Schülerakademie Raumfahrt – ein weites Feld mit interessanter Geschichte


Von den meisten Menschen unbeachtet steht eine kleine zylinderförmige Aluminiumkapsel in der Ecke eines amerikanischen Museums für Raumfahrtgeschichte. Dabei war es jener Behälter in dem 1960 Joseph W. Kittinger als erster Mensch an einem Heliumballon hängend die Grenze zum Weltraum erreichte: 30 km über der Erdoberfläche. Kittinger stürzte sich aus der Kapsel und erreichte bei seinem 26 km freien Fall die höchste Geschwindigkeit (988 km/h) eines Menschen ohne Fluggerät. Damit kann sich Kittinger als erster Mensch im Weltraum bezeichnen. Weitere Wegbereiter und Visionäre, wie dem Theoretiker Ziolkowski, der bereits 1903 das grundlegende Gesetz zur Berechnung der Geschwindigkeit von Raketen aufstellte, lernten die überwiegend aus der Oberstufe des ITG kommenden Teilnehmer der Schülerakademie in dem einstimmenden Film „Pioniere der Raumfahrt“ kennen.
Die Schüler lernten anhand von Experimenten die Grundlagen der Funktionsweise stärksten Maschinen der Erde, den Raketen kennen: Die Schubkraft hängt vom Treibstoffdurchsatz, d.h. der Masse des in einer bestimmten Zeiteinheit ausgestoßenen Gases, sowie der Geschwindigkeit des Gases ab. Ein Treibstoffausstoß von 13,16 t pro Sekunde (!) der Saturn-V-Rakete erscheint dabei geradezu unglaublich. Die Beschreibung der Bewegung der Raketen ist nicht einfach, da zwar die Schubkraft nahezu konstant bleibt, aber die Masse der Rakete ständig abnimmt (so als würde man bei einem mit konstanter Motorleistung beschleunigendem Pkw ständig Ballast rausschmeißen). Daher benötigt man numerische Näherungsverfahren, die mit Hilfe von Tabellenkalkulationsprogrammen umgesetzt werden können. Wir berechneten und simulierten so mit dem Computer den Start verschiedener Raketenmodelle. Dabei untersuchten wir auch die Bahnkurve von James Bond, als er mit seinem Raketen-rucksack in Feuerball seinen Verfolgern entkam.
Das erworbene  Wissen erprobten wir dann anhand selbst gebauter Wasserraketen in der Praxis. Dabei wurde mit Hilfe von Gardenaschlauchkupplungen und Wasserflaschen eine Startvorrichtung mit zugehöriger Wasserrakete gebaut. Nach mehreren Pumpzügen hieß es dann: Lift off.... Der Start wurde mit Hilfe eines Videoanalyseprogramms ausgewertet und mit dem Start von Feuerwerksraketen und einer gekauften Feststoffrakete verglichen.
Das Weltall stellt einen lebensfeindlichen Raum für den Menschen dar. Mit Videokamera und Fallkapseln untersuchten wir die Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf Kerzenflammen, Flüssigkeiten und weiterer Körper.
Abschließend stellte jeder Schüler noch einen Bereich aus dem weiten Feld Raumfahrt vor, der ihn besonders interessierte. So wurden verschiedene Kinofilme (wie z.B. James Bond in Moonraker oder Bruce Willis in Armageddon) hinsichtlich des Realitätsbezugs genauer unter die Lupe genommen, aber auch Themen wie Weltraumschrott, Bahnkurven von Satelliten oder die auf der Sonde Pioneer 10 angebrachte Plakette mit einer Nachricht für Außerirische waren Themen.

Sander Peter,  ITG


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Physik im Film

Bei manchen Szenen in Spielfilmen fragt man sich unwillkürlich: Geht das noch mit rechten Dingen zu? Ist die Verfolgungsszene über Baugerüste zu Beginn von Casino Royale mit James Bond realistisch? Ist der Kampf mit Laser-Schwertern in Star Wars physikalisch korrekt? Ist eine Antimaterie-Bombe, wie in Illuminati verwendet, denkbar?

In dem Schülerakademiekurs „Physik im Film“ werden Filmszenen hinsichtlich der zugrunde liegenden Physik analysiert, um dann fest zu stellen, ob die filmische Wirklichkeit mit der physikalischen Realität übereinstimmt. Dabei werden naturgemäß vor allem Szenen aus Actionfilmen (z.B. James Bond, Speed, Mission Impossible) auf Herz und Nieren überprüfen. Aber auch Szenen aus Science-Fiction-Filmen (z.B. Star Wars., Star Trek, Raumschiff Enterprise) und Zeichentrickfilmen (z.B. Bugs Bunny, Tom und Jerry) werden genauer beleuchtet, wobei gerade bei Letzteren die Comic häufig durch das physikalisch Unmögliche entsteht.

P. Sander, ITG


Dieses Dokument stammt aus der Webpräsenz des Ignaz-Taschner-Gymnasiums Dachau.