Welche Arten von Messungen werden für Messungen im Weltraum verwendet?

Die Maßeinheiten, die die Menschen auf der Erde verwenden, sind nicht sehr nützlich, um Entfernungen im Weltraum zu messen. Voyager 1 brauchte beispielsweise 35 Jahre, um das Sonnensystem, einen vergleichsweise kleinen Teil des Universums, mit einer atemberaubenden Geschwindigkeit von 62.000 Kilometern pro Stunde (38.525 Meilen pro Stunde) zu verlassen. Um unverständlich große Zahlen zu vermeiden, haben Astronomen Maßeinheiten für das Sonnensystem und für den intergalaktischen Raum entwickelt.

TL; DR (zu lang; nicht gelesen)

Meilen, Kilometer und andere Einheiten, die wir verwenden, um Entfernungen auf der Erde zu messen, sind nicht in der Lage, die viel größeren Einheiten zwischen Himmelskörpern und Galaxien zu bewältigen. Übliche Maßeinheiten für den Weltraum sind die astronomische Einheit, der Parsec und das Lichtjahr.

Obwohl die alten Griechen eine Vorstellung von der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne hatten, Der Astronom Christiaan Huygens führte 1659 die erste genaue Messung durch, wobei er die Phasen der Venus als Referenz. Astronomen nennen diese Entfernung – gleich 149.597.871 Kilometer (92.955 Meilen) – die astronomische Einheit und verwenden sie als Basiseinheit für die Messung des Abstands zwischen den Körpern im Sonnensystem. Per Definition ist die Erde 1 AE von der Sonne entfernt, während Merkur durchschnittlich 0,39 AE und der Zwergplanet Pluto durchschnittlich 39,5 AE entfernt ist.

Mit rotierenden Zahnrädern und Spiegeln erhielten die französischen Physiker Louis Fizeau und Leon Foucault die ersten genauen Messungen der Lichtgeschwindigkeit im 19. Jahrhundert, obwohl eine 1400 Jahre alte Aussage im Koran sie mit den Umdrehungen des Mondes um die Erde vergleicht genau. Der vom US-amerikanischen National Bureau of Standards akzeptierte Wert beträgt 299.792 Kilometer pro Sekunde (186.282 Meilen pro Sekunde). Die Entfernung, die das Licht in einem Jahr oder Lichtjahr zurücklegt – 9.460.730.472.581 Kilometer (ungefähr 5,878,625,400,000 Meilen) – ist ein beliebtes Maß für intergalaktische Entfernungen, obwohl Astronomen ein anderes bevorzugen Einheit: Parsec.

Astronomen berechnen die Entfernung von Sternen, indem sie die Parallaxe messen: den Winkel der scheinbaren Bewegung eines Sterns vor dem Hintergrund des Universums, wenn sich die Erde auf gegenüberliegenden Seiten seiner Umlaufbahn befindet. Daraus entsteht das Parsec, eine Einheit, die durch das Einschreiben eines imaginären rechtwinkligen Dreiecks in den Himmel abgeleitet wird. Die Basis des Dreiecks ist eine gedachte Linie zwischen Erde und Sonne mit einer Länge von 1 AE. Das andere Bein ist die Entfernung von der Sonne zu einem imaginären Punkt, von dem aus, wenn Sie die Hypotenuse zur Erde ausstrecken, der Winkel 1 Bogensekunde beträgt. Ein Objekt in dieser Entfernung von der Sonne liegt definitionsgemäß ein Parsec entfernt.

Entfernungen von der Erde zu nahen Sternen können bequem in Parsec ausgedrückt werden; zum Beispiel ist der nächste Stern, Proxima Centauri, 1,295 Parsec entfernt. Da ein Parsec 3,27 Lichtjahren entspricht, sind das 4,225 Lichtjahre. Selbst Parsecs erweisen sich jedoch als unzureichend, um Entfernungen innerhalb der Galaxie oder intergalaktische Entfernungen zu messen. Astrophysiker drücken diese häufig in Kiloparsec und Megaparsec aus, was 1.000 bzw. 1 Million Parsec entspricht. Zum Beispiel ist das Zentrum der Galaxie etwa 8 Kiloparsec entfernt, was 8.000 Parsec oder 26.160 Lichtjahren entspricht. Sie benötigen 16 Ziffern, um diese Zahl in Kilometern oder Meilen auszudrücken.