Wettbewerb »YouTube-SpaceLab«
Sara und Simon Kopf sind die besten deutschen Teilnehmer des Wettbewerbs!
von links nach rechts: Eric Schmidt (Verwaltungsrat von Google), Thomas Reiter (Astronaut und Direktor für bemannte Raumfahrt der ESA), Bundeskanzlerin Angela Merkel, Dilma Rousseff (Präsidentin von Brasilien), Sara und Simon Kopf (CBG), David McAllister (Ministerpräsident von Niedersachsen), Dieter Kempf (Präsident der Bitkom)
Beim Internet-Wettbewerb „Youtube-Spacelab“ konnten sich jugendliche Teilnehmer aus der ganzen Welt in zwei Altersgruppen, von 14-16 Jahren und von 17-18 Jahren, ein Experiment ausdenken, das ihrer Meinung nach auf der Internationalen Raumstation (ISS) durchgeführt werden sollte. In einem zweiminütigen Video sollte ein physikalischer oder biologischer Versuch dargestellt werden, bei dem nicht erforscht ist, wie er in der Schwerelosigkeit abläuft. Die besten sechzig Experimentiergruppen wurden über ein „Online-Voting“ zu den sechs regionalen Siegern gewählt, die dann zu einer Reise nach Washington eingeladen wurden, wo sie an einem Parabelflug teilnehmen durften. Dort fand auch die Bekanntgabe der Gesamtgewinner statt. Deren zwei Experimente werden dann im September auf der ISS durchgeführt.
Sara und Simon Kopf berichten:
Wir überlegten uns mit Herrn Dr. Rohwedders Unterstützung folgendes Experiment: Auf der ISS muss jedes Objekt festgehalten werden, da es sonst immer weiter fliegt, bis es an ein Hindernis stößt. Bei manchen Experimenten ist es allerdings wichtig, dass die Substanzen nicht berührt werden, weil sie zum Beispiel eine konstante Temperatur beibehalten müssen oder durch Berührung eine perfekte Symmetrie gestört werden würde. Daher entwickelten wir eine Technik zum berührungslosen Festhalten von Objekten in der Schwerelosigkeit. Weil alle Stoffe in einem äußeren Magnetfeld diamagnetisch sind, also von Magneten abgestoßen werden, kann man sie zwischen zwei Magneten, die sich mit denselben Polen gegenüberstehen, so platzieren, dass sie immer in deren Mitte im Magnetfeldminimum festgehalten werden.
Da wir die besten deutschen Teilnehmer unserer Altersklasse waren, wurden wir von Google eingeladen, auf der Eröffnungsveranstaltung der Computermesse CeBIT in Hannover unser Experiment vorzustellen. Dabei kam es auch zu einem Live-Call mit der ISS, bei der wir dem europäischen Astronauten Andre Kuipers eine Frage stellen durften.
Bei einem Experimentiertag des DLR_School_Lab im Technik-Museum Speyer wurden wir ebenfalls eingeladen unser Experiment vorzustellen. Hier war der Gedanke, wenn das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt extra Experimentiertage einrichtet, um Schülern und Studenten das Themengebiet „Experimente in der Schwerelosigkeit“ näher zu bringen, wäre es doch interessant, ein direkt von Schülern entwickeltes Experiment einer Gruppe von 250 Schülern zu präsentieren.
Die Europäische Raumfahrtagentur ESA organisierte als eine der Trägerorganisationen des „Youtube-Spacelab-Wettbewerbs“ ein Finalistentreffen der Teilnehmer aus Europa, Afrika und dem Nahen Osten am 16. Mai 2012 in Köln. Hier durften wir neben dem regionalen Sieger in der Altersgruppe 14-16 Jahre ( zwei Spanierinnen) und dem globalen Sieger 17-18 Jahre (ein Ägypter) unser Experiment in einem Vortrag in englischer Sprache vorstellen.
Um dies anschaulicher zu gestalten, verwendeten wir hierfür verschiedene Experimente, unter anderem eines zur Messung der zwischen den Magneten wirkenden Kräfte. Dazu bauten wir zwei Pendel mit einer gemeinsamen Achse. Am äußeren Pendel befanden sich in einer Box die zwei Neodym-Magnete, zwischen denen eine gegossene Münze aus dem schuleigenen Bismut (gespendet von der Hainess und Maassen Metallhandelsgesellschaft mbH) pendelte (siehe Bild). Bewegten wir nun das äußere Pendel, war die Münze im Magnetfeldminimum gefangen und wurde entgegen der Schwerkraft ungefähr zwei Grad mitgenommen. Erst dann wurde sie aus der „Falle“ gerissen. Aus diesen Messwerten kann man eine Kraft von ungefähr 1/10000 Newton errechnen. Mit diesem Versuchsaufbau konnten wir beweisen, dass unser Experiment funktionieren würde. Unter minimierter Schwerkraft verbliebe die Münze im Magnetfeldminimum.
Unser Vorschlag kam unter die besten 60 weltweit, unter die besten zehn in unserer Altersgruppe und wir waren die einzigen Deutschen! Außerdem hat es uns großen Spaß gemacht. Wir haben wertvolle Erfahrungen gesammelt und viele interessante Leute kennengelernt.
Unser Dank gilt besonders Herrn Dr. Rohwedder für die fachliche und praktische Kooperation, der Schulleitung für die Freistellungen, Herrn Dr. Bremer von Google für die Organisation des CeBIT-Events, der ESA für die Einladung zum Finalisten-Treffen in Köln, dem Technik-Museum Speyer für die Teilnahme am DLR-Experimentier-Tag und besonders Herrn Daum für die begeisternde Führung sowie allen Lehrern und Schülern, die uns durch ihr „Voting“ unterstützt haben.
Wir bedanken uns bei der Firma Haines & Maassen Metallhandelsgesellschaft mbH
[Link zur Website] für die großzügige Spende eines Blocks hochreinen Bismuts.
Für den Fachbereich Physik
Dr. Bernd Rohwedder
(Fachbereichsleiter)