Unterrichtsmaterial

Maßstabsgetreue Modelle helfen dabei, sowohl die Größen der Planeten als auch die Dimensionen des Sonnensystems als Ganzes zu verdeutlichen und damit den Anblick dieser Himmelskörper mit und ohne Fernrohr anschaulich werden zu lassen. Oftmals kommen hierbei aus praktischen Gründen allerdings unterschiedliche Maßstäbe für die Größen und die Abstände der Planeten zum Einsatz, was insbesondere bei jüngeren Schülern leicht zu Missverständnissen führen kann. Dieses WIS-Material gibt Hinweise zum Bau eines Modells, das dieses Problem umgeht und zeigt anhand von Beispielen werden mögliche Lernziele für verschiedene Altersstufen auf.

Im WIS-Beitrag soll ein Überblick gegeben werden über die Erforschung der Venus sowie über wesentliche Ergebnisse gewonnen durch Astronomie und Raumfahrt. Desweiteren werden einige Beobachtungsaufgaben angeregt.

Der im Folgenden vorgeschlagene Unterrichtsgang basiert auf dem Artikel „Helmholtz auf dem Prüfstand“ aus Physik in unserer Zeit und bietet hierzu Arbeits- und Hintergrundmaterial [1]. Er kann im Rahmen der mechanischen Wellenlehre in der Kursstufe eingesetzt werden und bietet sich nach der Behandlung der Themen „erzwungene Schwingungen“ beziehungs- weise „Wellenausbreitung auf begrenzten Trägern“ an.

Der Begriff „Sonnensegel“ im Sinne der Raumfahrt (engl.: SSP - solar sail propulsion) entstand Ende der 50er Jahre des letzten Jahrhunderts, obwohl die Idee dahinter schon älter ist. Die Photonen des Sonnenlichts sollen durch Reflexion an der Segelfläche den Vortrieb einer mitgeführten Sonde erzeugen. Ein großer Vorteil ist, dass man auf mitzuführende Treibstoffe verzichten kann.

Im Rahmen einer Forschungsarbeit wertete Hannes Keppler von der Landesschule Pforta insgesamt 47 Spektren der Wega aus, die am 90-cm-Spiegelteleskop der Universitäts-Sternwarte Jena in einem Zeitraum von knapp 2 Jahren aufgenommen wurden. Er ermittelte aus den Spektren die Radialgeschwindigkeiten und bestimmte aus diesen schließlich die Erdbahnparameter und die Sonnenmasse. Im Folgenden sollen die Grundlagen, der Auswertegang und die Ergebnisse beschrieben werden.