Die besten Wissenschaftsbilder des Jahres 2021
Als im September 2021 auf der kanarischen Insel La Palma ein Vulkanausbruch begann, erfuhr der Fotograf Arturo Rodríguez aus dem Radio davon – während er gerade in seinem Haus auf der Nachbarinsel Teneriffa unter der Dusche stand. Er buchte umgehend ein Flugticket und kam wenige Stunden später auf La Palma an, wo er die Eruption und ihre unglaubliche Zerstörungskraft über mehrere Tage fotografisch begleitete. „Ich hätte mir nie träumen lassen, dass ich einmal hautnah bei so einem Ereignis dabei sein würde“, sagt er. „Es war so groß und mächtig.“
Die Aufnahmen, die Arturo Rodríguez auf La Palma gelangen, gehören zu den 23 Bildern, die die Fotoredaktion des National Geographic in diesem Jahr als die besten in der Kategorie Wissenschaft und Technik ausgewählt hat.
Dabei betrachteten die Fotografen ihre Motive aus ganz unterschiedlichen Blickwinkeln: Die Aufnahmen der Eruption des isländischen Vulkans Fagradalsfjall machte eine Drohne in luftigen Höhen, für die Beiträge des diesjährigen Nikon Small World-Fotowettbewerbs kamen hingegen hochauflösende Kameras und Mikroskope zum Einsatz und boten so Einblicke in die kleinsten Wunder der Natur.
Im Weltraum waren es mit Kamera ausgestattete Roboter, die atemberaubende Aufnahmen aus weit entfernten, fremden Welten lieferten. Der NASA-Rover Perseverance landete 2021 im Jezero-Krater des Mars, um dort seine Suche nach vergangenem Leben zu beginnen. Gleichzeitig machte der Roboterhubschrauber Ingenuity Erkundungsflüge mehrere Meter über der Oberfläche des roten Planeten. Das Raumfahrzeug Lucy startete seine Mission im Oktober und befindet sich auf dem Weg zu den Trojaner-Asteroidenschwärmen des Jupiters. Der Lockheed Martin-Fotograf Patrick Corkery hielt Lucys fächerartige Sonnensegel vor dem Start im Bild fest.
Unterdessen arbeiteten Ingenieure auf der Erde mit Hochdruck daran, die Grenzen der bemannten Reisen in andere Sphären zu erweitern. Im Süden des US-Bundesstaat Texas schnellte eine SpaceX-Rakete mit dem Ziel einer aufrechten Landung mehrere Kilometer in den Himmel. Im Sommer waren die Milliardäre Jeff Bezos und Richard Branson mit ihren Versuchen, die Erdatmosphäre in Raumflugzeugen ihrer Unternehmen für kurze Zeit zu verlassen, erfolgreich.
Die Coronapandemie hielt die Welt auch im Jahr 2021 in Atem. Der Fotograf Dar Yasin dokumentierte mit seinen Bildern die Bemühungen, Impfdosen an die entlegensten Orte der Welt zu bringen. Raisan Al Farisis Fotos zeigen die Folgen der großen Corona-Welle und die schlimmen Verluste, die mit ihr einhergingen.
Die fotografische Dokumentation macht nicht nur die weltweiten Auswirkungen des Virus sichtbar – sie ist auch ein wichtiges Instrument zu seiner Bekämpfung. Paul Tafforeau und seine Kollegen von der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich, erstellten in diesem Jahr spektakuläre Röntgenaufnahmen menschlicher Organe – darunter einige, die zeigen, auf welch zerstörerische Weise sich das Virus auf unsere Atemwege niederschlägt.
Von den Lavaströmen auf La Palma zu den staubigen Hügeln auf dem Mars zeigen die ausgewählten Motive die Macht der Bilder: wie sie unsere Geschichte dokumentieren, uns helfen, die Welt zu verstehen, und uns inspirieren.
Auf der Suche nach den Anfängen des Sonnensystems
Die Sonnensegel der NASA-Raumsonde Lucy entfalten sich bei einem Testlauf in einer Lockhead Martin-Einrichtung im US-Bundesstaat Colorado. Die zwei Segel sollen die Raumsonde mit der Energie versorgen, die nötig ist, um ihre zwölfjährige Mission zu den Jupiter Trojanern erfolgreich zu erfüllen. Der Asteroidenschwarm umkreist an der Seite des Gasriesen die Sonne und könnte Hinweise auf die ursprüngliche Struktur des Sonnensystems liefern.
Lava als Touristenmagnet
Diese Drohnenaufnahme des Fotografen Chris Burkard zeigt die Lavaströme des isländischen Vulkans Fagradalsfjall, die auf eine Gruppe Schaulustiger zukriechen. Die Eruption, die am 19. März 2021 begann, hat viele Touristen in das skandinavische Land gebracht.
Der Schläfer
Die schlafende Goldwespe auf dieser Aufnahme des Fotografen Thorben Danke erinnert an einen funkelnden Edelstein. Doch das Insekt, das hier so friedlich erscheint, kann anderen Tieren äußerst gefährlich werden: Die Wespe legt ihre Eier in die Nester anderer Insekten, wo die geschlüpften Larven den Nachwuchs des eigentlichen Nestbesitzers auffressen oder ihn aushungern, indem sie alle Futtervorräte vertilgen.
Schwerwiegende Vulkanasche
Vulkanische Asche aus Fels- und Glassplittern bedeckt die Straße des Viertels Las Manchas auf La Palma. Schichtet sich die Asche zu hoch auf, kann ihr Gewicht Dächer zum Einsturz bringt. Aus diesem Grund haben viele Bewohner der Insel ihre Häuser mit zusätzlichen Holzbalken verstärkt.
Verbrannt und begraben
In manchen Teilen La Palmas haben die Gase, die bei der Eruption der Cumbre Vieja entstanden sind, sauren Regen entstehen lassen, der stellenweise zu Waldsterben geführt hat.
Alles beginnt mit einem Samen
Im Rahmen der Erforschung von Sonnenblumen haben sich Wissenschaftler weltweit zusammengeschlossen, um die Genetik der Pflanze genauer zu entschlüsseln. Dabei fanden sie heraus, dass das Genom der Sonnenblume um 20 Prozent größer ist als das menschliche. Außerdem war die Zahl der vorhandenen Gene doppelt so hoch wie bei uns Menschen, was erklärt, wieso die Gattung der Sonnenblumen mit insgesamt 67 Arten so vielfältig ist.
300-fach vergrößert scheint es so, als wäre dieser winzige Blaubeersame von Schuppen bedeckt. Blaubeeren werden überall auf der Welt durch neue Schädlinge, extremes Wetter und einen wachsenden Mangel an Bestäubern in Mitleidenschaft gezogen. Wilde Arten wechseln – wie viele andere auf der Nordhalbkugel heimische Pflanzen – ihren Standort und sind nun in sehr viel höheren Lagen zu finden.
Für die Impfung ist kein Weg zu weit
Nazir Ahmed, der in seiner Kühltasche COVID-19-Vakzine transportiert, hält auf den Weiden von Tosa Maidan auf den indischen Gebieten von Jammu und Kaschmir Ausschau nach Hirten und nomadischen Viehhütern.
Neue Varianten, neue Wellen
Arbeiter in Schutzanzügen machen am 15. Juni erschöpft eine Pause, nachdem sie einen Coronatoten in Bandung, der Hauptstadt der indonesischen Provinz Jawa Barat, begraben haben.
Wenn Corona die Lunge befällt
Diese von der European Synchrotron Radiation Facility erstellte Röntgenaufnahme zeigt die innere Struktur der Lunge eines 54-jährigen Mannes, der an COVID-19 gestorben ist. Dank der hohen Auflösung des Scans sind selbst in den kleinsten Kanälen der Lunge noch Blutgerinnsel zu erkennen.
Leuchtende Felsen erzählen von vergangenen Ozeanen
Eine große Steinplatte aus dem Sterling Hill in New Jersey wird in einer Ausstellung des American Museum of Natural History in New York mit ultraviolettem Licht bestrahlt und leuchtet deswegen rot, orange und grün. Der Felsen wurde vor ungefähr 1,2 Milliarden Jahren in einem nicht mehr existenten Ozean geformt.
Winziger Balanceakt
Leuchtend gelbe Pollenkörner liegen auf dem Staubbeutel einer Hibiskusblüte. Die Aufnahme des Fotografen Guillermo López López zeigt den Staubbeutel, auch Anthere genannt, in zehnfacher Vergrößerung. Er ist der Teil des Staubblatts (das männliche Fortpflanzungsorgan der Pflanze), der die Pollen produziert und verteilt.
Die Restauratorin Xènia Aymerich vom Institut Català de Paleontologia Miquel Crusafont in Barcelona hält den Schädel eines Tieres aus der Familie der Nimravidae in den Händen. Mehr als 70.000 Fossilien dieser katzenartigen Fleischfresser wurden bisher in der Abocador de Can Mata gefunden – einer Mülldeponie in der Nähe Barcelonas, die dadurch zu einem wahrhaftigen Paradis für Paläontologen geworden ist.
Ausgrabungen auf der Mülldeponie
Im Boden der Can Mata wurde eine große Zahl faszinierender Fossilien mit einem Alter zwischen 11,2 bis 12,5 Millionen Jahren gefunden – darunter die einer Spezies prähistorischer Primaten, die bisher sonst nirgendwo auf der Welt entdeckt wurde.
Neue Hoffnung für die Wälder
Der professionelle Kletterer Robert Beauchamp sammelt die Zapfen einer Gelb-Kiefer im Boggs Mountain Demonstration State Forest in Kalifornien. Mithilfe ihrer Samen sollen Wälder aufgeforstet werden, die Waldbränden und den schädlichen Folgen erderwärmender Kohlenstoffemissionen zum Opfer gefallen sind.
Das größte Weltraumteleskop der NASA
Nach einer über 9.000 Kilometer langen Seereise von den USA nach Französisch-Guayana wird das James-Webb-Weltraumteleskop zunächst in einem staubfreien Raum aufgebaut, bevor es auf seine Reise geschickt werden kann. Wenn es gelingt, das Infrarot-Weltraumteleskop im Dezember problemlos in Betrieb zu nehmen, wird es Bilder aus den frühesten Tagen des Universums liefern. Später auftauchende Fehler können nicht behoben werden, da das Teleskop sich dann in einer Entfernung von mehr als 1,6 Millionen Kilometern zur Erde befinden wird.
Perseverance erreicht den Mars
Am 18. Februar 2021 landete der NASA-Rover Perseverance im Jerezo-Krater auf dem Mars. Eine seiner Hauptaufgaben ist das Sammeln von Staub- und Gesteinsproben des roten Planeten, die für weitere Untersuchungen auf die Erde zurücktransportiert werden sollen. Sollten jemals Mikroben auf dem Mars existiert haben, werden ihre winzigen Fossilien in den Proben zu erkennen sein.
Der erste Flug von Ingenuity
Der NASA-Roboterhubschrauber Ingenuity machte diese Aufnahme seines Schattens bei seinem Jungfernflug in drei Metern Höhe über der Oberfläche des Mars. Inzwischen hat Ingenuity mehrere Dutzend Flüge unternommen, um das Gebiet zu erkunden, in dem der Rover Perseverance Proben entnehmen soll.
Asteroiden aus nächster Nähe
Die Raumsonde Hayabusa 2 der Japan Aerospace Exploration Agency hat Material des Asteroiden Ryugu zur Erde gebracht, das nun im Extraterrestrial Sample Curation Center in Sagamihara in Japan untersucht wird. Die Wissenschaftler hoffen, anhand der Proben die Geheimnisse der frühen Planetenentstehung und vielleicht sogar die der Ursprünge der Erde lüften zu können. Hayabusa 2 ist bereits auf einer neuen Mission unterwegs und soll im Jahr 2031 einen anderen Asteroiden erreichen.
Am 11. Juli 2021 überflogen Richard Branson, zwei Piloten und drei andere Passagiere in einem Raumflugzeug des Unternehmens Virgin Galactic die in den USA gültige Grenze zum Weltraum. Virgin Galactic ist eines von mehreren Unternehmen, die es gut betuchten Privatpersonen und Wissenschaftlern ermöglichen, einige Minuten in der Schwerelosigkeit zu verbringen.
Blue Origin zieht nach
Neun Tage nach dem Flug von Virgin Galactic ließ auch Amazon-Gründer Jeff Bezos die Korken knallen, nachdem er und drei weitere Passagiere mit der Blue Origin-Rakete New Shepard einen suborbitalen Flug unternommen haben.
SpaceX – die Zukunft der Raumfahrt?
Am 2. Februar 2021 startete ein Prototyp der Starship Number 9-Rakete von SpaceX zu einem Testflug. Der Landeversuch endete in einer Explosion, die sich bei einem weiteren Versuch mit einem neuen Prototyp im Mai 2021 jedoch nicht wiederholte. Starship ist nicht nur die größte Rakete der Welt – sie soll auch zu einer intakten Landung in der Lage sein und dadurch mehrfach verwendet werden können.
