Exkursion zum „Astropeiler Stockert“

28.08.2018 | Exkursionen

Was ist ein Radioteleskop, was ist ein Pulsar und was ist eine Parabolantenne? Am 12. Juli 2018 fand unser Ausflug zum „Astropeiler Stockert“ in der Nähe von Bad Münstereifel statt. Teilgenommen haben einige Schüler der Jahrgangsstufe EF unter der Leitung von Frau Herget und Herrn Wiernicki-Krips. Nach unserer Ankunft wurden wir in verschiedene Gruppen aufgeteilt und haben insgesamt fünf verschiedene Experimente durchgeführt, deren Ergebnisse wir auf Plakaten zusammengefasst haben. Diese wurden am Ende allen Teilnehmern präsentiert.

Im Folgenden sind die Experimente kurz beschrieben:

1. Mond-Laufzeit-Messung

Hierbei wird ein Radiosignal von der Erde Richtung Mond ausgesandt. Das an der Mondoberfläche reflektierte Signal kann schließlich auf der Erde detektiert werden. Dies wird als „moon-bounce“ bezeichnet. Misst man die benötigte Zeit zwischen Abstrahlung des Signals und Empfang des Echos, so kann man unter Kenntnis der Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetischer Wellen die Entfernung zwischen Erde und Mond bestimmen. Dies stellt ein häufig, auch auf der Erde angewandtes Prinzip zur Streckenmessung dar.

2. Der Pulsar

Pulsare sind Neutronensterne, deren Drehgeschwindigkeit sich aufgrund der Drehimpulserhaltung immer weiter erhöht. Dies wird durch ein Experiment mit Hilfe eines Drehstuhls und verschiedener Massen gezeigt. Je näher man die Gewichte zu sich zieht, desto schneller dreht man sich auf dem Drehstuhl. 

Physikalisch wird dies durch die Formel ausgedrückt. Verkleinert man das Trägheitsmoment durch Heranziehen der Gewichte zum Drehmittelpunkt muss sich aufgrund der Drehimpulserhaltung die Winkelgeschwindigkeit erhöhen. Beim Pulsar erfolgt die Verringerung des Trägheitsmomentes durch gravitationsbedingte Verlagerung der sich drehenden Masse zum Gravitationszentrum.

3. Die Infrarot-Messung

Dieses Experiment befasst sich mit der Detektion elektromagnetischer Strahlung, die in einem Frequenzbereich liegt, der für das menschliche Auge unsichtbar ist. Diese können jedoch mit Hilfe der Kamera von den meisten Smartphones sichtbar gemacht werden. Dabei wird ein Bild der Dunkelwolke „Barnard 68“ mit eingebauten Infrarotdioden verwendet. Auf dem Kameradisplay des Mobiltelefons sind diese auch bei Dunkelheit als helle Punkte sichtbar.

4. Die Parabolantenne

In der Radioastronomie werden klassischerweise Parabolantennen zur Fokussierung von elektromagnetischen Wellen verwendet. Die fokussierende Eigenschaft von Parabolspiegeln wird in diesem Experiment mit Hilfe von Flummibällen, die auf einen Paraboloid abgeworfen werden, gezeigt. Nach dem elastischen Stoß an der Paraboloid-Oberfläche werden die Bälle auf einen Brennpunkt abgelenkt.

5. Der Solarofen

Dieses Experiment soll ebenfalls wie das vorherige Experiment die fokussierende Eigenschaft von Parabolspiegeln zeigen. Dazu werden Sonnenstrahlen gebündelt, um ein erhöhtes Wärmepotential zu erzeugen, das z.B. zum Kochen ohne Brennstoff genutzt werden kann.

Zusätzlich haben alle Gruppen nacheinander das Radioteleskop besichtigt. Durch viele schmale Gänge und über steile Leitern kamen wir auf eine Plattform, die sich direkt neben der Parabolschüssel befand, die in ihrem Brennpunkt eine Antenne hatte. Besonders interessant war auch der Raum in dem die empfangenen Daten mit Hilfe moderner Technik ausgewertet werden. Nach einem interessanten Vortrag ging es mit dem Bus wieder zurück nach Düren.

Text: Leon Heinen (Q1)
Fotos: Ht und Wki

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