Einleitung
Heute ist es selbstverständlich, dass Frauen in der Forschung tätig sind. Sie arbeiten an Prüfständen und anderen technischen Anlagen, leiten große Institute oder fliegen als Astronautinnen ins Weltall. Früher war die Wissenschaft dagegen reine „Männersache“. Klar, es gab auch Wissenschaftlerinnen. Aber sie hatten es nicht leicht. Frauen durften in manchen Ländern nicht einmal studieren. Selbst die Benutzung von Teleskopen war ihnen untersagt. Oder sie mussten ihre Arbeit unter dem Namen ihrer männlichen Chefs veröffentlichen. Und bei Nobelpreisen waren Naturwissenschaftlerinnen die große Ausnahme. Trotzdem haben einige von ihnen Großartiges in der Forschung geleistet, wie diese Zeitreise in die Vergangenheit zeigt.
Zwei Nobelpreise für eine Frau
Marie Curie (1867-1934) stammte aus Warschau, der heutigen Hauptstadt von Polen. Sie war gerade mal 15 Jahre alt, als sie ihr Abi machte – als Klassenbeste. Danach wollte sie studieren. Aber das war damals in ihrer Heimat – man glaubt es kaum – für Frauen verboten. Also zog sie nach Paris um. Dort studierte sie an der Sorbonne, einer der führenden Universitäten der Welt, Physik und Mathematik. Berühmt wurde sie durch die Erforschung der Radioaktivität. Das ist eine Strahlung, die von manchen Materialien ausgeht. Vereinfacht gesagt verwandelt sich dabei ein chemisches Element in ein anderes Element. Dabei geben die Atome – also die kleinen Teilchen, aus denen alles besteht – die radioaktive Strahlung ab. Marie Curie entdeckte zusammen mit ihrem Mann mehrere solcher radioaktiven Elemente, die vorher noch gar nicht bekannt waren.
Für ihre Forschung erhielt sie sogar zwei Mal den Nobelpreis, die höchste wissenschaftliche Auszeichnung – und zwar in Physik und Chemie. Ihre Arbeit hat enorm viel dazu beigetragen, dass wir die Welt der kleinsten Teilchen besser verstehen. Und das muss man selbst dann, wenn es um die ganz großen Fragen des Universums geht. Denn Sterne, Planeten und alles andere besteht ja aus diesen kleinen Teilchen. Wenn man wissen will, was im Inneren eines Sterns wie der Sonne passiert oder wie alt die Erde oder der Mond sind, muss man eben auch diese Vorgänge kennen, die mit Radioaktivität zu tun haben.
Wie weit sind die Sterne weg?
Wie Marie Curie, die in ihrer Heimat nicht studieren durfte, hatte es auch Henriette Swan-Leavitt (1868-1921) nicht leicht, sich als Frau in der Forschung durchzusetzen. Als die Astronomin mit ihrer Erforschung ferner Sterne begann, war es Frauen in den USA verboten, ein Teleskop zu benutzen. Sie konnte nur die Fotografien betrachten, die vorher durch Teleskope aufgenommen worden waren. Und davon untersuchte sie Tausende!
Dabei machte sie eine sensationelle Entdeckung! Es ging um die Frage, wie weit die Sterne von uns entfernt sind. Das kann man leider nicht daran erkennen, ob ein Stern am Nachthimmel strahlend hell oder nur als kleines Pünktchen zu sehen ist. Vielleicht ist das kleine Pünktchen viel weiter weg als andere Sterne, in Wirklichkeit aber ein strahlend heller Riesenstern? Oder es ist uns recht nah, aber eben nur ein kleiner Stern?
Also: Wie weit ein Stern von uns entfernt ist, lässt sich nicht daran erkennen, wie hell er aussieht. Doch Henriette Swan-Leavitt entwickelte eine Methode, mit der sich der Abstand trotzdem berechnen ließ. Sie untersuchte einen Sternenhaufen, bei dem klar war, dass alle Sterne ungefähr gleich weit von uns entfernt sind. Dabei bemerkte sie, dass manche Sterne mal etwas heller und dann wieder dunkler und wieder heller wurden. Und Sterne, die ohnehin schon superhell waren, taten das in einem anderen Tempo als schwächer leuchtende Sternchen. Von da an wusste man: Immer wenn irgendwo im Weltall ein Stern im Tempo der superhellen Sterne abwechselnd hell und dunkel wird, muss es so ein großer Stern sein. Und wenn er trotzdem nur schwach am Himmel zu sehen ist, kann das nur bedeuten, dass er sehr weit weg ist. Wie groß die Entfernung ist, lässt sich dann sogar ziemlich exakt berechnen.
Genau das taten ihre männlichen Kollegen wie der berühmte Astronom Edwin Hubble. Und so stellten er und andere Astronomen dank der Methode von Henriette Swan-Leavitt fest, dass sich manche Sterne gar nicht in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, befinden. Sondern dass sie zu anderen Galaxien gehören, die weit von der Milchstraße entfernt sind. Bis dahin wusste man nicht einmal, dass es überhaupt solche anderen Galaxien gibt! Heute wissen wir, dass es im Universum nur so von Galaxien wimmelt – es gibt viele Milliarden davon, jede mit mehreren Millionen oder sogar vielen Milliarden Sternen!
Fahndung nach der Dunklen Materie
Obwohl wir schon sehr viel über das Universum wissen, gibt es noch eine ganze Reihe ungelöster Rätsel. Eines davon untersuchte die Astronomin Vera Rubin (1928-2016). Und zwar die geheimnisvolle Dunkle Materie. Dabei geht es um Folgendes: Millionen und Milliarden Sterne, die zu einer Galaxie wie unserer Milchstraße gehören, drehen sich im Kreis um das Zentrum herum. In diesem Zentrum, also in der Mitte der Galaxie, sind sehr viele Sterne dicht beieinander, die alle zusammen eine starke Anziehungskraft ausüben. Die Sterne, die weiter entfernt um das Zentrum wandern, werden von dieser Anziehungskraft auf ihrer Bahn gehalten – so ähnlich wie bei einem Kettenkarussell.
Doch als man das genauer berechnete, stellte sich heraus, dass da etwas nicht stimmen kann: Die Sterne am Rand sausen viel zu schnell um das Zentrum herum! So schnell, dass sie eigentlich weggeschleudert werden müssten – wie ein Auto, das zu schnell durch eine Kurve rast. Denn so stark ist die Anziehungskraft der Sterne im Zentrum nun auch wieder nicht, um die Sterne am Rand auf ihrer Bahn zu halten. Sie ist dafür sogar viel zu schwach. Großes Rätselraten! Es gab nur eine Lösung: Außer den sichtbaren Sternen muss da noch etwas anderes sein, das die äußeren Sterne nach innen anzieht und auf ihrer Bahn hält. Eine unsichtbare Materie, die viel mehr Masse hat als alle Sterne zusammen. Dann stimmt die Rechnung wieder und so lässt sich erklären, warum die Sterne am Rand so schnell sind, ohne aus der Bahn geschleudert zu werden.
Aber was für eine Art von Materie sollte das sein? Weil sie für uns unsichtbar ist, wurde sie „Dunkle Materie“ genannt. Vera Rubin erforschte sie und hätte nach Ansicht vieler Fachleute dafür auch den Nobelpreis verdient. Aber wie eine andere Astronomin, zu der wir gleich noch kommen, hat sie ihn nicht erhalten. Immerhin bekam sie andere Auszeichnungen und es wurde sogar eine ganze Galaxie nach ihr benannt, die wir dir hier in einem Bild zeigen.
Signale von kleinen grünen Männchen?
Jocelyn Bell wurde 1943 in Nordirland geboren. Sie studierte in der englischen Stadt Glasgow und war danach in Cambridge tätig, wo sie die Daten eines Radioteleskops auswertete. Das ist kein Teleskop, durch das man den Himmel betrachtet und normale Bilder von Sternen und Galaxien aufnimmt. Sondern es wird damit eine andere Art von Strahlung aufgenommen, die ebenfalls von den Sternen ausgesandt wird. Aber was war das? Von einem Punkt dort draußen kam eine sehr merkwürdige Strahlung: wie ein Signal, total regelmäßig, immer mit einer winzigen Pause und dann wieder und wieder. Als ob da Außerirdische etwas zur Erde funkten. Die junge Wissenschaftlerin zeigte es ihrem Chef, dem Astronomen Antony Hewish. Und ein bisschen im Spaß oder auch nicht – jedenfalls nannten sie es „LGM-1“. Die Abkürzung stand für „Little Green Man“ (auf Deutsch „Kleine Grüne Männchen“).
Später stellte sich heraus: Sie hatten erstmals einen Neutronenstern entdeckt. Das sind Sterne, die am Ende ihres Lebens allen Brennstoff verbraucht habe. Sie fallen dann in sich zusammen und schrumpfen – eben noch riesig groß, jetzt eine kleine Kugel, die sich irre schnell um ihre Achse dreht. Und statt wie normale Sterne Licht und Wärme auszustrahlen, senden sie die Strahlung aus, die man mit Radioteleskopen aufnehmen kann. Das tun sie aber nicht in alle Richtungen, sondern wie ein Leuchtturm nur in schmalen, eng gebündelten Strahlen. Je nachdem, in welcher Richtung ein Neutronenstern diese Strahlen ins All schießt, treffen sie zufällig genau auf die Erde. Und wie bei einem Leuchtturm gibt es dann immer mal eine kurze Pause, bis der Strahl wieder die Erde trifft. Und wieder und wieder und immer so weiter. Die Strahlung „pulsiert“ – und wenn das passiert, nennt man das einen Pulsar. Genau diese Art von Stern hatte Jocelyn Bell entdeckt. Das erste Mal überhaupt, dass jemand das beobachtet hatte!
Das war eine so herausragende Entdeckung – klar, dass es dafür den Nobelpreis gab! Den bekam im Jahr 1974 allerdings nicht Jocelyn Bell, sondern ihr Chef. Das wurde oft kritisiert, weil wieder mal eine Frau benachteiligt wurde.
13 Frauen protestieren!
Als Anfang der 1960-er Jahre die allerersten amerikanischen Astronauten-Kandidaten ausgewählt wurden, nannte man sie die „Mercury 7“. Denn sie waren sieben Männer und das Raumfahrt-Programm hieß „Mercury“. Neben diesen „Mercury 7“ gab es auch eine Gruppe, die „Mercury 13“ genannt wird. Das waren 13 Frauen, die dagegen protestierten, dass nur männliche Kandidaten ausgewählt wurden. Die Frauen absolvierten dieselben Tests wie die Männer – und manche von ihnen schnitten sogar besser ab.
Trotzdem blieb die amerikanische Weltraumorganisation NASA lange dabei: Ein Flug ins Weltall wäre so anstrengend, dass das nur Männer schaffen könnten. Erst viel später, im Jahr 1983, flog Sally Ride als erste Amerikanerin ins All. Heute sind bei nahezu jedem Flug Astronautinnen mit an Bord. Und auch für die geplante Mondlandung hat die NASA versprochen, dass diesmal auch eine Frau dort landen wird. Denn als vor über 50 Jahren im Apollo-Programm insgesamt zwölf Menschen auf dem Mond, waren das nur Männer.
Eine Frau rettet die Mondlandung
Da wir gerade die Apolloflüge und die Mondlandungen erwähnt haben: Als am 20. Juli 1969 die amerikanischen Astronauten Neil Armstrong und Buzz Aldrin als erste Menschen auf dem Mond landeten, hatten sie das auch einer jungen Frau zu verdanken. Sie hieß Margaret Hamilton. Im Auftrag der NASA programmierte sie den Bordrechner der Mondlandefähre. Dabei dachte sie sich ein Notprogramm aus – für den Fall, dass der Rechner durch zu viele Daten überlastet würde. Denn wenn das passiert, können Computer manchmal abstürzen – und das wollte sie vermeiden.
Als Armstrong und Aldrin in der Landefähre auf die Mondoberfläche zusteuerten, kam es genau zu einem solchen Zwischenfall. Ein Gerät, das aus Versehen nicht abgeschaltet worden war, sendete andauernd überflüssige Daten an den Bordrechner. Im Kontrollzentrum herrschte Alarmstimmung! Nur 15 Sekunden gab der Flugdirektor seinem Team Zeit, um zu entscheiden, ob die Mondlandung abgebrochen werden musste! Und nur dank des Programms von Margaret Hamilton konnte es weitergehen. Denn der Rechner stürzte nicht ab, sondern konzentrierte sich auf die Landung, berechnete also die Entfernung bis zur Oberfläche, zündete die Bremstriebwerke und so weiter. So rettete die junge Programmiererin die Mondlandung und vielleicht sogar das Leben der beiden Astronauten. Übrigens: Als Margaret Hamilton die Idee mit dem Notprogramm hatte, hielten ihre männlichen Vorgesetzten das nicht für nötig. Gut dass sie nicht auf sie gehört hat!
Quiz
So, damit ist unsere Zeitreise zu Ende. Hier noch ein kleines Quiz als Zugabe. Mal sehen, ob wir alles verständlich erklärt haben. Die richtigen Antworten findest du hier. Aber nicht gleich nachgucken! Sonst macht das Quiz ja keinen Spaß!
