Schüler-Team der Horn-Leher International School probt im kleinen Space Tower für ein Experiment im Fallturm

Forschen in der Schwerelosigkeit

Horn-Lehe. „Fünf, vier, drei, zwei, eins – Absturz!“ Schüler und Wissenschaftler zählen den Countdown bis zum Start des ersten, lang herbeigesehnten „drops“ herbei. Die Aktion gehört zum Drop Tower Project for School Students, kurz Drops.
10.04.2017, 00:00
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Von Gerald Weßel
Forschen in der Schwerelosigkeit

Das Team der Horn-Leher International School of Bremen (von links): Mark Dmytriyer, Tim Seidel, Jan Dittrich und Arnaud Iwens. Sie interessieren sich für Konvektionsströme aus kaltem und warmem Wasser. Ihre Forschungsfrage: Wie verhalten sich diese in der Schwerelosigkeit?

PETRA STUBBE

Horn-Lehe. „Fünf, vier, drei, zwei, eins – Absturz!“ Schüler und Wissenschaftler zählen den Countdown bis zum Start des ersten, lang herbeigesehnten „drops“ herbei. Die Aktion gehört zum Drop Tower Project for School Students, kurz Drops. Auf Deutsch: Fallturm-Projekt für Schüler.

Hauptakteure des Projektes sind drei Schülerteams, eines vom Gymnasium Vegesack, eines von der International School of Bremen (ISB) und das Dritte von der integrierten Gesamtschule aus Osterholz-Scharmbeck (IGS-OHZ). Es hatten sich zahlreiche weitere Teams beworben, ehe im Dezember die Endauswahl getroffen wurde. Kriterien hierfür waren zum Einen Umsetzbarkeit sowie die Originalität der Ideen, erläutert Dirk Stiefs, Leiter des DLR School Lab Bremen. Dahinter verbirgt sich Nachwuchswissenschaft auf höchstem Niveau beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Durch eine Kooperation zwischen DLR und dem Zentrum für angewandte Raumfahrttechnologien und Mikrogravitation (Zarm) der Universität Bremen wird dieses Jahr zum vierten Mal in Folge das Wissenschaftsprojekt ausgerichtet. 2014 wurde Drops durch das Zarm ins Leben gerufen, seit 2015 wird das Programm in Kooperation mit dem DLR School Lab durchgeführt, und dieses Jahr ist erstmals auch der Verein Hackerspace Bremen dabei, der die Schüler in seinen Räumlichkeiten und zu Hause tatkräftig beim Bau der Experimente unterstützt.

Die Anspannung der Schüler ist geradezu greifbar, ist es doch der erste von drei Praxistests, die im Mini-Fallturm des DLR School Lab nahe der Universität Bremen absolviert werden mussten. Am 12. Juni kommt es zum Finale, bei dem alle einsatzbereiten Experimentalaufbauten im großen Bremer Fallturm 4,7 Sekunden Schwerelosigkeit erfahren. Im kleinen Fallturm des DLR, dem Space Tower, sind es bis dahin nur gut eine Sekunde an Befreiung von der Gravitation, die ein Kreisel oder Mischungen verschiedener Flüssigkeiten wie Öl oder Liköre sowie ein Gemisch aus kaltem und warmem Wasser erfahren.

Das Team des Gymnasiums Vegesack möchte herausfinden, was mit unpolaren und polaren Flüssigkeiten unter Schwerelosigkeit passiert. Die Grundidee sei ihnen beim Gedanken an eine Weltraumbar gekommen, erzählen sie.

Die jungen Menschen von der IGS-OHZ, darunter auch die einzige Frau unter den Teilnehmern, beobachten einen Kreisel und sein Verhalten, wenn er losgelöst von „oben und unten“ kurz vor Einsetzen der Schwerelosigkeit durch einen Impuls ins Taumeln gebracht wird.

Das Team der ISB arbeitet ebenfalls mit Flüssigkeiten, indes mit einem anderen Ziel: Mischt man kaltes und warmes Wasser, entstehen Konvektionsströme, die zum Beispiel bei gängigen Heizungen üblich sind. Doch was passiert mit ihnen abseits des uns so vertrauten Schwerkraftfeldes?

Genau hierum drehe es sich: Die Schwerelosigkeit sei eine unalltägliche Gegebenheit, und da versage die menschliche Intuition, erklärt Ertan Göklü von der Nachwuchsförderung des Zarm und Leiter von Drops, die spezielle Herausforderung. Denn unser Gehirn sei über eine sehr lange Zeit innerhalb eines Gravitationsfeldes geschult worden, setzt er hinzu und erläutert, dass bei Wegfall der Gravitation deshalb viel Unerwartetes passiere. Es sei ein „Raum für Ungewissheit“. Aber „Unerwartetes bringt oft neue Erkenntnisse“, stellt er aus Erfahrung fest. Ertan Göklü und Dirk Stiefs fällt dazu ein Zitat vom Astrophysiker Harald Lesch, dem sie sofort lachend zustimmen: „Wir irren uns empor“. Es solle ein Lerneffekt bei den Schülern eintreten, sodass sie nicht nur die Ergebnisse beschreiben, sondern sie auch interpretieren, erhoffen sich die beiden.

Darüber hinaus gehe es aber vor allem um handfeste Erfahrungen in der wissenschaftlichen Projektarbeit und Zeitplanung: „Das wichtigste Ziel der Initiative ist es, den Schülerinnen und Schülern die Durchführung eines eigenen Forschungsprojektes zu ermöglichen, ihnen damit einen Einblick in das wissenschaftliche Berufsleben zu geben und darüber hinaus ihr Engagement mit der Anerkennung als Projektarbeit in der Oberstufe zu belohnen“, erläutert Dirk Stiefs.

Dabei werden die Schüler im Laufe der kommenden Tage weiter unterstützt, von ihren Lehrern und vom Hackerspace Bremen sowie vom DLR School Lab. Sein Experiment im großen Fallturm durchzuführen, darf nur, wer im Laufe der Tests zeigt, dass sein Experimentalaufbau auch funktioniere. Auch insofern müssen sich die Schüler echten wissenschaftlichen Standards und Abläufen stellen. Dies sei ein Teil der Erfahrung, um die Abläufe und auch die Deadlines in der Forschung kennenzulernen, denen sich ein Wissenschaftler regelmäßig gegenübersieht, bekräftigen Dirk Stiefs und Ertan Göklü.

Nichtsdestotrotz waren alle Teams nach dem ersten Abwurf ihrer selbst erdachten Experimente frohen Mutes, die noch auftretenden Probleme ausräumen zu können, um im Juni im großen Bremer Fallturm ihre wissenschaftlichen Erfolge feiern zu können.

„Unerwartetes bringt oft neue Erkenntnisse.“ Projektbetreuer Ertan Göklü
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