Von SOFIA-Flügen bis zur SETI-Forschung: Dana E. Backman — Sternenhimmel und südliche Nächte

"Die Astronomie hilft den Menschen zu verstehen, wie wir wissen, was wir wissen – und warum Wissenschaft weiterhin von Bedeutung ist."

"Der Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff in uns wurden lange vor der Bildung der Erde im Inneren roter Riesensterne erzeugt."

Vom Flug an Bord des SOFIA-747-Observatoriums der NASA bis hin zur Entschlüsselung von Exoplanetenatmosphären verwandelt der Astronom Dana E. Backman komplexe kosmische Entdeckungen in fesselnde Erzählungen für Schüler, Lehrkräfte und lebenslange Lernende. Außerdem bringt er jahrzehntelange Sternbeobachtung und wissenschaftliches Erzählen zu Reisenden an Bord von Swan Hellenic-Kreuzfahrten. Seine Laufbahn reicht von der NASA über die Wissenschaftslandschaft bis hin zum SETI-Institut – doch seine Liebe zum Kosmos begann zuhause unter dem Nachthimmel…

Hallo Dana! Was entfachte Ihre Liebe zur Astronomie?

Dana: Meine Leidenschaft begann früh. Mein Vater, ein autodidaktischer Arbeiter, kannte die Sternbilder und brachte sie mir mit einem kleinen Planetariumskasten bei, den er mir zu meinem Geburtstag schenkte. Zur gleichen Zeit reisten die ersten Astronauten und Kosmonauten ins All, und diese Aufregung veranlasste mich, alles über Raumfahrtwissenschaft und Astronomie aufzusaugen, was ich finden konnte.

Worin besteht Ihre Aufgabe im NASA-AAA-Programm?

Dana: Ich unterstütze Naturwissenschaftslehrkräfte – von der Mittelstufe bis zum Community College – in beruflicher Weiterbildung und fachlicher Vertiefung. Die Astronomie beschäftigt sich zwar mit fernen Objekten, ist aber eine der zugänglichsten Wissenschaften. Es scheint, als stünden Wissenschaft und sogar das Konzept von Expertise derzeit unter Beschuss. Nach meiner Erfahrung, sowohl im als auch außerhalb des Unterrichts, hilft die Astronomie den Menschen zu verstehen, wie Wissenschaft funktioniert.

Wie begann Ihre Verbindung mit dem SETI-Institut?

Dana: Als Kind war ich von Leben im Universum fasziniert. Im Studium fand ich ein Exemplar von 'Intelligent Life in the Universe' von Iósif Shklovskii und Carl Sagan und las es so oft, bis ich es auswendig konnte! Jahrzehnte später wurde ich vom SETI-Institut angeheuert, um die Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeitsprogramme für die SOFIA-Flugmission der NASA zu leiten (das Institut hatte einen Unterauftrag mit der NASA zur Verwaltung dieses Programms). Nach jahrzehntelangem Wunsch, mit dem SETI-Institut verbunden zu sein, ergab sich die Gelegenheit plötzlich und unerwartet. Ich gab sogar eine unbefristete Professur auf, um die Stelle anzunehmen.

Warum ist Chile ein so bedeutendes Zentrum der Astronomie?

Dana: Erstens sorgt das trockene Klima der Atacama-Wüste und der umgebenden Regionen für dauerhaft die klarsten Himmel der Welt. Zweitens liegen die chilenischen Observatoriumsberge in niedrigen Breiten zwischen etwa 24 und 31 Grad S; je näher ein Observatorium am Äquator liegt, desto größer ist der Anteil des gesamten Himmels, den es im Laufe eines Jahres erreichen kann. Drittens gibt es viele gute Observationsstandorte nahe der Küste in der Nähe größerer Städte wie Antofagasta, was eine einfache logistische Unterstützung und Personalressourcen für Bau und Betrieb von Observatorien bietet. Ich war siebenmal dort, und jedes Mal bestätigt die Schönheit des Himmels der Südhalbkugel meine bereits gewonnene Perspektive.

Wie ist es, Astronomie an Bord eines Kreuzfahrtschiffs zu vermitteln?

Dana: Ich hatte nicht damit gerechnet, Vorträge zur nächtlichen Himmelsbeobachtung zu halten, war aber begeistert, dass ich es tun konnte (einen an Land, drei an Bord). Ich glaube, die Gäste, die an den Tagesvorträgen teilgenommen hatten, kamen nachts heraus und brachten Freunde mit, und wir hatten alle eine großartige Zeit. Unter vielen anderen Sehenswürdigkeiten konnte ich Mars, Jupiter und den Orionnebel zeigen. Es ist erwähnenswert, dass für Passagiere aus Nordamerika oder Europa die Hälfte des Südhimmels Sternbilder und Sterne zeigte, die sie zuvor noch nie gesehen – oder sogar gehört – hatten.

Wie passen Sie Ihre Vorträge an unterschiedliche Zuhörer an?

Dana: Im vergangenen Jahr habe ich mit Wissenschaftlern, Lehrkräften, Rentnern und Studierenden gesprochen. Ich denke, ich bin ziemlich gut darin, meinen Kommunikationsstil an verschiedene Zielgruppen anzupassen. Ich ermutige stets zu Fragen – sie helfen mir, meinen Vortrag während des Vortrags auf das Publikum abzustimmen. Und wenn die Leute erst wissen, dass ich nicht beiße, kommen die Fragen meist schnell und zahlreich.

In Ihren Vorträgen behandeln Sie Themen wie Ozeanwelten und außerirdisches Wasser. Welche jüngsten Entdeckungen begeistern Sie am meisten?

Dana: Das Licht von extrasolaren Planeten, das das James-Webb-Weltraumteleskop gesammelt hat, hat mehrere jupitergroße Planeten mit Wasserdampf in ihren Atmosphären gezeigt – es ist nur eine Frage der Zeit, bis ein erdgroßer Exoplanet mit Wasser nachgewiesen wird. Außerdem hat der Mars-Rover Curiosity Gesteinsproben analysiert und Tone gefunden, die wahrscheinlich am Grunde eines urzeitlichen Marssees entstanden sind. Gleichzeitig haben Beobachtungen des Mondes durch das SOFIA-Observatorium gezeigt, dass erhebliche Mengen Wasser an lunare Bodenpartikel gebunden sind. Anders gesagt: Wasser taucht überall auf.

Was können Mars und Venus uns über das Schicksal der Erde lehren?

Dana: Die Venus zeigt eine Zukunft als "unaufhaltsamer Treibhauseffekt" – ein unumkehrbarer Treibhauseffekt als letztendliche Folge der Entwicklung der Sonne, unabhängig davon, was die Menschheit tut oder unterlässt. Der Mars zeigt die Folgen eines "unaufhaltsamen Kühlungseffekts", ein Prozess, der die Erde wahrscheinlich nicht betreffen wird. Die Erde hat jedoch in der Vergangenheit Episoden erlebt, die Geowissenschaftler als „Schneeball-Erde“-Ereignisse bezeichnen und die mit Aspekten der Marsgeschichte verglichen werden können. Ein wichtiger Punkt ist, dass es Hinweise darauf gibt, dass sowohl Mars als auch Venus ursprünglich Ozeane besaßen, diese aber schließlich verloren. Nur die Erde hat ihre Ozeane bewahrt.

Welche Geschichten finden bei den Gästen am meisten Anklang?

Dana: Ich habe die "Professorenkrankheit" – es gibt nie genug Zeit für alle meine Geschichten! Wie in meinen Büchern versuche ich zu betonen, wie wir wissen, was wir wissen, und wie die Elemente des Lebens auf der Erde im gesamten Universum vorkommen. Glücklicherweise gibt es auf dem Schiff immer Zeit für weitere Geschichten bei Abendessen und Getränken!

Was hoffen Sie, nehmen die Gäste von Swan Hellenic aus Ihren Vorträgen mit?

Dana: Die Gäste von Swan Hellenic sind bereits neugierig auf das Universum. Ich hoffe, sie gehen mit mehr als nur interessanten Fakten – idealerweise mit einem Gefühl für die Verbundenheit von Mensch, Erde und Kosmos.

Bildnachweis vonA0Willy Alfaro,A0Biologe und Umweltberater.

Sie haben bei der Entwicklung von Lehrbüchern für das College mitgewirkt. Wie bringen Sie komplexe Ideen Anfängern näher?

Dana: Meine Lehrbücher richten sich an Studienanfänger, die keinen naturwissenschaftlichen Studienschwerpunkt planen – man könnte sagen, an wissenschafts- und mathematikscheue Menschen. Mein Ansatz war, die Bücher bewusst mathematisch leicht zu halten, aber eine anspruchsvolle Sprache zu verwenden – also nicht „heruntergedimmt“, sondern auf Studierende der Geisteswissenschaften ausgerichtet. Die beiden Leitmotive, die sich durch die Bücher ziehen, sind: (1) Wie wissen wir, was wir wissen? und (2) Wie ist die Geschichte der Atome in unseren Körpern? Ich finde, das sind fesselnde Themen für alle Studierenden, naturwissenschaftlich Interessierte oder nicht.

Welchen Rat würden Sie weltraumbegeisterten Studierenden und Lehrkräften geben, die davon träumen, an einem Ort wie dem SETI-Institut zu arbeiten?

Dana: Ich bekomme ähnliche Fragen, wenn ich vor Schulklassen spreche. Die Schüler erwarten, dass ich das Offensichtliche sage – konzentriert euch auf Mathematik- und Naturwissenschaftskurse. Was ich stattdessen sage, überrascht sie: Im Alltag als Wissenschaftler verbringe ich etwa 70 % meiner Zeit mit Schreiben, 25 % mit Reden und höchstens 5 % mit Mathematik. Lernt also Sprachwissenschaften und Literatur, wenn ihr gute Wissenschaftler werden wollt! (Wie die von Jodie Foster gespielte Figur im Film Contact sagte: „Sie hätten einen Dichter schicken sollen!“)

Erzählen Sie uns von Ihrer Arbeit mit der SOFIA-Mission – einem fliegenden Observatorium an Bord einer Boeing 747…

Dana: 2003 trat ich der SOFIA-Mission als Leiter der Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit bei. Zu meinen Aufgaben gehörte die Erstellung von Pressemitteilungen über SOFIA-Entdeckungen für die Öffentlichkeit, sodass ich meine Praxis aus der Tätigkeit als Hochschuldozent und Lehrbuchautor fortsetzte, astronomische Spitzenforschung in allgemeinverständliche Begriffe zu übersetzen. Meine Hauptaufgabe war es, Lehrkräfte der Naturwissenschaften auf SOFIA-Flüge mitzunehmen, damit sie Wissenschaftler in Aktion erleben, verstehen, wie Forschungsprojekte geplant und durchgeführt werden, und dieses Wissen sowie die Erfahrungen in ihre Klassen zurückbringen können. Meine 52 Flüge mit Lehrkräften an Bord von SOFIA waren eine unvergessliche Erfahrung.

Nach Jahrzehnten in Forschung und Bildung: Welches Konzept in der Astronomie beeindruckt Sie immer noch am meisten?

Dana: Die Vorstellung, dass die Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Stickstoffatome in uns und anderen Lebewesen lange vor der Entstehung von Sonne und Erde im Kern roter Riesensterne erzeugt wurden – und dass Atome von Edelmetallen wie Gold, Silber und Platin in unserem Schmuck in wenigen Sekunden während Supernova-Explosionen entstanden sind.

Angesichts Ihrer Rolle beim SETI-Institut: Glauben Sie, dass wir kurz davorstehen, außerirdisches Leben zu entdecken?

Dana: Nun, ich forsche nicht mehr aktiv, und mein Fachgebiet war Stern- und Planetenentstehung, deshalb bin ich kein Experte für die aktuellen Grenzgebiete der Astrobiologie. Meine moderat informierte Meinung ist jedoch, dass wir schließlich Hinweise auf mikrobielles Leben an anderen Orten im Sonnensystem finden werden – dieses dürfte jedoch erkennbar mit dem Leben der Erde verwandt sein (gemeinsamer Ursprung) und nicht unabhängig entstanden sein. Ich halte es für möglich, dass während unserer Lebenszeit das Webb-Teleskop oder ein technisch fortgeschritteneres zukünftiges Weltraumteleskop Hinweise darauf findet, dass ein Exoplanet eine Nicht-Gleichgewichts-Atmosphäre wie die der Erde besitzt – was auf eine Biosphäre hindeutet – aber ich werde nicht den Atem anhalten!

Wie werden Ihrer Meinung nach Citizen Scientists und Amateurastronomen künftig zur Astronomie beitragen?

Dana: Die Astronomie ist unter den Wissenschaften insofern besonders, als Bürgerwissenschaftler und Amateurastronomen weiterhin bedeutende Beiträge leisten können. Ich denke, die enormen Mengen öffentlich verfügbarer Daten, die von Einrichtungen wie dem Rubin-Teleskop und dessen Legacy Survey of Space and Time kommen werden, werden dies ermöglichen.

Gibt es besondere und unerwartete Fragen aus dem Publikum, die Ihnen in Erinnerung geblieben sind?

Dana: Eines Abends baten mich die Expeditionsleiter, für einen lokalen Astronomen einzuspringen, der die an Land stattfindende Sonnenuntergangs- und Sternbeobachtungsexkursion nicht begleiten konnte. An diesem Abend fuhren wir an einen äußerst dunklen Ort, und ich zeigte Sternbilder und Sterne, während ein Andenmusik-Ensemble im Hintergrund spielte. Ich erhielt zwei besonders denkwürdige Fragen: 1) Was ist das entfernteste Objekt, das wir heute Abend sehen können? Ich deutete auf die Große Magellansche Wolke, 150.000 Lichtjahre entfernt (die man übrigens nur von der Südhalbkugel aus sehen kann). Und 2) Wie würden unsere Sonne und das Sonnensystem aus der Ferne aussehen? Ich deutete auf Alpha Centauri und sagte, dieser Stern, 4 Lichtjahre entfernt, sei fast ein Doppelgänger unserer Sonne. Wenn wir auf einem Planeten stünden, der diesen Stern umkreist, hätte unsere Sonne dieselbe Helligkeit und Farbe.

Wenn Sie Gäste zu einem Kreuzfahrtziel im Weltraum mitnehmen könnten, wohin würde die Reise gehen?

Dana: Saturns Mond Hyperion. Seine Umlaufbahn ist gegenüber der Ebene der Saturnringe geneigt, sodass die Ringe schräg zu unserer Sicht erscheinen würden und in scheinbarer Größe dreizehnmal breiter wären als unser Mond von der Erde aus!

Hätten Sie jemals gedacht, dass Sie einmal so eng mit der NASA und dem SETI-Institut zusammenarbeiten würden — und unter den Sternen an Bord polarer Expeditionskreuzfahrten lehren würden?

Dana: Ich arbeite seit über 36 Jahren in unterschiedlichen Funktionen für die NASA. Seit ich 1991 an einer Kreuzfahrt zur Beobachtung einer Sonnenfinsternis in Baja California teilgenommen habe – mehrere leitende Kolleginnen und Kollegen waren auf dieser Reise Gastreferenten – wollte ich als Vortragende an Bord eines Kreuzfahrtschiffs tätig sein. Ich freue mich sehr, dass es nun endlich dazu gekommen ist!