DroPS 2018 – Schülerexperimente für den Fallturm

Veröffentlicht von am 15. Juni 2018 in Allgemein

Seit Anfang des Jahres haben wir wieder Schülerteams begleitet, die bei uns im Hackerspace Schwerelosigkeitsexperimente für den Fallturm gebaut haben. Die Experimente sind nun am letzten Mittwoch im Fallturm durchgeführt worden.

Beim „Drop Tower Project for School Students“, kurz DroPS können alle Schulen aus Bremen und umzu Experimentideen für den Fallturm einreichen. Die Experimentideen werden von einer Jury aus ZARM, DLR_SchoolLab und uns geprüft und bewertet. Die drei besten Experimentideen werden dann mit uns aufgebaut, im DLR_SchoolLab getestet und im Fallturm durchgeführt.
Die Schülerteams kamen in diesem Jahr aus den Schulen „Integrierte Gesamtschule OHZ“, „Gymnasium Vegesack“ und der „International School of Bremen“.

Alle Experimente werden in einer Fallkapsel eingebaut.

Der Versuch der „Integrierten Gesamtschule OHZ“ untersuchte das Fließverhalten von sogenannten „selbstentleerenden Flüssigkeiten“. Beim verwendeten Polyoxyethylen handelt es sich um eine Flüssigkeit mit langen Molekülketten. Es sollte untersucht werden, ob oder wie der selbstentleerende Prozess bei Schwerelosigkeit fortgesetzt wird.

Der Versuch des „Gymnasium Vegesack“ nahm das Verhalten von Luft- und Wasserwirbeln in Schwerelosigkeit unter die Lupe. Der Wasserwirbel wurde mit einem Rührfisch erzeugt. Die Luftwirbel, die ein Stempel in einem Zylinder erzeugte, wurden mit einem Vernebler sichtbar gemacht.

Die „International School of Bremen“ hat das Verhalten eines Kreisels untersucht. Hier sollte beobachtet werden, wie sich Frequenz der Präzession bei Eintritt der Schwerelosigkeit verhält. Besonders aufwendig war der Aufbau, da der Kreisel während des gesamten Versuchs mit der gleichen Geschwindigkeit angetrieben werden sollte, jedoch noch präzedieren können musste.

Dieses Jahr haben wir bei zwei Experimenten erstmalig den „Calliope Mini“ statt „Lego Mindstorms“ verwendet. Das hat unter anderem die Ansteuerung von Brushless- und Schrittmotoren vereinfacht. Wir hätten natürlich auch Arduinos oder NodeMCUs verwendet, für Programmierkurse fehlt bei DroPS aber leider die Zeit. Da es auch eher um die Experimente und deren mechanischen Aufbau geht, ist die grafische Programmierung der „Calliope Mini“ sehr hilfreich.

Die Fallkapsel wird in den 110m hohen Turm gezogen, im Turm wird ein Vakuum erzeugt. Die Falldauer beträgt 4,7s.

Während der Wettbewerbs entwickelte ein Schüler auf Basis des ESP8266 auch eine Steuerung, mit der die Experimente auch bei den Test im Droptower des DLR gestartet werden konnten. Diese Fernsteuerung soll nun in die Kapseln beim DLR integriert werden und tragen somit dazu bei, dass künftige DroPS-Experimente leichter getestet werden können.

Das DroPS-Projekt fließt bei einigen Schülerinnen und Schülern auch in das Abitur ein, andere verwenden die Ergebnisse für „Jugend Forscht“.
Bei DroPS hatten wir nicht nur die Gelegenheit, Jugendlichen den Selbstbau und die Benutzung verschiedener Werkzeuge näher zu bringen, sondern konnten durch die Experimente selbst auch noch einiges lernen.

Die DroPS-Teams 2018

Wir hatten eine tolle Zeit und freuen uns, dass wieder alles so gut funktioniert hat – sowohl die Zusammenarbeit mit den Schülerinnen und Schülern, wie auch mit dem ZARM und dem DLR.

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