Das Schülerexperiment „Physik in Schwerelosigkeit“
Das Experiment ist eine softwareunterstützte Demonstration vieler physikalischer Effekte und Phänomene in Schwerelosigkeit. Die Enlighten Sciences GmbH betreibt das Experiment und entwickelt es in Kooperation mit dem DLR_School_Lab weiter.
Forschungsbezug
Der Versuch „Physik in Schwerelosigkeit” entstand im Kontext der Forschung im Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologie und Mikrogravitation (ZARM), auf Parabelflügen und an Bord der Internationalen Raumstation (ISS).
Funktionalität
Nach einer kurzen Vorbesprechung montieren Schüler verschiedene kleine Proben in eine sogenannte Fallkapsel, die das wichtigste Element des Experiments ist. Diese enthält, neben leicht austauschbare Fallproben aus einer Reihe von Themen, eine robuste Kamera aus dem Sportbereich („Action Cam“), die hochaufgelöste Aufnahmen mit hoher Bildwiederholrate liefert. Zudem beinhaltet die Fallkapsel Sensoren, etwa zur Messung der Erdbeschleunigung oder des Luftdrucks. Nach der Vorbereitung hängt ein Schüler die Kapsel am oberen Ende des Fallturms auf und begibt sich in sichere Entfernung. Das Experiment wird per Klick in der Software gestartet: Sensoren und Videoaufzeichnung werden aktiviert, das Halteschloss der Fallkapsel öffnet sich. Die Fallkapsel geht in den freien Fall und damit in den Zustand der Schwerelosigkeit über. Nach der Landung werden die Daten drahtlos an den PC übertragen und können in Zeitlupe wiedergegeben werden.
Besonderer Nutzen und Schuleinsatz
Mit diesem Minifallturm sind die Schüler in der Lage, äußerst detailliert zu beobachten, wie sich die kleinen Proben in Schwerelosigkeit verhalten. Durch den selbstständigen Aufbau und die Durchführung des Experiments erfahren sie zunächst haptische Reize und können interaktiv während der Unterrichtszeit experimentieren. Die physikalischen Grundlagen im Kontext zur aktuellen Wissenschaft und Weltraumforschung werden mit dem Experiment „Physik in Schwerelosigkeit“ auf begeisternde Art und Weise vermittelt. Es können viele interessante Themen im Physikunterricht behandelt werden, wie beispielsweise Adhäsion, Kohäsion, Kapillareffekt, Magnetismus, Wärmekonvektion, Impulserhaltung, beschleunigte Bewegungen, Luftreibung, Fadenpendel, Flieh- und Scheinkräfte und natürlich die Gravitation beziehungsweise Schwerelosigkeit.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Christian Ritschel · E-Mail: christian.ritschel@dlr.de · DLR.de
