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Inhalt
Die Planungsvariante wurde von der Arbeitsgruppe NWuT entwickelt. Sie enthält Hinweise und Vorschläge für eine mögliche Umsetzung des Moduls. Bei der konkreten schulinternen Lehr- und Lernplanung sind die jeweiligen Rahmenbedingungen der Schule zu berücksichtigen. Innerhalb der Module ist eine individuelle Schwerpunktsetzung möglich. Es ist darauf zu achten, dass bei der Umsetzung des Moduls die arbeitsschutzrechtlichen Vorgaben beachtet werden.
Das Modul Raumfahrt gibt einen umfassenden Überblick über die historische Entwicklung der Raumfahrt von den Anfängen bis zu aktuellen Vorhaben. Die wichtigsten Raumfahrtpioniere im Bereich der Forschung werden besprochen und die zugehörigen technischen Leistungen gewürdigt. Die physikalischen Grundlagen wie Rückstoßprinzip, Schubkraft und die Raketengrundgleichung werden interpretiert. Die Wirkungsweisen verschiedener Raketenantriebssysteme werden gegenübergestellt, chemische Zusammensetzungen der Treibstoffe und technische Daten verglichen. Für ausgewählte Raumflugkörper werden die Bahnen anhand ihrer Parameter beschrieben, Gravitationskraft, Umlaufdauer und Bahngeschwindigkeit werden berechnet. Energien werden miteinander verglichen und die Bedeutung der kosmischen Geschwindigkeiten erarbeitet. Kosmische Gefahren für den Menschen, Auswirkungen der Schwerelosigkeit und Maßnahmen zum Schutz der Raumfahrer in Raumstationen und bei Langzeitflügen werden beschrieben. Die Bedeutung der Raumfahrt für die Telekommunikation, die Wettervorhersage und die Fernerkundung der Erde werden genannt. Ausgewählte Experimente auf der ISS werden beschrieben.
Das Modul beinhaltet die Themen:
- Geschichte der Raumfahrt
- Raumfahrtpioniere
- Entwicklung der Raumfahrt
- erste Großraketen
- Sputnik 1
- Wettlauf zum Mond zwischen USA und Sowjetunion
- Gesetze des Rückstoßprinzips
- Zusammenhang zwischen Ausströmgeschwindigkeit
- Treibstoffdurchsatz und Schubkraft einer Rakete
- Interpretation der Raketengleichung
- Mehrstufenprinzip bei großen Raketen
- chemische Zusammensetzung und Verbrennungsreaktionen von Treibstoffen
- Aufbau einer Rakete
- Ablauf eines Raketenstarts
- Entwicklung der Raumfahrttechnik
- Bahnen von Raumflugkörpern mit Bahnparametern
- Berechnung von Bahngeschwindigkeit
- Umlaufdauer und Energie von Raumflugkörpern
- Bedeutung der 1. und 2. kosmischen Geschwindigkeit
- swing-by-Manöver
- kosmische Gefahren für die Menschen
- Auswirkungen der Schwerelosigkeit auf den Menschen
- Maßnahmen zum Schutz der Raumfahrer
- Lebensbedingungen an Bord einer Raumstation oder beim Langzeitflug
- Bedeutung der Raumfahrt für verschiedene Wissenschafts- und Wirtschaftszweige
- Beispiele für Anwendungen der Raumfahrt
- Ablauf ausgewählter Experimente
- Ergebnisse ausgewählter Raumfahrtmissionen