Unterrichtsmaterial

Die bekannten Grenzen unseres astronomischen Weltbildes wurden im Laufe ihrer wissenschaftlichen Erforschung mit stetig weiter entwickelten Geräten und Techniken immer weiter verschoben. Ausgerechnet bei der uns „nächsten Grenze“ - dem Rand des Sonnensystems - war und ist die Wissenschaft auf die Leistung von Raumsonden angewiesen, welche sich zum Teil schon seit mehr als 40 Jahre im All befinden. Die Auswertung der in den letzten Jahrzehnten gewonnen Daten ermöglicht es uns nun langsam ein Bild unserer kosmischen Heimat – unseres Sonnensystems – zu erstellen. Darüber hinaus gelang es, die Wechselwirkungen der umgebenden Sterne mit unserem System besser zu verstehen. An den Missionen von Voyager 1 und 2 soll exemplarisch gezeigt werden, wie unser Bild vom Sonnensystem stetig ausgebaut wurde, wie und wo wir heute den Rand des Sonnensystems sehen und was wir darüber hinaus schon über unsere Umgebung im interstellaren Raum wissen. Nicht zu vergessen sind auch die ersten Bemühungen der Menschheit, Kontakt mit außerirdischen Lebensformen aufzunehmen. Die Voyager-Missionen sind für den Unterricht ein Paradebeispiel für die Zusammenarbeit und die Zusammengehörigkeit verschiedener Fächer!

Vor gut einem halben Jahrhundert hat die Menschheit erstmals das Gravitationsfeld ihres Heimatplaneten verlassen und hat sich in das eines anderen Himmelskörpers begeben. Das mag Anlass genug sein, sich einmal näher anzuschauen, wie man die Bahnen der Apollo-Missionen zum Mond berechnen kann. Es zeigt sich, dass man auch ohne tiefere Kenntnisse in höherer Mathematik durchaus zu einem Grundverständnis von interplanetaren Flugbahnen gelangen kann. Mit einem PC und Grundkenntnissen in Tabellenkalkulation kann man gut experimentieren und eigene Bahnen berechnen.

Radioteleskope sind interessante Beobachtungsinstrumente. Obwohl sie wie optische Teleskope das Weltall untersuchen, weisen sie doch einige Unterschiede auf, die sie besonders machen. In dieser kurzen Abhandlung sehen wir uns einige besondere Aspekte davon an. Wir lernen, welche Eigenschaften die räumliche Auflösung grundlegend beeinflussen und warum man mit ihnen sogar die räumliche Verteilung von Materie in drei Dimensionen rekonstruieren kann.

Gibt es außerirdisches Leben? Das ist die Frage, die sich Franziska schon immer gestellt hat. Aktuelle Meldungen über erdähnliche Exoplaneten waren der Anlass, dass sie und ihr Mitschüler Daniel den Studenten Jan aufgesucht haben und mit ihm diskutieren. Das didaktische Gespräch geht kurz auf einige der möglichen Untersuchungsmethoden ein, im Schwerpunkt aber auf die wichtigste und erfolgreichste: die Transitmethode.

Der oben genannte Artikel in Sterne und Weltraum 2/2020 berichtet von Namen, die verschiedenen Strukturen auf Pluto gegeben worden sind. Diese wurden oftmals von unserer irdischen Umwelt abgeleitet. Wir drehen hier die Richtung um und lassen die Schülerinnen und Schüler Namen oder Symbole in ihrer Umgebung entdecken, die wir Menschen vom Himmel auf die Erde geholt haben. Das bietet einen Einstieg für die Primar- und frühe Sekundarstufe, sich mit den Objekten des Himmels näher zu beschäftigen. Aber nicht nur das: Was können wir noch aus diesem Wechselspiel lernen? Wie kommen überhaupt die Himmelsobjekte zu ihren Bezeichnungen? Warum wählen wir die Namen bekannter Objekte für die Benennung bzw. Kennzeichnung verschiedener Dinge?