Versuche im häuslichen Labor lassen die Probleme erahnen, die die Erbauer eines Weltraumteleskops zu meistern haben. Auch die "Transportbeauftragten" eines solchen Teleskops stehen vor einer großen Aufgabe, was sich anhand von Überlegungen zur Raketengleichung nachvollziehen lässt. Zum Schluss gibt es noch einen Einblick in das, was die Nutzer des James-Webb-Weltraumteleskops so vorhaben.

Das Problem Weltraummüll – ein für viele scheinbar exotisches Problem – bietet viele Ansätze die Schüler im Unterricht erarbeiten, verstehen und nachvollziehen können. Bereits mit einfachen Überlegungen und Abschätzungen kann man die „Aufschlagswucht“ und die Folgen eines einschlagenden künstlichen Trümmerstücks beispielsweise auf einen intakten Raumflugkörper ermitteln. Aber auch Fragen wie: Wer haftet für entstehende Schäden? Wem „gehören“ eventuell herabfallende Trümmerteile? Welche Schutzmaßnahmen sind möglich, erforderlich und erfolgversprechend? finden das Interesse der Jugendlichen (und natürlich auch der Erwachsenen) und sollen hier diskutiert werden. Der Artikel soll anregen, das Problem Weltraummüll aus einer fächerübergreifenden Perspektive zu betrachten.

Theoretische Ergänzungen zum SuW-Beitrag (Spitzenförderung)

Neben den Sachinformationen für die Hand des Lehrers werden nachfolgend hauptsächlich Aufgaben zum Ionenantrieb inklusive der Lösungen besprochen – und zwar aus guten Gründen: Während nämlich die spezielle Technik der Triebwerke recht kompliziert ist, stellt ihr Wirkprinzip einen sehr interessanten Spezialfall für die Verknüpfung der Themengebiete Mechanik (Weg-Zeit-Gesetz, Geschwindigkeits- Zeit-Gesetz, Impulserhaltung, Raketengrundgleichung) und Elektrostatik (elektrisches Feld, Teilchen in elektrischen Feldern, Ladungstrennung, elektrische Energie) dar.

Felder als Speicherort und Vermittler von Energie sind Schulstoff, die Beschleunigung von Elektronen im elektrischen Feld wird in der gymnasialen Oberstufe berechnet, ebenso wie die Beschleunigung von schweren Körpern im Gravitationsfeld der Erde. Für Letzteres stellt das gravitative Schwungholen einer Raumsonde beim Vorbeiflug an einem Planeten eine eindrucksvolle Anwendung dar.