Umrechnung von Astronomische Einheiten in Mikrometer

Informationen über Astronomische Einheit (au)

Die Astronomische Einheit ist eine Länge von genau 149.597.870.700 Metern, also beinahe 150 Millionen Kilometern. Das Zeichen ist au. Sie entspricht näherungsweise dem mittleren Abstand zwischen Erde und Sonne und ist das übliche Maß für Entfernungen innerhalb des Sonnensystems.

Ursprünglich war die Einheit über diese Bahnbeziehung und nicht über eine feste Zahl bestimmt. Frühere Festlegungen knüpften sie an die Eigenschaften eines gedachten, die Sonne umlaufenden Körpers, sodass ihr Wert von der Gravitationskonstante abhing und mit besseren Messungen jeweils zu berichtigen war. Die Internationale Astronomische Union beendete diese Abhängigkeit 2012, indem sie die Astronomische Einheit als exakte Meterzahl festschrieb. Die Änderung vereinfachte die Rechnungen und beseitigte einen Missstand: eine Einheit, deren Länge sich verschob, sobald eine physikalische Konstante genauer bestimmt wurde.

Ihren Wert zu bestimmen war eines der großen Probleme der beobachtenden Astronomie. Venusdurchgänge vor der Sonnenscheibe, von weit auseinanderliegenden Orten der Erde beobachtet, erlaubten es, die Entfernung zu triangulieren. Für die Durchgänge von 1761, 1769, 1874 und 1882 wurden Expeditionen ausgerüstet, und James Cooks erste Pazifikreise war um das Ereignis von 1769 herum angelegt. Radarmessungen zur Venus in den 1960er Jahren legten die Zahl schließlich weit genauer fest als jedes optische Verfahren.

Die Einheit macht die Entfernungen im Sonnensystem lesbar. Merkur umläuft die Sonne in 0,39 au, Mars in 1,52 au, Jupiter in 5,2 au und Neptun in 30,1 au. Der Kuipergürtel reicht bis etwa 50 au. Voyager 1, das entfernteste von Menschen geschaffene Objekt, hat 165 au überschritten. Licht braucht rund 499 Sekunden für eine Astronomische Einheit; die Sonne ist damit etwas über acht Lichtminuten entfernt.

Jenseits des Sonnensystems wird die Einheit unhandlich, und Astronomen wechseln zu Lichtjahren und Parsec. Ein Parsec sind 206.265 au.

Die Bahnführung von Raumsonden setzt voraus, dass die Einheit exakt und nicht genähert ist. Flugbahnen zu den äußeren Planeten werden über Entfernungen von einigen zehn Astronomischen Einheiten gerechnet, und ein Fehler in der Länge der Einheit selbst würde sich in jede Positionsrechnung fortpflanzen. Die Festlegung des Werts im Jahr 2012 beseitigte diese Driftquelle aus den Ephemeriden, die der Missionsplanung zugrunde liegen.

Eine Astronomische Einheit entspricht 149.597.870,7 Kilometern oder etwa 92,956 Millionen Meilen.

Informationen über Mikrometer (μm)

Das Mikrometer ist der millionste Teil eines Meters und wird µm geschrieben, mit dem griechischen Buchstaben My. Verbreitet ist auch der Name Mikron, den die Generalkonferenz für Maß und Gewicht 1967 förmlich abgeschafft hat, der aber in Fertigung und Werkstoffkunde weiterhin gebräuchlich ist.

Die Einheit deckt den Maßstab einzelner Zellen und feiner Partikel ab. Ein rotes Blutkörperchen misst etwa 7 µm. Bakterien liegen meist zwischen 1 und 5 µm. Menschliches Haar hat einen Durchmesser von rund 17 bis 180 µm, weshalb Haare sichtbar sind, Zellen dagegen nicht. Die Grenze des bloßen Auges liegt bei etwa 50 µm.

Die Luftreinhaltung stützt sich auf das Mikrometer. PM10 und PM2,5 bezeichnen Feinstaub kleiner als 10 µm beziehungsweise 2,5 µm. Der Unterschied ist medizinisch bedeutsam: Größere Partikel werden in Nase und Rachen zurückgehalten, während PM2,5 tief in die Lunge vordringt und in den Blutkreislauf gelangen kann.

Die Präzisionstechnik arbeitet im selben Bereich. Fertigungstoleranzen werden üblicherweise in Mikrometern angegeben, ebenso die Oberflächenrauheit. Lagerspiele, Lackschichtdicken und die Ebenheit optischer Bauteile werden so gemessen. Das Messgerät namens Mikrometer, auch Bügelmessschraube, verdankt seinen Namen der erreichbaren Genauigkeit und nicht einem festen Bezug zur Einheit.

Wellenlängen im Infraroten werden gewöhnlich in Mikrometern statt in Nanometern angegeben. Wärmebildkameras arbeiten meist zwischen 8 und 14 µm, dem Bereich, in dem Objekte bei alltäglichen Temperaturen am stärksten strahlen.

Die Filtration wird fast ausschließlich in dieser Einheit angegeben. Wasserfilter werden nach dem kleinsten zurückgehaltenen Partikel eingestuft, üblicherweise zwischen 0,2 und 50 µm; ein Filter mit 0,2 µm ist fein genug, um die meisten Bakterien zurückzuhalten. Chirurgische Masken und Atemschutzgeräte werden mit Partikeln desselben Bereichs geprüft. Die Bezeichnung N95 steht für einen Filter, der mindestens 95 Prozent der Schwebeteilchen in der am schwersten abzuscheidenden Größe von etwa 0,3 µm zurückhält.

Sein älterer Name stiftet noch Verwirrung. Bis 1967 hieß die Einheit amtlich Mikron und wurde mit einem bloßen griechischen My geschrieben, und das Wort ist in der Industrie geläufig geblieben, obwohl die Konferenz jenes Jahres es aus dem Einheitensystem strich. Die Halbleiterfertigung trug den Namen eine Generation lang: Chips wurden nach ihrer Strukturgröße in Mikron beschrieben, die von zehn in den siebziger Jahren auf unter eins um 1990 fiel, worauf die Branche zu Nanometern wechselte und weiterzog. Die heutigen Knotennamen entsprechen keiner physischen Abmessung auf dem Chip mehr, die früheren aber schon — und sie wurden genau in dieser Einheit genannt.

Ein Mikrometer entspricht 1000 Nanometern, 0,001 Millimetern oder 10^-6 Metern.