Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ausgerufene Wissenschaftsjahr 2023 stand unter dem Motto „Unser Universum“ und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligte sich daran mit drei ganz außergewöhnlichen Schulprojekten, die auch über das Jahr 2023 hinaus fortgesetzt werden. Dabei werden die Schülerinnen und Schüler selbst zu Forscherinnen und Forschern: Sie können aus ihrem Klassenzimmer im Online-Modus ein Sonnen-Teleskop bedienen, mit speziellen Kameras Sternschnuppen „einfangen“ oder einen eigenen Ballon hoch in die Atmosphäre aufsteigen lassen. Wie weiterführende Schulen aus ganz Deutschland mitmachen können, erklären wir hier und auf den unten verlinkten Projektseiten.
Das Wissenschaftsjahr ist jedes Mal einem anderen Forschungsgebiet gewidmet. Es ist eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF), das auch die DLR-Beiträge finanziell unterstützt.
Im „Raumschiff Erde“ durchs Weltall – so hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) seine Schulprojekte überschrieben. Denn in gewisser Weise ähnelt unser Planet einem Raumschiff, das durchs Weltall fliegt – und wir alle sind im übertragenen Sinne die Astronautinnen und Astronauten, die sich an Bord befinden. Auf unserer Reise durchs All erkunden wir unsere kosmische Nachbarschaft und kümmern uns natürlich auch um den Zustand unseres „Raumschiffs Erde“.
Auf diesem Gedankengang aufbauend behandeln die Schulprojekte drei Themenfelder: Erstens geht es um die Observation der Sonne, zweitens um Meteor-Sichtungen und drittens um die Erdbeobachtung einschließlich der Untersuchung unserer Atmosphäre.
Allen drei Schulprojekten ist dabei gemeinsam: Als Lehrkraft können Sie entweder eines der Projekte ganz einfach als Anregung nutzen, um das Thema im Unterricht zu behandeln. Dann finden Sie auf unseren Projektseiten interessantes Informationsmaterial, das Sie nach Belieben einsetzen können. Oder Sie wollen mit ihren Schülerinnen und Schülern eines der drei Themenfelder intensiver behandeln und sich als Projektschule engagieren: Dann senden Sie uns eine Bewerbung als Projektschule an die entsprechende Kontaktadresse zu, die Sie auf der jeweiligen Projektseite finden. Für jedes dieser drei Schulprojekte übernimmt eines unseres DLR_School_Labs die Betreuung und steht Ihnen auch für Rückfragen zur Verfügung. Unterstützt werden die DLR-Projekte durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
Modul „Sonne“:
Das Klassenzimmer als Online-Sternwarte
Faszinierend schön: Auf der Sonne geht es oft sehr spektakulär zu. Gleichzeitig haben diese Vorgänge weitreichende Auswirkungen auf die Erde. Bild: NASA/SDO.
Die Sonne versorgt uns mit Energie und ermöglicht überhaupt erst das Leben auf unserem Planeten. Zugleich sendet sie neben dem sichtbaren Licht und der Wärme auch andere Arten von Strahlung aus. Dazu gehört zum Beispiel der sogenannte Sonnenwind: eine Strömung elektrisch geladener Teilchen, die sich nach Sonneneruptionen zu einem geomagnetischen Sturm verstärken kann.
Sonnenflecken – aufgenommen von einem Satelliten. Bild: NASA/JAXA
Die Vorgänge auf der Sonne und ihre Auswirkungen auf die Erde – all das ist Gegenstand der Forschung, die sich unter anderem spezieller Teleskope bedient. In unserem Schulprojekt haben Schülerinnen und Schüler die einmalige Möglichkeit, mithilfe eines solchen Teleskops das aktuelle Geschehen auf der Sonne in Echtzeit zu verfolgen. Dazu buchen Lehrkräfte auf der Projektseite die entsprechenden Beobachtungszeiten und dann steht ihnen der Online-Zugang zu dem in Berlin stationierten Sonnen-Teleskop zur Verfügung. Von Projektschulen wird dabei erwartet, dass sie ihre Beobachtungen in Form von Screenshots und Reports dokumentieren. Dazu haben wir eine Projekteseite eingerichtet, auf der sich auch alle weiteren Informationen zum Schulprojekt „Sonnen-Teleskop“ finden. Für die Betreuung der beteiligten Schulen ist das DLR_School_Lab Berlin zuständig. Falls Sie oder Ihre Schülerinnen und Schüler erst einmal das Themenfeld näher kennenlernen wollen, bietet sich zum Einstieg unser Lernmodul „Sonne“ an.
Modul „Meteore“:
Außerirdische Materie im Anflug
Eine Sternschnuppe zischt durch die Atmosphäre. Bild: NASA/Bill Ingalls
Pausenlos trifft außerirdische Materie auf unseren Planeten. Meist sind es winzige Staubkörnchen, die harmlose Sternschnuppen erzeugen. Doch größere kosmische Brocken können auch als Feuerkugeln am Himmel zu sehen sein. All diese Leuchterscheinungen werden Meteore genannt – und wenn dabei nicht alles in der Atmosphäre verglüht, sondern ein Rest auch auf dem Erdboden ankommt, spricht man von einem Meteoriten. In der Forschung werden diese Fundstücke auf ihre Zusammensetzung untersucht, was auch Rückschlüsse auf die Entstehung und Frühzeit unseres Sonnensystems und die Frühgeschichte der Erde erlaubt. Im weiteren Zusammenhang reicht dieses Forschungsgebiet bis hin zur Asteroidenabwehr.
Durch Kollisionen (hier eine Illustration) kommen Bruchstücke von Asteroiden gelegentlich vom Kurs ab. Manche dieser kosmischen Brocken geraten so in die Nähe der Erde. Bild: NASA/ESA/M. Kornmesser
Bei der Meteor-Beobachtung werden sogenannte All-Sky-Kameras eingesetzt, die den Nachthimmel mit „Panoramablick“ observieren. In unserem Schulprojekt statten wir ausgewählte Projektschulen mit einer solchen Kamera aus bzw. ermöglichen ihnen den Zugriff auf die Bilder, sodass sie eine eigene Auswertung vornehmen können und ihre Beobachtungsberichte auf die entsprechende Projektseite stellen. Alle weiteren Informationen zum Schulprojekt „Meteor-Kameras“, das vom DLR_School_Lab Jena betreut wird, finden Sie auf dieser Projektseite. Auch hier noch ein Link-Tipp zum Einstieg in das Thema: Unser Lernmodul „Sternschnuppen, Feuerkugeln & Co.“ vermittelt Ihren Schülerinnen und Schülern erstes Basiswissen rund um dieses Fachgebiet.
Modul „Der Blaue Planet“:
Klima- und Umweltforschung von oben
Satellitenbilder zeigen den „Gesundheitszustand“ unseres Planeten Erde. Bilder: NASA, Eumetsat, ESA u.a.
Die Erdbeobachtung ist eines der wichtigsten Tätigkeitsfelder der Raumfahrt. Satelliten untersuchen den „Gesundheitszustand“ unseres Planeten und liefern uns rund um die Uhr unverzichtbare Daten. Das größte Umweltproblem ist dabei sicher der Klimawandel, sodass auch der Atmosphärenforschung eine besondere Bedeutung zukommt.
In der Forschung werden große Ballons verwendet. Bei unserem Schulprojekt kommen kleinere Ballons zum Einsatz. Bild: DLR
In Workshops geben wir Lehrkräften vielfältige Anregungen, wie all diese Themen im Unterricht behandelt werden können. Wie entstehen Satellitenbilder? Welche Sensoren werden dabei eingesetzt? Und warum zeigen sie die Erde oft in Falschfarben? Diese und viele andere Fragen werden in den Workshops erörtert – mit ganz direktem Bezug zum Unterrichtsstoff in MINT-Fächern. Unser Schulprojekt „Die Erde von oben“ ermöglicht ausgewählten Projektschulen darüber hinaus, einen eigenen Forschungsballon zu starten. Alle weiteren Informationen zu diesem Schulprojekt „Die Erde von oben“ finden Sie auf dieser Projektseite. Und auch hier gibt es ein Lernmodul, das Ihre Schülerinnen und Schüler mit einigen Fragestellungen aus der Erdbeobachtung und Atmosphärenforschung bekannt macht. Betreut wird dieses Schulprojekt vom DLR_School_Lab Oberpfaffenhofen. Ein Bericht über die Ballonkampagne im Sommer 2023 findet sich hier.
Das Wissenschaftsjahr 2023
Die unendliche Weite des Universums und die Frage nach dem Ursprung der Erde und des Menschen haben über die Jahrtausende hinweg unsere Kultur, unser Selbstbild und die Wissenschaft beschäftigt. Trotz des Erkenntnisfortschritts der letzten Jahrzehnte bleibt unser Kosmos aber in weiten Teilen eine faszinierende Unbekannte. Was sind Schwarze Löcher? Sind wir allein im Universum? Was macht unsere Erde zu einem bewohnbaren Planeten und wie können wir ihn schützen? Diesen und anderen Fragen widmete sich das Wissenschaftsjahr 2023 – Unser Universum.
Die Wissenschaftsjahre sind eine Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gemeinsam mit Wissenschaft im Dialog (WiD).