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"Außenposten" im All
Internationale Raumstation ISS
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OEE - Emulsionen begeistern Schüler für Naturwissenschaften (abgeschlossen)

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  • "The Cube"

    "The Cube"

    Ein eng verschlossener Plexiglascontainer mit doppelten Wänden mit einer Ölmischung für das ISS Schülerexperiment. Das Wasser ist rot gefärbt.

  • Anfänge eines außergewöhnlichen Weltraumexperiments

    Anfänge eines außergewöhnlichen Weltraumexperiments

    Bis das Flugmodell fertig war, musste viel ausprobiert werden. Erst hat man die Lösung gelb gefärbt, dann rötlich bis man später die ideale Farbe für die Emulsion gefunden hatte.

  • Auch die Schüler führen das Experiment durch

    Auch die Schüler führen das Experiment durch

    Auch die Schüler in ihren Klassenzimmern auf der Erde mussten die Emulsion schütteln und beschreiben, wie sich die Mixtur unter dem Einfluss der Schwerkraft verhält.

Hintergrund und wissenschaftliche Ziele:

Wie verhalten sich Emulsionen in Schwerelosigkeit? Während seiner ESA-Langzeitmission "Astrolab" hat der deutsche Astronaut Thomas Reiter auf der Internationalen Raumstation das Oil Emulsion Experiment in Space (OEE) durchgeführt, um diese Frage gemeinsam mit Schülern zu beantworten. Emulsionen bestehen aus zwei sich nicht ohne weiteres zu vermischenden, eigentlich ineinander unlösbaren Flüssigkeiten, bei dem die eine in Form kleiner Tröpfchen in der anderen verteilt ist. Die Flüssigkeiten mischen sich nicht freiwillig, sondern benötigen dazu ein Hilfsmittel: Erst wenn man sogenannte Tenside - also beispielweise Spülmittel - hinzugibt, vermengen sich die beiden Flüssigkeiten sehr fein. Indem junge Menschen in den unteren Klassen der weiterführenden Schulen das Verhalten von Emulsionen im All und auf der Erde untersuchten, sollten sie auf praktische Art für Naturwissenschaften begeistert werden. OEE sollte die "vier B" - Beobachtung eines Vorgangs, dessen genaue und detaillierte Beschreibung, die Bildung einer Hypothese sowie deren Begründung - mit einer wichtigen Erfahrung verknüpfen: Forschung ist spannend und mit der Zukunft unserer Erde eng verknüpft.

Experimentbeschreibung:

Eine Öl-Wasser Emulsion in einem durchsichtigen und abgedichteten Behälter wurden von Thomas Reiter sowie von den Lehrern und Schülern geschüttelt bis sich Öl und Wasser entsprechend vermischten - beim ersten Mal nur vorsichtig, so dass circa zwei bis drei Zentimeter große rote Wasserglobuli im klaren Öl entstanden. Danach wurden über 24 Stunden hinweg in regelmäßigen Zeitabständen Videoaufnahmen vom Verhalten der Flüssigkeiten gemacht. Nach Ablauf der 24 Stunden wurde das Experiment wiederholt. Diesmal schüttelte Thomas Reiter stärker, so dass sich circa einen halben bis einen Zentimeter kleine Globuli bildeten, die anschließend in vorgegebenen Zeitabständen regelmäßig beobachtet und gefilmt wurden. Alle Filmaufnahmen wurden im Anschluss zur Erde übermittelt und durch OEE-Bilder während eines Parabelfluges ergänzt.

Bei den Experimenten auf der Erde deckten die Lehrer die Experimentbehälter nach dem Schütteln ab, um zu verhindern, dass die Schüler das Verhalten der Flüssigkeit sehen, bevor sie eigene Überlegungen angestellt hatten. Denn die Schüler sollten die Experimente auf der Erde und im All beschreiben und eine Hypothese zum möglichen Verhalten der Flüssigkeiten nach dem Schütteln an den verschiedenen Experimentorten aufstellen. Nach einer gewissen Ruhezeit der Emulsion wurden die verschiedenen Grade an Entmischung beobachtet und durch die Lehrer entsprechend erklärt. Die unterschiedlichen Ergebnisse beim Verhalten der Emulsionen im All und auf der Erde sind die Basis für Physik-Unterrichtseinheiten zum Thema Flüssigkeiten unter Schwerelosigkeit und Fluidparametern wie zum Beispiel Dichte und Viskosität.

Status:

Das gesamte Experiment wurde einsatzfertig zur ISS geliefert und durchgeführt. Am 24. August 2006 fiel der Startschuss für das Schülerexperiment im Nutzerzentrum für Weltraumexperimente (MUSC) des DLR in Köln. Das DLR und ZDF tivi riefen alle weiterführenden Schulen auf, an dem Weltraumexperiment teilzunehmen. Eine Unterrichtsstunde mit Thomas Reiter von der ISS wurde in einer Medienkampagne begleitet.

Ergebnisse:

Wasser und Öl vermischten sich nicht. Der Versuch zeigte den Schülern, wie Forscher wissenschaftlich arbeiten: präzise und sorgfältig den Aufbau eines Experiments dokumentieren, eine Hypothese bilden und begründen sowie das Ergebnis mit den aufgestellten Hypothesen vergleichen und die entsprechenden Schlussfolgerungen ziehen. Die teilnehmenden Schulklassen verbreiteten die Ergebnisse und Eindrücke im Lauf des Experiments an ihr Umfeld weiter - "Mund-zu-Mund-Propaganda" für die Wissenschaft. Die Europaschule in Bornheim wurde ausgewählt, um Schüler beim Experimentieren zu filmen. Ihre Ergebnisse stellten diese jungen Forscher dann auf einer gemeinsamen Pressekonferenz von DLR, ESA und ZDF im DLR in Köln der breiten Öffentlichkeit vor. Darüber hinaus berichteten die Kindernachrichten "logo" über das Projekt. Es gab eine Kooperation mit dem ZDF über eine Sendung der Serie "pur+" und mit der Jugenddorfschule in Königswinter (CJD) entstand kurzfristig ein 1,5 Minuten-Beitrag für die Tagesthemen. Auch viele regionale Medien berichteten über das Experiment.

Start: 4. Juli 2006 / Space Shuttle Discovery (STS-121)
ISS-Zeitraum April 2006 bis April 2007
Unterbringung Columbus-Modul
Experimentator Dr. Hartmut Ripken; Claudia-Yvonne Nini
Einrichtung DLR Raumfahrtmanagement
Bereich Bildung
Partner ESA

 

Zuletzt geändert am:
02.07.2014 13:02:55 Uhr