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Raumfahrt

Eine Rakete stößt Gas nach unten aus, und das Gas drückt sie nach oben. Verfolge die Physik von Goddards 12-Meter-Sprung 1926 über eine Umlaufbahn mit 7.7 km/s bis zum Mond, zur Internationalen Raumstation und zu Voyager 1, die im November 2026 einen Lichttag von der Erde entfernt ist.

Fortschritt

Über diesen Kurs

Am 16. März 1926 startete Robert Goddard auf einem verschneiten Bauernhof in Auburn, Massachusetts, die erste Flüssigkeitsrakete der Welt. Nach Angaben der Stadt Auburn erreichte sie 41 Fuß, etwa 12.5 m, flog zweieinhalb Sekunden und landete 184 Fuß vom Startgestell entfernt. Eine Rakete drückt Gas nach unten, sodass das Gas sie nach oben drückt. Dieser Physik folgt der gesamte Kurs, vom 12-Meter-Sprung bis zu Voyager 1, die im November 2026 einen Lichttag von der Erde entfernt ist.

Die sechs Einheiten führen nach außen. Zuerst geht es darum, wie eine Rakete funktioniert, dann um Umlaufbahnen als Fallen um die Erde. In 400 km Höhe muss ein Satellit etwa 7.7 km pro Sekunde zurücklegen. Die Satelliteneinheit reicht von Sputnik 1 mit 58 cm Durchmesser, 83.6 kg Masse und ungefähr 98 Minuten Umlaufzeit bis zu GPS. Die Reise zum Mond behandelt Apollo 11, gestartet am 16. Juli 1969 und acht Tage später wieder im Meer gelandet. Die Einheit zur Raumstation erklärt, dass seit dem 2. November 2000 ununterbrochen Menschen an Bord leben. Eine Geschichte handelt von Yi So-yeon, einer Ingenieurin, die aus mehr als 36 000 Bewerbern ausgewählt wurde. Sie startete am 8. April 2008 mit einer Sojus von Baikonur und führte während ihrer 11 Tage im All 18 Experimente durch. Die letzte Einheit behandelt Sonden. Voyager 1, gestartet 1977, wird im November 2026 etwa 26 Milliarden km entfernt sein. Die Labore zeigen Erde und Mond ohne gemeinsamen Maßstab, den Himmel über Seoul am 18. Oktober 2026 und die Planeten, an denen Voyager 1 vorbeiflog.

Bevor du anfängst

Newtons Gesetze tragen den größten Teil dieses Kurses, daher macht ein erster Durchgang durch Kräfte und Bewegung die Raketengleichung und die Bahngeschwindigkeit leichter nachvollziehbar. Viele Quizfragen verlangen Antworten mit ein oder zwei Dezimalstellen und Wurzeln, halte also einen Taschenrechner bereit.

Wenn du fertig bist

Du kannst die Geschwindigkeitsänderung einer Rakete aus Ausströmgeschwindigkeit und Massenverhältnis berechnen, Bahngeschwindigkeit und Umlaufzeit mit v = √(GM ÷ r) bestimmen und die Höhe der geostationären Bahn finden. Du erklärst außerdem, warum ISS-Astronauten schweben, wie GPS aus vier Satelliten eine Position bestimmt und was ein Swing-by für eine Sonde wie Voyager bewirkt.

  1. 1Wie eine Rakete funktioniertDie erste Flüssigkeitsrakete flog zweieinhalb Sekunden lang und stieg etwa 12.5 m hoch.
  2. 2Umlaufbahnen: um die Erde fallenIn 400 km Höhe muss ein Satellit jede Sekunde etwa 7.7 km zurücklegen, um in der Umlaufbahn zu bleiben.
  3. 3Satelliten: von Sputnik bis GPSSputnik 1, der erste Satellit, hatte 58 cm Durchmesser, wog 83.6 kg und umkreiste die Erde in etwa 98 Minuten.
  4. 4Der Weg zum MondApollo 11 verließ die Erde am 16. Juli 1969. Acht Tage später, am 24. Juli, wasserte die Besatzung wieder.
  5. 5Die Internationale RaumstationSeit dem 2. November 2000 leben ununterbrochen Menschen auf der Raumstation.
  6. 6Raumsonden zu den Planeten und darüber hinausDie 1977 gestartete Voyager 1 wird im November 2026 einen Lichttag von der Erde entfernt sein, etwa 26 Milliarden km.

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Quellen zu diesem Kurs (17)
  • Town of Auburn MA, Robert Goddard (auburnma.gov/693/Robert-Goddard)
  • History.com This Day in History, 16 March 1926 (Tsiolkovsky 1903 treatise)
  • NASA "What Was the Saturn V?" (nasa.gov/learning-resources/for-kids-and-students/what-was-the-saturn-v-grades-5-8)
  • NASA Earth Fact Sheet (nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html, GM 0.39860 × 10⁶ km³/s², escape velocity 11.186 km/s, sidereal rotation 23.9345 h)
  • NASA History "The Dawn of the Space Age" (nasa.gov/history/dawn-of-the-space-age)
  • NASA "April 1961, First Human Entered Space" (nasa.gov/image-article/april-1961-first-human-entered-space)
  • GPS.gov Space Segment (gps.gov/space-segment)
  • KARI (kari.re.kr: KOMPSAT-1 1999, Chollian, Nuri launch dates, Danuri contents/193, 194, 196 and news release 2022-12-28)
  • Korea.kr policy news on the Nuri second launch, 21 June 2022 (korea.kr/news/policyNewsView.do?newsId=148902762)
  • Korea AeroSpace Administration (kasa.go.kr, founded 27 May 2024)
  • NASA International Space Station Facts and Figures (nasa.gov/international-space-station/space-station-facts-and-figures)
  • ISS National Lab on Zarya and Expedition 1 (issnationallab.org/iss360/celebrating-the-20th-anniversary-of-the-first-international-space-station-module)
  • Korea Herald and Korea.net on Yi So-yeon, 8 April 2008 (koreaherald.com/article/10711787, korea.net/NewsFocus/HonoraryReporters/view?articleId=264742)
  • NASA Apollo pages (nasa.gov/the-apollo-program, nasa.gov/history/apollo-11-mission-overview, nasa.gov/mission/artemis-ii)
  • NASA Voyager 1 (science.nasa.gov/mission/voyager/voyager-1) and "What is a light-day" (science.nasa.gov/mission/voyager/voyager-1/voyager-1-what-is-a-light-day)
  • NASA Stennis Lagniappe July 2015 on New Horizons at Pluto (nasa.gov/wp-content/uploads/2015/05/julylagniappe.pdf)
  • NASA SVS 5534 Parker Solar Probe (svs.gsfc.nasa.gov/5534).

Abgerufen: 2026-10-18