GPS und Galileo - Satellitenortung am Karo

Am 6. und 8. Mai fand heuer das 5. Modul des Begabtenförderungsprogramms KaroPLUS unter dem Titel „GPS und Galileo – Satellitenortung am Karo“ statt. Zu Beginn gab es einen Exkurs in die Geschichte der Entwicklung von Satellitensystemen. Neben dem amerikanischen GPS (Global Positioning System) und dem russischen GLONASS (Global Navigation Satellite System) wurde insbesondere auf das europäische Satellitensystem Galileo eingegangen. Im Unterschied zu den seit den 1980ern aufgebauten Systemen GPS und GLONASS, welche zu Beginn rein militärische Ziele verfolgten, ist das Galileo-Satellitensystem für eine zivile Nutzung bestimmt. Seitdem 2003 die ESA (European Space Agency) die Gelder für dieses Projekt freigegeben hat, ist das System im Aufbau und größtenteils bereits im Einsatz.

 

Um jedoch zunächst die Grundlagen der Satellitenortung zu verstehen, gingen die Schüler zusammen mit Herrn Weise in den Schulhof und stellten eine Ortung nach. Basierend auf Konzepten des Szenischen Lernens übernahmen sie die Rolle eines Signals, welches sich kugelförmig im Raum ausbreitet. Hierzu stellten sich immer mindestens zwei Schüler zusammen, wobei der eine fest an einem Ort stehen blieb und der andere sich mit konstanter Geschwindigkeit geradlinig von ihm wegbewegte. Nach einer vorgegebenen Zeit musste der Schüler stehen bleiben und mit Hilfe von Seil und Kreide einen Kreis um seinen Mittelpunkt (den stehengebliebenen Schüler) ziehen. Anhand der entstandenen Zeichnungen auf dem Schulhof diskutierten die Schüler, wie viele Satelliten für eine eindeutige Ortung nötig sind und wovon die Genauigkeit der Positionsbestimmung abhängt.

Aufbauend auf diesen Grunderfahrungen wurde das Wissen auf elektromagnetische Wellen – also die Funksignale – übertragen. Beispielrechnungen verdeutlichten den Schülern, wie präzise die Technik von Satelliten arbeiten muss. So ermittelten sie unter anderem, dass eine Zeitabweichung von einer Millionstel Sekunde bereits zu einem Ortungsfehler von 300 Metern führt.

Höhepunkt der Veranstaltung war dann, dass die Schüler selbst eine Ortung mit speziell für den Klassenraum entwickelten Satelliten durchführen konnten. Nach einer kurzen Einweisung in die Bedienung der Satelliten experimentierten die Schüler selbstständig und stellten unterschiedlichste Situationen im Raum nach.

B. Weise

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