Facharbeit W-Seminar Astrophysik „Schwerelosigkeit durch Parabelflug“

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1 Facharbeit W-Seminar Astrophysik „Schwerelosigkeit durch Parabelflug“
Von Manuel Gröger

2 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

3 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

4 Nutzung in der Geschichte
- 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)

5 1980er: - Zunehmend mehr Flugzeuge im Einsatz für die Wissenschaft:
→ Erkenntnisse in Biologie, Medizin, Physik, Materialforschung → Entwicklung neuer Geräte, angepasst an die Schwerelosigkeit

6 Arten der Herstellung von Schwerelosigkeit
Parabelflug Falltürme Tauchgänge

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8 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.

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10 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

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13 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),

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32 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

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37 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

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42 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

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

44 Quellen Bilder: http://www.decisions.ch/logo/salamander_2.png