Projektarbeiten 2014

von Bernd Koch

Nachweis des Exoplaneten HAT-P-22b

Pascal Gimmler und Jan Rutenkolk

Ein Exoplanet oder auch extrasolarer Planet ist ein Planet um eine fremde Sonne. Ein nachweis der Existenz gelingt mittels verschiedener Methoden. In dieser Projektarbeit wurde der Exoplanet HAT-P-22b mit Hilfe der Transitmethode nachgewiesen. Bei der Transitmethode verfolgt man den Vorübergang des Planeten vor seinem Mutterstern, dessen Licht er dabei (wenn auch minimal) messbar abschwächt. Daraus lässt sich der Planetenradius und sein Abstand vom Mutterstern bestimmen.

Astrofotografie am Beispiel der Messier-Objekte

Jonathan Schill und Jannik Hensel

In ihrer Projektarbeit haben sich Jonathan und Jannik vor allem mit den Objekten aus dem Messier-Katalog beschäftigt, weil er eine relativ überschaubare Menge der bekanntesten und schönsten Deep-Sky-Objekte beinhaltet. Im Buch „Praxishandbuch Deep Sky Beobachtungen von Sternen, Nebeln und Galaxien“ wird der Katalog auf Seite 101 auch als „Einstiegsdroge“ für Anfänger beschrieben. Der Katalog bietet verschiedene Objektklassen in den verschiedensten Formen, Farben und Konstellationen. Das stellt verschiedenste Anforderungen an das Equipment. Des Weiteren wurden verschiedene Teleskope beim selben Objekten zu verwendet, so dass die Aufnahmen und auch die Arbeit
bzw. der Aufwand während des Aufnehmens verglichen werden und am Ende die Vor- und Nachteile der verschiedenen Teleskope herausgestellt werden konnte.

Marsspektroskopie

Bastian Sudhoff

Bastian schreibt in seiner Einleitung: „Als ich gehört habe, dass man etwas über Astronomie lernen kann, war mein Interesse geweckt. Zudem eilt der gute Ruf diesem Kurs voraus. Ich wusste zu Beginn nicht, was ich alles machen konnte und als ich wusste, was wir alles machen konnten, wusste ich mich nicht zu entscheiden, da es so viele spannende Themen gibt. Ich habe lange überlegt, doch als ich auf einen Artikel gestoßen bin, welcher über die Mars One Mission schrieb, entdeckte ich mein Interesse für den Mars. Dieser Planet ist der Erde am nächsten, doch trotzdem wusste ich fast nichts über ihn. Sind die Planten, Erde und Mars, sich ähnlich? Wenn sie es wirklich sind, wäre dann nicht auch Leben auf dem Mars möglich? Oder könnte man menschliches Leben auf dem Mars ermöglichen? Was müsste man dafür machen? Um diese Fragen zu beantworten habe ich den Wochenkurs-Spektroskopie bei Michael Winkhaus, Bernd Koch und Ernst Pollmann am Carl-Fuhlrott-Gymnasium besucht, um das nötige Handwerkszeug an die Hand zu bekommen. Der anstrengende aber auch unglaublich informative Ferienkurs hat mir sehr viel Spaß gemacht. Ich war erstaunt, wie viel man nur über Licht lernen kann und dass immer noch so viel Fragen zum Thema Licht offen sind. Mit diesem Wissen konnte ich nun anfangen, nach Antworten auf meine Fragen zu suchen.“

Niels Wörheide und Karlo Wentzel

Umbau der Meteorkamera für den digitalen Gebrauch

Niels Wörheide und Karlo Wentzel

Als Meteor oder Sternschnuppe bezeichnet man die Lichterscheinung, die beim Verglühen eines Meteoroiden in der Erdatmosphäre entsteht. Die Luftmolekühle um den Körper (Durchmesser 1 bis 10 Millimeter) werden durch die enorme Reibung ionisiert und dadurch zum Leuchten angeregt. Objekte größer als 10 Millimeter zeigen sich als sog. Boliden oder auch Feuerkugeln und scheinen heller als -4 Größenklassen, die scheinbare Helligkeit des hellsten Planeten Venus. So lassen sich ihre Spuren problemlos mit der Meteorkamera fotografieren und verfolgen. Sophia Haude konstruierte im Rahmen einer Physik-Facharbeit eine unsere Meteorkamera, die im Mai 2009 auf dem Dach der Schule installiert wurde. Diese war mit analoger Technik ausgerüstet und in der Lage, nächtliche Fotografien des Himmels zu liefern. Unsere Aufgabe bestand darin, die Umstellung auf die digitale Fotografie vorzunehmen.

Die Klassifikation von Sternspektren im Zusammenhang mit dem Hertzsprung-Russell-Diagramm

Isabell Hübner und Saskia Deer

Die beiden Autorinnen schreiben: „Diese Facharbeit wurde im Rahmen von Beobachtungsnächten, dem Projektkurs Astronomie und dem Sternspektroskopie-Herbstkurs 2013 und er Betreuung durch Herrn
Koch absolviert. Sie gibt einen Einblick in die Welt der Astronomie und vor allem der
Sternspektroskopie, anhand des Beispiels des Sterns Wega wurde dies erläutert und
erklärt. Diese Verschriftlichung enthält einen Erklärungsansatz zu der Harvard-Klassifikation und dem Hertzsprung-Russell-Diagramm, bis ins Detail des Aufbaus des Teleskop und der Sternwarte des Carl-Fuhlrott-Gymnasiums reicht. In den einzelnen Arbeitsschritten wurden die Bearbeitungs- und Aufbereitungsschritte eines Spektrums, in diesem Fall das des Sterns Wega, dokumentiert und ausführlich beschrieben. Zusammenfassend soll diese Facharbeit also einen Überblick über die Klassifikation von
Sternen und ihrer Bedeutung geben.“

Aufnahme und Bildbearbeitung des Orionnebels

Philip Steffen und Niklas Schleiser

Philip und Niklas schreiben in ihrer Einleitung: „Da wir mit besonderer Begeisterung und großem Interesse spezielle und faszinierende Dinge aus dem Weltraum verfolgen, haben wir uns überlegt, unsere Arbeit über einen Nebel zu schreiben. Auf Grund der Bekanntheit und eines geniales Bildes des Orionnebels auf der Sternwarte haben wir uns recht schnell dazu entschieden, uns auf den Orionnebel zu spezialisieren. Ebenfalls ist nicht zu vernachlässigen, dass der Orionnebel der hellste Nebel am Himmel, und somit am besten zu fotografieren ist. Gerade die wundervollen Farben und Schleier des Orionnebels haben uns interessiert und verblüfft und in uns die Frage aufkommen lassen, wie ein solcher Nebel entsteht.

Der Jupiter

Salvatore Infurna und Luca Debisses

Lucas und Savatore schreiben in ihrer Einleitung: „Aufgrund unseres Interesses für die Astronomie und der interessanten Vorstellung des Projektkurses Astronomie durch Herrn Michael Winkhaus auf der Stufenversammlung im Juli 2013 haben wir uns dazu entschlossen, diesen Kurs zu belegen und unser Wissen in Bezug auf die Astronomie zu erweitern. In diesem Kurs werden Phänomene näher erklärt und man setzt sich eindeutig viel intensiver mit der Materie und der Beobachtung der Sterne und Planeten auseinander, auch auf mathematischer Ebene. Ein weiterer Faktor, welcher uns dazu gebracht hat, waren die Möglichkeiten, welche gerade unsere Schule in diesem Bereich bietet, da eine Sternwarte auf dem Dach mit ausreichend astronomischen Werkzeug vorhanden ist. Dies gibt uns Schülern möglichst vielfältige Möglichkeiten der Auseinandersetzung mit der Astronomie unter der Betreuung von Herrn Bernd Koch und Herrn Michael Winkhaus. Bei diesem Lehrgang haben wir uns u.a. mit dem Planeten Jupiter auseinandergesetzt und ihn als Thema für unsere Facharbeit ausgewählt. Hierbei legten wir den Schwerpunkt auf die Spektroskopie, einem Videostacking zur Erhaltung eines hochauflösenden Fotos des Jupiters und der Wirkung der Gravitation des Jupiters im Sonnensystem in Eigenarbeit. Hierauf werden wir in der folgenden Arbeit näher eingehen und die Vorgänge, Arbeitsschritte näher beschreiben und erläutern.“

Faszination Sternbilder

Jonathan Fuhl

Jonathan schreibt zur Begründung seiner Themenwahl: „Ich habe das Thema Sternbilder für meine Projektarbeit gewählt, da dies für den nicht-Astronomen den einfachsten Zugang zur Astronomie darstellt. Jeder kann in einer klaren Nacht in den Himmel schauen und die Sternbilder sehen. Jedoch braucht man Instrumente und Fachkenntnis, um tiefer in den Weltraum zu schauen und z.B. Planeten oder ferne Galaxien zu erkennen. Und gerade diese Offenheit, dieser erste, kostenlose Zugang zur Astronomie, weckt doch erst das Interesse, die Begeisterung für die Astronomie. Kein Astronom fängt mit dem Vorsatz an, Sterne zu spektroskopieren. Der Nachthimmel, den wir mit bloßem Auge sehen, ist jedes Astronomen (oder Astrologen) Anfang. In einer klaren Nacht auf einem Feld zu stehen und den großen Wagen oder die Milchstraße zu beobachten, dabei werden Interessen geweckt. Und genau dieses Interesse wollte ich mit meiner Arbeit aufgreifen, dem Leser als Einsteiger-Astronom unter die Arme greifen oder selbst erfahrenen Astronomen noch Neues über die Sterne offenbaren.“ — Besser kann man das nicht ausdrücken….

Der Mond

Alexander Soja und Michael Kaufmann

Alexander und Michael schreiben: „Aufgrund unseres Interesses an Fotografie und ihren künstlerischen Zügen sowie unserer Begeisterung für verschiedene Wissenschaften – wie zum Beispiel der Astrophysik – stellte der Projektkurs Astronomie unter Leitung von Herrn Bernd Koch für uns in erster Linie natürlich ein große Chance dar, einerseits fotografische, für uns sonst niemals realisierbare Projekte zu entwickeln und diese schlussendlich auch in professionellen Dimensionen zu verwirklichen. Andererseits erkannten wir aber auch die Möglichkeit, eben diese fotografischen Ergebnisse mit wissenschaftlichem Wissen zu erweitern und somit auch unseren Teil zur Astrophysik beziehungsweise zur Dokumentation einzelner Planeten und dem All an sich beizutragen. Hierbei war sofort der Mond von großem Interesse, da wir unbedingt mehr von dem natürlichen Satelliten, der täglich um die Erde kreist, in Erfahrung bringen wollen, gerade weil uns sein Erscheinungsbild und seine Schönheit so gut bekannt ist und er auch sonst unter vielen Fotografen als sehr beliebtes Motiv fungiert.“

Einfluss der Mondoberfläche auf das Spektrum der Sonne

Jonas Endres und Leon Hoeborn

Leon und Jonas schreiben: „Wir haben uns daher vorgenommen, in dieser Projektarbeit auf die Sonnen- und Mondspektren einzugehen. Dabei soll insbesondere der Einfluss der Mondoberfläche auf die Spektren des Sonnenlichtes erfasst und dargestellt werden. Vereinfacht dargestellt muss zum einen das Spektrum der Sonne aufgenommen werden und zum anderen das Spektrum des vom Mond reflektierten Lichtes. Ein Vergleich der beiden Spektren liefert die Veränderungen des Sonnenspektrums durch die Eigenschaften der Mondoberfläche. Um Veränderungen auf dem Mond und der Sonne sowie Wechselwirkungen erfassen und darstellen zu können, benötigt man Aufnahmen von Spektren, Fotos und Videos. Wir werden unsere selbst aufgenommen und ausgewerteten Spektren zu Grunde legen, um die spezifischen Eigenschaften und die Unterschiede festzustellen. Durch die Fotos und Videos werden sowohl Orte als auch Ereignisse wie z. B. Sonneneruptionen dokumentiert als auch Animationen der Ereignisse erstellt. Weiterhin werden wir mit Hilfe der Spektren Portfolios der Sonne und des Mondes erstellen, wobei wir auch durch die ausgewerteten Spektren die einzelnen Stoffe und Temperaturen des Mondes und der Sonne bestimmen. Durch die hervorragende Ausstattung unseres Gymnasiums im Bereich der Astronomie sind wir so in der Lage, eine Projektarbeit zu erstellen, die ein besonders interessantes Thema beinhaltet und unseren Kenntnisstand deutlich erweitert.“