Wie sieht die Welt im Weltraum aus? - IMeNS Lahn-Dill
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DVD-Video DVD-Video Willi will‘s wissen Wie sieht die Welt im Weltraum aus? Das Medieninstitut der Länder Bezug zu Lehrplänen • gewinnen Interesse daran, be- und Bildungsstandards stimmte Ereignisse historisch einzu- Die Schülerinnen und Schüler ordnen und ihre Bedeutung für die • trainieren ihr Vorstellungsvermö- Menschen zu erfassen. gen, indem sie sich mit Dingen fernab unseres Planeten befassen, Inhalt • werden darin unterstützt, sich fach- Unter dem Titel „Wie sieht die Welt im spezifisches Grundwissen über den Weltraum aus?“ ist Willi auf dem Weg Weltraum anzueignen, indem sie zu spannenden Entdeckungen. Bei sei- bestimmte Phänomene beschreiben nen Abenteuern begleiten ihn Mathias und begrifflich erfassen, mit seinen Raketen, Eike mit dem Rie- • gewinnen Einsichten in unser Son- senteleskop und Marsexperte Jörg. nensystem und das Aussehen anderer Planeten, Bei Raumfahrtingenieur Mathias • können Ansätze einer forschenden Wie man mit Raketen Richtung Welt- Auseinandersetzung mit dem Welt- raum kommt, will Willi von Raum- raum entwickeln, fahrtingenieur Mathias wissen. Echte • erkunden die Bedeutung des Welt- Raketen, wie die Ariane 5, besitzen raums für die Wissenschaft, zwei Triebwerke. Um Satelliten oben in • entwickeln Interesse für technische der Raketenspitze in den Weltraum zu Erfindungen, befördern, sind drei Tanks darunter mit • werden dazu angeregt, sich für vielen tausend Litern Treibstoff gefüllt. verschiedene Raumfahrzeuge zu in- Die Triebwerke verbrennen in der Start- teressieren, phase das meiste davon und erzeugen • werden angeleitet, einfache Model- so viel Energie, wie mehrere Kraftwerke le selbst herzustellen und deren tech- zusammen. Bei der europäischen Aria- nischen ne sind keine Menschen mit an Bord, Funktionszusammenhänge zu erforschen, sondern nur Fernsehsatelliten oder Forschungssonden. Alle Ariane Rake- jetzt zum Beispiel um die Erde, um Wet- ten starten in Südamerika in einem terdaten zu sammeln. Land, das zu Frankreich gehört: Fran- Nun starten Willi und Mathias einen zösisch-Guyana. Dort hat man einen Versuch mit einer Modell-Rakete. Ein Ei Weltraumbahnhof nahe des Äquators kommt als Nutzlast in den Teil, in dem gebaut und hat damit einen Vorteil ge- sich normalerweise die Sonde befindet. genüber europäischen Standorten: Die Es soll an einem Fallschirm unbeschä- Erdrotation erfolgt nach Osten und so digt landen. Willi zählt den Countdown ist schon die Geschwindigkeit, die die zum Start. Der Versuch glückt: die Erde mitbringt, vorhanden. Mit diesem Fracht landet sicher mit dem Fallschirm Schwung und dem Schub der Trieb- am Boden. werke kommt die Rakete im Weltall Die echten Satelliten kommen aller- dann auf eine Endgeschwindigkeit von dings nicht zur Erde zurück. So krei- mehr als 28.000 Kilometer pro Stunde. sen inzwischen tausende ausrangierte Nach dem Start werden die äußeren Satelliten und Raketenteile als Welt- beiden Tanks, jetzt leer, abgeworfen, um raumschrott um unseren Planeten. Im Gewicht zu sparen. Die leeren Booster Film wird dies in einer Graphik bildlich fallen zurück zur Erde, mitten in den dargestellt. Atlantik. Je leichter das Raumfahrzeug Ein Space Shuttle sieht wie ein Flug- wird, umso weniger Energie verbraucht zeug aus. Es startet genau wie eine es. In der letzten Stufe wird auch noch Rakete und es können bis zu sieben der dritte Tank abgeworfen. Nun ist nur Personen damit in Richtung Weltraum noch die Sonde mit dem letzten Rake- abheben. Die Flügel funktionieren nur tenmotor und einem kleineren Tank auf mit Luft, deshalb sind die Flügel des dem Weg und kann mit ihrer Arbeit be- Space Shuttles im Weltraum nutzlos ginnen. Die Sonnensegel werden auf- – denn dort gibt es keine Luft. Aber bei gefaltet und versorgen sie mit Strom. der Rückreise, nach dem Eintauchen in Das unbemannte Raumfahrzeug kreist die Lufthülle der Erde, können die Shut tles mit ihren Flügeln wie ein normales größte Fernrohr Deutschlands. Es wiegt Flugzeug landen. Dabei haben sie aller- 65 Tonnen und ist damit so schwer wie dings eine enorme Geschwindigkeit, so eine Lokomotive. Willi klettert auf die dass sie von einem Fallschirm gebremst 10 Meter hohe Aussichtsplattform. Eike werden müssen. Ein Animationsfilm kann das schwere Fernrohr nur mit Mo- über ein Modell eines Space Shuttles toren per Fernbedienung bewegen. Ein und über seinen Start verdeutlichen die Spiegel mit zwei Metern Durchmesser gegebenen Informationen. fängt das Licht der Sterne ein. Da es Anschließend erklärt Mathias noch jedoch noch hell ist, werden die Sterne eine weitere Idee der Wissenschaftler, von der Sonne überstrahlt und Willi wie man Satelliten ins Weltall beför- muss warten, bis es dunkel ist. dern könnte. Bei dem so genannten In der Zwischenzeit erklärt Sternen- Weltraumaufzug wird ein 40.000 bis forscher Eike Willi das Sonnensystem 100.000 Kilometer langes Seil von der anhand eines Modells. Von den acht Erde bis in den Weltraum gespannt. Planeten unseres Sonnensystems kreist Dieses soll wie ein Aufzug die Satelliten am dichtesten der Merkur um die Son- oder Sonden nach oben transportie- ne, dann folgen Venus, Erde, Mars, ren. Bei dieser theoretisch denkbaren Jupiter, Saturn, Uranus und schließlich Aufzugsanlage vom Erdboden in den der Neptun. Weltraum, müsste ein Satellit in eine Pluto wurde früher auch zu den Pla- geostationäre Umlaufbahn gebracht neten gezählt, wird aber jetzt von den werden und als Aufhängung des Auf- meisten Astronomen nur als „Zwerg- zugs dienen. planet“ bezeichnet. Die Sonne ist ein Stern, der die Planeten anstrahlt. Diese Bei Sternenforscher Eike reflektieren ihr Licht. Auch Sterne sind Beim Besuch in Tautenburg wird Willi Sonnen, die jedoch sehr weit entfernt von Eike in der Landessternwarte Thü- liegen. Tagsüber sind die Sterne nicht ringen begrüßt. Hier befindet sich das zu sehen, da das Licht der Sonne das Licht der Sterne überstrahlt. dem Mond gibt es keine Luft, deshalb Inzwischen ist der Mond aufgegangen. müssen die Astronauten Raumanzüge Durch das Riesenteleskop entdeckt Willi tragen. Die Astronauten scheinen zu springen. Das liegt an der geringeren Schwerkraft. Auf dem Mond ist die Anziehungskraft um das Sechsfache kleiner. Daher fühlt man sich dort wesentlich leichter, so dass man riesige Sprünge machen kann. Nach 21 Stun- Krater und Berge auf dem 300.000 Ki- den Aufenthalt kehrten die Astronauten lometer entfernten Mond. Das Fernrohr zur Erde zurück. Mit einer Landekapsel ist so groß, dass man damit sogar eine plumpsen sie planmäßig am Ende ihrer Fahrradbirne in dreifacher Mondentfer- Reise ins Meer, um von dort an Land nung sehen könnte, erklärt Eike Willi. gebracht zu werden. Ein historischer Filmausschnitt über die erste Mondlandung wird gezeigt. Bei Marsexperte Jörg Die amerikanischen Astronauten Neil Der Mars ist der Planet, der der Erde Armstrong, Michael Collins und Edwin am nächsten liegt. Willi trifft sich mit Buzz Aldrin traten 1969 die erste Reise Jörg von der europäischen Weltraum- zum Mond an. Weil es damals noch kei- agentur ESA. ne Space Shuttles gab, saßen sie oben Im Landesmuseum in Mannheim ma- in der Spitze einer normalen Rakete. chen Willi und Jörg, ausgestattet mit Millionen Menschen auf der ganzen Helm und Handschuhen, einen (fik- Welt gebannt tiven) Spaziergang auf dem Mars. Auf den Start. Das Raumschiff benötigte verfolgten damals dem Mars gibt es keine Lufthülle wie knapp drei Tage. Schließlich setzte Neil wir sie rund um die Erde haben. Hier Armstrong als erster Mensch den Fuß herrschen bei Tag Temperaturen von auf einen anderen Himmelskörper. Auf 27 Grad Celsius. In der Nacht sinkt die Temperatur auf -60 Grad, im Winter und so wertvolle Informationen liefern. kann es sogar -160 Grad kalt werden. Im Film werden Aufnahmen vom Mars Auch der Mars hat die Form eines Glo- gezeigt. Hier sieht es so ähnlich aus wie bus, jedoch ist sein Durchmesser um die in einer Erden-Wüste. Jörg erklärt Willi Hälfte kleiner als der der Erde. Hier be- den Grund für die rote Farbe: die Mar- findet sich der höchste Vulkan unseres soberfläche besteht zum größten Teil Sonnensystems. Er hat eine Höhe von aus Eisenerz. Mit dem Sauerstoff aus 22.600 Metern und ist damit um das der Atmosphäre reagiert das Eisenerz. 2,5-fache größer als unser höchster Man könnte sagen, der Mars ist rot, Berg. Als Vergleich dient der Mount weil er rostig ist. Everest mit circa 8.850 Metern. Die Proben, die ein Mars-Rover auf dem Bisher waren noch keine Menschen auf Mars mit seinem Bohrer aus Felsen und dem roten Planeten. Auf seiner Oberflä- Boden holt, werden im Inneren des che fahren zu Forschungszwecken fern- Rover untersucht. Die Ergebnisse funkt gesteuerte Autos herum. Willi nimmt das Fahrzeug über einen Satelliten zur Erde. Die Wissenschaftler wollen damit herausfinden, ob es auf dem Mars früher Leben gegeben hat, oder sogar noch gibt. Um das Weltall immer weiter zu erforschen, schwebt seit 1998 die Internationale Raumstation ISS in etwa 350 das Mars-Geländefahrzeug, das im Kilometern über der Erde. Rund um Landesmuseum in Mannheim ausge- die Uhr arbeiten hier Astronauten und stellt ist, unter die Lupe. Es hat diverse Wissenschaftler und bauen die Station Instrumente und ein kleines Labor ein- immer weiter aus. gebaut. Der Mars-Rover kann mit sei- Etwa für das Jahr 2030 ist geplant, im ner Spezialkamera Aufnahmen machen Weltraum ein Superraumschiff zusam- menzubauen, das Menschen in einem Ansätze der Welterkundung der Schü- 7-monatigen Flug zum Mars bringen ler auf und führt sie weiter zu tragfä- soll. 60 Jahre nach dem ersten Schritt higen Formen des Wissens und Kön- auf dem Mond würde dann ein Mensch nens. Die Auseinandersetzung mit dem einen weiteren Himmelskörper betreten Weltraum regt zu unterschiedlichen – den roten Planeten. Darstellungsweisen, zur gedanklichen Durchdringung und zu eigenen krea- Arbeitsmaterial tiven Prozessen an und führt so zu einer Auf der DVD stehen Ihnen Hinweise grundlegenden Bildung. Die Neugierde zur Verwendung der DVD im Unterricht der Schüler auf Naturphänomene und und 2 Arbeitsblätter zur Verfügung. Au- technische Zusammenhänge sind Aus- ßerdem finden Sie dort das Begleitheft gangspunkte dieses Unterrichts. zur DVD. Um die Arbeitsmaterialien zu sichten Der Film kann zunächst als Ganzes an- und auszudrucken, legen Sie die DVD gesehen und dann im Einzelnen erar- in das DVD- Laufwerk Ihres Computers beitet werden. ein und öffnen Sie im Windows-Explo- Als Einstieg in die Unterrichtseinheit rer den Ordner „Arbeitsmaterial“. Die kann die Lehrperson eine Silvesterra- Materialien stehen dort als PDF- Doku- kete mitbringen. Nach einem kurzen mente zur Verfügung. Brainstorming sollen die Schüler auf einem Block notieren, wie eine Rakete Verwendung im Unterricht funktioniert. Der Film setzt bei der Weltwahrneh- Nachdem die Ergebnisse zusammen- mung der Kinder an und verknüpft de- getragen und besprochen worden sind, ren unterschiedliche Vorerfahrungen. kann der erste Teil des Films, bei dem In Gesprächen werden kindliche Mei- Willi Raumfahrtingenieur Mathias trifft, nungen und Deutungen berücksichtigt betrachtet werden. und geklärt. So nimmt der Unterricht Mit leeren Küchentuch- und Toiletten papierrollen kann in der Unterrichts- Sonne? Können sie den Unterschied stunde mit einfachen Mitteln eine zwischen Planeten und Sonnen erklä- Rakete nachgebaut werden. Dies kann ren? Welche Bewegungen machen die in Gruppenarbeit erfolgen. Das Modell Planeten? Was ist eine Sternwarte? kann den Sitz der Sonde und der drei Waren sie schon mal in einer Sternwar- Tanks gut verdeutlichen. Auch der Ab- te? Haben sie bereits Erfahrungen mit wurf der Tanks lässt sich damit darstel- einem Teleskop gemacht? len. Zur Vertiefung des Wissens kann Nach diesem Filmabschnitt kann ein das Arbeitsblatt 1 eingesetzt werden. Modell unseres Sonnensystems gezeigt werden. Eine Taschenlampe wird als Im Anschluss daran sollte das Thema Sonne eingesetzt. So kann die Lehrper- Erdrotation aufgegriffen werden. Mit son den Tag-Nacht Wechsel darstellen. Hilfe eines Globus lässt sich diese sehr Auch die unterschiedlichen Mondpha- schön darstellen. So wird den Schülern sen können von den Schülern beobach- der Vorteil zur Nähe des Äquators beim tet werden. Im Anschluss daran sollen Start einer Rakete einsichtig. Neben die Schüler unter Anleitung ein Modell dieser Veranschaulichung kann auch von Sonne, Mond und Erde zeichnen. eine Ländersuche auf dem Globus Dieses sollen sie mit Pfeilen versehen, stattfinden, dabei kann auch gezeigt die die jeweilige Bewegungsrichtung werden, wo etwa die Tanks ins Meer der Planeten darstellt. stürzen. Ein weiterer Filmabschnitt führt Willi zu Marsexperten Jörg. Nach der Betrach- Im nächsten Abschnitt des Films geht tung dieses Filmteils sollen sich die es um unser Sonnensystem. Bevor diese Schüler überlegen, welche Schwierig- Sequenz gezeigt wird, sollte das Vorwis- keiten es bisher verhindert haben, dass sen der Schüler in Erfahrung gebracht der Mensch auf dem Mars landet. Hier werden. Welche Planeten kennen sie? sind vor allem folgende Gründe zu nen- Was wissen sie über den Mond, die nen: Zum einen gibt es keine Lufthülle wie auf der Erde. Es können im Winter Auch die Betrachtung von Satelliten- Temperaturen bis zu -160 Grad Celsius bildern im Atlas oder aus dem Internet auftreten. Auch die riesige Entfernung kann das Gelernte veranschaulichen. des Planeten von der Erde stellt ein Problem für die Wissenschaftler dar. Ein Flug würde sieben Monate dauern. Wie heißt nun das Fahrzeug, mit dessen Hilfe der Mensch trotzdem schon heute den Mars erkunden kann? Die Kinder können sich auch selbst geeignete Namen für solch ein Fahrzeug ausdenken. Welche Fragen des Menschen über die Beschaffenheit des Mars können mit Hilfe des Mars-Rovers beantwortet werden? Um die Größenverhältnisse der jeweils höchsten Berge auf dem Mars und auf der Erde zu verdeutlichen, sollen die Kinder angeleitet werden, eine maßstabsgetreue Zeichnung anzufertigen. Hier findet eine Verknüpfung des Wissens zur Mathematik statt. Zur Sicherung des Gelernten sollen die Fragen auf dem 2. Arbeitsblatt beantwortet werden. Darüber hinaus kann zur Vertiefung ein Unterrichtsbesuch in einer nahe gelegenen Sternwarte angeboten werden. Beispiel Arbeitsblatt 46 10632 Willi will’s wissen: Wie sieht die Welt im Weltraum aus? Arbeitsblatt 2 Name: Klasse: Bei Sternenforscher Eike 1. In der Landessternwarte Thüringen erhält Willi viele Informationen von Eike. Willi hat jetzt einige Zahlen durcheinander gebracht. Hilf ihm beim Ordnen! Verbinde mit einem Lineal die Zahlen mit den richtigen Aussagen! Das größte Fernrohr Deutschlands wiegt 1969 Die Höhe der Aussichtsplattform beträgt 2 Meter Der Spiegel des Riesenteleskops hat einen Durchmesser von 3 Tage Die Entfernung zum Mond beträgt 21 Stunden Die erste Mondlandung fand in diesem Jahr statt: 65 Tonnen Diese Zeit benötigte das Raumschiff für seine Reise: 300.000 Kilometer Der Aufenthalt auf dem Mond dauerte 10 Meter 2. Eike erklärt Willi das Sonnensystem anhand eines Modells. Acht Planeten umkreisen unser Sonnensystem. Hier sollst du alle aufzählen. Beginne mit dem Planeten, der am dichtesten um die Sonne kreist. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ Bei Marsexperte Jörg 3. Erkläre mit eigenen Worten, weshalb Willi und Jörg bei ihrem Marsspaziergang Helme und Handschuhe tragen! _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 4. Hier einige Informationen über den Mars. In 3 Sätzen steht leider Unsinn. Streiche die falschen Aussagen durch! Unterstreiche die richtigen Sätze! Der Durchmesser des Mars ist doppelt so groß wie der der Erde. Auf seiner Oberfläche fahren ferngesteuerte Autos herum. Hier befindet sich der höchste Vulkan unseres Sonnensystems mit einer Höhe von 22.600 Metern. Er wird grüner Planet genannt, weil dort viel Gras wächst. Die Menschen, die dort leben, heißen Marsmenschen. Für das Jahr 2030 ist geplant, Wissenschaftler in einem 7-monatigen Flug auf den Mars zu bringen. DVD-Video 10 © FWU Institut für Film und Bild Produktion Schlagwörter: megaherz film und fernsehen, München Raumfahrt, Weltraum, Rakete, Satellit, im Auftrag des Bayerischen Rundfunks und Planeten, Sonne, Mond, Sterne des FWU Institut für Film und Bild, 2007 Regie Arne Sinnwell Kamera Frank Becht, Tommy Beier Moderation Nur Bildstellen/Medienzentren: Willi Weitzel öV zulässig Arbeitsmaterial © 2009 Julia Schmöller FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht Begleitheft gemeinnützige GmbH Julia Schmöller Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 Bildnachweis D-82031 Grünwald Bayerischer Rundfunk Telefon (089) 6497-1 Telefax (089) 6497-300 Pädagogische Referentin im FWU E-Mail [email protected] Annegert Böhm [email protected] Internet www.fwu.de 11 46 10632 Willi will‘s wissen – Wie sieht die Welt im Weltraum aus? Willi möchte sich auch im Weltraum auskennen. Anhand des Modells einer Ariane- DVD-Video 5-Rakete erklärt ihm ein Raumfahrtexperte, wie man dort hin kommt und was man unter einem „Satelliten“ und einem „Spaceshuttle“ versteht. Weiter geht’s zur Landessternwarte in Tautenburg bei Jena. Hier gibt es das größte Spiegelteleskop Deutschlands. Sonne, Mond und Planeten: ein Sternenforscher erklärt Willi die Himmelskörper. Wie es auf dem Mars ausschaut, erfährt Willi von einem Marsexperten der europäischen Weltraumagentur ESA. Der zeigt Willi einen Mars-Rover, ein Fahrzeug, das mit einer Spezial-Kamera Bilder von der Mars-Oberfläche macht und per Satellit zur Erde funkt. Etwa für das Jahr 2030 ist geplant, im Weltraum ein Superraumschiff zusammenzubauen, das Menschen in einem 7-monatigen Flug zum Mars bringen soll. Ob Willi dann wohl dabei ist? Erscheinungsjahr: Laufzeit: Sprachen: Arbeitsblätter: 2009 25 min Deutsch 2 Sachgebiet: Zielgruppen: Grundschule-Sachkunde- Grunderfahrungen aus Chemie, Physik und Technik Grundschule, Klasse 2-4 FWU Institut für Film und Bild in Wissenschaft und Unterricht gemeinnützige GmbH Geiselgasteig Bavariafilmplatz 3 GEMA Alle Urheber- und Leistungsschutzrechte vorbehalten. Nicht erlaubte / genehmigte Nutzungen werden zivil- und / oder strafrechtlich verfolgt. 82031 Grünwald Lehrprogramm gemäß § 14 JuSchG www.fwu-shop.de Bestell-Hotline: +49 (0)89-6497-444 [email protected] Telefon +49 (0)89-6497-1 Telefax +49 (0)89-6497-300 [email protected] www.fwu.de Das Medieninstitut der Länder
