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Erforschung des Weltalls
Inhalt
Raummissionen
Menschen im Weltall
Die Entwicklung der Raumfahrt war zu Beginn ein Wettstreit zwischen den Supermächten USA und Sowjetunion. 1957 brachte die Sowjetunion mit Sputnik 1 (siehe nebenstehendes Bild) den ersten Satelliten und 1961 mit dem Russen Juri Gagarin den ersten Menschen ins All. In den USA wurde die Weltraumorganisation NASA gegründet und brachte 1969 die Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin (siehe Foto) mit der Apollo-11-Mission auf den Mond.
Die erste Raumstation der UdSSR Soljut 1 wurde 1971, später wurde die Raumstation MIR ins All gebracht. Die NASA entwickelte das Space-Shuttle, eine wiederverwendbare Raumfähre, und brachte ihre Raumstation Spacelab ins All. Alle diese Raumstationen sind mittlerweile wieder zur Erde gestürzt. Jetzt arbeiten alle Länder gemeinsam in der Internationalen Raumstation ISS.
Von Sonden zum Mars wurden Fahrzeuge auf der Marsoberfläche (Marsrover) abgesetzt, die teilweise heute noch im Einsatz sind und per Funk von der Erde aus gesteuert werden.
Die Erforschung der äußeren Planeten unseres Sonnensystems erfolgte erst später. Berühmt wurden die Sonden Pioneer und Voyager. Pioneer 10 wurde 1972 gestartet und erreichte den Planeten Jupiter und den äußeren Bereich unseres Sonnensystems. Sie sendete 2003 zum letzten Mal Daten zur Erde. Mit Pioneer 11 wurden Jupiter und Saturn erreicht.
1977 wurden die beiden Sonden Voyager 1 und Voyager 2 (siehe nebenstehendes Bild) ins All geschickt. Sie senden immer noch regelmäßig Daten zur Erde und führen eine Metallplatte mit Informationen für Außerirdische mit sich.
Voyager 2
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Voyager 2 befindet sich zurzeit etwa 17 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt.
Berechne, wie lange Daten von der Sonde zur Erde unterwegs sind.
ESA (European Space Agency)
Die Europäische Weltraumorganisation ESA (European Space Agency) wurde 1975 gegründet. Ihre Trägerraketen haben den Namen Ariane. Sie werden in Kourou (in Französich-Guayana) in der Nähe des Äquators gestartet. Die Grundgeschwindigkeit der Rakete ist dort aufgrund der Erdrotation am größten und deshalb benötigt sie weniger Treibstoff.
Die ESA bringt immer wieder Satelliten ins All und Astronauten zur ISS.
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Diskutiere mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern, ob es sinnvoll ist, so viel Geld für die sehr kostspielige Raumfahrt auszugeben.
Finde Argumente dafür und dagegen.
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Internationale Raumstation ISS
Was ist die ISS?
Die Internationale Raumstation ISS (International Space Station) ist ein Projekt, das von 16 Nationen weltweit betrieben wird. Sie stellt ein ständig bemanntes Forschungslabor dar, in dem der Einfluss der Schwerelosigkeit getestet wird.
Dabei geht es um die Auswirkungen auf Menschen, aber auch auf physikalische, chemische und biologische Prozesse.
Die ISS unterstützt auch die Beobachtung der Erdoberfläche aus dem Weltall.
Auf ihrer annähernd kreisförmigen Umlaufbahn in 400 Kilometern Höhe umrundet die Raumstation die Erde in 90 Minuten. Die Raumstation besteht aus etlichen Modulen und hat eine Masse von 450 Tonnen. Die einzelnen Module wurden getrennt ins All geschossen und dann zusammengesetzt. Das erste Modul der ISS wurde 1998 ins All geschickt. Seit dem Jahr 2000 ist die Raumstation immer besetzt.
Die Stromversorgung der Raumstation erfolgt durch Solarpaneele ausschließlich über Sonnenenergie. Für Reparaturarbeiten müssen die Astronauten zeitweise auch die Raumstation verlassen und dabei Raumanzüge tragen.
Der Aufbau der ISS
Oben kannst du dir die Internationale Raumstation ISS als 3D-Modell ansehen. Unten siehst du eine schematische Darstellung der einzelnen Module, aus denen die ISS besteht.
Module der ISS
iss.pdf · 735 kB
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Gib eine Begründung dafür an, dass im Inneren der ISS kein Raumanzug nötig ist.
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Schwerelosigkeit
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Schau dir im Internet Filme von Menschen im schwerelosen Zustand in einer Raumstation an. Suche dort nach dem Begriff „Tücken der Schwerelosigkeit“.
Beschreibe den Unterschied zu deinen Erfahrungen im Alltag bei Bewegungen, beim Essen und beim Schlafen.
Tausche deine Ergebnisse anschließend mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern aus.
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Erdbeobachtung
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earth.nullschool.net
earth :: a global map of wind, weather, and ocean conditions
See current wind, weather, ocean, and pollution conditions, as forecast by supercomputers, on an interactive animated map. Updated every three hours.
https://earth.nullschool.net/
Arbeite mit der Erdsimulation!
Finde heraus, welche Daten in der Erdsimulation eingearbeitet sind. Was kann man damit alles beobachten und welche physikalischen Größen findest du?
Nimm ein aktuelles Wetterereignis und versuche die Daten in der Simulation zu verorten!
Training
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Wort-Suchrätsel
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Reihe die Bildausschnitte mit den dazugehörigen Buchstaben richtig, dann erhältst du das Lösungswort.
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Die Venus wird als Morgen- bzw. Abendstern bezeichnet. Erkläre, wieso das eigentlich falsch ist.
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Zeichne eine Zeitleiste, in der du die im Infoteil angesprochenen Raumfahrtmissionen einträgst.
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Wintersternbild
Verbinde die Sterne durch gerade Linien in der Reihenfolge 1-2-3-4-5-1-6-7-8-3.
Du siehst dann deutlich ein Sternbild, das hauptsächlich im Winter zu sehen ist.
Finde heraus, welches Sternbild das ist.
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Frühjahrssternbild
Verbinde die Sterne durch gerade Linien in der Reihenfolge 1-2-3-4-5-6-7-8-9-4.
Du siehst dann deutlich ein Sternbild, das vorwiegend im Frühjahr zu sehen ist.
Finde heraus, welches Sternbild das ist.
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Sternbahnen
Die Sterne beschreiben für uns in 24 Stunden eine Kreisbahn um den Polarstern.
Gib an, wie lang es gedauert hat, bis die Sterne, deren Bahnen dargestellt sind, so weit gewandert sind.
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Suche in deinem Atlas, wo Kourou (in Französisch-Guayana) liegt.
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Suche nach Informationen zu den Voyager-Missionen.
Schreibe einen Steckbrief einer Voyager-Sonde.
Finde heraus, wozu die von den Voyager-Sonden mitgeführte Metallplatte dienen soll.
Orientiere dich an der Vorlage eines Steckbriefs.
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Lichtjahr
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Ein Lichtjahr ist ein Entfernungsmaß in der Astronomie. Es gibt die Strecke an, die das Licht in einem Jahr zurücklegt. 1 Lichtjahr beträgt etwa 10 Billionen km.
Der sonnennächste Fixstern ist Proxima Centauri mit einer Entfernung von 4,2 Lichtjahren. Dieser Stern kann allerdings nur am südlichen Sternenhimmel beobachtet werden. Die Andromedagalaxie (der Andromedanebel) ist 2,5 Millionen Lichtjahre von unserem Sonnensystem entfernt.
Proxima Centauri
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Gib die Entfernung des Sterns Proxima Centauri in Kilometern an.
Wandle die Entfernung in Zehnerpotenzen um.
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Andromedagalaxie
Schreibe die Entfernung der Andromedagalaxie in km mit Zehnerpotenzen an.
Rosetta
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Die Sonde Rosetta wurde 2004 gestartet, landete 2016 auf dem Kometen Tschuri und konnte Bilder zur Erde funken. In Kometen befinden sich wahrscheinlich die Reste aus der Zeit der Entstehung des Sonnensystems (vor 4,6 Milliarden Jahren).
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Suche Informationen über einen Kometen und beschreibe ihn.
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Merke
Erforschung des Weltalls – Zusammenfassung
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Mit Raummissionen wird die nähere Umgebung unserer Erde erkundet.
In der Raumstation ISS wird der lang andauernde Einfluss der Schwerelosigkeit auf Mensch, Tier und Materialien untersucht