Lernen an Stationen: Thema Raumfahrt
Lernen an Stationen: Thema Raumfahrt
1. Einführung in das Thema
Der Astronaut
Immer schon war es ein großer Wunsch der Menschen, den Sternen näher zu kommen. So bauten etwa die Chinesen schon im Altertum hohe Türme, die bis „in den Himmel“ ragen sollten, und schossen erste Raketen ab.
Doch erst mit dem Satellit „Sputnik 1“ begann das so genannte Raumfahrtzeitalter. „Sputnik 1“ wurde am 4. Oktober 1957 von sowjetischen Wissenschaftlern ins Weltall geschossen
und umkreiste die Erde. Kurze Zeit später schafften es auch die Amerikaner, einen Satelliten mit Hilfe einer Rakete ins Weltall zu befördern. Er hieß „Explorer 1“. Damit begann der Wettlauf um die Eroberung des Weltalls zwischen den USA und der damaligen Sowjetunion. Dieser Wettbewerb endete 1975, als beide Länder beschlossen, künftig zusammen
Weltraumprojekte durchzuführen.
In Amerika und der Sowjetunion wurden ab den 50er-Jahren Weltraumfahrer ausgebildet. In den USA nennt man sie „Astronauten“ in der ehemaligen Sowjetunion „Kosmonauten“. Laut Duden ist der Astronaut (griech.) der Raumfahrer, eine Person die an einem Flug durch den Raum außerhalb der Erdatmosphäre teilnimmt.
Die sowjetische Hündin Laika war 1957 der erste „Weltraum-Passagier“. Durch ihren Aufenthalt im All war bewiesen, dass es auch Menschen möglich ist, ins All zu fliegen.
Der russische Raumfahrer Juri Gagarin flog 1961 als erster Mensch ins All. Viele Menschen wollen wie er sein und Astronaut werden. Die Chancen hierfür sind sehr gering und nur sehr wenige Menschen erreichen dieses Ziel. Dennoch ist der Wunsch verständlich, der Beruf hat schließlich einiges zu bieten: die Arbeit mit modernster Technik, spannende Experimente im Weltall und vielleicht erkunden Astronauten in ferner Zukunft sogar fremde Planeten.
Der Alltag eines Astronauten auf der Erde ist sehr vielseitig. Bevor der Astronaut ins All startet, bereitet er sich täglich auf einen möglichen Einsatz vor. Er trainiert in der Druckkammer, im Labor oder im Flugsimulator. Das ist ein Gerät, das zur Übung die exakten Bedingungen während eines Fluges nachstellt. Teilweise dauern die Vorbereitungen mehrere Jahre lang. Ein Astronaut absolviert Tausende von Flugstunden, trainiert für den Einsatz mit oder ohne Schwerkraft, berechnet mithilfe von Radarsystemen Entfernungen im Sonnensystem und testet Weltraumtechnik und Astronautenanzüge.
Astronauten erkennt man meistens an dem typischen Anzug mit Helm. Jeder dieser Anzüge ist ein eigenes kleines Raumschiff und ist das Resultat jahrelanger Forschung. Der Anzug allein wiegt mehr als 100 Kilogramm. Die Astronauten sind darin auch außerhalb des Raumfahrzeugs geschützt, denn so ein Anzug verfügt über viele lebenswichtige Funktionen: Er hält zum Beispiel den Luftdruck aufrecht, so dass sich die Körperflüssigkeiten nicht erhitzen, hat einen Temperaturregler, liefert Sauerstoff und entsorgt die Luft, die der Weltraumfahrer ausatmet.
Nur wenige Astronauten haben das Glück, nach vielem Training wirklich mit ins All fliegen zu dürfen. Doch das ist kein Ausflug, sondern die Mission ist mit viel Arbeit verbunden. Die Astronauten müssen:
– medizinische Experimente, zum Beispiel zum Knochenabbau oder der Analyse von Herzfunktionen im All durchführen. Durch die Schwerelosigkeit spürt der Körper kein Gewicht mehr und baut Knochen und Muskeln ab, das Herz arbeitet langsamer.
– technische Anlagen wie zum Beispiel Satelliten im Weltraum reparieren und warten,
– Ausrüstungsgegenstände wie Reflektoren ins All transportieren,
– mit der Schwerelosigkeit experimentieren,
– Raumstationen montieren.
Viele Astronauten/innen haben nach dem Abitur ein naturwissenschaftliches Fach wie Medizin, Physik oder Luftfahrttechnik studiert. Neben diesen Naturwissenschaften sind Menschen gefragt, die sich in vielen Wissensbereichen gut auskennen und nicht nur ein Spezialgebiet haben. Der Astronaut muss die Fähigkeit besitzen gemeinsam mit seinen Kollegen alle Aufgaben und Probleme zu lösen, die anfallen. Ein weiterer Weg zur Weltraumforschung führt über die Pilotenausbildung. Etwa jeder zweite Astronaut hat vorher jahrelang als Testpilot für neue Flugzeuge bei der Luftwaffe gearbeitet.
Zusätzlich zu diesem Wissen und logischem Denkvermögen muss der Astronaut weitere Kriterien erfüllen. Der Astronaut muss:
– geduldig sein.
– körperlich fit sein, denn im All herrscht Schwerelosigkeit. Das ist für den Körper sehr anstrengend.
– geschickt sein und Körpergefühl haben. Denn: Im Raumschiff ist nicht viel Platz, da muss jeder Handgriff sitzen.
– gern mit anderen Menschen zusammenarbeiten und akzeptieren, dass es nicht immer nach seinen Ideen und Vorstellungen geht. Im Raumfahrzeug ist man wochenlang mit den Kollegen auf engstem Raum zusammen und muss auch mal Streit oder Langeweile aushalten können.
– psychisch belastbar sein. Auf der Reise ins All gibt es viel Stress. Ein kühler Kopf ist wichtig.
– zwischen 153 und 190 Zentimeter groß sein.
– fließend Englisch sprechen.
Astronautennahrung kommt schon längst nicht mehr aus der Tube. Mittlerweile gibt es Menüs mit mehreren Gängen, und man isst auch im Weltraum mit Messer und Gabel. Bevor die Forscher ihr Raumfahrzeug besteigen, wählen sie ihr Essen aus bis zu 200 möglichen Gerichten aus. Wichtig ist, dass die Menüs besonders nährstoffhaltig sind.
Die Schwerelosigkeit entsteht durch die Abwesenheit der Erdanziehungskraft.
Neben den wettrüstenden Großmächten Amerika und Russland, schaltete sich Europa in den 70er-Jahren auch in die Raumfahrt ein. 1979 starteten sie die erste Rakete „Ariane 1“ und brachten mit ihr Satelliten ins All.
Die Raumstationen
Die Russen beförderten zwar keine Menschen auf den Mond, sie entwickelten jedoch zwischen 1971 und 1982 sieben Weltraumstationen namens „Saljut“. In diesen Forschungsstationen im Weltall lebten und arbeiteten Wissenschaftler und führten Experimente aus. Mit Hilfe von Raketen, Raumkapseln und Raumtransportern wurden die Weltraumfahrer zu den Forschungsstationen gebracht. Später hatten sie die Raumstation „Mir“ im Einsatz und dies dreimal Jahre länger als geplant. Fünfzehn Jahre lang forschten hier Wissenschaftler, aber nicht nur russische, sondern Wissenschaftler aus verschiedenen Nationen. Erst im Jahre 2001 kam diese Station zur Erde zurück.
Auch die USA hatten 1973 eine Raumstation entwickelt: „Skylab“. Die Station wurde aber bereits beim Start beschädigt und war nur wenige Monate im All. Seit 1981 schicken die Amerikaner so genannte Raumtransporter oder „Spaceshuttles“ ins All.
Die größte Raumstation die bis jetzt erschaffen wurde, ist die ISS. Die ISS steht für “International Space Station”. Das ist Englisch und bedeutet “Internationale Raum Station”. Die ISS soll das größte Weltraumlabor aller Zeiten werden. 16 Nationen sind an dem Forschungsprojekt beteiligt, das seit November 1998 läuft. Dazu gehören die USA, Kanada, Japan, Russland, Brasilien und elf europäische Staaten – auch Deutschland ist dabei. Noch nie haben so viele Länder gemeinsam an einem Forschungsprojekt im All gearbeitet. Jedes Land steuert einzelne Module (Bausteine) zu der Raumstation bei. Seit November 2000 ist die ISS bewohnbar und Arbeitsplatz für ein kleines Astronauten-Team. Es setzt die Module wie Lego-Steine zusammen. Schlafräume, Forschungslabors und sogenannte Versorgungsmodule sind so im All entstanden.
Im europäischen Forschungslabor “Columbus”, das im Februar 2008 erfolgreich an die ISS montiert wurde, sollen zum Beispiel wissenschaftliche Experimente über Raumfahrtmedizin gemacht werden. Die Ankopplung der “Columbus” war ganz schön kompliziert: Mit Hilfe eines riesigen Roboterarms wurde das Labor an seinen Platz gehoben und dann von Astronauten mit der ISS verbunden. Der deutsche Astronaut Hans Schlegel war bei diesem Einsatz dabei. Er ist nach Thomas Reiter der zweite Deutsche, der an Bord der ISS war.
In einer Höhe von 350 bis 400 Kilometer umkreist die ISS alle 90 Minuten unsere Erde.
In klaren Nächten kann man sie von der Erde aus sehen. Sie ist daran zu erkennen, dass sie heller als die meisten Sterne leuchtet und sich mit großer Geschwindigkeit vorwärts bewegt
Der erste Mann auf dem Mond: Neil Armstrong:
Juri Gagarin flog zwar 1961 als erster Mensch ins All, jedoch wurde der erste Mensch auf dem Mond noch viel bekannter: Neil Armstrong. Neil Armstrong kam 1930 auf einer Farm in Ohio (Amerika) zur Welt. Schon in seiner Jugend faszinierte ihn die Fliegerei. Er baute Modellflugzeuge und erwarb an seinem 16. Geburtstag die Pilotenlizenz.
1947 begann er an der Purdue University Flugzeugbau und Luftfahrttechnik zu studieren, wurde aber nach 3 Semestern zum Militärdienst eingezogen und nach Florida geschickt. In Pensacola wurde er zum Kampfpiloten ausgebildet, um an die Front geschickt zu werden.
1952 kehrte Armstrong von seinem Kriegseinsatz (Koreakrieg) in die USA zurück. Er setzte sein Studium fort und bewarb sich nach dessen Abschluss als Testpilot beim National Advisory Committee for Aeronautics (NACA), dem Vorläufer der NASA.
1962 begann er seine Astronautenausbildung in El Lago, im amerikanischen Bundesstaat Texas und war danach einige Mal in der Ersatzcrew für verschiedene Raumfahrtflüge.
1966 flog Neil Armstrong zum ersten Mal ins Weltall. Er kommandierte die Mission „Gemini 8“. Während dieser Mission koppelten er und sein Kollege David Scott zum ersten Mal zwei Raumschiffe im All aneinander.
Am 16. Juli 1969 startete er mit zwei Kollegen, Michael Collins und Edwin Aldrin, seine Reise als Kommandant der Apollo 11 zum Mond.
Bei der Mondlandung mit seinem Kollegen Edwin Aldrin am 20. Juli 1969 übernahm er die manuelle Steuerung der Mondlandefähre Eagle und lenkte sie zu einer sicheren Landung. Neil Armstrong betrat am 21. Juli 1969 um 03:56:20 Uhr als erster Mensch die Mondoberfläche.
„Das ist ein kleiner Schritt für einen Menschen, ein riesiger Schritt für die Menschheit“ – Die ersten Worte von Neil Armstrongs auf dem Mond.
Armstrong und Aldrin verbrachten 2 Stunden 30 Minuten auf der Mondoberfläche, sammelten Mondgestein und filmten. Am 24. Juli 1969 landeten die drei Astronauten sicher im Pazifischen Ozean auf der Erde.
Nach seinem Ausscheiden aus der NASA lehrte Armstrong von 1971 bis 1979 als Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität von Cincinnati. Danach wechselte er in die Wirtschaft, wo er Aufsichtsratsmandate und auch Managementposten erhielt. Er wurde durch die Gründung eigener Firmen zum Millionär.
Neil Armstrong starb am 25. August 2012 an den Folgen einer Operation.
Georges Karier November 2015
Quellen:
• http://www.blinde-kuh.de/bksearch.cgi?input=startpage&query=astronaut
• http://www.tk.de/tk/wissen/berufe/traumberuf-astronaut-10001649/536776
• http://www.oebv4kids.at/entdecker/armstrong.html
• http://www.kindernetz.de/infonetz/thema/raumfahrt/lebenanbord/-/id=36062/nid=36062/did=36976/89voi8/index.html
• Hopsa, das Thema-Heft „Sonne, Mond und Sterne“ 6/2006
• Der Jugend Brockhaus in drei Bänden, 2005
2. Unterrichtsmaterial
Die Raumfahrt und der Astronaut_Arbeitsblatt.docx
Die erste Mondlandung und der Mond.docx