Verabschieden Sie sich vom Sonnensystem, Voyager möchte Außerirdischen von der menschlichen Liebe erzählen

Ich sah meine Liebe, flog zu ihr und hielt ihr ein Geschenk hin. Es war ein kleines Stück erstarrter Zeit mit wunderschönen Streifen darauf und es fühlte sich so weich an wie seichter Meeresschlamm.

——„Das Dreikörperproblem: Das Ende des Todes“

14. Februar 1990, Valentinstag.

Ein von Menschenhand gebautes Raumschiff rast auf den Rand des Sonnensystems zu.

Die geringe Batterieleistung, die ihr noch blieb, reichte nicht mehr aus, um alle Nutzlasten des Raumfahrzeugs am Laufen zu halten. Die Kamera, die unzählige neue Welten gesehen hat, wird bald ausgeschaltet.

An diesem Tag drehte sie sich um und blickte liebevoll auf den Ort zurück, von dem sie aufgebrochen war. Sechs Milliarden Kilometer entfernt ist dieser leuchtend bunte blaue Planet nur ein schwacher blauer Punkt am Sternenhimmel.

Nachdem sie sich das Aussehen der Erde angesehen hatte, ging sie weiter und bereitete sich darauf vor, sich vom Sonnensystem zu verabschieden.

Im berühmten Bild „Pale Blue Dot“ ist die Erde der blaue Punkt im unteren mittleren Teil des roten Streifens auf der rechten Seite des Bildes. Dieses Bild hat eine breite, nicht-wissenschaftliche kulturelle Bedeutung und wird häufig verwendet. Im Film „The Wandering Earth 2“ zeigten chinesische Diplomaten Beamten anderer Länder dieses Bild. Quelle: NASA

Die Raumsonde heißt Voyager 1. Bevor sie nichts mehr sehen konnte, wollte sie sich nicht nur daran erinnern, wie die Erde aussah, sondern dachte auch an eine Liebesgeschichte und war bereit, den Außerirdischen den Herzschlag einer verliebten 27-Jährigen zu erzählen.

01

Zeichnen Sie den Herzschlag der Liebe auf

Außerirdischen Liebesgeschichten erzählen

Voyager 1 und Voyager 2 sind zwei „Zwillings“-Raumfahrzeuge und haben die Mission, die letzten Grenzen der menschlichen Weltraumforschung in den tiefen Weltraum zu verschieben.

In den 1970er Jahren ermöglichten die Positionen von Saturn, Jupiter, Uranus und Neptun es Raumfahrzeugen, ihre Hebelwirkung zu nutzen, um alle großen Planeten außer dem Mars gleichzeitig anzufliegen und zu erkunden.

Raumschiff Voyager. Quelle: NASA

Beim sogenannten Leveraged Flight wird die Schwerkraft von Himmelskörpern genutzt, um künstliche Raumfahrzeuge zu beschleunigen.

Wenn das Flugzeug als Fußgänger betrachtet wird, ist der Leveraged-Flug gleichbedeutend mit der Fahrt mit einem kostenlosen Bus. Dadurch wird nicht nur der für den Flug erforderliche Energiebedarf und die Schwierigkeit des Starts verringert, sondern auch die Fluggeschwindigkeit des Raumfahrzeugs erhöht.

Der Flugverlauf der beiden Voyager-Raumsonden. Quelle: NASA

Neben der Durchführung wissenschaftlicher Erkundungen haben die Wissenschaftler Voyager eine weitere Mission gegeben: die Menschheit mit außerirdischen Zivilisationen bekannt zu machen.

An Bord der beiden Voyager-Raumsonden befinden sich goldene Schallplatten mit digitalen Informationen.

Wissenschaftler hoffen, dass sich eines Tages irgendwo im Universum eine solche Szene abspielen wird: Eine außerirdische Zivilisation nimmt die Voyager auf, entschlüsselt Bilder, Töne und andere Informationen aus der goldenen Schallplatte und erfährt dadurch etwas über die Erde und die Menschen.

Der goldene Plattenspieler an Bord der Voyager. Quelle: NASA

Um diese Aufgabe zu erfüllen, hat die NASA ein multidisziplinäres Team zusammengestellt.

Neben Wissenschaftlern und Ingenieuren gehören zum Team auch Wissenschaftsjournalisten, Künstler und sogar Redakteure von Popmusikmagazinen. Menschen aus allen Gesellschaftsschichten haben Ideen gesammelt und reichhaltige Inhalte für die Goldene Schallplatte zusammengestellt.

Ein auf der Goldenen Scheibe der Voyager gespeichertes Bild zeigt Seite 6 von Newtons Meisterwerk „Mathematical Principles of Natural Philosophy“. Quelle: NASA

Außerirdische können unser wissenschaftliches Niveau anhand der Mathematik, physikalischen Formeln und der DNA-Struktur erkennen und unsere technologischen Fähigkeiten anhand von Bildern von Titan-Raketen, Astronauten, dem Arecibo-Radioteleskop usw. verstehen.

Sie werden sogar eine Begrüßungsansage auf Mandarin-Chinesisch hören: „Wie geht es euch allen? Wir vermissen euch sehr. Kommt bitte her und spielt, wenn ihr Zeit habt.“ Sie können auch die von Menschen geschaffene Musik genießen, von Bachs anmutigem „Brandenburgischen Konzert Nr. 2“ bis zu unserem ruhigen „Hohen Gebirge und fließendes Wasser“.

Montage des goldenen Drehtellers an der Oberfläche der Voyager-Raumsonde. Quelle: NASA

02

Auch eine Liebesgeschichte steckt in der goldenen Schallplatte

Und es geht um Musik

Im Juni 1977 hatte Ann Druyan, die Kreativdirektorin von Golden Records, Probleme bei der Musikauswahl.

Ihrer Meinung nach hat die chinesische Zivilisation eine jahrtausendealte Geschichte und ein Stück chinesischer Musik sollte auf der Goldenen Schallplatte aufgenommen werden. Doch leider verfügt sie selbst nicht über die entsprechenden Kenntnisse auf diesem Gebiet.

Also rief der 27-Jährige Carl Sagan an, den Chef der Golden Disc, in der Hoffnung, dass das grenzüberschreitende Talent Sagan ihm bei diesem schwierigen Problem einen Rat geben könnte.

Sagan hat mehrere Identitäten, beispielsweise als Astronom, Populärwissenschaftler und Science-Fiction-Autor. Hawking lud Sagan einmal ein, das Vorwort zu „Eine kurze Geschichte der Zeit“ zu schreiben.

In den vergangenen zwei Jahren waren Druyan und Sagan Kollegen und Freunde und lernten sich bei der Arbeit allmählich kennen.

Druyans Anruf kam zunächst nicht durch und Sagans Anrufbeantworter antwortete ihr.

Und als Sagan zurückrief, geschah etwas, was selbst in Romanen und Filmen nicht vorstellbar wäre: Während der Dutzende von Minuten dauernden Telefongespräche kamen sich die Herzen der beiden schnell näher und Funken der Liebe sprühten über.

Druyan und Sagan, die noch nie Händchen gehalten oder sich umarmt hatten oder zuvor eine innige Beziehung hatten, beschlossen zu heiraten und sich für den Rest ihres Lebens zu begleiten.

Sagan und Druyan als junge Männer. Quelle: whalebonemag.com

Manche Menschen bezeichnen das Gefühl, in Liebe versunken zu sein, als „Liebeshirn“ und glauben ganz „rational“, dass dies zu einer Reihe tragischer Enden führen wird.

Der Funke der Liebe, der innerhalb weniger Dutzend Minuten übersprang, ermöglichte es Druyan und Sagan jedoch, über 20 Jahre lang zusammenzubleiben, bis Sagan starb.

Im Jahr 2019 kann sich der inzwischen 70-jährige Druyan noch genau an die damalige Aufregung erinnern:

„Unsere Häuser, unsere Arbeit, unsere Herzen und Gedanken, unsere Tage und Nächte blieben für die nächsten zwanzig Jahre glücklich eins, bis der Tod uns schied.“

Die Arbeit der beiden endete nicht mit der Ankunft der Liebe. Einmal fragte Druyan Sagan: „Kann eine außerirdische Zivilisation, die dieses Raumschiff Hunderte von Millionen Jahren später einfängt, die damaligen Gedanken des Menschen anhand der Gehirnwellen interpretieren?“

Sagans Antwort war: Da wir es nicht wissen, warum versuchen wir es nicht?

Also ging Druyan ins Labor, schloss viele Gehirnwellensensoren an sich an und meditierte eine Stunde lang.

Obwohl Druyan in dieser Zeit ihr Bestes gab, um über die verschiedenen politischen und historischen Fragen im Prozess der menschlichen Entwicklung nachzudenken, stellte sie fest, dass das, was in ihrem Herzen aufblitzte, die Freude war, die ihr die Liebe brachte.

Dieser Gehirnstrom ist zugleich die außergewöhnlichste Aufzeichnung auf der Goldenen Schallplatte der Voyager – er erzählt den Außerirdischen vom Herzschlag der Liebe.

Druyans Gehirnwellen zeichneten die wunderschöne Stimmung der Liebe auf und speicherten sie im goldenen Plattenspieler der Voyager. Quelle: NASA

03

Unsere Liebe

Ewige Aufzeichnung in endloser Zeit und Raum

Die Geschwindigkeiten der Voyager sind für ein von Menschenhand gebautes Raumschiff rekordverdächtig. Doch angesichts der Weite des Universums ist eine solche Geschwindigkeit einfach nicht der Rede wert.

Berechnungen zufolge wird Voyager 40.000 Jahre brauchen, um den nächsten Stern zu erreichen.

Während der Reise durch den Weltraum zerstören die von verschiedenen Himmelsexplosionen freigesetzten kosmischen Strahlen kontinuierlich die auf dem Medium gespeicherten Informationen.

Zu diesem Zweck wird bei diesem kupfervergoldeten Plattenspieler eine spezielle Abschirmbehandlung angewendet, um sicherzustellen, dass die eingeätzten Informationen Hunderte von Millionen Jahren erhalten bleiben.

Die Aufregung, die die Liebe in Druyans Herz brachte, durchdrang auch den langen Fluss der Zeit. Indem es der Flugbahn der Voyager-Raumsonde folgte, erlangte es in der unendlichen Ausdehnung von Zeit und Raum Ewigkeit.

Obwohl Voyager die goldene Schallplatte mitbrachte, war kein „Grammograph“ zum Abspielen der Schallplatte dabei.

Um außerirdischen Zivilisationen die erfolgreiche Entschlüsselung der Daten zu ermöglichen, verfasste das Team Anweisungen für die Außerirdischen, wie sie die goldene Drehscheibe auf der Oberfläche des Planeten lesen können. Dabei verwendete das Team die universelle Sprache des Universums – Physik und Mathematik.

Erklärung des Diagramms auf der goldenen Plattentelleroberfläche. Auf der eigentlichen Goldenen Schallplatte befindet sich kein Text, da es für außerirdische Zivilisationen unmöglich ist, irgendeine Sprache auf der Erde zu verstehen. Wir hoffen, dass sie verstehen, was wir mit den physikalischen Prozessen und mathematischen Operationen meinen, die die Muster darstellen. Quelle: NASA

Vielleicht fragen Sie sich an dieser Stelle: Können Außerirdische unsere Bedienungsanleitungen verstehen?

Machen Sie sich keine Sorgen, hören Sie mir einfach langsam zu.

Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum.

Mithilfe des Diagramms auf der Oberfläche der goldenen Drehscheibe versuchten die Wissenschaftler den Außerirdischen zu erklären, dass die grundlegende Zeiteinheit in der Bedienungsanleitung die Spinübergangszeit des Wasserstoffatoms sei. Multipliziert man diese Zeiteinheit mit der im Diagramm angegebenen Binärzahl, erhält man die Rotationsgeschwindigkeit des Plattentellers beim Lesen.

Die Kodierungswellenform und die Informationsregeln können auch aus Grafiken gewonnen werden.

Um Außerirdische wissen zu lassen, woher Voyager kam, markierten Wissenschaftler die relative Position des Sonnensystems in Bezug auf 14 Pulsare im Universum.

Im Universum ist die Frequenz jedes Pulsars einzigartig. Außerirdische, die andere Informationen lesen können, müssen in der Lage sein, die Position der Sonne anhand der auf der Drehscheibe markierten Pulsarfrequenz zu bestimmen.

Verglichen mit der Entwicklung der Himmelskörper und des Universums, die oft Zehntausende oder Milliarden von Jahren dauert, ist das menschliche Leben nicht lang und die Zeit, die wir mit unserem Partner verbringen, ist sogar noch kürzer.

Sowohl Druyan als auch Sagan waren von dieser Erfahrung tief beeindruckt, als sie sich die Zukunft der Voyager vorstellten und planten.

Gleichzeitig sind sie alle Atheisten und glauben nicht, dass die Menschen nach dem Tod in einer anderen Welt wieder zusammenkommen können. Der Tod trennt zwei Menschen und alles ist vorbei. Schätzen Sie also die Zeit, die Sie zusammen haben.

Sagan und Druyan im mittleren Alter. Quelle: carlsagan.com

Sieben Jahre nach Sagans Tod sagte Druyan in einem Interview mit Reportern: „Ich erwarte nicht, dass ich wieder mit Sagan zusammenkommen kann.

Wichtig ist, dass wir in unseren zwanzig gemeinsamen Jahren deutlich gelernt haben, wie kurz und kostbar das Leben ist …

Jeder Moment, in dem wir leben und zusammen sind, ist ein Wunder – kein unerklärliches, übernatürliches Wunder, sondern eine großzügige und freundliche Chance … Es ist etwas Wunderbares, dass wir uns im Universum gefunden haben. „

„Kosmos“ ist Carl Sagans klassischstes populärwissenschaftliches Werk. Das Buch enthält keine Datenanalyse oder rechnerische Deduktion, sondern vielmehr eine Untersuchung wissenschaftlicher Erkenntnisse aus der Perspektive der Geschichte, Kunst und Philosophie.

Auf der ersten Seite des Buches schrieb Sagan: „Für Ann Druyan. Ich bin glücklich, mit Anne einen Planeten und eine Zeit in der Weite des Weltraums und der Endlosigkeit der Zeit geteilt zu haben.“

Zitate aus der ersten Seite von Cosmos, geschrieben von Sagan. Quelle: E-Book „Kosmos“

04

Mit der Sehnsucht nach Ferne und Liebe, weit weg segeln

Die Erkundung der beiden Voyager-Raumsonden hat uns eine völlig neue Welt eröffnet. Als sie an Jupiter und seinen Monden vorbeiflogen, sahen sie zum ersten Mal außerhalb der Erde Ozeane, Vulkane und Blitze.

Feine Strukturen in der Atmosphäre des Jupiters, aufgenommen von Voyager. Quelle: NASA

Vulkanische Aktivität auf den Jupitermonden, aufgenommen von Voyager. Quelle: NASA

Als sie an Saturn und seinen Monden vorbeiflogen, sahen sie die atemberaubend feine Struktur der Saturnringe und entdeckten, dass ein Mond namens Titan eine ähnliche Atmosphäre wie die Erde hatte.

Falschfarbenfoto der Saturnringe, aufgenommen von Voyager. Quelle: NASA

Als sie an Uranus und Neptun vorbeizogen, konnten die Menschen auf der Erde zum ersten Mal das schöne Aussehen dieser beiden Gasriesen deutlich erkennen und auch zum ersten Mal das besondere Magnetfeld des „liegenden“ Neptuns entdecken.

Eine vollständige Ansicht des Neptun, aufgenommen von Voyager. Quelle: NASA

Nachdem sie die Heliopause des Sonnenwindes durchbrochen hatten, spürten sie zum ersten Mal eine neue Veränderung im entgegenkommenden Wind und das Hinauswehen interstellarer Materie …

Dichtedaten von Voyager 1 beim Durchqueren der Heliopause. An der durch die gepunktete Linie angezeigten Stelle spürte sie einen dichteren Wind auf sich zukommen und wurde von interstellarer Materie weggeblasen. Quelle: Nature Astronomy

Wie jede Expedition zur Erweiterung der menschlichen Grenzen war auch die Reise der Voyager großartig, aber holprig zugleich.

Beim Start von Voyager 1 kam es in der zweiten Stufe der Titan IIIE-Rakete zu einem Treibstoffleck und lieferte nicht genügend Schub.

Dank der für den anschließenden Orbitaleintritt zuständigen Oberstufe Centaur, deren Reservetreibstoff aufgebraucht war, konnte Voyager 1 in die geplante Umlaufbahn gebracht werden.

Die Titan-IIIE-Rakete, die Voyager 1 ins All brachte, hob im Moment des Starts ab. Dieser Start hätte beinahe zum Absturz von Voyager 1 geführt. Quelle: NASA

Als Voyager 2 gestartet wurde, geriet das Steuerungssystem der Rakete aufgrund der Vibrationen und Rotationen in eine Endlosschleife und wechselte ständig zwischen dem Primär- und dem Backup-System hin und her.

Irgendwann entwickelte sich Voyager 2 zu einem rebellischen Kind und weigerte sich, irgendwelche Anweisungen vom Boden zu befolgen. Glücklicherweise konnten die Techniker den Fehler rechtzeitig finden und das Problem erfolgreich beheben.

Beim Vorbeiflug an Neptun war Voyager 2 nur 5.000 Kilometer von der Oberfläche des Nordpols des Neptuns entfernt. Aufgrund der starken Schwerkraft Neptuns könnte jede noch so kleine Abweichung dazu führen, dass er von seiner normalen Umlaufbahn abkommt.

Die Übertragung der Steueranweisungen von der Erde dauert mehr als zweihundert Minuten, was eine Korrektur in Echtzeit erschwert. Dank sorgfältiger Berechnungen und Planungen im Vorfeld konnte Voyager den Vorbeiflug schließlich ohne jegliche Gefahr absolvieren und weiter in die Tiefen des Weltraums vordringen …

Gemeinsam mit Ihrem Liebsten in den Sternenhimmel zu blicken, ist eine schöne und romantische Sache. Von der Erde aus gesehen befinden sich Voyager 1 und 2 in den Sternbildern Schlangenträger bzw. Teleskop.

Vielleicht können Sie Ihrem Liebsten bei Ihrem nächsten Date diese Liebesgeschichte erzählen, die bis zu den Sternen und dem Meer reicht.

Die sich ändernde Position von Voyager 1 am Himmel. Die gelbe Linie im Bild ist die Ekliptik. Quelle: NASA

Wenn in Zehntausenden oder sogar Hunderten von Millionen Jahren andere Zivilisationen im fernen Universum versuchen zu verstehen, was es bedeutet, ein Mensch zu sein, werden sie nur die Wellen in den Herzen der Liebenden sehen, wenn sie einander in die Augen blicken.

Auf dem winzigen blauen Punkt, der von Voyager fotografiert wurde, haben Menschen ohne Blutsverwandtschaft aufgrund des Gefühls namens „Liebe“ eine neue und innigste Beziehung aufgebaut, neues Leben hervorgebracht und dafür gesorgt, dass dieser Planet namens „Erde“ nie still oder trostlos ist.

Die erfolgreiche Durchführung einer Erkundung der Ränder des Sonnensystems erfordert neuartige wissenschaftliche Probleme, eine tiefe technische Grundlage und eine anspruchsvolle Designimplementierung.

Es erfordert außergewöhnlichen Mut und die effiziente Organisation vieler Menschen mit akademischer und ingenieurwissenschaftlicher Ausbildung, um das Engagement und die harte Arbeit aller zu einem letztendlichen Erfolg zu führen.

Doch die „ursprüngliche Absicht“ dieses scheinbar ernsthaften und rationalen Unterfangens ist in Wirklichkeit die Sehnsucht der Menschen nach der primitiven und einfachen Welt in der Ferne: Wir wollen hinausgehen und sehen, wie die unbekannte Welt ist.

In einigen Jahren wird der Isotopenbrennstoff in den RTG-Batterien der Voyager nahezu erschöpft sein und die Ausgangsleistung wird nicht mehr ausreichen, um die grundlegendsten Kommunikationsverbindungen mit der Erde aufrechtzuerhalten.

In der endlosen Kälte und Einsamkeit des Weltraums wird die Voyager nie wieder die Geräusche der Heimat hören. Doch ihre Sehnsucht nach der Ferne und der Liebe wird ihnen ewiges Leben zwischen den Sternen schenken.

„Die Geschichte entstand aus den einfachsten Liebesworten: Mein Geliebter.“

Herzförmiger Einschlagkrater auf dem Mars, aufgenommen von der Raumsonde Mars Global Surveyor (MGS). Quelle: NASA

Anmerkung 1: Dies ist ein Satz aus dem Nachwort des Theaterstücks „Amber“ des Dramatikers Liao Yimei. Die Proben zu diesem Stück wurden von ihrem Ehemann Meng Jinghui geleitet.

Hinweis 2: Das Voyager-Programm besteht aus zwei Raumfahrzeugen, Voyager 1 und Voyager 2. Der Kürze halber wird in diesem Artikel bei der allgemeinen Beschreibung der beiden Fahrzeuge der Begriff „Voyager“ verwendet.

Anmerkung 3: Gemäß den Konventionen in der Navigation und Luftfahrt werden in diesem Artikel Raumfahrzeuge, die den Weltraum erkunden, als „sie“ bezeichnet.

Quellen:

[1]https://www.inverse.com/article/38297-carl-sagan-birthday-ann-druyan-love-letter

[2]https://www.nationalgeographic.com/science/article/dear-voyager-how-your-billion-year-journey-carries-true-love

[3]https://blogs.scientificamerican.com/basic-space/voyager-a-binary-love-story/

Produziert von | Wissenschaftspopularisierung China

Autor: Li Huichao Harbin Institute of Technology (Shenzhen)

Produzent｜China Science Expo

Eingereicht von: Computer Network Information Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Das Titelbild und die Bilder in diesem Artikel stammen aus der Copyright-Bibliothek

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