MoonBounce - Die Technik

MoonBounce - Eine Reise zum Mond und zurück

Aus der Kategorie Physikalisches | Geschrieben von: Jessica Koch (Max-Planck-Institut für Radioastronomie), 2023

Nach einer Idee des Direktors Michael Kramer des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn.

Als das Thema für das Wissenschaftsjahr 2023 – Unser Universum bekannt gegeben wurde und es an der Zeit war, Projektanträge einzureichen, hatte Michael Kramer – einer der Direktoren des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn – die Idee, gemeinsam mit Schülern und Schülerinnen Nachrichten zum Mond zu schicken. Und als wäre das nicht schon aufregend genug, sollten diese Signale dann auch noch vom 100-Meter-Radioteleskop in Effelsberg „aufgefangen“ werden. Nicht nur im MPIfR kam diese Idee gut an, auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) konnten wir mit unserem Antrag überzeugen und erhielten die erhoffte Förderung.

Die Idee: Wir senden mit einer selbstgebauten Antenne gemeinsam mit Schülerinnen und Schülern Botschaften zum Mond. Von der Mondoberfläche reflektiert, werden die Signale auf der Erde vom Radioteleskop in Effelsberg empfangen und schließlich über das Internet zurück zum Sendeort geschickt.

Um dieses Projekt umzusetzen, brauchen wir nicht nur das technische Equipment, sondern auch das entsprechende Know-how und ein großes Team von unterschiedlichsten Experten und Expertinnen. Unter der Leitung von Michael Kramer sind an dem Projekt vom MPIfR Mitarbeitende beteiligt, die sich um die Entwicklung und den Bau der Sendeanlage sowie die Programmierung der Software kümmern. Außerdem stehen sie während der MoonBounce Events jederzeit als Supportteam zur Verfügung. Weitere Mitarbeitende kümmern sich am MPIfR um die Organisation der Events sowie die Öffentlichkeitsarbeit. Weiterhin gehören zu unserem Team Mitarbeitende der Didaktik der Physik von der Universität Siegen, die unter der Leitung von Oliver Schwarz und Simon Kraus für den didaktischen Teil des Projektes verantwortlich sind und Unterrichtsmaterialien erstellen. Und zu guter Letzt, aber deshalb nicht weniger wichtig, gehören Funkamateure zu unserem Team, durch die wir überhaut erst dazu berechtigt sind, zu senden.

Für die Schulen, die sich erfolgreich bei uns beworben haben, hat Effelsberg an unterschiedlichen Tagen Zeit zum MoonBouncen reserviert. In dieser Zeit wird auch das 100-Meter-Radioteleskop Richtung Mond ausgerichtet. Die Wissenschaft macht dann mal eine Pause.

Bereits beim Aufbau und Ausrichten der Antenne auf dem Schulgelände dürfen die Schüler und Schülerinnen mit anpacken. Anschließend eröffnet das Team aus Siegen die Veranstaltung mit einem Vortrag, in dem die Teilnehmenden unter anderem einen ersten Einblick in die Themen „Mond“, „Radioastronomie“ und „Dopplereffekt“ erhalten. Diese Themen werden anschließend in Kleingruppen an unterschiedlichen Experimentierstationen vertieft. Zu den Stationen, die diese Gruppen im Rotationsverfahren durchlaufen, gehört auch unsere Sendeantenne.

An der Antenne wartet bereits einer unserer Funkamateure auf die Gruppe, der viele interessante Informationen zur verwendeten Technik im Speziellen sowie zum Funken im Allgemeinen und ab und zu auch ein paar persönliche Geschichten im Gepäck hat. Gemeinsam richten die Schüler und Schülerinnen die Antenne zum Mond aus, stoppen die Zeit, die ein Signal für den Weg von der Schule über den Mond nach Effelsberg und zurück zur Schule braucht und senden schließlich ihre vorab selbst kreierte Nachricht los. Den Text geben sie über die Laptoptastatur in das hierfür entwickelte Programm ein, das die Nachricht in Morsecode umwandelt. Die Wiederankunft des Signals an der Schule können die Teilnehmenden dank eines sogenannten Wasserfalldiagramms z.B. auf ihren eigenen Mobilgeräten verfolgen.

Nach der Gruppenarbeit versammeln sich die Schüler und Schülerinnen zur Abschlussbesprechung mit dem Team aus Siegen erneut im Plenum, um unter anderem gemeinsam die Strahlungsleistung zu bestimmen, die bei unserem MoonBounce Vorgang in Effelsberg ankommt.

Insgesamt sind wir im Wissenschaftsjahr 2023 – Unser Universum mit MoonBounce an 16 Schulen, bei einer Lehrerfortbildung in Jena, bei Universe on Tour in Bonn und am Tag der offenen Tür der Volkssternwarte Bonn zu Gast. Auch in den kommenden Jahren soll das Experiment zum Einsatz kommen. Interessenten können sich an das Projektteam wenden.

Weitere Informationen, Berichte von unseren MoonBounce Events, Unterrichtsmaterialien sowie Kontaktdaten gibt es auf den Projektwebseiten: https://www.moonbounce.tel