3D Solar System

Das interaktive Modell unseres Sonnensystems stellt die Sonne sowie die acht Hauptplaneten und den Zwergplaneten Pluto auf deren Umlaufbahnen dar. Das Programm bietet die Möglichkeit sich nicht nur frei durch den Raum, sondern auch in der Zeit zu bewegen: Es kann die verschiedenen Konstellationen der Planeten zwischen den Jahren 3000 vor und 3000 nach Christus darstellen. "3D Solar System" kann daher auch als Planetarium genutzt werden, um astronomische Konstellationen wie zum Beispiel den Zeitpunkt des nächsten Transits zweier Himmelskörper zu bestimmen oder Erläuterungen zum helio- und geozentrischen Weltbild ergänzen. Das Programm belegte beim Jugendsoftwarepreis 2007 in der Kategorie "Simulation, Sekundarstufe II" den ersten Platz.

Technische Grundlagen

Abb. 1: Saturn

Die für "3D Solar System" eigens entwickelte 3D-Engine nutzt OpenGL und enthält Features wie dynamische Beleuchtung und Transparenz und profitiert von der Hardwarebeschleunigung für dreidimensionale Darstellungen. Zusammen mit den Daten der "JPL Solar System Dynamics Group" der NASA und originalgetreuen Planetentexturen (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken) wird so ein anschauliches und realistisches Modell unseres Sonnensystems ermöglicht. Auf dieser Basis können auch die Einflüsse der Gravitation auf künstliche Flugkörper wie Raketen simuliert werden.

Funktionen des Programm

Abb. 2: Nutzungshilfe

Für Informationen und Fragen zur Software steht eine umfangreiche Hilfedatei zur Verfügung. Das Programm bietet eine Screenshot- und Vollbildfunktion. Diese ermöglichen es, das aktuelle Bild als Datei in den gängigen Formaten zu exportieren (um sie zum Beispiel in Protokolle einzubinden) und die gesamte Darstellungsfläche des Monitors komplett auszunutzen.

• Gestaltung der Nutzeroberfläche
  Linkes und horizontales Menü, Maus- und Schnellsteuerung - welche Funktionen liegen wo?

Einsatz in der Schule

Abb. 4: Raketenstart

Astronomie ist nicht überall ein Pflichtthema im Lehrplan. Sie kann jedoch in der Orientierungs-, Mittel- und Oberstufe bei diversen Gelegenheiten eingebracht werden. "3D Solar System" kann dabei entweder über eine von der Lehrperson geleitete Präsentation per Beamer oder von den Lernenden in Partner- oder Einzelarbeit im Computerraum oder zu Hause genutzt werden.

• Orientierungsstufe: Spielerischer Ansatz
  In der Orientierungsstufe bietet sich ein eher spielerischer Einsatz der Software an. Schülerinnen und Schüler können sich mit dem Sonnensystem vertraut machen und dabei elementare Vorstellungen über dessen Aufbau sowie die Größen- und Entfernungsverhältnisse entwickeln.
• Mittelstufe: Ergänzung zum Erdkundeunterricht
  Die Lernenden können die Zusammenhänge zwischen den Jahreszeiten, der Entfernung der Erde zur Sonne und der Erdachsenneigung selbstständig herausfinden. Dabei ist die Funktion des Programms hilfreich, die Positionen der Planeten zu einem gewünschten Datum anzuzeigen - zum Beispiel Winter- und Sommersonnenwende sowie die Äquinoktien.
• Oberstufe: Schüler erproben Gravitationskräfte
  Mit "3D Solar System" können auch Starts und Flugbahnen von Raketen simuliert werden (freie Wahl von Startrichtung und Startgeschwindigkeit). In der Oberstufe kann dies zur Veranschaulichung der Gravitationskräfte der Sonne und der Planeten genutzt werden (Abb. 4).

Kurzinformation

Download

Zusatzinformation

• Jugendsoftwarepreis
  Die hier vorgestellte Software wurde im Rahmen des Jugendsoftwarepreises entwickelt und prämiert.
• ZDF: Reise durch das Sonnensystem
  Gehen Sie an Bord des Raumschiffs Pegasus. Sie starten mit dem Raumschiff im Orbit der Erde und beginnen von dort aus eine Erkundungsmission durch unser Sonnensystem.

Informationen zum Autor

Tim Biedert besucht das Elisabeth Langgässer-Gymnasium in Alzey. Mit seiner Software "3D Solar System" belegte er beim Jugendsoftwarepreis 2007 in der Kategorie "Simulation, Sekundarstufe II" den ersten Platz.

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