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Am Flughafen starten und landen Flugzeuge. Das klingt zunächst ganz einfach. Aber damit dies geschehen kann, müssen sehr viele Menschen und Systeme zusammenarbeiten. Alles muss wie eine perfekt abgestimmte Maschine ineinander greifen ­ immerhin starten und landen an einem großen Flughafen wie Frankfurt oder Charles de Gaule in Paris täglich über 1.200 Flugzeuge. Das sind ca. 150.000 Menschen, die jeden Tag dort ankommen oder abreisen. Die meisten Flughäfen werden heute als selbstselbst ständige Wirtschaftsunternehmen geführt, die für ihre Kunden ­ die Fluggesellschaften und die Fluggäste ­ versuchen, guten Service zu liefern. Neben dem Service steht natürlich der Aspekt der Sicherheit ganz oben, und zwar gleich doppelt: Es geht einerseits um die Sicherheit der Flugbewegungen (dass die Flugzeuge sicher landen und starten können), und andererseits um die Sicherheit vor Kriminalität und terroristischen Anschlägen. Jeder, der schon einmal geflogen ist, kennt ja die genauen Kontrollen, denen man sich vor dem Abflug unterziehen muss. Im Grunde genommen ist ein moderner Flughafen eine Stadt für sich: Er hat Fabriken und Werkstätten (in denen Flugzeuge gebaut oder überholt werden), eine Feuerwehr und eine Krankenstation, Verkehrswege und -anschlüsse, Läden und Geschäfte, Plätze, an denen sich Menschen aufhalten und bewegen. Ein funktionierender Flughafen ist heute für größere Städte eine Voraussetzung dafür, sich international behaupten zu können: Nur wenn die Stadt leicht erreichbar ist, ist sie als Wirtschaftsstandort, Arbeitsplatz und Wohnort attraktiv.

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In der Frühzeit des Fliegens startete und landete jedes Flugzeug, wie und wo es wollte; bei der geringen Dichte an Flügen war das auch kein großes Problem. Doch schon nach dem Ersten Weltkrieg wurden in Nordamerika und Europa die Flugbewegungen so zahlreich, dass man sie koordinieren musste. In den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts entstanden dann in den meisten Ländern nationale Flugsicherheits-Behörden, die vor allem zwei Aufgaben zu erfüllen hatten: Die Piloten mit Informationen wie Wetterberichten, Navigationshilfen und Kartenmaterial zu versorgen, und die Flüge, die Starts und Landungen so zu koordinieren, dass es zu keinen Unfällen kam. Heute wäre der Luftverkehr ohne Flugsicherung überhaupt nicht mehr denkbar. An vorderster Front verantwortlich für den reibungslosen Ablauf des FlugverFlugver kehrs sind die Fluglotsen, die einen der verantwortungsvollsten Berufe in der Luftfahrt haben. Sie überwachen alle Flüge in dem Luftraum, für den sie zuständig sind, kommunizieren per Funk mit den Piloten, erteilen die Start- und Landerlaubnis und bestimmen, auf welchem Kurs und in welcher Höhe die Piloten fliegen müssen.

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Beim Begriff "Flugzeug" denken die meisten Menschen an Passagierflugzeuge. Dabei macht der Passagierverkehr an den meisten großen Flughäfen nur etwas mehr als die Hälfte aller Flugbewegungen (Starts und Landungen) aus. Der Rest entfällt auf den Frachtverkehr. Fast alle Arten von Gütern werden heute per Luftfracht transportiert ­ von Maschinen und Computern über Kleidung bis hin zu Lebensmitteln wie Fleisch oder Obst. Selbst große Güter wie Autos werden manchmal durch die Luft bewegt, auch wenn in diesen Fällen die traditionellen Transportmittel wie Schiffe, Bahn und LKWs stark überwiegen. Wer jemals eine so genannte "Flug-Mango" gegessen hat, hat das Gefühl für einen der großen Vorteile der Luftfracht noch auf der Zunge: Es ist eben ein riesiger geschmackgeschmack licher Unterschied, ob die Frucht reif in den Tropen geerntet und dann nach Europa geflogen wird, oder ob sie unreif auf ein Schiff kommt und dort künstlich nachgereift wird. Würde man reife Mangos auf ein Schiff verladen, wären sie verfault, wenn sie bei uns ankämen. Wie beim Passagierflug auch ist der größte Vorteil der Luftfracht die Geschwindigkeit: Es geht einfach viel schneller! Frachtflugzeuge gibt es in allen Größen: Von den Frachtvarianten großer Passagierflugzeuge bis hin zu kleinen ein- oder zweimotorigen Flugzeugen, die zum Beispiel kleine Inseln mit Gütern versorgen. Von Passagiermaschinen unterscheiden sie sich vor allem durch ein Frachttor am Bug oder an der Seite des Rumpfs, durch das große Container oder auch schon einmal ein Auto passen müssen. In großen Frachtflugzeugen haben unglaubliche Mengen an Gütern Platz. Die größten Frachtflugzeuge können das Volumen von mehr als zehn Lastzügen transportieren. Experten vermuten, dass der Luftfrachtverkehr in den nächsten Jahren an Bedeutung stark gewinnen wird: Denn in einer globalisierten Wirtschaft wird es immer wichtiger, dass Güter schnell über weite Strecken transportiert werden können.

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Kaum zu glauben, aber wahr: Ein Flugzeug besteht aus mehreren Millionen Teilen, wenn man jede Schraube und jeden Niet einzeln zählt! Wer sorgt dafür, dass dieses hochkomplizierte System aus Mechanik und Elektronik jedertronik jeder zeit auf dem technisch besten Stand bleibt? Flugzeuge gehören zu den sichersten VerVer kehrsmitteln der Welt. Doch ihre Lebensdauer und Zuverlässigkeit hängen von einer perfekten technischen Wartung und regelmäßigen, vorbeugenden Sicherheits-Checks ab. Dazu wurde ein ausgeklügeltes System von Reparatur- und Instandhaltungsarbeiten entwickelt. Auf jedem größeren Flughafen gibt es Wartungshallen, so genannte Hangars. Dort arbeiten kleine mobile Teams von besonders qualifizierten Ingenieuren und Mechanikern, um innerhalb von Stunden Schäden an der Struktur oder anderen wichtigen Systemen zu reparieren oder Teile auszutauschen. Für fast alle wichtigen Teile des Flugzeugs ist genau vorgeschrieben, nach wie vielen Betriebsstunden sie ausgetauscht werden müssen. Ein Flugzeug-Triebwerk beispielsweise wird anders als ein Automotor nicht erst ersetzt, wenn es kaputt ist: So lange zu warten würde unseren Bedürfnissen nach Sicherheit nicht genügen. Ähnlich, wie sich im menschlichen Körper die Zellen alle sieben Jahre erneuern, ist ein Flugzeug nach einigen Jahren ebenfalls ganz "neu" ­ zumindest was die für die Sicherheit wichtigen Teile betrifft. Durch diese intensive Wartung ist für Verkehrsflugzeuge eine Lebensdauer von 20, ja 30 Jahren keine Seltenheit ­ und sie sind nach dieser langen Zeit im Einsatz prinzipiell genauso sicher wie neue Flugzeuge. Je nach Dauer und Umfang der Arbeiten unterunter scheidet man zwischen zeitlich gestaffelten Wartungschecks und einer kompletten ÜberÜber holung, die nur im Abstand von mehreren Jahren und erst nach vielen Tausenden geflogener Kilometer fällig ist. Dann wird das Flugzeug für mehrere Wochen ganz aus dem Verkehr gezogen und im Hangar eingedockt. Außerdem sorgt eine Fernüberwachung von über überwachung Triebwerken und Flugzeugsystemen während des Fluges für zusätzliche Sicherheit. Jeder Defekt wird sofort per Funk an den Wartungscomputer gemeldet und in einer Datenzentrale kontinuierlich ausgewertet.

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Pilot oder gar Flugkapitän eines PassagierPassagier flugzeugs gilt als Traumberuf vieler Menschen: Wer möchte nicht an einem klaren Tag mit einem Jet über die schneebedeckten Alpen fliegen oder hoch über den Wolken im Cockpit den Sonnenaufgang über dem Zuckerhut von Rio de Janeiro erleben. Doch Pilot zu sein ist nicht nur aufregend und spannend, sondern auch ein knochenharter Beruf, der eine hohe psychische und körperliche Belastbarkeit erfordert. Nicht jeder bringt daher alle Voraussetzungen mit, um die anspruchsvollen Eignungstests und ärztlichen Untersuchungen der jeweiligen Fluggesellschaften oder auch des Militärs erfolgreich zu bestehen. Die großen Airlines wie Lufthansa, Air France oder British Airways bilden ihre Piloten in eigenen Flugschulen aus, aber auch private Flugschulen bieten den Erwerb der Berufspilotenlizenz an. Natürlich kann man sich auch als Berufssoldat zum Militär-Jetpiloten eines hochkomplexen Kampfflugzeugs, wie zum Beispiel des Eurofighter Typhoon, ausbilden lassen. Während der in der Regel zweijährigen Ausbildungszeit kommen die Pilotenanwärter auf ca. 320 Flugstunden und schließen danach mit der Berufspilotenlizenz ab. Doch dann ist man noch lange kein Flugkapitän! Zuvor müssen bis zu 13 Jahre als Co-Pilot und rund 5.000 Flugstunden absolviert werden, um endlich zum Flugkapitän aufzusteigen zu können. Da die Cockpits moderner Jets fliegenden Computerzentralen gleichen, sind Piloten heute viel mehr Manager über den Wolken als nur reine Flugzeugführer. Wettervorhersagen, Kraftstoffplanung, Routenverlauf und Ausweichflughäfen, all das sind zusätzliche Informationen und Überlegungen, die Kapitän und Co-Pilot für einen sicheren Flug mit berücksichtigen müssen. Die Routineaufgaben beim Fliegen selbst werden den Piloten zunehmend von der Elektronik abgenommen. Die Ausbildung der Piloten konzentriert sich daher immer stärker auf das Verhalten in Krisensituationen: Wenn etwas Unvorhergesehenes geschieht, ist es wichtig, dass der Pilot wie in einem Reflex, ohne langes Nachdenken, reagieren kann. Ein wichtiges Trainingselement ist daher der Einsatz von Flugsimulatoren geworden: Hier haben die Piloten die Möglichkeit, sich mit technischen Neuerungen und neuen Flugzeugtypen vertraut zu machen, und vor allem immer wieder ihre Reaktionsschnelligkeit bei komplizierten Flugmanövern oder in Notsituationen zu trainieren.

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Ein in 11.000 Meter Höhe fliegender Jet ist für uns Menschen vom Boden aus kaum zu hören. Doch für die Anwohner rund um einen Großflughafen mit mehreren Start- und Landebahnen kann die Lärmbelästigung durch Flugzeuge sehr störend sein. Flughäfen, Fluggesellschaften und Flugzeugbauern ist dieses Problem schon seit vielen Jahren bewusst. Gemeinsam arbeiten sie daher intensiv an unterschied unterschiedlichsten Lösungen und Maßnahmen zur Verringerung der Lärmbelästigung. Zum Beispiel wurden Lärm mindernde Startund Landeverfahren eingeführt, An- und Abflugrouten geändert und Flugrouten gebündelt. Flugzeuge starten heute in einem viel steileren Winkel als noch vor ein paar Jahren, um möglichst schnell außer Hörweite der Anwohner zu kommen. Auch Nachtflüge zwischen 22 und 6 Uhr sind deutlich eingeschränkt worden, zum Teil besteht sogar völliges Start- und Landeverbot. Wetterfeste Mikrophone messen ständig den Fluglärm, um diejenigen Flugzeuge herher auszufinden, die die Grenzwerte überschreiten. An manchen Flughäfen werden Lärmschutzwände errichtet, die den Schall am Boden verver ringern sollen. Um die umliegende Bevölkerung noch besser vor Fluglärm schützen zu können, bieten viele Flughafenbetreiber umfangreiche Programme zum passiven Schallschutz an. Auch die Flugzeugindustrie arbeitet intensiv am Lärmschutz und produziert immer leisere Flugzeuge: Innerhalb der letzten 30 Jahre ist es ihr insbesondere durch innovative Turbinentechnik gelungen, die Lautstärke moderner Maschinen um etwa 30 Prozent zu reduzieren. Darüber hinaus hat sich die europäische Flugzeugindustrie dazu verpflichtet, bis 2020 den Fluglärm um weitere 50 Prozent zu verringern. Ein ehrgeiziges Ziel, dem der Airbus A380 bei seinen Starts und Landungen bereits sehr nahe kommt und daher zu den geräuschärmsten Großraum-Jets der Welt gehört. Besonders beim Start, wenn hoher Schub entwickelt werwer den muss und die Triebwerke mit voller Leistung laufen, wird es sehr laut. Der Lärm eines startenden Airbus A320 wurde aus einer Distanz von 700 Metern mit etwa 70 Dezibel gemessen. Ein Stadtbus ist für jemanden, der auf der anderen Straßenseite steht, mit 82 Dezibel etwa doppelt so laut. Die Grenze, ab der ein Geräusch von Menschen als schmerzhaft empfunden wird, liegt bei 130 Dezibel.

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Wir leben in einer Welt, die immer komplexer wird, und auf der immer mehr Menschen leben. In einer solchen Welt ziehen Katastrophen und Gefährdungen oft gleich Tausende oder gar Millionen Menschen in Mitleidenschaft. Eine Naturkatastrophe, die eine Großstadt trifft, wie wir es bei der Überschwemmung in New Orleans 2005 erlebt haben, kann die Lebensgrundlage Hunderttausender von Menschen zerstören. Und ein Terroranschlag wie der am 11. September 2001 in New York, als Flugzeuge in die beiden Hochhäuser des World Trade Center gelenkt wurden, forderte Tausende von Todesopfern. Deshalb sind funktionierende Sicherheitssysteme heute wichtiger als jemals sonst in der Geschichte der Menschheit: Systeme, die Menschen vor Katastrophen rechtzeitig warnen und helfen, sie in Sicherheit zu bringen, und Systeme, die nach einer Katastrophe den Opfern so schnell und effizient wie möglich Hilfe bringen. Und gerade bei Großveranstaltungen wie den Olympischen Spielen oder der Fußball-WM sind ausgefeilte Sicherheitsvorkehrungen eine der wichtigsten Voraussetzungen dafür, dass sie überhaupt stattfinden können. Moderne Sicherheitssysteme, wie sie die meisten Staaten heute haben, nutzen dabei ganz gezielt die Möglichkeiten der Luft- und Raumfahrt. Erdbeobachtungssatelliten machen frühzeitig auf Probleme wie die Entstehung von Stürmen oder auf Umweltkatastrophen aufmerksam, Kommunikationssatelliten sorgen für eine schnelle Kommunikation der Sicherheits- und Einsatzkräfte. Überwachungsflugzeuge können Gefahren frühzeitig ausmachen, Hubschrauber überwachen und bringen Rettungskräfte und Material in Katastrophengebiete. Wirkungsvoll wird die Zusammenarbeit der einzelnen Elemente eines Sicherheitssystems aber erst durch die Vernetzung: Nur wenn alle Einsatzkräfte ideal aufeinander abgestimmt sind, können sie ihre jeweiligen Stärken voll ausspielen. Moderne Kommunikations- und Computertechnologien sind dabei von großer Bedeutung. Eine ständige Verbesserung der Vernetzung und Kommunikation wird daher auch in Zukunft das Hauptforschungsgebiet von Wissenschaftlern und Ingenieuren sein, wenn es darum geht, die Welt zu einem sichereren Ort zu machen.

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Die Sehnsucht des Menschen, den Himmel zu erobern und wie ein Vogel zu fliegen, ist so alt wie die Menschheit selbst. Märchen und Sagen aller Kulturkreise berichten von erfinderischen Menschen, die entweder selbst fliegen oder von gewaltigen Vögeln in die Lüfte getragen werden. So soll einer Legende nach ca. 2230 Jahre v. Chr. der chinesische Kaiser Shun die Kunst des Fliegens erlernt haben, um der Gefangenschaft zu entfliehen. Ähnliches erzählt die griechische Mythologie von dem genialen Erfinder und Baumeister Daedalus, der im Dienste des kretischen Königs Minos stand und zusammen mit seinem Sohn Ikarus von der Insel fliehen wollte. Dies gelang auch mithilfe kunstvoller Flügel aus mit Wachs zusammengehaltenen Federn. Doch Ikarus missachtete übermütig die Warnungen seines Vaters, nicht zu hoch zu fliegen und kam der Sonne zu nahe: Das Wachs begann zu schmelzen und Ikaros stürzte nahe der Insel Samos ins Meer. Zwischen und bewies der berühmte Maler und Naturforscher Leonardo da Vinci großen Erfindergeist mit seinem Entwurf eines Hubschraubers und mit der Zeichnung eines Fallschirms. entwarf der italienische Jesuitenpater Francesco de Lana als erster ein Luftschiff, das leichter als Luft sein sollte. Er glaubte fälschlicherweise, dass man hauchdünne Kupferkugeln, denen man die Luft entzogen hatte, nur noch an einem schiffsförmigen Körper befestigen müsse, damit dieser dann aufsteige. Doch wenn dieses Luftschiff je gebaut worden wäre, hätten die Kugeln dem Luftdruck nicht Stand gehalten. startete der brasilianische Jesuitenpater Lourenço de Gusmão im Palast des Königs von Portugal einen spektakulären Flugversuch: Gusmão entfachte unter einem seiner Papierballons ein Feuer, woraufhin das Flugmodell sofort abhob und durch die Luft flog. Die Demonstration endete dadurch, dass das Modell versehentlich gegen einen Vorhang stieß, worauf dieser und etwas Mobiliar Feuer fingen. Er wiederholte das Experiment erfolgreich am nächsten Tag. Seine für Passagiere gedachte Flugmaschine namens Passarola oder "Großer Vogel" aus dem Jahre 1709 ist vermutlich zu schwer gewesen, um tatsächlich geflogen zu sein. gelang den französischen Brüdern Montgolfier in Paris vor vielen Schaulustigen mit einem Heißluftballon der erste bemannte Aufstieg ca. 300 Meter in die Lüfte. schuf der britische Luftfahrtpionier George Cayley die ersten Flugmodelle, die bereits alle wichtigen Merkmale moderner Flugzeuge wie Flügel, Höhen- und Seitenleitwerk besaßen. und begann mit den FlugExperimenten des deutschen Ingenieurs Otto Lilienthal und des Franzosen Clément Ader die Geschichte der modernen Luftfahrt. konstruierte der Luftschiffpionier und Offizier Ferdinand Graf von Zeppelin das erste, nach ihm benannte lenkbare Luftschiff.

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Das Wort "Bionik" ist ein Kunstwort und setzt sich aus den Begriffen Biologie und Technik zusammen. Ziel dieser jungen Wissenschaft ist es, Entwicklungen der belebten Natur zu begreifen, zu entschlüsseln und für den Menschen nutzbar zu machen. Dabei arbeiten nicht nur Biologen, Ingenieure und Techniker zusammen, sondern auch Designer und sogar Philosophen sind gefragt, um den perfekt funktionierenden, geheimen Bauplänen der Natur auf die Spur zu kommen und sie in innovative Technik umzusetzen. Denn alles, was sich in der Tier- und Pflanzenwelt entwickelt hat, ist das Ergebnis von Optimierungsprozessen innerhalb von 3 Milliarden Jahren Evolution ­ ein riesiges Ideen-Potenzial für die Technik. Insekten und Vögel übertreffen in punkto Material- und Flugeigenschaften bei weitem jedes von Menschen geschaffene technische Konstrukt: Kein Flugzeug hat beispielsweise so hervorragende Flugeigenschaften wie eine Libelle. Der Gleitflug der Vögel diente den Menschen schon früh als Vorbild und Motivation, den Traum vom Fliegen zu verwirklichen und Flugzeuge zu bauen. So kann man das UniverUniver salgenie Leonardo da Vinci (1452­1519) als den ersten Bioniker bezeichnen: Er beobachtete den Vogelflug und konstruierte Fluggeräte, Hubschrauber und Fallschirme. Nur die Zeit, in der er lebte, verhinderte, dass aus seinen Ideen Produkte wurden. Auch Otto Lilienthal war ein Vorreiter der Bionik: Er studierte den genauen Aufbau des StorchenStorchen flügels und war so dem Prinzip des Auftriebs auf die Spur gekommen. Er stellte den ersten erfolgreichen Flugapparat her, mit dem ihm in den Jahren 1891 bis 1896 erfolgreiche Gleitflüge gelangen. Sein Buch ,Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst` von 1889 ist unbestritten ein Klassiker der Bionik. Doch nicht nur Vögel und Insekten dienten der Luftfahrttechnik als Vorbild: Das Rückstoßprinzip für den Düsenantrieb von Flugzeugen haben sich die Ingenieure beispielsweise von Quallen und Tintenfischen abgeschaut; die Flügelfrucht des Ahorns ist ein Urmodell des Flugzeugpropellers. Und das "Abgucken von der Natur" geht weiter: So haben Forscher festgestellt, dass verschiedene Lebewesen bei Temperaturen weit unter dem Nullpunkt über Monate überleben können, weil Frostschutzproteine die Eiskristallbildung in ihren Zellen verver hindern. Nun soll untersucht werden, ob mit diesen "Gefrierschutz-Proteinen" die Eisbildung am Flugzeugrumpf und an den Trag Tragflächen, verhindert werden kann. Dies wäre ein wichtiger wartungs- und sicherheitstechnischer Fortschritt für die Luftfahrt!

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Wie kann etwas, das schwerer als Luft ist, fliegen? Warum fällt ein Flugzeug nicht wie ein Apfel vom Baum zu Boden, sondern schafft es, die Schwerkraft zu überwinden? Diese Frage stellen sich die Menschen schon seit Tausenden von Jahren; griechische Sagen wie die von Daedalus und seinem Sohn Ikarus, die mit Flügeln aus Wachs und Federn der Gefangenschaft des grausamen Königs Minos zu entkommen versuchten, beweisen, dass der Traum vom Fliegen die Menschheit schon immer begleitet hat. Als Vorbild dienten natürlich zunächst die Vögel: Man stellte sich vor, dass sie sich durch das Schlagen der Flügel gewissermaßen nach oben "drücken". Aber warum stürzen Vögel nicht ab, wenn sie, wie Mauersegler oder Albatrosse, oft sehr lange ohne einen Flügelschlag im Gleitflug verharren? Dieses Geheimnis löste der Schweizer Mathematiker Daniel Bernoulli im 18. Jahrhundert. Er entdeckte das Prinzip des "Auftriebs": Ab einer gewissen Geschwindigkeit bewegen sich die Luftpartikel über die gekrümmte OberOber seite der Flügel schneller als die unter ihm. Dadurch ist über dem Flügel der Luftdruck geringer als unter ihm, und ein Sog nach oben entsteht, der den Vogel oder das Flugzeug in der Luft hält. Aber auch nach dieser Erkenntnis dauerte es noch etwa 150 Jahre, bis sich die Menschen den Traum vom Fliegen erfüllen konnten ­ sieht man von Fahrten in Fesselballonen ab. Versuche mit Segelfliegern, wie etwa die von Otto Lilienthal Ende des 19. Jahrhunderts, brachten neue Erkenntnisse über die idealen Flügelformen. Ein weiteres Problem war das der Geschwindigkeit: Wie konnte ein Flugzeug schnell genug werden, damit der Effekt des Auftriebs eintreten und die Maschine abheben konnte? Erst mit der Erfindung des Verbrennungsmotors und des Propellers konnte dieses Problem gelöst werden. Der wirkliche Durchbruch für den Bau praxistauglicher Flugzeuge wurde aber erst erreicht, als man es aufgab, Vögel zu kopieren und anstelle dessen neue Konstruktionsmethoden entwickelte. Ein ganzer Wissenschaftszweig, die so genannte "Aerodynamik", kümmert sich heute um Forschung und Weiterentwicklung von Flügeln und Flugzeugformen.

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Schon seit der Zeit Leonardo da Vincis haben Menschen versucht, funktionierende Flugmaschinen zu konstruieren. Die meisten dieser frühen Versuche imitierten den Flügelschlag von Vögeln. Auch der Segelflug der Vögel wurde beobachtet, und man konstruierte Geräte, mit denen Menschen auf ähnliche Weise in der Luft schweben konnten. Fliegen als ein VerVer kehrsmittel, das Menschen und Dinge über größere Strecken transportiert, erschien damals völlig utopisch. Mit der Erfindung des Verbrennungsmotors und dem Einsatz von Ingenieurswissen einiger Flugpioniere anstelle von Methoden die auf "Versuch und Irrtum" basierten, wurde ein grundsätzliches Problem des Fliegens gelöst: Wie kann ein Flugzeug die nötige Geschwindigkeit bekommen, damit an den Flügeln genügend Auftrieb (s. Seite 30) entsteht, um es abheben zu lassen? 1903 unternahmen die Brüder Orville und Wilbur Wright, nachdem sie zunächst mit Drachen und Segelfliegern experimentiert hatten, bei Kitty Hawk in North Carolina den ersten erfolgreichen Motorflug der Welt. Sie hatten einen eigenen Kolbenmotor entwickelt, der über Fahrradketten zwei Propeller antrieb. Damit erreichten sie genügend Vorschub für einen Start mithilfe eines Katapults und einen kurzen Flug. Die heutige Schnelligkeit und Reichweite von Flugreisen wäre jedoch nicht möglich ohne das Turbostrahltriebwerk, auch Jet-Triebwerk genannt. Das erste Düsenflugzeug war die 1939 in Deutschland hergestellte Heinkel He178 (siehe das Bild links). Von den 50er Jahren an ersetzte dann das Jet-Triebwerk den Kolbenmotor als Standard für große Verkehrsflugzeuge und revolutionierte den Luftverkehr. Während ein Propeller eine große Menge Luft nur wenig beschleunigt, saugt ein Jet-Triebwerk eine vergleichsweise kleine Menge Luft an und beschleunigt sie sehr stark. Düsenflugzeuge können dadurch sehr viel schneller und höher fliegen als PropellerPropeller maschinen mit Kolbenmotor.

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Der Start und die Landung sind die beiden Phasen eines Flugs, in denen die Piloten am meisten zu tun haben. Ist das Flugzeug dann auf Reiseflughöhe, fliegt es mit Autopilot (fast) von alleine; die Piloten müssen dann in erster Linie bereit sein einzugreifen, wenn etwas Außergewöhnliches geschieht. Aber das Flugzeug in die Luft zu bringen und wieder heil zurück auf den Boden, fordert ihr fliegerisches Können. Kein Wunder also, dass jeder Start eines Flugzeugs sehr sorgfältig vorbereitet wird. Mindestens zwei Stunden vor dem Abheben studieren der Flugkapitän und sein Co-Pilot die Wetterlage und gehen den von einem so genannten "Dispatcher" ausaus gearbeiteten Flugplan durch. Dabei berechnen sie auch die Treibstoffmenge, mit der das Flugzeug betankt werden soll ­ man will nicht mehr Gewicht mitnehmen, als nötig, aber natürlich genügend Treibstoffreserve für Notfälle haben. Etwa eineinhalb Stunden vor dem Start trifft sich die gesamte Crew ­ Piloten und Flugbegleiter ­ zu einer Lagebesprechung, danach bereitet jeder seinen Arbeitsplatz vor. Die Piloten überprüfen das Flugzeug von außen und die Instrumente im Cockpit und nehmen dann mit dem Tower Kontakt auf, der schließlich die Erlaubnis zum Rollen an die Startbahn und danach die Startfreigabe erteilt. Beim Start selbst muss der Pilot dann das Flugzeug auf eine ausreichend hohe Geschwindigkeit beschleunigen, dass relativ zu seinem Gewicht genügend Auftrieb entsteht, um es abheben zu lassen (s. Seite 30). Die Landung am Ende des Flugs beginnt mit dem Verlassen der Reiseflughöhe (die bei VerVer kehrsflugzeugen in der Regel zwischen 10.000 und 12.000 Metern liegt). Das Flugzeug wird langsamer und beginnt zu sinken. Damit auch bei immer weiter abnehmender Geschwindigkeit noch genügend Auftrieb vorhanden ist, fahren die Piloten die Landeklappen am Flügel schrittweise aus (s. Seite 31). Kurz vor dem Aufsetzen wird dann das Fahrwerk ausgefahren. Je nach Wetter landet der Pilot auf Sicht oder ­ etwa bei Nebel ­ mithilfe des Instrumentenlandesystems ILS, bei dem er von Signalen, die eine Bodenstation am Flughafen sendet, auf die Landebahn geleitet wird.

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Vogelgleich die Landschaft von oben betrachten zu können: Diesen Menschheitstraum setzten bereits die alten Chinesen in die Tat um. Vor über 2.000 Jahren hoben sie mit Drachen SoldaSolda ten in die Luft, damit sie den Gegner von oben ausspähen konnten. 1483 fertigte Leonardo da Vinci die Skizze eines pyra pyramidenförmigen Fallschirms an. Der erste Mensch, der tatsächtatsäch lich mit einem Fallschirm freiwillig aus einem Ballon ausstieg, war der Franzose AndréJacques Garnerin am 22. Oktober 1797. Garneri Am 1. März 1912 sprang dann der US-ArmyCaptain Albert Berry als erster Mensch mit einem Fallschirm von einem Flugzeug ab. Die Entwicklung des heutigen Drachen- und Gleitschirmfliegens begann mit der genialen Erfindung des NASA-Ingenieurs Francis Melvin Rogallo. Anfang der 50er Jahre brachten ihn Forschungsarbeiten an Fallschirmen auf die Idee, aus der runden Kappe eines Fallschirms eine dreieckige, flexible Tragfläche aus Stoff zu machen. Nach Fotos des halbstarhalbstar ren Rogallo-Flügels konstruierte der junge Amerikaner Barry Hill Palmer 1961 aus Aluminiumröhren, Cellophan und Klebeband seinen ersten Hängegleiter und wurde damit zum ersten Drachenflieger der Welt. 1973 flog der Kalifornier Mike Harker spektakulär von Deutschlands höchstem Berg, der Zugspitze. Dies bedeutete den Durchbruch für das Drachenfliegen und machte den Sport überall bekannt. Drachen- und Gleitschirmfliegen sind inzwischen weit verbreitete Hobbys; viele Flugschulen bieten Einstiegskurse für Jung und Alt in die Kunst an, wie ein Vogel zu fliegen.

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Der Flugpionier Otto Lilienthal war der erste Segelflieger: Als er seine Flugversuche 1891 von einem Hügel bei Berlin aus startete, gelang es ihm kurzzeitig, höher zu fliegen, als sein Startplatz gelegen war. Auch in anderen Ländern erprobten mutige Männer den Gleitflug, wie zum Beispiel der in Frankreich geborene Amerikaner Oktave Chanute. Er nutzte seine technischen Kenntnisse, um frühere Flugversuche wie die von Lilienthal zu analysieren und auf dieser Basis sein eigenes Segelflugzeug zu bauen. Geflogen wurde es von A. Herring und W. Avery, weil Chanute selbst zu alt war, um sich noch ins Cockpit zu setzen. Lange Zeit dachte man, Segelfliegen sei nur in gebirgigen Gegenden möglich, weil nur dort der so genannte Hangaufwind die Flugzeuge nach oben trage. Dieser Aufwind entsteht, wenn ein Wind, der in der Ebene horizontal weht, von einem Hindernis wie einem Gebirge nach oben abgelenkt wird. Aufwinde können Segelflieger bis auf die doppelte Höhe des Berges steigen lassen. Man konnte allerdings immer schon beobachten, dass große Greifvögel auch im Flachland stundenlang ohne Flügelschlag in der Luft kreisen können. Möglich wird dies durch ein Wetter-Phänomen, das "thermische Aufwinde" oder kurz "Thermik" genannt wird, und das sich heute auch die Segelflieger zunutze machen. Unter bestimmten Voraussetzungen sammelt sich warme Luft am Boden und beginnt aufzusteigen; es entsteht ein Aufwind, in dem der Segelflieger nach oben kreisen kann. Seit der Erfindung des Motorflugs wird der Segelflug nur noch als anspruchsvolles Hobby betrieben und als Einstieg in die Welt des Fliegens ­ immerhin kann man in vielen Ländern den Segelflugschein schon mit 16 Jahren machen. Denn viele Menschen sind zu Recht fasziniert von der Möglichkeit, zu fliegen, indem man einfach die Kräfte der Natur geschickt nutzt.

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Beim Begriff "Privatflugzeug" denken die meisten Menschen an kleine Flugzeuge wie die bekannte Cessna, in der je nach Typ zwischen vier und zwölf Menschen Platz haben und die für private Kurzstreckenflüge verwendet werden. Doch in Wirklichkeit bezeichnet der Begriff nicht einen bestimmten Flugzeugtyp, sondern die Verwendung von Flugzeugen in Abgrenzung zum Linien- und Charterflug: Privatflugzeuge werden von Privatleuten für ihre privaten oder beruflichen Zwecke genutzt. Welche Flugzeuge sie dazu verwenden, bleibt ihrer Fantasie und natürlich ihrem Geldbeutel überlassen: Fast jeder Flugzeugtyp, von winzig klein bis riesig groß, kann auch als Privatflugzeug Verwendung finden. Die kleinsten Flugzeuge nennt man "Ultraleichtflugzeuge". Sie haben ein maximales Startgewicht von 450 kg, Einsitzer sogar nur von 300 kg. Für viele Hobbyflieger sind sie ein idealer Einstieg in die Motorfliegerei, da sie einerseits mit einem Preis von ab 20.000 Euro für viele Menschen erschwinglich sind und andererseits die dafür notwendige Pilotenlizenz vergleichsweise leicht zu erwerben ist. Einen Mittelplatz in der Größenskala der Privatflugzeuge nehmen Flieger wie die schon erwähnte Cessna ein. Für sie braucht man einen Privatpilotenschein, der von den Anforderungen schon sehr nahe an eine professionelle Flugberechtigung herankommt. Flugzeuge wie die Cessna werden häufig auch von Berufspiloten in privaten Diensten geflogen. Eine ganz andere Klasse stellen die so genannten "Business Jets" dar. Das sind in der Regel kleinere zweimotorige Jets, die meist von Unternehmen geflogen werden, wie etwa der Learjet, die Cessna Citation oder die Dassault Falcon. Doch wenn man einmal im Jet-Bereich angekommen ist, gibt es natürlich keine Grenze nach oben: Auch Flugzeuge, die sonst als Linienmaschinen eingesetzt werden, können als Privatflugzeuge genutzt werden. Airbus bietet zum Beispiel eine Variante des A319 als "Airbus Corporate Jetliner (ACJ)" an. Und natürlich gehören auch Luxus-Charterflugzeuge für die Superreichen im weitesten Sinne zur Privatfliegerei: Da kann dann ein Flug von Paris nach Los Angeles schon einmal 300.000 Euro kosten; dafür darf man eine luxuriös eingerichtete "Wohnung" mit Salon, Schlaf- und Arbeitszimmer über den Wolken nutzen und bekommt ein Feinschmeckermenü vom Sternekoch zubereitet.

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Schon seit dem 15. Jahrhundert denken Menschen über eine Flugmaschine nach, mit der man nicht nur in eine Richtung fliegen kann, sondern vorwärts ebenso wie rückwärts, und mit der man sogar in der Luft "stehen bleiben" kann. Die erste Idee zu einem Hubschrauber skizzierte um 1485 Leonardo da Vinci. Doch erst im Jahr 1907 hob der Franzose Paul Cornu für 20 Sekunden mit einer Art Hubschrauber ab. 1924 brachte es der Spanier de la Cierva mit seinem "Autogiro" auf immerimmer hin 12 Kilometer Flugstrecke. Der erste Hubschrauber aber, der wirklich diesen Namen verdiente, war die Focke Wulf Fw61. Bei ihrem Jungfernflug 1936 flog sie 16 Minuten lang in einer Höhe von 20 Metern. Das Besondere an einem Hubschrauber ist sein Rotor: Er ist gewissermaßen Flügel und Antrieb in einem, sorgt für den Auftrieb (was bei "normalen" Flugzeugen die Tragflächen übernehmen) und den Vortrieb (wie die Propeller bei anderen Flugzeugen). Hubschrauber sind aus dem modernen Luftverkehr nicht mehr wegzudenken. In kleinen Distanzen, geringen Höhen, in dicht besiedelten Städten und in schwierigem Terrain wie etwa im Gebirge sind sie wegen ihrer Flexibilität und Wendigkeit ideale Flugmaschinen. Einen Hubschrauber zu fliegen ist eine hohe Kunst; ein Hubschrauber-Pilot hat eine weit schwierigere Aufgabe zu bewältigen als etwa der Flugkapitän einer modernen Verkehrsmaschine. Denn ein Tragflächenflugzeug, hat es einmal genügend Auftrieb, fliegt gewissermaßen von selbst dank seiner aerodynamischen Stabilität; ein Hubschrauber dagegen muss vom Piloten in jeder Sekunde aktiv in der Luft gehalten werden. Ein Flugexperte hat das Fliegen eines Hubschraubers damit verglichen, eine kleine Kugel auf einem Brett zu balancieren.

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Tragflächenflugzeuge sind dazu da, Menschen und Fracht möglichst schnell auch über große Distanzen zu transportieren. Für alles andere gibt es Helikopter. Auf diese einfache Formel kann man die vielfältigen Einsatzgebiete von Hubschraubern bringen: Sie können in Gebiete fliegen, in die weder Autos noch die Bahn, noch irgend ein anderes Verkehrsmittel vorvor dringen kann. Und Hubschrauber transportieren Lasten und Menschen dorthin, wo Tragflächenflugzeuge nicht landen können. Hubschrauber helfen Leben zu retten, indem zum Beispiel mit ihrer Hilfe Menschen in Bergnot geborgen, Verletzte von der Unfallstelle rasch ins Krankenhaus oder Organe zum Ort der Transplantation gebracht werden. Hubschrauber werden dafür eingesetzt, ÜberÜber blick zu bekommen ­ von der Polizei, die aus der Luft Staatsbesuche überwacht ebenso wie von Automobilclubs, die sich ein Bild von der aktuellen Stausituation machen. Mit Hubschraubern werden Bodenschätze in entlegenen Gegenden aufgespürt, Waldbrände gelöscht und Menschen in Katastrophengebieten mit dem Notwendigsten versorgt. So vielfältig wie die Einsatzgebiete sind auch die Bauweisen von Helikoptern; denn die Konstruktion eines Hubschraubers richtet sich nach der Arbeit, die er verrichten soll. Reicht eine Zwei-Mann-Kabine oder müssen viele Personen auf einmal befördert werden? Wie große Lasten soll der Hubschrauber tragen ­ und braucht er dazu einen oder zwei Motoren? Wie muss ein Helikopter gebaut sein, damit er sich zur Rettung in unwegsamen Berggebieten eignet, und wie viel Platz braucht eine notfallmedizinische Grundausstattung in der Kabine? Mit all diesen Fragen sind HubschrauberKonstrukteure Tag für Tag befasst. Und da immer neue Einsatzgebiete für Hubschrauber entdeckt werden, gehen ihnen ganz sicher die Herausforderungen niemals aus.

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Schon seit den 50er Jahren hat der Traum vom fliegenden Auto Hollywood beflügelt. In Filmen wie "Blade Runner", "Das Fünfte Element" oder "Star Wars" sind die Städte zu solch gigantischen Megacitys ausgewuchert, dass man dem Verkehrskollaps nur noch fliegend entkommen kann. Doch wird aus der Science Fiction schon bald Realität? Bis vor wenigen Jahren verfolgte die US-Weltraumagentur NASA ein Projekt, das sich "Personal Air Vehicle (PAV) nannte. Das PAV sollte auf kleinen Parkplätzen im Stadtinneren starten und landen können und mit einer Technologie ausgestattet sein, die die fliegenden Autos bezahlbar macht. Außerdem sollte das Personal Air Vehicle so sicher sein, dass eine lange Pilotenausbildung überflüssig wird. Dank eines neuen Satelliten-Navigationssystems, über das die Mini-Flugzeuge automatisch kommunizieren und so Kollisionen vermeiden können, sollte der Highway am Himmel sogar sicherer als die Autobahn sein. Inzwischen ist dieses NASA Projekt allerdings als nicht mehr zeitgemäß dem Rotstift zum Opfer gefallen. Andere Überlegungen gehen weg vom Individualverkehr, und bedenken, wie Flugkörper die Nachfolge von Bussen und Straßenbahnen antreten können. So entwickelt etwa die Ideenschmiede "Bauhaus Luftfahrt" das Konzept eines "Airtrain", mit dem vor allem Güter auch über kurze Strecken von Schiene und Straße in die Luft gebracht werden können.

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Fliegen ist für uns heute eine nahezu alltägliche Art der Fortbewegung. Fast jeder in Europa ist schon einmal geflogen, ob in den Urlaub, zu Verwandtenbesuchen oder beruflich. Dennoch hat das Fliegen viel von der Faszination aus den Pioniertagen behalten: Die Geschwindigkeit, mit der man von einem Ort an den anderen kommt, und die Höhe, von der aus man die Erde betrachten kann, sind dafür entscheidend. Moderne Verkehrsflugzeuge müssen heute ganz unterschiedliche Erwartungen erfüllen: Sie sollen als Massenverkehrsmittel funktionieren, Komfort bieten, ein sicheres Gefühl vermitteln, umweltverträglich und darüber hinhin aus auch noch so wirtschaftlich sein, dass die Flugtickets zu einem Preis verkauft werden können, den sich jeder leisten kann. Wissenschaftler und Flugingenieure kämpfen daher an vielen Fronten. Sie entwickeln neue Werkstoffe für Flugzeugrumpf und Flügel, die haltbarer und leichter sind und so sowohl die Sicherheit erhöhen als auch das Flugzeug wirtschaftlicher machen, weil die Wartung weniger aufwändig ist und das Verhältnis von Gewicht und Leistung besser. Sie testen neue Kabinendesigns und suchen nach Möglichkeiten, das Flugzeug bei Turbulenzen ruhiger zu halten, um das Reisen für die Passagiere komfortabler zu machen. Durch neue CockpitTechnologien erleichtern sie dem Piloten die Routinearbeiten, so dass er sich ganz auf den Sicherheitsaspekt konzentrieren kann. Und sie suchen nach Technologien, mit denen der Treibstoffverbrauch und die Lärmemissionen verringert werden können, um Umwelt und Anwohner von Flughäfen zu schonen. Dies sind nur einige Beispiele, woran Flugzeugentwickler heute arbeiten. Zahlreiche weitere Herausforderungen warten auf sie, denn der Flugverkehr wird weiter zunehmen und Passagierflugzeuge werden immer mehr zum wichtigsten Verkehrsmittel einer globalisierten Welt.

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Heute Singapur, morgen New York, die ganze Welt scheint offen zu stehen! Kaum ein anderer Beruf stellt soviel Reisetätigkeit in Aussicht wie die Arbeit als Pilot/in oder Flugbegleiter/in bei einer der Airlines. Doch während jeder zu wissen glaubt, was ein Pilot tut (immerhin fliegt er ja das Flugzeug), werden Flugbegleiter ­ man nennt sie auch Steward/Stewardess, Flugbegleiter oder "Flight Attendant" ­ häufig unterschätzt. Wer ausschließlich in diesen Job einsteigt, um viel in der Welt herum zu kommen, der wird sehr schnell wieder auf dem "Boden der Realität" landen. Der Beruf ist körperlich wie psychisch äußerst anstrengend und umfasst weit mehr Aufgaben als ein gut bezahlter Kellnerjob über den Wolken. So kommt es nicht von ungefähr, dass die Abbruchquote unter den Auszubildenden relativ hoch ist. Hauptaufgabengebiet der Stewards und Stewardessen ­ der Anteil der Frauen in diesem Beruf liegt bei ca. 70 Prozent ­ ist neben dem Wohlergehen vor allem die Sicherheit der Passagiere während des Flugs. SelbstverSelbstver ständlich sind sie daher auch bei den CrewBesprechungen vor dem Start dabei, wenn der Flugkapitän über den bevorstehenden Flug informiert. Und deshalb können sie die Fluggäste nicht nur über die Sicherheitsvorkehrungen, Notausgänge und das Verhalten in Notsituationen informieren, sondern auch alle Fragen zum Flug beantworten. Natürlich sorgen sich Flugbegleiter/Flugbe Flugbegleiter/Flugbegleiterinnen auch um das leibliche Wohl der Fluggäste. Aber ihr eigentliches Können kommt erst zum Tragen, wenn es ein Problem gibt: Wenn zum Beispiel ein Passagier heftige Flugangst hat oder ein anderer zu randalieren beginnt. Wenn es einem Passagier plötzlich gesundheitlich schlecht geht. Oder wenn tatsächlich ein Sicherheitsproblem beim Flugzeug auftritt: Für all diese Fälle werden Flug Flugbegleiter ausgebildet, in allen wissen sie, wie sie mit psychologischem Einfühlungsver Einfühlungsvermögen und flugtechnischem Wissen reagieren können. Disziplin, Kommunikationsfähigkeit, Teamfähigkeit, Intelligenz und eine gute körperliche Verfassung sind daher wichtige Voraussetzungen für diesen Beruf.

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Einen großen Einfluss auf die Bedingungen des Fliegens hat immer noch das Wetter. Allerdings hat die technische Entwicklung seit den Pioniertagen viel dafür getan, dass Flugzeuge heute sehr vielen Wetterbedingungen durchaus trotzen können. Doch wenn wir als Passagiere einmal von Turbulenzen heftig durchgeschüttelt werden, merken wir wieder: Das Flugzeug ist den Bedingungen unserer Atmosphäre ausgesetzt wie ein Schiff denen des Meeres. Der Begriff Wetter bezeichnet den zu einer bestimmten Zeit an einem bestimmten Ort herrschenden Zustand der Atmosphäre und seine Änderung, also ein kurzzeitiges Zusammenwirken von Temperatur, Niederschlag, Bewölkung, Wind und Luftdruck. Das Wetter spielt sich ausschließlich in der Troposphäre ab, der tiefsten und wolkenreichsten Schicht der Atmosphäre. Die Troposphäre kann sich in den Tropen bis 16 km hoch erstrecken, in den gemäßigten Breiten wie in Europa erer reicht sie ungefähr eine Höhe von 12 km. Den größten Einfluss auf den Flug hat heute das Wetter bei Start und Landung. So können Windscherungen (starke horizontale oder vertikale Änderungen der Windrichtung) oder reduzierte Sicht aufgrund von dichtem Nebel oder starkem Schneefall Start und Landung schwierig machen. Doch auch den Reiseflug kann das Wetter stark beeinflussen. Ein Flug durch eine Gewitterfront mit heftigen Winden und Blitzschlag wäre auch heute noch für ein Flugzeug eine sehr gefährliche Angelegenheit und wird deshalb vermieden. Ein wichtiger Grund, warum moderne Verkehrsmaschinen in etwa 10.000 Metern Höhe fliegen, ist der, dass sie so Unwetter überfliegen. Eine möglichst genaue Wettervorhersage ist daher auch heute noch das A und O einer guten Flugplanung ­ vor allem natürlich bei kleinen Flugzeugen, die dem Wetter eben nicht nach oben davonfliegen können. Bei großen Passagiermaschinen allerdings sorgt die moderne Technik dafür, dass Flüge wegen des Wetters nur noch äußerst selten (z. B. bei dichtem Nebel am Flugplatz) annulliert werden müssen.

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Bei der Beschleunigung im Sturzflug geschah etwas Merkwürdiges: Ab einer bestimmten Geschwindigkeit hatten die Piloten das Gefühl, als ob ihr Flugzeug gegen eine Mauer stieße. Heftige Erschütterungen durchbebten die Maschine und sie war äußerst schwer unter Kontrolle zu halten. Diese beunruhigende Erfahrung machten Kampfpiloten im 2. Weltkrieg, als sie mit hoher Geschwindigkeit in den Sturzflug gingen. Wissenschaftler konnten bald erklären, was dabei geschah: Wenn ein Flugzeug durch die Luft fliegt, erzeugt es Druckwellen (= Schallwellen), ähnlich den Bugwellen vor einem Boot. Diese Druckwellen breiten sich in Schallgeschwindigkeit aus. Erreicht das Flugzeug dann selbst diese Geschwindigkeit, werden die Wellen zusammengepresst, denn sie können dem Flugzeug nicht mehr "ausweichen": Es hat die so genannte Schallmauer erreicht. Ein paar Jahre lang dachte man, sie sei nicht zu durchbrechen. Doch das war kein Problem: Mit den Motoren jener Zeit erreichte man ohneohne hin nicht die Schallgeschwindigkeit; an der Schallmauer kratzen konnte man allenfalls im Sturzflug mit hoher Geschwindigkeit. Erst am 14. Oktober 1947 flog zum ersten Mal ein Mensch schneller als der Schall. Der amerikanische Testpilot Charles "Chuck" Yeager erer reichte mit seinem Raketenflugzeug vom Typ Bell X-1 eine Geschwindigkeit von 1.126 km/h. Dies reichte in der Höhe von 13.106 Metern, in der er an jenem Tag flog, um die Schallmauer zu durchstoßen. Denn die Schallgeschwindigkeit variiert je nach Höhe und Lufttemperatur: Auf Meereshöhe breiten sich Schallwellen mit einer Geschwindigkeit von 1.220 km/h aus. Doch in größeren Höhen, wo die Luft dünner und kälter wird, sinkt sie: In 11 km Höhe bei -57 Grad Celsius etwa liegt die Schallgeschwindigkeit nur noch bei 1.050 km/h. Wie schnell ein Flugzeug im Verhältnis zur Schallgeschwindigkeit fliegt, wird in der nach dem österreichischen Physiker Ernst Mach (1838­1916) benannten "Mach-Zahl" angegeben. "Mach 2" bedeutet: doppelte Schallgeschwindigkeit. Moderne Kampfflugzeuge wie der Eurofighter Typhoon erreichen in der Einsatz-Flughöhe Mach 2, in Bodennähe Mach 1.2.

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Ein modernes Flugzeug zu bauen ist, wie man sich leicht vorstellen kann, eine sehr komplizierte technische Herausforderung. Millionen von Teilen und eine Vielzahl von Systemen mit ihren diversen Funktionalitäten müssen zusammenpassen, damit das Flugzeug abheben kann. Doch bevor ein Flugzeug überhaupt gebaut werden kann, müssen die Ingenieurees erst einmal entwickeln. Tausende Menschen aus allen Bereichen der Luftfahrttechnik arbeiten dabei zusammen: Die Tragflächen, der Rumpf und die Leitwerke werden zum Beispiel von Aerodynamikern so entwickelt, dass das Flugzeug so schnell und weit fliegen kann wie geplant und dabei auch noch so wenig Treibstoff wie möglich verver braucht. Statiker sorgen für die Festigkeit des Flugzeugs, damit es auch harte Landungen aushalten kann. Und so genannte Avionik-Fachleute kümmern sich um die Elektronik im Flugzeug. Zehn Jahre und mehr dauert in der Regel die Entwicklung eines neuen Verkehrsflugzeugs von den anfänglichen Konzeptstudien bis zum Erteilen der Verkehrsstudien Ver zulassung nach einem umfangreichen Flugversuchsprogramm. Der eigentliche Bau geht schneller: Vom ersten Aluminiumblech, das zugeschnitten wird, bis zur Übergabe an den Kunden (die Fluglinie) dauert die Serienfertigung des größten Airbus etwas mehr als ein Jahr. Ein A380 zum Beispiel besteht aus 4 Millionen Einzelteilen; 10.000 Bolzen sind im Rumpf zur Befestigung der drei Hauptkomponenten verarbeitet, weitere 4.000 zur Befestigung jeder Tragfläche, und jeder A380 hat ca. 650 Kilo Lack auf seiner Außenhaut. Alle, die mithelfen, das Flugzeug zu bauen, sind natürlich bestens ausgebildete Techniker und Ingenieure. Sie müssen extrem genau arbeiten ­ schließlich kann die Sicherheit der künftigen Passagiere von jedem Niet, jeder Schraube, jedem Meter Kabel im Flugzeug abhängen. Aus diesem Grund wird auch die Qualität jedes einzelnen Arbeitsschritts von eigens dafür ausgebildeten Mitarbeitern ständig überprüft. Der Bau eines großen Passagierflugzeugs geschieht in sehr vielen großen und kleinen Schritten, die im Einzelnen natürlich vom Flugzeugtyp abhängen. Wir haben unten nur die wichtigsten Stationen aufgeführt, die ein Flugzeug durchläuft, bis sich bei der Übergabe an den Kunden alle Beteiligten das traditionelle "Many happy landings" (viele glückliche Landungen) wünschen.

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Airbus ist ein europäischer Flugzeughersteller und alle Airbusmodelle werden in einer europaweiten Zusammenarbeit vor allem der Länder Frankreich, Deutschland, Spanien und Großbritannien gebaut. Insbesondere das größte Flugzeug der Welt, der A380, entsteht in einem gigantischen internationalen Hightech-Puzzle. Die Einzelteile kommen aus allen Teilen der Welt, aus Europa natürlich, aber auch aus Amerika, Russland, Korea, Japan oder Australien. Dabei müssen natürlich alle Teile so gut zusammenpassen, als seien sie an einem Ort konstruiert worden. Zusammengesetzt wird dieses Puzzle dann in Europa, aber auch hier wieder an mehreren Standorten. So werden zum Beispiel in Deutschland unter anderem die Rumpfschalen und die vorderen und hinteren Rumpfstücke, in Frankreich die mittlere Rumpfsektion und das Cockpit, in Großbritannien die Hauptteile der Flügel und in Spanien das Rumpfheck und das Höhenleitwerk produziert. Damit ein gemeinsamer Flugzeugbau funk funktionieren kann, sind eine exzellente Kommu Kommunikation und exakte Absprachen nötig ­ vor allem, da ja aus Sicherheitsgründen alles bis auf Bruchteile von Millimetern genau passen muss. Alle Messinstrumente und Produktionsanlagen müssen daher schon bei der Vorbereitung der Produktion genau auf aufeinander abgestimmt werden. Endgültig zu zusammengebaut werden die einzelnen Flug Flugzeugteile für den A380 dann im Airbus-Werk in Toulouse in Südfrankreich. Dazu müssen riesige Teile wie Flügel oder Rumpfsektionen durch halb Europa transportiert werden, auf der Straße, mit dem Schiff, oder durch die Luft mit dem "Beluga", dem Airbus Super Supertransporter. Da alle Teile an den verschiedenen Standor Standorten schon so weit wie möglich fertig gebaut werden, dauert der Zusammenbau in Toulouse nicht mehr lange; nach dem Hochlaufen der Serienfertigung sollen einmal jeden Monat vier A380 diese Halle verlassen. Von Toulouse aus tritt dann der fertige A380 seinen Aus Auslieferungsflug an; mit ihm fliegt ein Flugzeug, in dem Teile aus aller Welt, Know-how und Arbeitskraft aus vier europäischen Ländern stecken und dessen Produktion eine logisti logistische Meisterleistung ist.

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Seit die Menschen das Fliegen entdeckt haben, wurden neue Entwicklungen immer von Visionen geprägt, die auf die Zeitgenossen zumindest am Anfang "kühn" gewirkt haben. Aber ohne diese Visionen würden wir noch heute vom Fliegen nur träumen können. Und damit der Luftverkehr auch den Bedingungen von morgen genügen kann, entwickeln Ingenieure und Wissenschaftler weiterhin Konzepte für die Zukunft des Fliegens. Dabei beschäftigen sie sich mit Fragen wie der nach der Kapazität künftiger Luftfahrzeuge: Wie kann eine stetig steigende Zahl von Passagieren in der Luft transportiert werden? der nach der Umweltfreundlichkeit: Wie kann der Luftverkehr immer umweltverträglicher und Ressourcen schonender werden? Natürlich spielen in den Überlegungen der Zukunftsforscher auch der Komfort des Flugreisens und die Geschwindigkeit, mit der Passagiere von einem Ort an den anderen befördert werden, eine große Rolle. Neue Hyperschallflugzeuge etwa könnten in 20 bis 30 Jahren die Flugzeit von Europa nach Australien auf vier bis fünf Stunden verkürzen (vgl. Seite 58). Die Konzepte, die von den amerikanischen und europäischen Ideenschmieden entwickelt werden, gehen verschiedenen Überlegungen nach. Eine der wichtigsten ist die NurflüglerTechnologie. Heutige Konstruktionen basieren auf Flugzeugen mit einem Rumpf für die Passagiere, einem Tragflügel für den Auftrieb und einem Leitwerk für die Aufrechterhaltung der Flugstabilität. Da jedoch der Rumpf vor allem WiderWider stand und das Höhenleitwerk bezogen auf das Gesamtsystem Abtrieb erzeugt, ist es eine nahe liegende Idee, beide in den Flügel zu integrieren, d.h. ein Flugzeug zu entwerfen, das nur aus Tragflächen besteht und bei dem Passagiere und Fracht demzufolge im Flügel untergebracht sind. Entwicklungsarbeiten an Stratosphärenflugzeugen, die die Erdatmosphäre verlassen können, um an anderer Stelle wieder einzutreten, stellen ein weiteres mögliches Zukunftsszenarium dar. Die dafür notwendige Technik stützt sich dabei auf wasserstoffgetriebene Raketentechnik ­ also eine Art Großraum-Raketenflugzeug, das umweltschonend, weil wasserstoffgetrieben, in die äußersten Schichten der Atmosphäre hochsteigt, um dort mit minimalem Kraftaufwand zu fliegen.

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Die ISS ist das größte Technologieprojekt und Weltraumlabor aller Zeiten: ein "Außenposten" der Menschheit im All mit exzellenten Möglichkeiten für Wissenschaft und Forschung. Unter Schwerelosigkeit wird auf den Gebieten der Medizin, der Biologie, der Physik, MaterialMaterial wissenschaften und der Weltraumforschung geforscht. So werden z.B. das menschliche Gleichgewichtssystem, die Züchtung von Proteinkristallen sowie Fragestellungen zur Plasmaforschung und Strahlenbiologie unterunter sucht. Oberstes Ziel ist es, neue Erkenntnisse in Wissenschaft und Technologie zu gewinnen und diese dann in Anwendungen umzusetzen, die für die Menschen das Leben auf der Erde angenehmer machen. Aber auch für künftige Flüge zum Mars wird geforscht. Zum Beispiel muss man dafür wissen, wie Pflanzen in der Schwerelosigkeit wachsen. Denn Astronauten müssen auf langen Weltraumflügen in ihrem Raumschiff oder ihrer Station Pflanzen anbauen können, um sich zu ernähren. Derzeit sind 16 Nationen, neben elf Mitgliedsstaaten der Europäischen Weltraumorganisation ESA etwa die USA, Kanada, Japan, Brasilien und Russland an diesem gigantischen ForFor schungsprojekt beteiligt. Die ISS beweist, dass eine friedliche internationale Nutzung des Weltraums zum Vorteil aller Partner möglich und sinnvoll ist. Die ISS umkreist in einer Höhe von 350 bis 400 Kilometer mit dem immensen Tempo von 27.000 km/h alle 90 Minuten unsere Erde. Im November 1998 wurde mit dem Start des russischen Moduls "Sarja" von Baikonur aus der Grundstein für dieses Projekt gelegt. Bisher sind von sieben Modulen drei ins All befördert und zusammengebaut worden. Seit November 2000 ist die ISS bewohnbar und somit auch Arbeitsplatz für wechselnde Astronauten-Teams. Schlafräume, Forschungslabors und so genannte Versorgungsmodule sind dort oben im All entstanden. Im Jahr 2010 soll die Raumstation fertig werden. Bis dahin wird sie etwa die Fläche eines Fußballfeldes haben, 454 Tonnen Gewicht aufweisen, sechs Laboratorien (zwei amerikanische, zwei russische, ein europäisches und ein japanisches) und vier Versorgungsmodule enthalten. Und irgendwann, in gar nicht so ferner Zukunft, soll die Station auch als Außenposten zum bemannten Marsflug genutzt werden.

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Fast sind sie schon Standard: Immer mehr Autos sind heute mit Navigationssystemen ausgestattet, die den Fahrer mit freundlicher Stimme zum Ziel leiten. Satellitennavigation erhöht dabei nicht nur den Fahrkomfort ­ keine Irrfahrten, kein Kampf mit kompliziert gefalteten Stadtplänen ­, sondern auch die Sicherheit: Der Fahrer kann sich aufs Fahren konzentrieren, den Weg sucht ihm das Navigationssystem. Heutige Navigationssysteme verarbeiten Signale des amerikanischen GPS-Systems (Global Positioning System), das seit Anfang der 90er Jahre des 20. Jahrhunderts im Dienst ist und mit momentan 32 Satelliten arbeitet. Aber die Idee dazu ist wesentlich älter: Schon 1939 meldete der deutsche Visionär Karl Hans Janke ein Patent für einen "Standortanzeiger" mittels Satelliten an, der im Prinzip ähnlich arbeiten sollte wie heutige Navigationssysteme. Um nicht völlig vom amerikanischen GPSSystem abhängig zu sein, beschloss die EU Anfang der 90er Jahre, ein eigenes, europäisches Satelliten-Navigations-System zu entwickeln. Ab 2013 sollen 30 GalileoSatelliten ihre Signale senden, die nicht nur eine sehr viel genauere Positionsbestimmung als heute erlauben (heutiges GPS: bis auf zehn Meter genau; Galileo: bis auf einen Meter exakt), sondern durch die Nutzung modernster Technik über die reine Navigation hinaus in Zukunft viele weitere Anwendungen ermöglichen, wie zum Beispiel Navigation für Blinde, automatische Navigation für Autos oder die Möglichkeit, vermisste Kinder aufzuspüren. 2005 und 2008 wurden die beiden Testsatelliten "Giove A1" und "Giove B" in den Orbit gebracht, mit deren Hilfe die Ingenieure wichtige Daten und Erfahrungen für den endgültigen Betrieb sammeln. Zwischen 2010 und 2013 werden dann die 30 Navigationssatelliten in den Weltraum geschossen, die für die EU-Staaten und mehr als zehn weitere Länder, die sich an dem Projekt beteiligt haben, ein neues Zeitalter der Satellitennavigation beginnen lassen.

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Sie sind aus dem Stadtbild kaum noch wegzudenken: Die so genannten "Satellitenschüsseln", mit denen Menschen sehr viele Fernsehsender empfangen können ­ auch aus weit entfernten Ländern. Doch wie kommen eigentlich die Fernsehbilder in diese "Schüsseln"? Einer der ersten, der die Idee hatte, Satelliten für die Funkkommunikation einzusetzen, war der amerikanische Autor Arthur C. Clarke, von dem die Romanvorlage zum Science-FictionKlassiker "2001 ­ Odyssee im Weltraum" stammt: Schon 1945 beschrieb er in einer wissenschaftlichen Zeitschrift, wie mithilfe von drei Stationen im Orbit die Erde vollständig mit Funksignalen abgedeckt werden könnte. Clarke baute dabei auf die Arbeiten von Walter Hohmann auf, der schon in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts berechnet hatte, dass ein Satellit, der die Erde über dem Äquator in einer Höhe von 35.730 Kilometern umkreist, von der Erde aus stillzustehen scheint. In einer solchen "geostationären Umlaufbahn" umkreisen heute alle Kommunikations- und Fernsehsatelliten die Erde. Der erste Kommunikationssatellit in einem geostationären Orbit war der amerikanische Syncom-2, der auch als erster das Problem löste, wie bei einem sich um die eigene Achse drehenden Satelliten die Antenne doch dauerdauer haft auf die Erde ausgerichtet bleiben kann. Eine radikal innovative Technologie realisierte der französisch-deutsche Satellit "Symphonie", der 1974 in den Orbit geschossen wurde. Doch diese Technologie konnte nicht wirtschaftlich genutzt werden, da die NASA ihre Trägerraketen für kommerzielle Anwendungen nicht freigab. Diese Erfahrung war ein wesentlicher Ausgangspunkt für die Entwicklung einer eigenen europäischen Trägerrakete, der Ariane. Heute geht ein großer Teil der internationalen und nationalen Kommunikation über moderne Nachrichtensatelliten, die auf der "Eurostar"Plattform basieren: Mobilfunk, Telefonie, internationaler Funkverkehr, Radio, Internet und Fernsehen, auch das neue HDTV wären ohne Satellitenkommunikation in diesem Umfang undenkbar. Und auch wer sein Fernsehprogramm über Kabel oder terrestrische Antennen empfängt, profitiert von den Kommunikationssatelliten: Korrespondentenberichte oder Bilder aus fernen Ländern werden in der Regel über so genannte "SatellitenUplinks" um die Welt geschickt.

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Unsere Erde ist ein Raumschiff, das auf einer langen Reise durchs All unterwegs ist. Alles, was die Astronauten ­ also wir Bewohner der Erde ­ auf dieser Reise brauchen, müssen wir mitnehmen: Es gibt keine Möglichkeit, unter unterwegs neue Vorräte aufzunehmen. Deshalb müssen wir sehr behutsam mit dem umgehen, was wir zum Überleben auf unserer Reise brauchen: Die Luft, die wir atmen, das Wasser, das wir trinken, das Klima, das unsere Nahrung wachsen lässt. Umwelt- und Klimaschutz ist daher letztlich nichts anderes als die Sicherung unseres Überlebens. Um unsere Umwelt aber wirwir kungsvoll schützen zu können, brauchen wir ein genaues Bild der Schäden und Veränderungen auf der Erde. Und ein genaues Bild bekommt man am besten aus der Distanz: So wie man die Spielzüge eines Fußballspiels am besten nachvollziehen kann, wenn die Kamera eine gewisse Distanz zum Spielfeld wahrt (und nicht immer nur den Ball in Großaufnahme zeigt), so können wir Umweltveränderungen auf der Erde am besten aus dem Weltraum beobachten. Diese wichtige Aufgabe übernehmen Erdbeobachtungssatelliten, die die Erde in einer Höhe von etwa 800 km umkreisen (das ist etwa hundert Mal so hoch, wie Verkehrsflugzeuge fliegen). Sie liefern genaue Bilder über Giftstoffe in der Atmosphäre, den Zustand der Eiskappen auf den Polen und der Regenwälder in den Tropen, oder über das Ausmaß konkreter Umweltkatastrophen wie zum Beispiel Öltanker-Unfälle. Damit können die zuständigen Stellen schnell reagieren und Probleme beseitigen. Einer der erfolgreichsten europäischen Erdbeobachtungssatelliten ist der hier abgebildete Envisat (ENVIronmental SATellite). Er wurde nach mehr als zehnjähriger Bauzeit im Februar 2002 von einer Ariane-Rakete auf seine Umlaufbahn gebracht und liefert seither wichtige Daten für den Umwelt- und Klimaschutz.

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Das 20. Jahrhundert nannte sich stolz das "Raketenzeitalter" ­ dabei gibt es Raketen schon seit über 800 Jahren: Der erste verbürgte Raketenstart fand im 13. Jahrhundert bei der chinesischen Stadt Keifeng statt. Bis ins 20. Jahrhundert wurden Raketen jedoch hauptsächlich eingesetzt, um Feuerwerkskörper in die Luft zu schießen; erst in den 20er Jahren des letzten Jahrhunderts begann man ernsthaft, mit anderen Einsatzmöglichkeiten für Raketen zu experimentieren: Für militärische Zwecke und mit der Idee, später einmal in den Weltraum zu fliegen. Lange Zeit glaubte man, Raketen könnten nur innerhalb der Atmosphäre fliegen, weil man sich das Rückstoßprinzip falsch erklärte: Man dachte, die schnell aus der Rakete ausströmenausströmen den Gasteilchen würden gegen Luftteilchen stoßen. Doch dann stellte man fest, dass der Rückstoß auch im luftleeren Raum funktioniert ­ und damit hatte man mit der Rakete das ideale Transportmittel für die Eroberung des Weltraums. Doch erst im Jahr 1957 verließ zum ersten Mal eine Rakete das Schwerefeld der Erde und setzte einen Satelliten in der Erdumlaufbahn ab: Die sowjetische R-7, die den legendären Satelliten "Sputnik" ins All brachte. Von da an überschlugen sich die Innovationen auf dem Gebiet der Raumfahrt, man sprach in den 60er und 70er Jahren von einem regelrechten "Wettlauf ins All", den sich vor allem Amerika und die Sowjetunion lieferten. Es entstanden Raketentypen wie die "Sojus" der Russen, die "Saturn" der Amerikaner und schließlich die europäischen "Ariane"-Raketen, deren erste am 24. Oktober 1979 vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guyana startete. Dienten Raketenstarts zunächst vorwiegend der Forschung, hat die Raumfahrt in den letzten Jahrzehnten vor allem auch wirtschaftliche Bedeutung gewonnen: Gewerblich betriebene Fernseh- und Navigationssatelliten oder Erdbeobachtungssatelliten, deren Ergebnisse zum Beispiel für die Entdeckung neuer Rohstofflager genutzt werden, wollen in den Orbit gebracht werden. Auch wenn Raketenstarts mittlerweile etwas fast Alltägliches geworden sind: Für die beteiligten Ingenieure und Wissenschaftler bleibt jeder Countdown ein spannendes Abenteuer.

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Das Flugzeug sieht fast wie eine ganz normale Passagiermaschine aus. Auffällig ist nur die große Spannweite der Flügel und natürlich die Raketendüse am Rumpfheck. Und auch die Passagiere, die an Bord gehen, sehen anders aus, als man es gewohnt ist: Sie haben alle einheitliche Druckausgleichs-Overalls an. Sie nehmen in der Passagierkabine Platz, und zwar, noch ein Unterschied zu einem gewöhnlichen Flugzeug, in Liegesitzen, die um die Längsachse pendeln und quer zur Flugrichtung angeordnet sind. Die Maschine startet, und während sie an Höhe gewinnt, gleichen die Pendelliegen den Steigwinkel kaum merklich aus. Der erste Reiseabschnitt gleicht einem Langstreckenflug: Es geht auf 12.000 Meter Höhe. Die Aussicht ist atemberaubend. Nach 45 Minuten dann eine Durchsage des Piloten: Das Raketentriebwerk werde jetzt gezündet. Dann bricht ein Inferno los, das die Passagiere tief in die Liegen drückt. Das Flugzeug bescheunigt jetzt mit drei g (auf die Passagiere wirkt also eine Kraft, dreimal so groß wie die Gravitation auf der Erde), das Tempo ist Mach 3 (dreifache Schallgeschwindigkeit). Nach nur 80 Sekunden ist eine Höhe von 60 Kilometern erreicht, das Triebwerk schaltet sich aus und der Flieger geht in eine parabelförmige Flugbahn über, die ihn bis auf 100 Kilometer Höhe bringt. Die Passagiere schnallen sich ab und bewegen sich schwerelos in der Kabine. An überall verver teilten Handgriffen ziehen sie sich zu Luken und bewundern das Schauspiel, das sich ihnen bietet: die Schwärze des Alls, darin unser blauer Planet in seiner ganzen Pracht. Nach nur drei Minuten heißt es "bitte anschnalanschnal len", bevor das Flugzeug der Erde wieder näher kommt und in die Atmosphäre eintaucht. Der Wiedereintritt ist butterweich, kurzzeitig kommt bei den Passagieren echtes Astronauten-Feeling auf, als die Verzögerung kurzzeitig auf 4,5 g steigt. Dann fängt der Pilot den SturzSturz flug ab, aktiviert wieder den "Luftfahrt-Modus", lässt die Turbinentriebwerke an und nimmt Kurs auf den Heimatflughafen. Das "Abenteuer Weltraum" ist für die Passagiere vorbei. So oder so ähnlich könnten schon ab 2020 Weltraumtouristen die Schwerelosigkeit genießen. EADS Astrium entwickelt mit dem "Space Plane" ein Flugzeug, das so genannte Suborbitalflüge für zahlende Touristen möglich machen soll. Am Anfang wird ein solcher Flug mit 200.000 Euro natürlich ziemlich teuer sein ­ aber so viel kostete auch in den Anfangszeiten der Passagierfliegerei umgerechnet ein Flug von Berlin nach London. Eine große Nachfrage wird vielleicht die Tickets rasch sehr viel billiger machen, so dass viele von uns irgendwann einmal kurze Ferien im All verbringen können.

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Schon seit Menschen wissen, dass Sterne wie der Mars oder die Venus unsere Nachbarn im All sind, sind sie fasziniert von der VorVor stellung, dorthin zu reisen. Bisher sind diese Reisen allerdings nur unbemannten Raumfahrzeugen gelungen: Amerikanische Sonden wie "Pioneer" oder "Voyager", europäische wie "Cassini-Huygens", "Mars Express" oder "Venus Express" lieferten und liefern Bilder und Daten von der planetaren Welt außerhalb der Erde. Fast jeder Planet im Sonnensystem hatte schon Besuch von Hightech-Kameras und Robotern; auch die Sonne, Asteroiden und Kometen waren bereits Reiseziele. Wie lange wird es also noch dauern, bis der Mensch technisch dazu fähig ist, zu anderen Planeten unseres Sonnensystems zu reisen, wie lange würde diese Reise dauern, und welcher der Planeten käme als Erster dafür in Frage? Es liegt nahe, dass der Nachbarplanet Mars, der der Erde in seinen Gesamtbedingun Gesamtbedingungen am ähnlichsten ist, für uns Menschen das interessanteste und erste Expeditionsziel wäre. Auf ihm sind bereits mehrere Raumson Raumsonden gelandet, so dass wir über eine Fülle an Informationen über die Bedingungen auf ihm verfügen. Ein bemannter Flug zum Mars gilt als eines der visionärsten Projekte der Raum Raumfahrt der nächsten Jahrzehnte. Die PhoenixMission der NASA und der Mars Express der europäischen Weltraum-Organisation ESA soll sollten mit ihren Forschungsergebnissen nicht zu zuletzt auch eine solche Reise vorbereiten. Und wenn Wissenschaftler Recht haben, dann ist es nur eine Frage der Zeit (ca. 20 bis 30 Jahre), bis der Mensch beginnen wird, diesen Planeten zu erobern ­ und sich vielleicht dort eine zweite Heimat zu schaffen. Eine wichtige Vorausset Voraussetzung dafür ist der vollständige Ausbau der ISS (vgl. Seite 68) als Zwischenstation. Eine bemannte Expedition zu unserem Nachbarplaneten gilt also als machbar und wäre dennoch ein beispielloses Wagnis: Sechs Monate würde der Flug dauern, über zwei Jahre die ganze Mission. Während bisher alle Astronauten bei jeder Handbewegung von den Wissenschaftlern der Bodenstation betreut werden, wären Marsastronauten in einer Krisensituation auf sich allein gestellt. Könnten es die Raumfahrer außerdem überhaupt so lange auf engstem Raum aushalten? Wie verhält sich der menschliche Körper, wenn er so lange der Schwerelosigkeit ausgesetzt ist, und wie kann man die auftretende Strahlung binden? Fragen, die Forscher nicht zuletzt durch die Experimente auf der ISS zu beantworten versuchen.

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In den letzten tausend Jahren haben wir Menschen Bescheidenheit gelernt: Hielten unsere Vorfahren im Mittelalter die Erde noch für den Mittelpunkt des Universums, wissen wir heute, dass wir zu einem abgelegenen Sonnensystem am Rand einer von Milliarden Galaxien des Universums gehören. Unser Wissen über das All, das uns umgibt, ist gerade in den letzten 50 Jahren enorm gewachsen, vor allem dank einer immer besseren Beobachtungs- und Messtechnologie. Geradezu einen Sprung nach vorne machte unser Wissen über das Weltall, seit im Jahr 1990 das von der NASA und der europäischen Weltraumorganisation ESA gemeinsam entwickelte Weltraumteleskop Hubble seine Arbeit aufgenommen hat. Hubble umkreist die Erde in einer Höhe von 600 Kilometern, also außerhalb der Atmosphäre. Damit kann Hubble Bilder vom All ohne Verzerrungen durch die Atmosphäre gewinnen und Licht im nahen Infrarot- und Ultraviolettbereich wahrwahr nehmen, Licht, das sonst von der Erdatmosphäre herausgefiltert würde. Gerade diese Strahlung aber ist für Physiker äußerst wichtig, um den "Bauplan" des Universums zu entschlüsseln. Die Forschung mit dem Weltraumteleskop Hubble hat für uns Menschen auch einen ganz praktischen Sinn: Sie hilft uns, die Erde besser zu verstehen ­ von den Einflüssen der Strahlung aus dem All auf unser Klima bis hin zu mehr Wissen über die Materie, aus der unser Planet besteht. Denn die Erde ist nicht ein isolierter Himmelskörper, sondern Teil des Kosmos. Nicht zuletzt dank Hubble gelingt es den Wissenschaftlern nun, die Physik mit der Astrophysik in Beziehung zu setzen. Ein leistungsfähiges Observatorium wie Hubble in den Orbit zu bringen, war eine technische Meisterleistung, an der Ingenieure und Wissenschaftler vieler Länder mehr als zwanzig Jahre gearbeitet haben. Aber die Anstrengung hat sich gelohnt: Die wissenschaftlichen Entdeckungen, die dank Hubble gemacht werden konnten, haben die Erwartungen weit übertroffen. Und schon arbeiten die Weltraumtechniker Amerikas und Europas an einer neuen Generation von Weltraumteleskopen: Dem John Webb Weltraumteleskop, das 2013 von einer Ariane-Rakete in den Orbit gebracht werden soll.

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Die heutige Raumfahrttechnik, die sich mit den Mondlandungen, der Internationalen Raumstation ISS und den unbemannten Flügen zu den Nachbarplaneten auf unser Sonnensystem beschränkt, wäre noch vor hundert Jahren reine Science Fiction gewesen. Zahlreiche Autoren von Zukunftsromanen und SF-Filmen denken jedoch viel weiter. Schon seit fast vierzig Jahren kreuzt das Raumschiff Enterprise durch die unendlichen Weiten des Weltraums. Von der Technik, die Captain Kirk und seine Mannschaft zu immer neuen Abenteuern und fremden Welten führt, können heutige Astronauten nur träumen: Kein Warp-Antrieb bringt sie mit Überlichtgeschwindigkeit zu anderen Sternen und legt so in kurzer Zeit unvorstellbare Entfernungen im Weltraum zurück. In der Welt von Star Trek und Star Wars reisen Raumschiffe in einem Hyperraum mit Überlichtgeschwindigkeit zwischen den Planeten der dicht besiedelten Galaxis. Alle Konzepte gehen davon aus, dass es höherdimensionale Räume mit fünf und mehr Dimensionen gibt und dadurch Faltungen bzw. Stauchungen des Raums möglich sind. Dadurch kann es dann zu einer scheinbaren ÜberÜber lichtgeschwindigkeit kommen; das Raumschiff selbst bewegt sich weiterhin nur mit Lichtgeschwindigkeit, durch die Krümmung des Raumes hätte es aber einen kürzeren Weg zurückzulegen ­ so kann es in geringerer Zeit scheinbar höhere Geschwindigkeiten erreichen. Weil Science-Fiction-Autoren der Wirklichkeit schon immer um einige Schritte voraus waren und manche Visionen ein paar Jahrzehnte später tatsächlich Wirklichkeit geworden sind, will die europäische Raumfahrtagentur ESA den Ideenpool der Zukunftsliteratur anzapfen und hat zusammen mit dem Schweizer Utopie-Museum "Maison d'Ailleurs" und der Schweizer Stiftung Ours ein Projekt namens "Innovative Sciencefiction-Technik für Raumfahrtanwendungen" ins Raumfahrtanwendun Leben gerufen. Einige der 250 Vorschläge will die ESA nun näher untersuchen. Ganz oben auf der Wunschliste der Raumfahrtagenturen stehen neue Antriebe, die Raumschiffe schneller und weiter als bisher durchs All befördern. Science Fiction bereitet uns also darauf vor, neue Techniken zu akzeptieren und sie auch haben zu wollen. So waren beispielsweise in der ersten Staffel von Star Trek in den 60erJahren gezeigte Technologien wie Mobiltelefone, Spracherkennungssysteme, Computertomographie oder tragbare Computer technisch noch Zukunftsmusik.

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Die Frage "Sind wir allein im Universum?" gehört zu den spannendsten Themen der WeltWelt raumforschung. Gibt es noch andere Planeten im Universum, auf denen die Bedingungen für die Entstehung von Leben so ähnlich sind wie auf der Erde, und ist auf diesen anderen Planeten möglicherweise intelligentes Leben entstanden? Na klar, dachte in der Antike (4. Jh. v. Chr.) der griechische Philosoph und Urvater der Atomtheorie Demokrit, der die Lichtpunkte am Himmel für entfernte Welten hielt. Der italienische Dichter und Philosoph Giordano Bruno stellte im 16. Jahrhundert fest, dass das Weltall unendlich sei und dass es theoretisch auch unendlich viele Lebewesen auf anderen Planeten im Universum geben könne. Dafür wurde er allerdings der Ketzerei beschulbeschul digt und auf dem Scheiterhaufen verbrannt. Auch der deutsche Philosoph Immanuel Kant setzte sich in seinem 1755 erschienenen Werk "Von den Bewohnern der Gestirne" mit dieser Theorie auseinander. Das Nachdenken über außerirdisches Leben nahm insbesondere in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts zu, nachdem Darwins Evolutionstheorie entstanden war, die ein nachvollziehbares Modell dafür lieferte, wie sich komplexe Arten aus einfacheren entwickeln können. Und auch heute noch suchen Astronomen, Physiker und andere Wissenschaftler weiter nach Leben im All. Sie konzentrieren sich einerseits auf die Planeten und ihre Monde in unserem Sonnensystem und hoffen, dort Spuren einfachen Lebens zu finden. Andererseits sind Wissenschaftler auch auf der Suche nach Bewohnern weiter entfernter Welten, mit denen sie über Funkbotschaften Kontakt aufnehmen wollen. Bis heute weiß niemand, ob es tatsächlich intelligentes Leben im All gibt. Die UFO-Sichtungen, über die seit Jahrzehnten fleißig berichtet wird, erweisen sich in der Regel als optische Täuschungen oder als Fantasiegeburten der Beobachter. Dennoch: Ausgeschlossen ist es keineswegs, dass wir Nachbarn im All haben. Ob sie allerdings so aussehen, wie es sich die Filmemacher aus Hollywood vorstellen, ist eine ganz andere Frage.

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