst vor einer Milliarde an Jahre treten mehrzellige Lebewesen ins Rampenlicht des Planeten. Vor 470 Millionen Jahren sind die Fische die komplexesten Lebewesen im Meer und die ersten Pflanzen entstehen an Land. Die Ära der Dinosaurier liegt vor 250 Millionen Jahren und nun entstehen auch die ersten Eierlegenden Säugetiere. Vor 200 Millionen Jahren treten die ersten echten Säugetiere auf den Plan und breiten sich auf der Vorzeit-Erde aus. Vor etwa 65 Millionen Jahren wird das Artenspektrum auf der Erde durch einen großen Asteroideneinschlag über Yucatan neu verteilt. Die Dinosaurier sterben aus und die Säugetiere übernehmen das Regime. Frühe Menschen gibt es auf der Erde seit etwa vier Millionen Jahren, ein sehr kurzer Zeitraum in der kosmologischen Geschichte der Erde, auf der Leben in anderer Form bereits mehr als 3,6 Milliarden Jahre davor existierte und die Evolution sehr viel Zeit brauchte, um die sich selbst so bezeichnende „Krone der Schöpfung“ hervorzubringen.
Die Planetenbeobachtung mit Teleskopen auf der Erde oder im Weltraum
Bevor die Menschheit den Erdorbit eroberte, war sie zur Erforschung der Planeten auf Teleskope angewiesen. Solche großen Radioteleskope oder Empfangsstationen für verschiedene Strahlungs-Wellenlängen stehen auf Bergen, die eine klare Sicht auf den Sternenhimmel ermöglichen. Die größten Observatorien zur Sternenbeobachtung lassen sich in der Atacama-Wüste Chiles, auf dem Pic du Midi in Frankreich, auf den Kanarischen Inseln La Palma und Teneriffa, auf Mauna Kea auf Hawaii und anderen Orten finden. Mit ihnen ist es möglich, weit in die Urgeschichte des Universums zurück zu schauen, also Galaxien zu finden, die Milliarden an Lichtjahren von der Erde entfernt sind. Die im Erdorbit positionierten Teleskope „Hubble“ und „Keppler“ sind für die Beobachtung ferner Galaxien, Nebel oder anderer Sternenkonstellationen oder von Exoplaneten vorgesehen.
Der Erdorbit
Fakten (in aller Kürze)
Im Satellitenorbit fliegen die von Menschen gemachten Satelliten in einer Umlaufbahn um die Erde mit definierter Flughöhe und Flugbahn. In der Troposphäre bis 15 km Höhe findet das Wettergeschehen statt und hier fliegen die Verkehrsflugzeuge. Der Übergang zum Weltraum ist bei ungefähr 10.000 km angesiedelt. Die Flughöhe der ISS befindet sich auf 400 km, die Navigationssatelliten umlaufen die Erde in mittlerer Höhe von 23.000 km und in der geostationären Bahn von 35.800 km stehen die Kommunikations- und Fernsehsatelliten über einem Punkt des Äquators scheinbar fest über der Erde. Spionagesatelliten und Erdbeobachtungssatelliten sollen möglichst lange viele Orte auf der gesamten Erdoberfläche beobachten können, sie verharren deshalb auf Pol nahen Umlaufbahnen.
Die Erforschung der Erde und die Vernetzung der internationalen Satellitenkommunikation haben große Fortschritte gemacht. Heute würde nicht einmal die Verkehrslenkung in den Ballungszentren funktionieren, wenn die durch Satelliten unterstützte Navigation in den Automobilen ausfiele. Die seit Jahrhunderten praktizierte Kunst des Kartenlesens während einer Reise ist in kurzer Zeit in Vergessenheit geraten und ersetzt worden durch die weltweit verfügbare Satellitennavigation, die in das Alltagsleben integriert worden ist. Was in den fünfziger Jahren des zwanzigsten Jahrhunderts mit dem Betrieb von Spionagesatelliten im Orbit zur Verhinderung eines heißen Krieges begann, ist heute unter anderem zur Erdbeobachtung weiterentwickelt worden. Satelliten im Erdorbit ermöglichen nicht nur die weltweite Radio- und Fernsehkommunikation und stellen dem Internet die globale Erreichbarkeit zur Verfügung, sie besitzen auch die Mittel, um die Vernichtung der Tropenwälder und den Rückgang der Biodiversität auf der Erde zu dokumentieren und den fortschreitenden Klimawandel zu erfassen. Die Möglichkeiten der Satellitenkommunikation sind übrigens das erste Mal wissenschaftlich-systematisch von einem Science-Fiction Autor beschrieben worden, von Arthur C. Clarke: „Extra-Terrestrial Relays. Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage“, in: Wireless World, October 1945, pp. 305-8. In diesen Zeiten war die enge Verzahnung von Wissenschaft und Fiktion durchaus üblich und gegenseitig befruchtend.
Die Forschungsprogramme der NASA und der ESA ermöglichen es der Menschheit immerhin, die durch sie selbst verursachten globalen Umwelt- und Ressourcensünden zu dokumentieren. Abgehalten von den globalen Zerstörungen haben die gewonnenen Daten die Menschheit allerdings nicht. Die Frage steht im Raum, ob und wie der Heimatplanet das exponentielle Wachstum der Erdbevölkerung und die Zunahme der Umweltprobleme und des Klimawandels überstehen und wie die Zukunft der Menschheit aussehen wird. Liegt sie auf einer zerstörten oder restaurierten Erde oder auf neuen Heimatwelten in der weit entfernten Galaxis?
Fiktion (mit aller Fantasie)
Zur Geschichte der Erforschung des Erdorbits und seiner Bestückung mit geostationären Satelliten gibt es kaum Science-Fiction Literatur, Kinofilme dagegen schon. Erwähnt seien hier vor allem die Blockbuster „Gravity“ (2013), der eine technische Katastrophe zwischen Shuttle und ISS inszeniert und „Geostorm“ (2017), in dem der Verteidigungsminister der USA ein globales Wetterkontrollsystem zur Waffe umfunktionieren will.
[1] National Geographic Spezial 3/2018: Das Weltall und wir. Was die Erde mit anderen Planeten verbindet.
Auszug aus dem Buch „DEMNÄCHST ODER NIE – Reisen zu fremden Welten“ von Fritz Heidorn, Verlag Dieter von Reeken, 2018