PROJEKTARBEIT LINO HOLENSTEIN - Hintergrundinformationen und meine Fragestellungen zum Projekt.
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Lino Holenstein Hintergrundinformationen Name: Der Name Rakete stammt aus dem Italienischen rocchetta was übersetzt Spindel heisst. Conrad Haas hat den Begriff Rackette geprägt. Daraus änderte man den Namen Rackette zu Rakete. Raketen werden insbesondere als Militärische Waffe, Feuerwerk oder als Signalraketen gebraucht. Hat eine Rakete eine ausgebaute Selbststeuerung die z.B. beweglichen Zielen folgen kann, gehört sie zu den sogenannten Lenkflugkörpern. Aufbau: Jede Rakete, die in den Weltraum fliegen wird, besteht aus den folgenden Baugruppen: Das Raketentriebwerk Es besteht aus der Brennkammer, der Düsen, des Pumpensystems und der Kühlung. Die Stabilisierung und Steuereinheit Sie werden an der Seite oder am Kopf der Rakete eingebaut. Im All werden dann stossartige Zündungen in die Gegenrichtung ausgestossen. So wird eine Rakete im Weltraum gesteuert. Nutzlast Die Nutzlast besteht aus dem Sprengkopf, dem Satelliten, dem Rückkehrmodul, der Mannschaft usw. Die obigen Baugruppen werden von einer Hülle Zusammengehalten. Die einzelnen Gruppen können auch mehrmals vorkommen. Diese Raketen nennt man Mehrstufenraketen. 1
Lino Holenstein Geschichte Der allererste Raketenstart fand im Jahr 1232 in China statt. Sie waren im Krieg gegen die Mongolen und setzten dabei viele einfache Flugkörper ein, die von Schwarzpulver angetrieben wurden. Sie hatten nicht den Sinn die Gegner zu verletzen, sondern eher die gegnerischen Pferde zu erschrecken. Der erste dokumentierte Raketenstart fand 1555 in der siebenbürgischen Hermannstadt in Rumänien statt. Diese Rakete besass damals schon ein Drei-Stufen-Antriebssystem (Das heisst das die Rakete drei Antriebe besitzt. Wenn der erste Antrieb leer geht, wird diese Stufe abgeworfen und die zweite Stufe befördert die Rakete weiter in den Weltraum.). Mehr Daten habe ich zu diesem Raketenstart nicht gefunden. Ca. im 17. Jahrhundert soll der türkische Luftfahrtpionier Lagari Hasan Celebi gemäss dem Bericht seiner Schwester Evilya Celebi an der Küste des heutigen Istanbuls 20 Sekunden, in einer selbstgebauten Rakete geflogen sein. Danach landete sie mit Flügeln im Wasser. Leider gab es keine unabhängige Drittberichte, die den ganzen Flug bezeugen können, weil es sonst keine anderen Beweismittel gab. Doch zu dieser Zeit wurden Raketen zum grössten Teil in Kriegen gebraucht (z.B. die Inder im 18. Jahrhundert gegen die Briten). Alle Raketen flogen bis 1926 mit Festtreibstoffen, bis Robert Goddard 1926 erfolgreich eine mit Flüssigtreibstoff entwickelt hat. Es gab immer mehr Studien über Flüssigtreibstoff. Als es Johannes Winkler (Gründer vom ,,Verein für Raumschifffahrt’’) 1931 schlussendlich gelang den ersten Start einer Rakete mit Flüssigtreibstoff erfolgreich zu starten, fing die ganze Raumfahrt erst richtig an. Historische Raumfahrtdaten • 4. Oktober 1957 verliess eine sowjetische Rakete die Erdatmosphäre und brachte den Satelliten Sputnik1 in eine Umlaufbahn der Erde. Der Satellit wog ungefähr 80 Kilogramm und sendete Funksignale zur Erde. In nur 98 Minuten konnte er um die Erde kreisen. Nach nicht einmal drei Wochen gaben die Batterien den Geist auf, doch die Forscher schreckten sich davon nicht ab, sondern forschten weiter. Nach diesem Ereignis wollte die USA sowie auch die Sowjetunion als erstes zum Mond fliegen. Damit begann ein richtiger Wettlauf. • 3. November 1957 Nach nicht einmal einen Monat nach dem Erfolg der Sowjetunion flog eine zweite Rakete von ihnen in den Weltraum mit dem ersten Lebewesen darin. Es war die Hündin Laika. • 3. Dezember 1959 wurde der Rhesus-Affe Sam in der amerikanischen Raumkapsel «Mercury» in die Erdatmosphäre geschossen. 1960 dann der weibliche Rhesus-Affe Miss Sam. Immer mehr wurde mit Tieren das Weltall geforscht. Die häufigsten Tiere, die die Forscher gebraucht haben, um sie ins Weltall zu schiessen waren Affen. Man wählte vor allem Affen, weil sie am ähnlichsten zu den Menschen sind. Bis heute werden noch immer Fische, weitere Affen, Fliegen, Frösche, Kaninchen oder sogar Vögel ins All geschickt. 2
Lino Holenstein • 12. April 1961 war ein sehr historischer Tag für die Raumfahrt. Der erste Mensch der Welt, der im Weltraum war, war der 27-jährige Yuri Gagarin aus der Sowjetunion. Zu dieser Zeit war er ein sehr guter Militärpilot und war Oberst der sowjetischen Luftstreitkräfte. Er flog 108 Minuten (1 Stunde 48 Minuten) in einer Raumkapsel um die Erde. Dies war schon wieder ein Schock für die Amerikaner. Erneut waren die Russen ihnen voraus. Jetzt mussten sie etwas tun. Nicht einmal einen Monat später kündigte John F. Kennedy der damalige US-Präsident an, dass sie noch dieses Jahrzehnt auf dem Mond landen und die amerikanische Flagge hissen werden. • Und dann kam der grosse Tag. Am 16. Juli 1969 flog die Rakete Apollo 11, den dreitägigen Flug zum Mond. Am 20. Juli 1969 landete die Rakete und brachte die drei Astronauten Edwin ,,Buzz’’ Aldrin, Neil Armstrong und Micheal Collins auf den Mond. Neil Armstrong setzte als erster Mensch seinen Fuss auf den Mond und sagte dabei: ,,That’s one small step for a man, one giant leap for mankind.’’ Was übersetzt bedeutet: Ein kleiner Schritt für einen Menschen, aber ein riesiger Sprung für die Menschheit. • 1986 liess die Sowjetunion die Raumstation MIR bauen was wie ein Astronautenhotel war. Doch aus finanziellen Gründen mussten sie diese in den Pazifik stürzen lassen. • 1998 ISS 16 verschiedene Länder beteiligten sich an dem Bau der International Space Station (ISS). Sie ist die erste Internationale Raumstation, die aber bis heute noch weiter gebaut wird. • 28. April 2001 Dennis Tito war Multimillionär und der erste Mensch, der kein Astronaut oder Kosmonaut war, der ins Weltall flog. Er war der erste Weltraum-Tourist. Er flog bis zur International Space Station und wieder zurück. Die 20 Millionen Dollar, die der Flug gekostet hat, konnte der sich offenbar gut leisten. • 16. Januar 2003 Nach den 15 Tagen im All flog der Spaceshuttle Columbia zurück zur Erde. Der Spaceshuttle bricht beim Wiedereintritt in die Atmosphäre auseinander, da der Hitzeschild beim Start schon beschädigt wurde. So konnte die Raumfähre es nicht mehr aushalten und ging kaputt. Die Siebenköpfige Crew starb bei diesem tragischen Unfall. • 25. Mai 2011 Vom Marsrover Spirit kamen keine Daten mehr, da er auf dem roten Planeten Mars im Sand stecken blieb. Sein Zwilling Opportunity kam tapfer von Krater zu Krater, um zu sehen was los war. Beide der Rover waren mehrere Monate auf dem Mars und haben ihre Lebensdauer um weites übertroffen. Dies war ein riesiger Erfolg für die Nasa. 3
Lino Holenstein Wie kann eine Rakete mit solchem Gewicht eigentlich starten? Um eine Rakete mit einem solchem Gewicht zu starten muss sie die Anziehungskraft der Erde überwinden. Um dies zu schaffen muss sie über acht Kilometer in der Sekunde schnell sein. Wenn eine Rakete startet, wird unglaublich viel Treibstoff verbrannt. Dadurch entstehen Gase, die mit einem sehr hohen Druck und schneller Geschwindigkeit aus den Düsen gepresst werden. Da die Düsen logischerweise nach unten zeigen fliegt die Rakete in die entgegengesetzte Richtung. Dies nennt man das Rückstossprinzip. Was dagegen leicht zu verstehe ist: Um eine so schwere Last in den Weltraum zu befördern braucht man sehr starke Triebwerke. Wirklich starke Triebwerke. Doch Dummerweise wiegen diese auch mehrere Tonnen wie auch die Hülle und der Treibstoff selbst auch. All das wie auch der Satellit, der in der Rakete ist, muss mit der nötigen Geschwindigkeit nach oben befördert werden. Dafür brauchen sie die sogenannten Booster (Hilfsraketen) die auf der Seite der Rakete angemacht werden. Diese helfen der Rakete den nötigen Schub aufzunehmen. Meine Fragestellungen zum Projekt Weshalb habe ich dieses Projekt gewählt? Ich wählte dieses Thema, da ich mich schon immer für den Weltraum und Raketen interessierte. Von meinem Onkel habe ich vor mehreren Jahren einen Bausatz geschenkt bekommen. Diese Rakete ging aber verloren, da der Wind sie auf einen Bauernhof beförderte und ich sie nicht mehr fand. Seither hatte ich das Bedürfnis nochmals eine Rakete steigen zu lassen. In meinem Projekt möchte ich zwei bis drei eigene Raketen bauen (diese aber ohne Bausatz). Was beinhaltet mein Projekt? Mein Projekt ist ein Video über den Bau und den Start meiner Raketen zu produzieren. Ich werde detailliert über den Prozess des Baus berichten und den Start von verschiedenen Positionen filmen, wie auch eine Kamera an eine der Rakete befestigen, damit sie den ganzen Flug von oben filmen kann. Das Video selbst werde ich auf ,,OpenShot Video Editor’’ bearbeiten und schneiden. Was erwarte ich von meinem Abschlussprojekt (Video)? Ich erwarte das ich ein Video aufnehmen und schneiden kann, wie ich meine Raketen baue und starten werde. Es soll gut geschnitten sein und es soll die perfekte Musik zu diesem Thema im Hintergrund haben. Der Start der Raketen soll man von verschiedenen Richtungen sehen und ich will eine Kamera an der Rakete befestigen und den Start von unten Filmen. Wo könnten Probleme auftreten? • Beim Bau das ich nicht alle Materialien besorgen kann. • Das die Raketen beim Bau schon kaputt geht (ich weiss nicht, wie das gehen kann, doch es kann sicher passieren). • Beim Starten der Raketen das eine in Flammen aufgeht, sonst irgendwie verloren geht oder beschädigt wird. • Ein grosses Problem kann sicher auch sein das ich die Aufnahmen der Kamera an der Rakete verliere da sie verschwindet oder die Kamera abfällt. • Beim Schneiden und Bearbeiten des Filmes das da irgendetwas mit der App nicht funktioniert. • Dass das ganze Video verschwindet oder sich löscht. 4
Lino Holenstein Wie löse ich diese Probleme und wie hole ich mir Unterstützung? Ein Paar der Probleme sind nicht lösbar, darum habe ich sie unten nicht aufgeschrieben was ich dagegen tun könnte. • Sollten mir Materialen fehlen bin ich gezwungen diese selbst herzustellen. Sollte mir dies auch nicht möglich sein, muss ich die Materialien einkaufen gehen oder sie bestellen, obwohl ich das vermeiden möchte. • Wenn beim Start eine der Raketen in Flammen aufgeht, nehme ich extra einen Anti Feuerspray mit damit ich diese löschen kann. • Ich werde die Kamera an der Rakete mit einer Halterung und Heissleim an sie anleimen. • Wenn beim Schneiden und Bearbeiten des Filmes irgendetwas nicht funktioniert, werde ich eine neue App suchen. Sollte dies auch nicht funktionieren dann muss ich alle Daten auf das I- Pad schicken und es auf I-Movie machen. Reflexion Was habe ich gelernt? Beim Theorieteil meines Projektes habe ich sehr viele neue und spannende Fakten über den Aufbau, über die Geschichte oder über Historische Raumfahrtdaten gelernt. Ich finde es grossartig, dass ich das Bearbeitungsprogramm OpenShot Video Editor, welches ich für das bearbeiten des Videos gebraucht habe nun gut beherrsche. Was würde ich beim nächsten Projekt anders machen? Wenn ich ein ähnliches Projekt wieder einmal machen würde, werde ich mich besser darüber informieren und Vorbereiten. Wie zum Beispiel: Wie schwer oder wie gross so eine Modellrakete sein darf. Beim schneiden des Videos würde ich sicher eine andere App suchen die besser zu bedienen ist. Ich würde mir mehr Zeit einberechnen mich mit dieser App schonmal im Voraus auseinanderzusetzen. Was hat mir Freude bereitet und Spass gemacht? Beim Projekt selbst hat mir vor allem das konstruieren, bauen und starten der Raketen Freude bereitet und Spass gemacht da es mir gefallen hat diese zu bauen und meiner Kreativität freien Lauf lassen konnte. Das Filmen aus mehreren Perspektiven mit verschiedenen Kameras hat mir Freude bereitet da ich die Flüge dann von mehreren Seiten sah. Was ist mir gut gelungen? Ich bin sehr zufrieden mit dem Film. Obwohl die Rakete nicht die gewünschte Flugbahn geflogen ist wie ich wollte, konnte ich trotzdem ein gutes Video zusammenstellen und bearbeiten. Die verschiedenen Raketen zu bauen ist mir auch gelungen und ich finde das sie schlussendlich toll geworden sind. 5
Lino Holenstein Probleme und Herausforderungen Die grösste technische Herausforderung des Projektes war, das die Rakete eigentlich senkrecht nach oben fliegen sollte. Bei meinen Raketen war der Fall, dass sie einige Meter nach oben flogen, doch danach eine Kurve gemacht haben. Mögliche Ursachen für die schiefen Flugbahnen sind: Windverhältnisse, Verteilung des Gewichtes der Rakete oder der Antrieb, der zu wenig Schub hatte. An meine Grenzen bin ich beim suchen der Bearbeitungs-Apps gestossen. Ich wusste nicht genau wie diese funktionieren und musste daher verschiedene ausprobieren, bis ich das passende für mich gefunden habe. Mein Zeitmanagement konnte ich nicht wie geplant einhalten. Ich musste zu Hause mehr Stunden aufwenden als von der Schule vorgegeben war, da die zahlreichen Flüge mit meinen Raketen und das schneiden des Filmes mehr Zeit beanspruchte als ich eingeplant habe. Dies ärgerte mich sehr. Was mir hingegen gut gelungen ist, dass ich eine Woche vor Abgabe fertig wurde und die Pufferzeit für den Feinschliff nutzten konnte. Bin ich mit meinem Endresultat zufrieden? Mit dem Endresultat bin ich sehr zufrieden, da mir das Video schlussendlich gut gelungen ist und mir das Projekt Spass gemacht hat. 6
Lino Holenstein Quellenverzeichnis: Ich habe mehrere Websites für die Hintergrundinformationen gebraucht. Vor allem habe ich die Wikipedia Seite über die Raketen gebraucht. https://de.wikipedia.org/wiki/Rakete https://www.zdf.de/kinder/logo/die-geschichte-der-raumfahrt- 100.html#:~:text=1957%20fing%20alles%20an,Sputnik%201%20in%20die%20Erdumlaufbahn.&text= Der%20erste%20Mensch%20im%20Weltall,Juri%20Gagarin%20aus%20der%20Sowjetunion. https://www.dlr.de/next/desktopdefault.aspx/tabid-6805/11165_read- 25463/#:~:text=Daf%C3%BCr%20nutzen%20Raketen%20das%20sogenannte%20R%C3%BCcksto%C3 %9F%2DPrinzip.&text=Wenn%20eine%20Rakete%20startet%2C%20wird,in%20die%20entgegengese tzte%20Richtung%20an 7
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