Infrarotstrahlung ist allgegenwärtig – wir können sie nur nicht sehen. Und doch strahlen alle Gegenstände Infrarotlicht ab – umso mehr, je wärmer sie sind. Mit einer Infrarotkamera wird diese unsichtbare Wärmestrahlung sichtbar. So lassen sich Tiere auch in völliger Dunkelheit aufspüren, Wärmemuster im eigenen Körper oder in der Umgebung untersuchen und sogar Schwachstellen in der Gebäudedämmung erkennen.
Wie können infrarotes Licht und Satelliten zum Schutz der Erde beitragen?
Sensoren für Infrarotlicht sind äußerst empfindlich: Sie erkennen nicht nur heißen Kaffee in einer Tasse, sondern auch aus vielen hundert Kilometern Entfernung einen Waldbrand oder Vulkanausbruch. Genau diese Fähigkeit machte sich der vom DLR entwickelte Satellit BIRD zunutze. Von 2001 bis 2023 umkreiste dieser nur 92 Kilogramm schwere Satellit die Erde in 570 Kilometern Höhe und half, Brände frühzeitig zu entdecken – auch in abgelegenen Regionen. Heute übernehmen neuere Satelliten diese Aufgabe und liefern rund um die Uhr wertvolle Daten für den Katastrophenschutz.
Mit infraroter Strahlung die Geschichte des Universums erkunden
Das „Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie" (SOFIA) war eines der wohl ungewöhnlichsten Teleskope der Welt. Es stand nicht wie gewöhnliche Observatorien auf einem Berg, sondern flog in einer umgebauten Boeing 747 etwa 14 Kilometer über der Erdoberfläche. In dieser Höhe hatten die Astronominnen und Astronomen die Möglichkeit, infrarote Strahlung von fernen Planeten, Sternen und Galaxien zu untersuchen. Die Forschungen mit SOFIA gaben wertvolle Einblicke in die Geburt, Entwicklung und das Sterben von Sternen.
SOFIA
Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie SOFIA während seines ersten Testflugs mit vollständig geöffneter Teleskoptür
Credit:
NASA/C. Thomas
Die Infrarotkamera – Ein Fenster in eine neue Welt
Nachdem die Grundlagen der Infrarotstrahlung geklärt sind, können die Schülerinnen und Schüler mit einer Infrarotkamera faszinierende Entdeckungen machen:
Wie unterscheidet sich Infrarotstrahlung von sichtbarem Licht?
Welche Stoffe reflektieren, leiten oder absorbieren Wärmestrahlung?
Wie verändert sich Infrarotstrahlung im Dampf oder hinter Hindernissen?
Die Schülerinnen und Schüler untersuchen Infrarot-Spiegelung und Absorption in Dampf und klären deren Ursachen. So erfahren sie, welche Probleme mit Infrarotstrahlung gelöst werden können – aber auch, wie sich eine Infrarotkamera „täuschen" lässt. Durch die selbstständige Arbeit mit der Kamera und mit verschiedenen Materialien erhalten die Schülerinnen und Schüler Antworten auf praktische Fragen wie: Kann sich jemand hinter einer schwarzen Wand verstecken? Haben auch Farben eine Temperatur? Und wie sieht die Wärmeverteilung nach 20 Liegestützen im Kopf eines Menschen aus? Große Überraschungen sind vorprogrammiert!
Infrarot-Experiment
Die Infrarotkamera macht Unsichtbares sichtbar. Im DLR_School_Lab leuchten nicht nur die Augen der Schülerinnen und Schüler.
Credit:
DLR/Gossmann
Dieses Experiment fördert das eigenständige Arbeiten, weckt Neugier und zeigt, wie vielseitig Infrarotstrahlung in Technik, Wissenschaft und Astronomie genutzt wird.
