Facharbeit W-Seminar Astrophysik

„Schwerelosigkeit durch Parabelflug“

Von Manuel Gröger

Gliederung Theoretischer Teil

- Definition: Schwerelosigkeit- Nutzung in der Geschichte- Arten der Herstellung von Schwerelosigkeit- Technisches zur Parabelbahn/ Parabelflügen- Forschung und Experimente- Nutzung in der Zukunft

• Praktischer Teil- Bau des Modellflugzeugs „Gecko“- Technische und Praktische Hilfsmittel- Mögliche Störfaktoren- Videobeweis

Was ist eigentlich Schwerelosigkeit?

- Körper befindet sich auf Freiflugbahn- Kein Glied lastet auf einem anderen→ Kräfte die auf Körper wirken heben sich auf (Anziehung, Trägheit)

- Bsp. Erde- Mond: Trägheit wirkt Anziehung entgegen→ Kräftegleichgewicht

Nutzung in der Geschichte 1950er:

- Vorbereitung der Astro- und Kosmonauten auf die Schwerelosigkeit im All- Erproben der Raumanzüge und der technischen Geräte

• 1970er:- Vereinzelt Parabelflüge zum Zweck wissenschaftl. Experimente (in kleinen Flugzeugen)

1980er:

- Zunehmend mehr Flugzeuge im Einsatz für die Wissenschaft:

→ Erkenntnisse in Biologie, Medizin, Physik, Materialforschung

→ Entwicklung neuer Geräte, angepasst an die Schwerelosigkeit

Arten der Herstellung von Schwerelosigkeit

Parabelflug Falltürme Tauchgänge

Bremer Fallturm Dank einer Fallhöhe von 120m wird für ca. 4,74 s annähernde

Schwerelosigkeit erreicht. Ab dem Jahr 1990 werden täglich wissenschaftliche und

technologische Experimente durchgeführt Seit 2004 wird durch ein Katapult- System eine doppelt so lange

Zeit der Schwerelosigkeit erreicht.

Tauchgänge

- Wasser relativ hohe Dichte (Vergleich zu Luft)

- Durch Gewichte wird Auftrieb ausgeglichen→ Annähernde Schwerelosigkeit

- Aber Bewegungen nur langsam möglich

- Bieten ein Training für den Umgang mit Geräten des

- Raumschiffes

Modellflugzeug Gecko Konstruktion: Jonas Kessler S: 870 mm Länge: 760 mm Gewicht: ca. 500 g Flächenbelastung: ca. 25 g/dm² Antrieb: X-Power Eco BL RC: Seite, Höhe, Quer, Motor Material: Balsaholz (versch. Stärken), Bespannfolie, Stahldraht,

Anlenkrohre, Fahrwerkräder, Epoxydharz, Leim Sekundenkleber; Antriebsmotor (Brushless), Propeller, Graupner Empfänger, Fahrtenregler, Antriebsakku (Lipo), 3

Servos (Höhe, Seite, Quer),

Technische und Praktische Hilfsmittel

1. Eigenbau+ Veranschaulicht sichtbar das Eintreten der Schwerelosigkeit+ Sehr billig ca. 15€+ Unkompliziert zu handhaben

- Sehr großen Luftwiderstand- Ungünstige Verlagerung des Schwerpunktes- Negat. Einfluss auf die Strömung zum Seitenruder

→ fehlende Stabilität

2. G-Log Messgerät

+ Keinerlei Einwirkungen auf Strömung zum Seitenruder+ Ideale Platzierung genau im Schwerpunkt möglich+ Geringes Gewicht+ Geringe Kosten+ Schwerkraft in allen 3 Raumachsen, zu jedem Zeitpunkt messbar.+ Bis zu 27 Messungen pro Sekunde

- „Nur“ tabellarische und graphische Veranschaulichung- Teilweise kompliziert zu programmieren

Mögliche Störfaktoren

Abweichungen von der optimalen Flugbahn (Wurfparabel) Mangelnde Geschwindigkeit des Flugzeugs Es wird nur eine geringe Höhe erreicht (maximale Sichtweite)

→ Hohes Absturzrisiko, direkt nach dem Scheitel, da Strömungsabriss!

• Mangelnde Kompetenz des Piloten

Quellen

Literatur www.dlr.de www.planet-wissen.de DLR- Broschüre DMFV Fachzeitschrift

Quellen Bilder: http://www.decisions.ch/logo/salamander_2.png http://www.pressedienst.bremen.de/fastmedia/12/th

umbnails/Fallturm.jpg.6999.jpg http://mds-mallorca.de/pictures/tauchen_lernen/abta

uchen.jpg http://berlinadmin.dlr.de/HofW/nr/066/Galileo_ErdeM

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