PDF-Version - Haus der Astronomie

 Lehrerfortbildung für die Fächer NwT, Astronomie, Physik
Aufbruch zum Mars
Eine interdisziplinäre Entdeckungsreise
19. 12. 2011 (Mo), 9.30 – 17.30 Uhr, Haus der Astronomie Heidelberg
PD Dr. Olaf Fischer, Dr. Cecilia Scorza
(Haus der Astronomie Heidelberg)
Große wissenschaftliche Projekte bedürfen eines großen Maßes an Interdisziplinarität. Die Marsforschung ist ein gutes Beispiel dafür. Wissen und Können aus vielen
Disziplinen ist notwendig und bekommt für den Schüler damit einen neuen
Stellenwert.
So z. B. ist der Mars für Planetologen ein relativ gut erreichbares Forschungsobjekt.
Raumfahrtingenieure denken bereits darüber nach, wie man mit bemannten Flügen
sicher und kostengünstig zu ihm gelangt und dort überleben kann. Astrobiologen
sehen ihn als den nächstmöglichen Ort im Weltraum, an dem sich außerhalb der
Erde Leben entwickelt haben könnte.
Die Fortbildung „Aufbruch zum Mars“ fördert die interdisziplinäre Arbeit zwischen
Erdkunde-, Biologie, Chemie- und Physiklehrern und die Vernetzung des schulischen
Wissens im projekt- und kompetenzorientierten Unterricht. Es wird ein Projekt
vorgestellt, bei dem die Schülergruppe in die Rolle eines interdisziplinär besetzten
Marsforscherteams versetzt wird. Zudem macht der Reiz des Geheimnisvollen und
Unentdeckten den Mars für den Unterricht sehr attraktiv.
Die bei der Fortbildung vorgestellten Materialien für einen aktivitätsbetonten
Unterricht wurden zum großen Teil bereits mit Schülern getestet. Einige Materialien
stammen sogar von Schülern selbst.
PROGRAMM
09:30 Begrüßung und Einführung, Auditorium des HdA
Pössel, Fischer, Scorza, Gross
09:45 VORTRAG
Prof. Dr. Mario Trieloff
Universität Heidelberg
Institut für
Geowissenschaften
„Mars, unser roter Nachbarplanet“
Schon im Altertum hat der Planet Mars bei Menschen die Phantasie beflügelt und die Neugierde geweckt. In den letzten 50 Jahren haben zahlreiche Sonden den Mars erkundet. Die dünne Atmosphäre erlaubt detaillierte Aufnahmen der Oberfläche, die von
Einschlagskratern, vulkanischen Aktivitäten und ehemals fließendem Wasser geprägt ist. Die Analyse von Marsgestein durch weich
gelandete Raumsonden und von Meteoriten, die von unserem
Nachbarplaneten stammen, erlauben Einblicke in die Entstehungsund Frühgeschichte des Planeten.
10.45 Pause
11:00 VORTRAG
Michael Khan
European Space
Agency
ESOC Darmstadt
12:00 VORTRAG
PD Dr. Olaf Fischer,
Dr. Cecilia Scorza
HdA Heidelberg
„Raumfahrt zum Mars“
Mission Analysis Office, 100-Tages- und 500-Tages-Missionen, Startfenster für Hin- und Rückflug, Konventionelle, elektrische, nukleare
Antriebe, Einfang in die Bahn um Mars (Aerocapture, Impulsiver Einfang,
Aerobraking), Landung auf dem Mars, Kommunikation zwischen Mars und
Erde, Aufbau eines bemannten Raumschiffs, Zusammenbau im Erdorbit,
Sicherheitsaspekte, flugmedizinische und psychologische Faktoren.
„Unterwegs zum Mars mit Schülern“
Erfahrungen aus zwei Astronomiekursen bei der Science Academy BadenWürttemberg (2010 und 2011), bei denen sich 8- und 9-Klässler auf eine
gedankliche Reise zum Mars begaben, werden vorgestellt.
12:30 Mittagessen
13:15 FÜHRUNG
(4 Gruppen zu je
20 Personen)
HdA-Team
14:00 VORTRAG
Dr. Lisa Kaltenegger
Max-Planck-Institut für
Astronomie Heidelberg
„Auf dem Astroberg“
Planetenweg von der Landessternwarte Heidelberg zum Gelände
des Max-Planck-Instituts für Astronomie bis ins Haus der Astronomie
(HdA), (Galaxienweg), rund um das HdA, besondere und wichtige
Orte im HdA, HdA-Architektur.
„Spurensuche nach Leben im Sonnensystem
und auf Exoplaneten – ein faszinierendes Puzzle“
Die Suche nach extrasolaren Planeten und ihre Charakterisierung entwickelt sich
gegenwärtig zu einem der aufregensten Gebiete der Astronomie. Nach der Entdeckung der ersten erdähnlichen Planeten im letzten Jahr stellt sich die faszinierende Frage, ob solche Planeten lebensfreundlich (habitabel) sein können. Die
spektralen Signaturen - speziell biologische - in den Atmosphären in unserem Sonnensystem und extrasolarer terrestrischer Planeten können Spuren von Leben zeigen, und machen die Entdeckung fremder Welten in der nahen Zukunft greifbar.
Wir konzentrieren uns hier auf Mars und Planeten, „Super-Erden“, in der habitablen
Zone ihres Sterns und unter diesen, auf möglicherweise die ersten beobachtbaren
habitablen Welten außerhalb unseres Sonnensystems.
15:00 Kaffeepause
15:30 WORKSHOP
(3 Themen in
4 Räumen)
HdA-Team
„Marsforschung in Aktion“
Zur Auswahl stehen die Themen „Marsastronautik“, „Planetologie“ und Astrobiologie“. Zur Aktivierung der Schüler wurden
Aspekte der Marsforschung ins „Aufgabenformat“ gefasst, Je
Workshop werden mehrere Aufgaben auf Arbeitsblättern zur
Auswahl angeboten (siehe nächste Seite).
17:00 Abschlussdiskussion: Feedback, Ausblick, Fahrtkostenabrechnung
17:30 Ende
WORKSHOP „Marsforschung in der Schule“
Planetologie
Dr. Cecilia Scorza, Alexander Ludwig
(max. 25 Personen in Workshopraum 2 des HdA und evt. noch max. 10 Personen im Besprechungsraum)
In mehreren Wahlaufgaben geht es um die Erforschung der
Marsoberfläche. 3D-Bilder ermöglichen eine erste Vorstellung vom
Marsoberflächenprofil. Im Workshop kann man 3D-Bilder erzeugen (bei
Möglichkeit bitte einen Digitalfotoapparat mitbringen). Reliefmodelle
ermöglichen uns ein großes Maß an Anschaulichkeit. Wir zeigen, wie man
den Marsvulkan Olympus Mons realitätsnah modellieren kann, wie man
Höhendaten gewinnt und wie man diese auswertet. Der Mars ist
mittlerweile gut kartografiert. Der Workshop bietet Gelegenheit zur Arbeit
mit Marskarten. Die Fernerkundung des Mars erlaubt mittlerweile die
Untersuchung von kleineren Oberflächenmerkmalen. Eins davon sind
Sinklöcher, die man auch auf der Erde findet. Sie können Sie hier näher
kennenlernen. Schließlich ist Gelegenheit, ein Modellexperiment zu testen,
mit dem die Formung des Grabenbruchs „Vallis Marineris“ demonstriert
werden können.
Marsastronautik
Tobias Schultz
(max. 20 Personen in Seminarraum des MPIA)
An verschiedenen Stationen geht es um vielfältige Probleme, die
mit der Raumfahrt zum Mars zu tun haben. Dies fängt damit an,
die Flugbahn für ein Raumschiff zum Mars zu bestimmen. Der
Flug zum Mars dauert einige Monate. Dies stellt neue
Anforderungen an die Gesunderhaltung. Das Thema Ernährung
ist dabei ein wichtiger Teilaspekt. Die Kontrolle der Körpermasse
ist wichtig. Auf dem Mars bedarf es einer Station, die an
optimaler Stelle aufgestellt neuen Erfordernissen der Außen- und
Innenarchitektur genügen muss. Weltraumarchitekten sind
gefragt.
Astrobiologie
PD Dr. Olaf Fischer
(max. 25 Personen in Workshopraum 1 des HdA)
In diesem Workshop geht es um die Bestimmung der Größe der
Lebenszonen um Sterne, die Feststellung der Bedingungen für
flüssiges Wasser (evt. mit Experiment), aber auch um
Überlegungen, die Existenz außerirdischen intelligenten Lebens
betreffend. Bei Gelegenheit versuchen wir auch, Bärtierchen zu
untersuchen. Diese Tierchen, die Sie auch in Ihrem Umfeld
finden können, haben es geschafft, im freien Weltraum 2 Wochen
zu überleben. Das macht uns neugierig. Wir wollen sie mit Hilfe
eines Mikroskops finden und ihre Größe bestimmen.
Bitte zu beachten:
•
Fahrtkosten werden gemäß den geltenden Sätzen erstattet, für Tagegeld gilt
dies ebenso. Die Aufführung Ihrer Kosten erfolgt gegen Ende der
Veranstaltung auf einem Formular, welches Sie bitte ausfüllen und
unterschreiben. Die sich ergebende Geldsumme wird Ihnen im Laufe der
folgenden 2-3 Wochen auf Ihr Konto überwiesen werden. Die belege für diese
Kosten (das Formular und. Evt. die Fahrscheine) sollen Sie bitte ein Jahr lang
aufbewahren.
•
Zur Mittagsverpflegung kann nur ein Pizza-Service in Anspruch genommen
werden. Dazu kann man sich bis 10:30 in eine Liste eintragen, die der
Pizzalieferant bekommt und bei Ausgabe gleich abkassiert (möglichst
passend).
•
In den Pausen stehen Kaffee und Kaltgetränke bereit. Die Kosten dafür
müssen wir aber selbst tragen, weswegen wir bitten darum bitten, für einen
Kaffee 0,4 EURO und für ein Kaltgetränk 0,8 EURO in die Kasse des
Vertrauens zu legen.
•
Hinweise zur Anreise:
Siehe: http://www.haus-der-astronomie.de/de/adresseanfahrt/
Falls Sie mit dem Auto anreisen, so bitten wir Sie darum, dieses außerhalb
des MPIA-Geländes zu parken (auf dem Parkplatz Märchenparadies in 8 min
Fußweg oder entlang der Zufahrtstraße zur Landessternwarte oder in der
Seitenstraße rechts vom Eingangstor zum MPIA).