Raumfahrt

Leiter: Thomas

Zahlreiche Raumschiffe bewegen sich mit irrsinnigen Geschwindigkeiten um unseren Planeten und durch das Sonnensystem, das ist kein Sci-Fi sondern Alltag. Was machen sie da oben? Wie werden sie gesteuert? Und wie zum Teufel sind sie da hochgekommen? Das sind ein paar der Fragen, die euch in der Raumfahrt-AG (RAF) erwarten. Die Antworten wollen wir gemeinsam erarbeiten, indem wir die Abläufe eines Raumfluges durch Gleichungen annähern und damit Beispiele rechnen. Auch einiges Anschauungsmaterial wird es geben, um die Theorie buchstäblich greifbar zu machen. Im Fokus stehen in diesem Jahr Trägerraketen und deren Antriebssysteme. In dieser AG ist vom Schüler bis zum Studenten jeder willkommen.

AG-Bericht aus dem ASL 2018

RAF: Akronym für Raumfahrt.
Leiter: Thomas,der Raumfahrtbegeisterte.
Teilis: Die klügsten Köpfe im Bereich Rocket-Engineering!

„Wie du solt machen gar schöne Rackette, die da von im selber oben hinauff in die höch faren“. Schon im 16. Jahrhundert machte ich Konrad Haas Gedanken über die Entwicklung von „Racketten“. 500 Jahre später stellen sich 10 Teilis die selben Fragen. Gemeinsam mit ihrem Leiter Thomas, der Raumfahrtbegeisterte, begann die zweite AG-Woche mit der Herleitung der Ziolkowskischen Raketengrundgleichung (mithilfe des 2. Newtonischen Gesetzes): Kraft ist Masse multipliziert mit Beschleunigung. Alle Teilis waren gefesselt von den Möglichkeiten die sich durch diese Gleichung ergab.

Um noch einen drauf zu setzen, haben es die äußerst motivierten Teilis geschafft, nicht nur einstufige Raketen zu konzipieren. Nein, auch Raketen mit bis zu drei Stufen wurden erstellt. Die Teilis benutzten dafür die professionelle Software „Kerbal Space Program“. Die Effizienz mehrstufiger Raketen ist deutlich größer, da überflüssiges Gewicht abgeworfen werden kann und die nun leichtere Rakete weniger Treibstoff und Schubkraft benötigt, wie Thomas trotz photosphärengleichen Temperaturen und Müdigkeit in Folge von Schlafmangel geduldig lehrte.

Ganz fasziniert beobachteten die Teilis ihren noch faszinierteren Leiter Thomas, der das Wunderwerk „Gyroskop“ vorstellte und erklärte. Dadurch lernten sie viel über das Verhalten rotierender Massen im All und gingen über zu der Lehre der Kreisbahnen und Orbits. Mit Hilfe von Vektoren wurde der weltbekannte Hohmann- Transfer erläutert und anschaulich gemacht. „Kerbal Space Program“ war dabei stetiger Freund und Begleiter zur teilnehmergerechten Visualisierung. Als Höhepunkt der Woche galt für alle ein Wettbewerb selbstkonzipierter Raketen. Trotz begrenzten Budgets schafften es zwei Raketen die Fluchtgeschwindigkeit zu erreichen und fristen nun ein stetiges Dasein in einem Orbit um die Sonne. Profi-Tipp: Besonderes Augenmerk sollte man auf das Schub/Gewichts-Verhältnis, sowie die korrekte Platzierung der Booster legen. Erfahrungsgemäß bleibt bei solchen Fehlern das erreichte Apogäum entsprechend gering.

Der letzte Tag wurde durch eine längerfristige Mission mit Landung auf dem Mond Minimus gekennzeichnet, bei der die Teilis ihrem konzentrierten Leiter über die Schulter schauen konnten. Am Ende dieser Woche hatte jeder Teili in dieser AG die Kurzausbildung zum professionellen Raketenbauingenieur mit großen und kleinen Erfolgen abgeschlossen.

AG-Bericht aus dem ASL 2017

von Lisa A., Hannah, Lina

In der ersten Woche des ASLs besuchten insgesamt 7 Teilis (Teilnehmer) die Raumfahrt AG des frischgebackenen Leiters Paul, der Luft- und Raumfahrttechnik studiert.

Wir setzten uns im Laufe der AG mit zahlreichen spannenden Fragen der Raumfahrt auseinander. Am ersten Tag beschäftigten wir uns mit grundlegenden Aspekten der Raumfahrt, wie zum Beispiel dem Aufbau der Atmosphäre und der Kartoffelform der Erde. Diese erwiesen sich als große Störfaktoren für die Satelliten im Erdorbit, womit wir uns im Anschluss auseinandersetzten.

Danach behandelten wir die Kepler'schen Gesetze, die den meisten Teilis allerdings schon bekannt waren. Daher wurden zahlreiche Fragen gestellt, sodass unser Leiter an seine Grenzen kam und das allmächtige Internet zu Rate ziehen musste und schlussendlich (fast) alle Fragen beantworten konnte.

Die Beantwortung der Fragen war am nächsten Tag schon schwieriger. Dieser und der darauffolgende Tag wurden äußerst mathematisch. Die Teilis waren viel zu sehr damit beschäftigt, den schnellen, aber sehr präzisen Erläuterungen des Leiters zur Ziolkowsky-Rakentengleichung zu Folgen. Es stellte sich für die Teilis als große Herausforderung dar, eine Rakete mithilfe einer Excel-Tabelle zu simulieren. Auch nach Pauls ausgiebiger Hilfestellung erzeugten einige der Teilis eine besondere Rakete, die mit mehr Nutzlast signifikant schneller wurde. Immerhin war die Geschwindigkeit dann nicht mehr negativ …

Anderen „Teilis“ gelang die Raketenkonstrukution sehr schnell, sodass sie anschließend noch sehr viel experimentieren konnten und eine simulierte Rakete zum Mond schickten. Nachdem wir einfache Tandemstufung betrachtet haben, berechneten wir noch eine Rakete mit Parallelstufung. Die Simulationen wurden dadurch um Einiges komplexer.

Wir beschäftigten uns für den Rest dieses AG-Tages wieder mit Satelliten. Aber wer jetzt einen simplen Vortrag erwartete, wurde eines Besseren belehrt. Wir durften selbst einen Satelliten entwerfen. Und natürlich auch eine passende Rakete. Nachdem viele Projektvorschläge (z.B. wir fliegen in die Sonne) konsequent von Paul abgewiesen wurden, entschieden wir uns schließlich für ein Radioteleskop auf der dunklen Seite des Mondes. Nach erzeugen nach dem Entwurf der Teilis noch ein kleines, aber cooles, 3-D Modell.

Alles in Allem war es eine geniale AG, am Ende konnten wir sogar viele Fragen des Vortrages eines Experten problemlos beantworten, da wir die gesamte Thematik bereits in Pauls AG behandelt hatten. Der Besuch der AG ist nur jedem zu empfehlen, sie war einfach toll!