Nasa-Mission Forscher wollen kältesten Punkt des Alls auf der ISS erzeugen

Erstmals wollen Forscher auf der ISS ein Bose-Einstein-Kondensat erzeugen. Dazu transportieren sie ein Hightech-Labor ins All, das Atome auf ein milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt herunterkühlen soll.

ATK Antares Rakete, mit dem "Cygnus"-Raumfrachter an Bord
Bill Ingalls / NASA / dpa

ATK Antares Rakete, mit dem "Cygnus"-Raumfrachter an Bord


Das "CAL"-Labor ist nur etwa so groß wie ein Kühlschrank, doch es kostet rund 70 Millionen Dollar: Die US-Raumfahrtbehörde Nasa will mit dem "Cold Atom Laboratory" auf der Internationalen Raumstation ISS den kältesten Punkt des Universums schaffen.

Am Sonntag soll der Versuchsaufbau an Bord des privaten Raumfrachters "Cygnus" vom US-Bundesstaat Virginia starten und am Donnerstag auf der ISS ankommen, teilte die Nasa mit.

In dem vom Nasa-Team im kalifornischen Pasadena entwickelten Labor befinden sich Laser, eine Vakuum-Kammer und eine Art elektromagnetisches Messer. Damit sollen Gas-Partikel auf ein milliardstel Grad über dem absoluten Nullpunkt bei rund -273 Grad Celsius heruntergefroren werden. Das ist kälter als in den Tiefen des Universums.

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Wenn Atome so weit heruntergekühlt werden, können sie einen extremen Aggregatzustand annehmen - das sogenannte Bose-Einstein-Kondensat. Sie benehmen sich dann weniger wie Partikel, sondern eher wie Wellen. Der absolute Nullpunkt, null Kelvin, liegt bei minus 273,15 Grad Celsius.

Die Erdanziehungskraft zieht die Partikel herunter, so dass Forscher sie auf der Erde bislang immer nur für Bruchteile von Sekunden beobachten konnten. Auf der ISS könnten extrem kalte Atome ihre Wellenform der Nasa zufolge bis zu zehn Sekunden lang beibehalten.

"Diese extrem kalten Atome zu erkunden könnte unser Verständnis von Materie und der fundamentalen Natur der Erdanziehung verändern", sagte Nasa-Projektmanager Robert Thompson.

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Fünf Teams von Wissenschaftlern haben Forschungen mit dem "CAL" angekündigt. Darunter ist auch der Physiknobelpreisträger Eric Cornell, der die Auszeichnung 2001 für frühe Forschungen zum Bose-Einstein-Kondensat erhalten hatte. Die "CAL"-Mission ist zunächst auf ein Jahr angelegt, könnte aber auf bis zu fünf Jahre ausgeweitet werden.

Ein Bose-Einstein-Kondensat wird dabei allerdings nicht das erste Mal im All erzeugt. Im vergangenen Jahr hatten Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine Wolke aus Rubidium-Atomen mit einer Rakete ins All geschossen. In der sechsminütigen Phase der Schwerelosigkeit kühlten sie die Teilchen mithilfe von Lasern auf nahezu minus 273 Grad ab.

Das DLR will 2018 und 2019 neben Rubidium-Atomen auch ultrakalte Kalium-Atome herstellen und die Fallgeschwindigkeit beider Bose-Einstein-Kondensate vergleichen. Das Experiment soll zeigen, ob Albert Einstein auch im Fall der ultrakalten Teilchen recht hatte mit seiner Theorie, dass im Vakuum alle Massen gleich schnell fallen.

joe/dpa

insgesamt 45 Beiträge
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Ein_denkender_Querulant 18.05.2018
1. Schwere- und Trägemasse
Ja, die alte Frage, ob Schwere- und Trägemasse wirklich gleich groß0 sind, oder ob es minimale Abwichungen gibt, ist ziemlich wichtig zu beantworten.
rooonbeau 18.05.2018
2. Mich fasziniert schon lange, das
In einem Universum volkommener Dulität es bei der Temperatur eine der wenigen Ausnahmen gibt. Kälter als 0 Kelvin gibts einfach nicht, im Gegensatz zu theoretisch unendlich heiss.. so ne Art symetriebruch.. Vielleicht liegt da ja ein noch unergründetes Geheimnis. Welches auch immer..
rotella 18.05.2018
3. im Vakuum alle Massen gleich schnell fallen
Das Äquivalenzprinzip, also die Theorie, die beinhaltet, dass im Vakuum alle Massen gleich schnell fallen, kannten aber schon Galilei und Newton.
ridcully76 18.05.2018
4. Symmetriebruch?
Zitat von rooonbeauIn einem Universum volkommener Dulität es bei der Temperatur eine der wenigen Ausnahmen gibt. Kälter als 0 Kelvin gibts einfach nicht, im Gegensatz zu theoretisch unendlich heiss.. so ne Art symetriebruch.. Vielleicht liegt da ja ein noch unergründetes Geheimnis. Welches auch immer..
Warum ein Symmetriebruch? Dazu bräuchte es einen Punkt, bei dem es in beide Richtungen geht. Wo sollte der Ihrer Meinung nach liegen? 0 °C, weil da Wasser gefiert, 4 °C, weil da Wasser die höchste Dichte hat oder 36,5 °C, weil das unsere Körpertemperatur ist? Das sind aber alles willkürliche Punkte. Die Skala geht halt bei 0 Kelvin los und ist nach oben offen.
user124816 18.05.2018
5.
Zitat von rooonbeauIn einem Universum volkommener Dulität es bei der Temperatur eine der wenigen Ausnahmen gibt. Kälter als 0 Kelvin gibts einfach nicht, im Gegensatz zu theoretisch unendlich heiss.. so ne Art symetriebruch.. Vielleicht liegt da ja ein noch unergründetes Geheimnis. Welches auch immer..
"unendlich heiss" dürfte durch die lichtgeschwindigkeit begrenzt sein.
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