Fünf Minuten Mathematik

Kein Raumfahrzeug hat eine Chance, ohne Mathematik sein Ziel zu errreichen

Mathematiker reagieren säuerlich, wenn sie nach der Bekanntgabe ihres Berufes von ihren Gesprächspartnern gefragt werden: "Gibt es in der Mathematik denn überhaupt noch etwas Neues zu entdecken?" Dass Mathematik spannend ist, höchste kreative Leistungen verlangt und konkrete Lösungen für aktuelle Probleme liefert, hat sich noch nicht zu allen herumgesprochen. Deswegen schauen wir heute einmal einem Mathematiker über die Schulter.

Um die Problemstellung zu verstehen, stellen wir uns den Harz mit einer spiegelglatten Eisschicht überzogen vor. Wenn Sie dann von der Spitze eines Berges zu einem anderen etwa gleich hohen Gipfel gelangen wollen, brauchen Sie nur in der richtigen Richtung herunterzurutschen: Durch die Schwerkraft werden Sie beschleunigt, und die bei der Talfahrt aufgesammelte Energie reicht aus, Sie auf den Berg Ihrer Wahl hinaufrutschen zu lassen.

Ähnlich ist es bei viel komplizierteren Situationen in der Raumfahrt. Auch da gibt es Wege zwischen verschiedenen Punkten des Alls, die man praktisch ohne Energieverbrauch zurücklegen kann, indem man geschickt die Anziehungskräfte der Sonne, des Mondes und der Planeten ausnutzt. So werden heute sehr langwierige Weltraumexpeditionen geplant.

Die entsprechenden Punkte wollen natürlich erst einmal errechnet werden, auch muss man wissen, mit welchen minimalen Kurskorrekturen man auf der richtigen Bahn bleibt. Die mathematischen Herausforderungen sind immens. Man kann sagen, dass ohne die Entwicklung der theoretischen und anwendungsmathematischen Grundlagen der letzten Jahre und ohne die enorme Leistung heutiger Computer keine Chance bestünde, die gewünschten Rechnungen durchzuführen. Damit beschäftigt sich die Arbeitsgruppe von M. Dellnitz an der Universität Paderborn. Und das ist nur ein Beispiel unter vielen. Wer mehr wissen möchte, sollte www.mathematik.de/ger/information/forschungsprojekte/forschungsprojekte.html ansteuern.

Die Kolumne "Fünf Minuten Mathematik" in der WELT vom 29. 9. 2003 (und in der "Berliner Morgenpost" vom 1. 2. 2004)
Ehrhard Behrends, FU Berlin