Raumfahrt und Bahnmechanik

Leiter: Tobi S.

Schon immer haben, die Menschen davon geträumt, zu den Sternen zu fliegen - ein unerfüllter Traum, der bis heute nichts von seiner Faszination verloren hat. Heute ist es der Menschheit immerhin möglich, den Boden ihres Heimatplaneten zu verlassen und in den Weltraum vorzustoßen und ein paar wenige Astronauten des Apollo-Programmes hatten die Möglichkeit die Erde aus der Ferne als kleine blaue Kugel vor dem tiefen Schwarz des Weltraums betrachten. Das Foto des Erdaufganges, den als erste Menschen die Besatzung von Apollo 8 erlebt hat, ist für mich eines DER Bilder des 20. Jahrhunderts und hat aus meiner Sicht das Bewusstsein der Menschen für die Erde als Planet stark beeinflusst.

Doch wie kommt man eigentlich in den Weltraum und zum Mond? Wie funktioniert eine Rakete und welche Technologien benötigt man? Diese Fragen sollen in der AG beantwortet werden. Dies bedeutet, dass wir uns über Raketen und Antriebstechniken unterhalten werden und über Satelliten und Raumschiffe, die vielfältigen Aufgaben die sie (in unserem Alltag) übernehmen und wie sie eigentlich ausgerüstet sein müssen, um ihre Aufgaben auch zu erfüllen.

Neben diesen eher allgemeinen Themen wird es aber auch recht viel um Bahnmechanik gehen, denn dabei kann ich nicht nur was erzählen, sondern ihr selbst ganz praktisch Raumflüge planen.

Nachdem es 2010 eine ganze Menge Bahnmechanik in der RAF-AG gab, möchte ich dies 2011 fortsetzen. Das bedeutet, dass wir nicht nur verstehen werden, wie Umlaufbahnen aussehen, sondern dies auch ganz konkret ausrechnen werden. So kann man z.B. sehr einfach bestimmen, wie schnell und in welcher Höhe sich denn zum Beispiel die Internationale Raumstation ISS bewegen oder die Astra-TV-Satelliten bewegen müssen. Man kann aber noch viel mehr machen und z.B. berechnen, wie man denn zum Mond oder Mars fliegt, welche Bahnmanöver dafür notwendig sind und wie viel Treibstoff man dafür benötigt. Das Tolle daran ist, dass man wirklich realistische Ergebnisse erhält. Sobald sich das Raumschiff im Vakuum befindet, wirken nur sehr wenige physikalische Effekte, primär die Gravitationskraft und evtl. der Schub der Triebwerke, die man relativ einfach in den Griff kriegen kann. Deswegen muss man bei Berechnungen keine komplizierten Effekte wie Luftwiderstand vernachlässigen und erhält sehr korrekte Ergebnisse. Zusammen mit öffentlich verfügbaren Daten von Triebwerken, Raketen und Raumschiffen erhält man Ergebnisse, die man direkt mit realen Missionen vergleichen kann. Ihr werdet also am Ende der Woche alle Mittel zur Verfügung haben, um eine eigene Mission zu planen!

Man braucht dazu zwar keine höhere Mathematik und im Prinzip auch nur wenige Konzepte der Oberstufenmathematik, aber natürlich geht es nicht ganz ohne. Es kommt eher auf wissenschaftliches Rechnen an, also sich nicht total im Einheitenwirrwar zu verheddern und ähnlichem. Ihr solltet also schon Interesse an Theorie und Rechnen mitbringen. Vorwissen ist nicht so wichtig, das kriegen wir auch in der AG schon irgendwie hin.

Falls wir Zeit und ihr Interesse habt, könnten wir uns auch mit ausgesuchten Missionen oder Projekten beschäftigen. Dies könnte z.B. das Apollo-Projekt oder alternativ und eher wenig bekannt das russische Mondprojekt sein, bemannte Raumfahrt allgemein, die Entwicklung von den ersten Anfängen vor rund 75 Jahren bis heute, die Zukunft gerade der amerikanischen, bemannten Raumfahrt oder einige spannende Raumsondenprojekte, wie z.B. die Erforschung des Mars, Venera-Sonden zur Venus, Voyager, Galileo, Cassini-Huygens oder ähnliches.

Also kommt in die RAF-AG!