Naturwissenschaften

Höhenberechnung von Kraterwänden des Mondes

Veröffentlicht am 25.11.2008
  • Sekundarstufe II
  • Das Projekt wurde über einen Zeitraum von drei Monaten durchgeführt (Zeitaufwand für die einzelnen Arbeitsschritte siehe unten).
  • Arbeitsmaterial, Lernkontrolle, Thematischer Hintergrund, Projekt, Anwendung/Software
  • 1 Arbeitsmaterial

Mithilfe von Fotografien des Mondes werden über die beobachteten Schattenlängen die Höhen von Kraterwänden und Mondbergen berechnet.

Didaktisch-methodischer Kommentar

Hintergrundinformationen, Software, Materialien und Ergebnisse

Arbeitschritte und Zeitaufwand

Das hier vorgestellte Projekt wurde von zwei Schülern mit Unterstützung der Lehrkraft im Rahmen des Freifachs Astronomie am Grazer Kepler-Gymnasium durchgeführt und mit dem Förderpreis der Kepler Gesellschaft ausgezeichnet (2006, zweiter Platz). Der Zeitaufwand für die einzelnen Arbeitsschritte:

  • Aufnahme der Mondbilder

    Für die Videoaufnahmen der Mondes (in unserm Fall 91 Ausschnitte der Oberfläche) benötigt man als erfahrener Astrofotograf etwa fünf Stunden. Alle Aufnahmen müssen unbedingt an einem Abend gemacht werden!
  • Bearbeitung der Einzelvideos

    Für die Bearbeitung der Mondbilder aus einem Einzelvideo mit RegiStax sind etwa 30 Minuten zu veranschlagen. In unserem Projekt (91 Einzelvideos) betrug der Gesamtzeitaufwand für diesen Arbeitsschritt somit etwa 45 bis 46 Stunden.
  • Montage der Einzelbilder

    Für das Zusammenfügen der 91 Einzelbilder zum Gesamtbild des Mondes mit iMerge und der Bildnachbearbeitung benötigen wir acht bis neun Stunden.
  • Messungen und Berechnungen

    Die für die Berechnungen notwendige Erarbeitung der Theorie nahm uns über einige Wochen in Anspruch. Mithilfe der von uns verfassten detaillierten Dokumentation sollten vier Stunden für die Berechnungen der Daten eines Kraters ausreichen.
  • Modellierung des Kratermodells

    Die Modellierung und Bemalung des Modells nimmt etwa zwei Stunden in Anspruch.
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Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • mithilfe geeigneter Bildbearbeitungssoftware aus Videosequenzen ein hoch auflösendes Bild der Mondoberfläche erzeugen.
  • aus Schattenlängen und den Positionsdaten der Himmelskörper die Höhe von Kraterwänden bestimmen und ein maßstabsgetreues Kratermodell bauen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaHöhenberechnung von Kraterwänden des Mondes
AutorenFlorian Mikulik, Florian Andritsch
FachAstronomie, Mathematik
ZielgruppeAstronomie-AGs, Schülerinnen und Schüler ab Jahrgangsstufe 11
ZeitraumDas Projekt wurde über einen Zeitraum von drei Monaten durchgeführt (Zeitaufwand für die einzelnen Arbeitsschritte siehe unten).
Technische VoraussetzungenTeleskop (hier Cassegrain Spiegelteleskop, Öffnung 12,5 Zoll/32 Zentimeter, Brennweite 476 Zentimeter), Camcorder oder Webcam mit Adapter; Software: RegiStax, Bildbearbeitungsprogramm (hier Adobe Photoshop), Astronomiesoftware (GUIDE 8.0 oder als kostenfreie Alternative Virtual Moon Atlas).

Florian Andritsch hat als Schüler mehrfach an nationalen und internationalen Physik- und Mathematik-Wettbewerben teilgenommen. Zurzeit studiert er Physik und Mathematik an der ETH-Zürich. Sein Hauptinteresse gilt dabei der Relativitätstheorie und der Kosmologie.

Bernd Lackner ist Lehrer für Physik und Mathemathik am Grazer Kepler-Gymnasium und hat das hier vorgestellte Projekt im Rahmen des Freifachs Astronomie betreut.


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Avatar Florian Mikulik

hat in seiner Schulzeit mehrfach erfolgreich an der Physikolympiade und anderen nationalen und internationalen Physik-Wettbewerben teilgenommen und studiert zurzeit Physik an der Technischen Universität in Graz. Sein Hauptinteresse gilt der Astrophysik. Er ist leidenschaftlicher Amateur-Astronom und Astrofotograf. Ergebnisse seiner Arbeit finden Sie auf seiner Homepage Outerspace. Herr Mikulik ist Mitglied des Steirischen Astronomenvereins und hält Führungen an der Vereinssternwarte ab. Er beschäftigt sich zudem mit Robotik und nahm unter anderem an der Robocup-Europameisterschaft 2008 in Hannover teil.

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