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Basteln von Raketen – Wie kommt man überhaupt ins Weltall?

Basteln von Raketen – Wie kommt man überhaupt ins Weltall? Bild: DLR
Basteln von Raketen – Wie kommt man überhaupt ins Weltall? Bild: DLR

Zu Beginn einer jeden Raumfahrtmission gilt es die Anziehungskraft der Erde zu überwinden. Raketen benötigen hierzu die stärksten Motoren der Welt. In Bremen wird ein wichtiger Teil der europäischen Ariane-Rakete gebaut: die sogenannte Oberstufe. Am DLR Bremen wird daran geforscht, dass der Antrieb der Oberstufe, der flüssigen Wasserstoff und Sauerstoff als Treibstoff verwendet, wiederzündbar gemacht wird – also auch im Weltall an- und ausgestellt werden kann. Zudem forschen wir hier im DLR daran, Raketentechnologie zukünftig auch zum kommerziellen Transport von Passagieren nutzbar zu machen. Beim Projekt Space-Liner wird geprüft, ob es so möglich wäre in 90 Minuten von Europa nach Australien zu fliegen.

In diesem Schulprojekt lernen die Schülerinnen und Schüler die Forschung am DLR Bremen kennen und experimentieren anschließend selbst, wie das Prinzip der Raketen funktioniert: und zwar am Beispiel einer Wasserrakete. Um die Aufgabenstellung etwas anspruchsvoller zu machen, muss die Rakete einen „Passagier“ – nämlich ein rohes Ei – transportieren. Dieser so genannte „Ovonaut“ muss den Flug unbeschadet überstehen.

Die Schulklasse wird bei uns im Rahmen eines Workshops über das Space-Liner-Projekt informiert und erhält eine Anleitung zum Bau von Wasserraketen. In der Schule bauen die Schülerinnen und Schüler dann in Kleingruppen ihre eigenen Raketen und denken sich ein Landesystem für den „Ovonauten“ aus. Dieses kann zum Beispiel aus einer speziell gepolsterten Kapsel und einem Fallschirm bestehen. Es können mehrere Testreihen durchgeführt werden, wie die Rakete am besten fliegt und wie der „Ovonaut“ optimal geschützt wird. Zum Finale kommt die Klasse wieder ins DLR_School_Lab. Hier gilt es zwei Aufgaben zu erfüllen: Zuerst muss die Rakete – noch ohne Ovonaut – auf einem vorgegebenen Ziel landen, zum Beispiel einem Mondmodell. Anschließend fliegt der Ovonaut und muss natürlich sicher landen.

Experimente unter Schwerelosigkeit – Was ist im Weltall anders als auf der Erde?

Experimente unter Schwerelosigkeit – Was ist im Weltall anders als auf der Erde? Bild: DLR
Experimente unter Schwerelosigkeit – Was ist im Weltall anders als auf der Erde? Bild: DLR

Wer Experimente unter Schwerelosigkeit durchführen möchte, muss nicht unbedingt ins Weltall fliegen. Im Bremer Fallturm werden Experimente in Schwerelosigkeit versetzt, indem sie in einer Kapsel fallen gelassen werden. Denn während des freien Falls herrscht Schwerelosigkeit. Was sich erst mal komisch anhört, ist auch der Grund, warum die Astronauten auf der Internationalen Raumstation ISS schwerelos sind: Die ISS befindet sich im freien Fall. Allerdings fliegt sie so schnell, dass sie nicht auf die Erde, sondern immer genau an ihr vorbei „fällt“. Doch auch im DLR_School_Lab und sogar im Klassenzimmer lassen sich Experimente unter Schwerelosigkeit durchführen.

In diesem Schulprojekt bauen wir mit der Klasse im DLR_School_Lab einfache Fallkapseln für Schwerelosigkeitsexperimente. Mit diesen Kapseln können die Schülerinnen und Schüler dann in der Schule in Kleingruppen selbst experimentieren. Aufgabe ist es, die Schwerelosigkeit sichtbar zu machen. Nach ein paar Wochen kommt die Schulklasse dann zurück ins DLR_School_Lab und wir lassen die Experimente in unserem Space-Tower – einer 10-Meter-Fallanlage – fallen. Dabei wird gefilmt, was im freien Fall passiert. Anschließend präsentieren die Kleingruppen die Ergebnisse ihres Experiments.

Mars-Rover – Roboter selbst bauen und programmieren

Mars-Rover – Roboter selbst bauen und programmieren. Bild: DLR
Mars-Rover – Roboter selbst bauen und programmieren. Bild: DLR

Wie kann man ohne Astronauten fremde Planeten erforschen? Wo es für den Menschen zu gefährlich wird, übernehmen oft Roboter die Arbeit. Im DLR Bremen wurden Räder für den europäischen Mars-Rover „ExoMars“ entwickelt, der 2022 auf den Mars geschickt werden soll. Doch Mars-Rover können nicht direkt von der Erde gesteuert werden, da die Signale zu lange zum Mars unterwegs sind. Daher müssen die Mars-Rover so programmiert werden, dass sie selbst erkennen, wo es lang geht und ob zum Beispiel ein Berghang zu steil für sie ist oder nicht.

Schulklassen können bei diesem Schulprojekt ihre „Mars-Rover“ selbst bauen und programmieren. Hierzu bekommen die Schülerinnen und Schüler eine Einführung in die Programmierung von Robotern mit Lego Mindstorms und erhalten einen Auftrag, den der Rover erfüllen muss. Anschließend wird die Klasse in Kleingruppen aufgeteilt, die jeweils einen Roboterbausatz für einen Mars-Rover geliehen bekommen. Die Gruppen überlegen sich ein Konzept und setzen es in der Schule um. Zum Abschluss kommen alle mit ihren fertigen Rovern zurück ins Schülerlabor und präsentieren ihre Konzepte für die Aufgabe. Zum Schluss wird dann geprüft, welches Konzept das Beste ist: Die Rover werden auf ihre Mission geschickt.