Landung auf dem Mond: Planung und Design einer Mondlandefähre

  • Mathematik / Physik
  • Sekundarstufe I
  • 3 bis 4 Unterrichtsstunden
  • Arbeitsblatt, Ablaufplan, Didaktik/Methodik
  • 3 Arbeitsmaterialien

In dieser Unterrichtseinheit für den fächerverbindenden Unterricht in Physik, Mathematik und Wirtschaft entwerfen die Schülerinnen und Schüler eine Mondlandefähre, die eine sichere Landung auf dem Mond ermöglichen soll.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

In dieser Aufgaben-Reihe planen, gestalten und bauen die Schülerinnen und Schüler eine Mondlandefähre, die eine sichere Landung der Crew (in Form eines "Ei-stronauten") auf dem Mond garantieren soll. Sie erkunden, welche Faktoren bei einer Mondlandung im Gegensatz zu einer Landung auf der Erde berücksichtigt werden müssen. Bei der Gestaltung der Landefähre müssen die Schülerinnen und Schüler Risikofaktoren und das Budget beachten.

  • Altersklasse: 14- bis 16-Jährige
  • Material: Schüleraktivität
  • Schwierigkeitsgrad: mittel
  • benötigte Unterrichtszeit: 150 Minuten
  • Durchführungsort: Klassenzimmer und im Freien
  • Kosten pro Klasse: gering (0-10 Euro)

Unterrichtsablauf

Inhalt
Sozial- / Aktionsform

Didaktisch-methodischer Kommentar

Thematischer Hintergrund: Mondlandung

1969 wurde Apollo 11 zur ersten bemannten Landungsmission auf dem Mond. Nach einer viertägigen Reise von der Erde aus, löste sich die Landefähre, der Eagle (Adler), von der den Mond umkreisenden Kommandokapsel und landete im Mare Tranquilitas, einer relativ ebenen Fläche. Die Landefähre wurde manuell gesteuert, um Felsen und Kratern zu entgehen. "Houston, hier ist der Stützpunkt Tranquility Base. Der Adler ist gelandet!". Diese Worte markierten eine neue Ära menschlicher Exploration.

Apollo 12, die zweite bemannte Mondlandung, war eine Präzisionsübung; ein Großteil des Landeanflugs war automatisch und die präzise Landung war von großer Bedeutung, da sie das Vertrauen stärken sollte, in bestimmten Regionen zu landen. Der Landeanflug ist eine der kritischsten und schwierigsten Phasen bei einer Mondlandung. Die Landekapsel muss ihre Geschwindigkeit von 6.000 km/h in der Mondumlaufbahn auf einige wenige Stundenkilometer reduzieren, um eine sanfte Landung zu garantieren. Landezonen in interessanten Gebieten sind oftmals gefährlich, voller Krater, Felsen und Abhänge, und demnach schwer zu erreichen.

Insgesamt haben nur 12 Menschen jemals den Mond betreten, das letzte Mal im Jahre 1972. Die ESA (European Space Agency) plant, in Zusammenarbeit mit ihren Partnern den Mond in den nächsten Jahrzehnten mit Robotern und auch Menschen erneut zu besuchen.

Methodische Hinweise

In dieser Reihe von Aufgaben entwerfen die Schülerinnen und Schüler eine Mondlandefähre und lernen einige Schwierigkeiten der Weltraumforschung kennen. Vertiefende methodische Hinweise finden Sie im Dokument landung-auf-dem-mond-alle-materialien.pdf, das am Ende dieser Seite kostenlos heruntergeladen werden kann.

Unterrichtsmaterial "Landung auf dem Mond" zum Download

Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

  • identifizieren die involvierten Kräfte bei einer Landung auf dem Mond beziehungsweise auf der Erde.
  • verstehen die Beziehung zwischen Masse und Gravitation.
  • lösen mithilfe von Newtons zweitem Gesetz ein Problem.
  • planen unter Berücksichtigung der Risiken und des Budgets ein Projekt.
  • arbeiten unter Zeit- und Geldeinschränkungen im Team.

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In Kooperation mit

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Dieses Material wird angeboten von ESERO Germany, dem European Space Education Resource Office in Deutschland. ESERO ist ein gemeinsames Projekt der European Space Agency (ESA) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR).