Am 14. Februar 1990 gelang der Raumsonde VOYAGER 1 eine ganz

besondere Aufnahme. Aus einer Entfernung von 6 Milliarden

Kilometern gelang ihr eine Aufnahme

unseres Heimatplaneten - der Erde.

Obwohl die Aufnahme verrauscht und

verpixelt ist, gilt das Bild aus eines der

zehn bedeutendsten wissenschaftlichen

Aufnahmen der Menschheit. Denn es zeigt eine einsame Erde in

einem gewaltigen Kosmos. Das Bild regt uns an, über unsere Stellung

im Universum und über unsere Verantwortung gegenüber dem

blauen Planeten nachzudenken. Der Bildungsplan des Landes Baden-

Württemberg fordert von uns Lehrerinnen und Lehrern aller Schulen,

Neben diesen Leitperspektiven ist die astronomische Betrachtung

unseres Heimatplaneten ausdrücklicher und verbindlicher

Bildungsinhalt zahlreicher Fächer. Eine besondere Verantwortung

kommt dabei bereits heute und in Zukunft dem Geographieunterricht

zu.

Mit schulischen Modellen und Medien stoßen wir im Alltag dabei

schnell an Grenzen. Deshalb möchten wir als gemeinnütziger Verein

helfen, diese Lerninhalte durch die Möglichkeiten eines Planetariums

zu unterstützen. Unterricht und Planetarium sind im Zusammenspiel

hervorragend geeignet, die genannten Lerninhalte und Kompetenzen

bei den Schülerinnen und Schülern aufzubauen und zu erreichen.

Passende Lernmaterialien zu den genannten Kompetenzen des

Bildungsplans sind sicherlich in der entsprechenden Schulbüchern

und Begleitmaterialien zu finden. Wer dies handlungsorientiert mit

Experimenten und Modellen erarbeiten möchte, dem empfehlen wir

zusätzlich folgendes Material:

Ein Tipp an dieser Stelle

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt

(DLR) hat gemeinsam mit Klett MINT und dem

Schülerforschungszentrum Bad Saulgau

schülernahes Material erarbeitet. In den

Themenheften "Erde und Mond" sowie "Unser

Sonnensystem" stehen vor allem Experimente

im Vordergrund. Das Material steht auf der

Internetseite der DLR kostenlos zum Download

bereit.

Info: Im Jahr 2016 konnte die Volkssternwarte Laupheim e.V. gemeinsam mit

dem Schülerforschungszentrum Bad Saulgau didaktische und methodische

Lehrerfortbildungen zum Thema "Astronomie in der Schule" anbieten. Bitte

schreiben Sie uns an, falls Sie hierzu Interesse haben...

Hinweise zum Unterrichtsmaterial

Welche Lernziele werden angestrebt?

Mit dem beiliegenden Unterrichtsmaterial und unserer Show

möchten wir Ziele verfolgen, die einerseits zu den Gedanken des

Bildungsplans passen, andererseits aber in ihrer Bedeutung darüber

hinausgehen. Diese können wie folgt formuliert werden:

Unserer Meinung liegen diese Inhalte quer über den genannten

Kompetenzen des Bildungsplans und können deshalb in jeder

Klassenstufe im Sekundarbereich eingesetzt werden.

Der erste Teil des Materials orientiert sich dabei inhaltlich an

fachlichen Lernzielen. Die Schülerinnen und Schüler lernen dabei,

wodurch das Leben auf der Erde ermöglicht wird. Passend zur

Planetariumsshow "Der blaue Planet" werden dabei folgende

Faktoren erarbeitet:

Die Erde befindet sich im idealen Abstand zur Sonne, sodass

moderate Temperaturen und Wasser in flüssiger Form möglich

sind!

Die Schwerkraft der Erde reicht aus, um eine Atmosphäre

langfristig zu halten!

Der innere Kern der Erde ist noch immer flüssig, sodass ein

Magnetfeld entstehen kann. Dieses schützt das Leben auf der Erde

vor der gefährlichen Teilchenstrahlung der Sonne!

Die Schülerinnen und Schüler können Faktoren benennen, die unsere Erde zu

einem ganz besonderen Ort (des Lebens) machen. Sie werden sich dabei ihrer

Verantwortung für den blauen Planeten bewusst!

Die Rotationsdauer der Erde ist ideal. Wäre sie schneller,

herrschten starke Stürme in unserer Atmosphäre. Wäre sie

langsamer, so gäbe es zwischen Tag und Nacht enorme

Temperaturunterschiede!

Die Schwerkraft des Mondes stabilisiert die Erdachse, sodass über

Jahrmillionen relativ stabile klimatische Bedingungen herrschen.

Die Ozonschicht der Erde filtert die gefährliche ultraviolette

Strahlung (UV-Strahlung) der Sonne!

Diese Inhalte eignen sich die Schülerinnen und Schüler an durch

einen Sachtext, in welchem die Erde mit dem Mars verglichen wird.

Als Ergebnis erstellen sie dann eine Mindmap, welche die genannten

Punkte übersichtlich darstellt. Die Aufgabenstellung orientiert sich

dabei am Prinzip des Kooperativen Lernens nach NORM GREEN. Dabei

werden zunächst Leistungen in Einzelarbeit von den Lernenden

erwartet. Jedoch haben die Schülerinnen und Schüler die

Möglichkeit, ihre Ergebnisse mit einem Lernpartner zu besprechen

und zu ergänzen.

Eine gemeinsame Besprechung findet erst am Ende statt, nachdem

sich jeder Schüler in Einzelarbeit

Gedanken gemacht und

schriftliche Ergebnisse erstellt

hat sowie die Möglichkeit hatte,

diese mit Mitschülern zu

besprechen.

So könnte eine Doppelstunde wie folgt aufgebaut sein:

Dauer Phase Inhalt

10 Min. Einstieg und

Transparenz,

Aktivierung von

Vorwissen

Transparenz: Besuch des Planetariums soll vorbereitet

oder nachbearbeitet werden.

Hinführung: Vergleich von Bildern: Oberfläche von

Erde und Mars. Welche Unterschiede fallen auf?

Woran liegt dies?

50 Min. Erarbeitung (Think /

Pair)

Einzel- und

Partnerarbeit

Lesen und Bearbeiten des Sachtextes, Erstellung der

Mindmap (siehe Material)

15 Min. Besprechung Teil I

(Square)

Gruppenarbeit

Die Schülerinnen und Schüler legen nun ihre

Unterlagen vollständig beiseite. Mithilfe

bereitgestellter bunter Karten oder Blätter erarbeiten

sie eine Struktur auf einem Gruppentisch. Diese soll

erneut zeigen, weshalb die Erde ein besonderer Ort

ist. Dabei kontrollieren die S., ob sie dies ohne

Unterlagen wissen. Nach 10 Minuten kann ein "Gallery

Walk" erfolgen, bei dem die S. die Möglichkeit haben,

sich die Ergebnisse der anderen Gruppen

anzuschauen.

15 Min. Besprechung Teil II

im Plenum (Share)

Der Lehrer visualisiert in der Mitte der Tafel die Frage:

"Was macht unsere Erde zu einem besonderen Ort?"

Nacheinander bringen die Schüler Oberbegriffe aus

ihrer Struktur nach vorne und heften sie an die Tafel.

Dabei wird von ihnen erwartet, dies in eigenen Sätzen

zu erklären. Der Lehrer kann dies im Gespräch mit

weiterführenden Informationen ergänzen oder

Verständnisfragen stellen.

Falls die Zeitplanung für Klassen zu knapp ist, kann die Erarbeitung

teilweise auch als Hausaufgabe ausgegliedert werden.

Im Anschluss an die fachliche Auseinandersetzung mit den

Besonderheiten unserer Erde, soll betrachtet werden, dass wir für

deren Erhalt eine besondere Verantwortung tragen. Als Einstieg

eignet sich hier folgendes Bild in Kombination mit einem kurzen

Lehrervortrag an. Das Bild kann im Internet mit den Suchbegriffen

"pale blue dot" gefunden werden.

Das Bild entstand am 14. Februar 1990, aufgenommen von der

Raumsonde Voyager 1 aus einer Entfernung von 6 Milliarden

Kilometern von der Erde. Dabei gebührt die Ehre dafür dem 6 Jahre

später verstorbenen CARL SAGAN. Das ist durchaus nicht

untertrieben, denn er musste dafür viel Überzeugungsarbeit leisten.

Eine Milliarden Dollar teure Raumsonde im interplanetaren Raum bei

30 Kilometern pro Sekunde ohne Note um 180° zu drehen... ihre

empfindlichen Kameras damit praktisch auf die Sonne zu richten...

nur um etwas fotografieren, das wir bereits kennen.

Technisch war dies durchaus eine Herausforderung. Man wählte die

kürzeste mögliche Belichtungsdauer von nur 5/1000 Sekunden, um

das Bild nicht von der hellen Sonne überstrahlen zu lassen. Diese

erscheint aus dieser Entfernung 40mal kleiner als von der Erde aus

betrachtet und dennoch 8 Millionen Mal heller als jeder andere

Stern! Und es wäre für eine solche Aufnahme noch immer viel zu hell

gewesen. Deshalb wurde die Optik der Kamera noch zusätzlich mit

dem dunkelsten Filter abgeschattet, den die Sonde zur Verfügung

hatte.

Es entstand also ein Bild, für das diese Raumsonde nicht gebaut war.

Und bei ihrem Start hatte auch kein Mensch vor, dieses Bild

aufzunehmen.

Aber dennoch: Das Bild wurde kurze Zeit später zu den 10

bedeutendsten Aufnahmen der Wissenschaft erklärt.

Was wir darauf sehen: Vor allem sehen wir darauf nichts. Das Bild

zeigt die alles umspannende schwarze Leere des Kosmos. Aber

irgendwo dazwischen sehen wir einen kleinen blauen Punkt. Und

genau das ist das Einzigartige und Besondere an diesem Bild. Wir

sehen, dass unsere Erde

nicht mehr ist als ein

kleiner Punkt in der

endlosen Weite des

Universums. Und dennoch

bedeutet dieser Punkt alles

für uns! Eine Idee, die zu

einer Show wurde.

Das Bild inspirierte den Astronomen und Philosophen CARL SAGEN zu

einigen Worten. Diese können im Unterricht mit den Schülerinnen

und Schülern gemeinsam gelesen und besprochen werden. Für die

Klassen 5-7 können vom Lehrer dazu geeignete Fragen vorbereitet

werden. In höheren Klassenstufen kann der Text auch für eine

Textbeschreibung im Fach Deutsch verwendet werden. Insbesondere

der Absicht des Autors kommt dabei eine tragende Rolle zu.

Allerdings ist der Text auch in sprachlicher Hinsicht durch

Aufzählungen, Metaphern und rhetorische Fragen sehr interessant.

Sehr stimmungsvolle Interpretationen des Textes finden sich in

englischer Sprache auf auch youtube:

https://www.youtube.com/watch?v=4PN5JJDh78I

https://www.youtube.com/watch?v=wupToqz1e2g

Der Originaltext (engl.) und weitere Hintergrundinformationen sind

hier zu finden:

http://www.techinsider.io/pale-blue-dot-carl-sagan-2016-1

Es wird vielleicht eines der größten Ereignisse im Fernsehen, im Internet

und in den Zeitungen. Menschen betreten zum ersten Mal die Oberfläche

des Planeten Mars!

Obwohl dieses Ereignis noch viele Jahre in der Zukunft liegt, können wir uns

gut vorstellen, dass wohl überall davon berichtet werden wird. Und

natürlich werden uns viele Bilder von den Astronauten erreichen, welche

die Oberfläche des Mars betreten.

Für diese ist es durchaus ein gefährliches

Abenteuer! Denn der Mars ist bei weitem

nicht so lebensfreundlich wie unsere Erde.

Überleben können sie nur innerhalb ihrer

Wohnmodule oder in Raumanzügen.

Diese versorgen sie mit Wärme. Denn der

Mars ist weiter von der Sonne entfernt als

unsere Erde. Deshalb ist es auf dem Mars

deutlich kälter. Während die durchschnittliche Temperatur auf der Erde bei

angenehmen plus 15°C liegt, beträgt sie auf dem Mars minus 55°C! Sollte es

auf dem Mars also Wasser geben, dann ist es zu Eis gefroren. Flüssiges

Wasser in unserem Sonnensystem gibt es vermutlich nur auf der Erde, weil

sie einen idealen Abstand zur Sonne hat.

Doch der Raumanzug der Astronauten hat noch weitere Aufgaben. Den

Sauerstoff, den die Menschen auf dem Mars benötigen, müssen sie von der

Erde mitbringen oder selbst herstellen. Denn auf dem Mars gibt es keine

Atmosphäre wie auf der Erde! Dies liegt vor allem daran, dass der Mars viel

kleiner ist als unser blauer Planet. Die Erde hat einen Durchmesser von

12.742 Kilometern, der Mars nur 6.779 Kilometer. Deshalb ist der Mars

auch deutlich leichter als die Erde und seine Schwerkraft ist geringer. Ein

Astronaut, der mit seinem Raumanzug auf der Erde 100 Kilogramm wiegt,

wäre auf dem Mars nur 38 Kilogramm schwer. Der Astronaut wird vom

Mars also deutlich weniger "festgehalten" als von der Erde. Das gilt

allerdings auch für alle Gase auf dem Planeten. Die Atmosphäre der Erde

besteht zu 20% aus Sauerstoff und zu 80% aus

Stickstoff. Die Schwerkraft der Erde verhindert,

dass diese Gase im Laufe der Jahrmillionen in den

Weltraum verschwinden. Genau das ist aber beim

Mars passiert!

Doch auf dem Mars warten noch weitere

Gefahren. Das Bild unten wurde aufgenommen

von der Internationalen Raumstation ISS. Diese

umrundet unsere Erde.

Über der Erde sehen wir bunte Lichter - Polarlichter! Sie entstehen, wenn

radioaktive Strahlung der Sonne auf das Magnetfeld der Erde trifft. Dieses

Magnetfeld lenkt die Strahlen zum Nord- und Südpol der Erde. In einer

Höhe von 80 bis 100 Kilometern treffen sie dann auf unsere Atmosphäre

und bringen diese zum Leuchten! Der größte Teil der Strahlung wird aber

um die Erde herum gelenkt und trifft

uns nicht. So schützt uns unser

Magnetfeld vor der gefährlichen

radioaktiven Strahlung der Sonne.

Was macht unsere Erde zu einem besonderen Ort?

Ein Vergleich von Erde und Mars

Ein solches Magnetfeld besitzt der Mars jedoch nicht. Die gefährlichen

Strahlung der Sonne trifft damit ungehindert auf seine Oberfläche und

gefährdet jedes Leben auf ihm!

Die Strahlung der Sonne enthält jedoch weitere Gefahren. Wer schon

einmal zu lange in der Sonne war kennt dies - den Sonnenbrand. Verursacht

wird er durch die UV-Strahlung der Sonne. Diese schädigt die Zellen der

Lebewesen, auf die sie trifft. Doch unsere Erde bietet davor einen Schutz -

unsere Ozonschicht. Das Gas Ozon befindet sich dabei vor allem in einer

Höhe von rund 30 Kilometern über der Erde. Es filtert einen Großteil der

gefährlichen UV-Strahlung, sodass es auf der Oberfläche überhaupt Leben

geben kann!

Wenn unsere Astronauten nachts in den Marshimmel blicken, dann

sehen sie im Gegensatz zur Erde sogar zwei Monde - ihre Namen sind

Phobos und Deimos. Im Gegensatz zu unserem Mond sind es aber

Winzlinge! Sie sind so klein, dass sie keine nennenswerte eigene

Schwerkraft besitzen. Bei unserem Mond ist das anders. Seine

Schwerkraft hat große Auswirkungen auf die Erde. Wir sehen das

zum Beispiel bei Ebbe und Flut! Aber die Schwerkraft unseres

Planeten sorgt auch dafür, dass die Erde auf ihrer Umlaufbahn um

die Sonne im Laufe der Jahrmillionen nicht zu sehr "wackelt".

Das führte auf der Erde dazu, dass das Klima über lange Zeiten

hinweg relativ stabil und gleichmäßig ist. Für viele Lebewesen ist dies

sehr wichtig!

Doch eine Sache ist für die Astronauten auf dem Mars fast gleich wie

auf der Erde: die Länge eines Tages. Der Mars rotiert in 24 Stunden

und 40 Minuten um seine eigene Achse. Ein Tag auf der Mars ist also

nur rund 40 Minuten länger als auf der Erde. Würde sich ein Planet

langsamer drehen, dann könnte sich seine Tagseite extrem aufheizen

und seine Nachtseite extrem abkühlen. Eine Tageslänge von 24

Stunden ist also ideal für ausgeglichene Temperaturen! Wäre diese

Drehung schneller, dann herrschten extreme Stürme in unserer

Atmosphäre. Eine Tageslänge von 24 Stunden ist also auch ideal für

ruhige Wetterverhältnisse.

Aufgaben:

1. Lies dir den Text zunächst einmal durch, ohne Stellen zu markieren!

2. Im Text findest du 6 Dinge, die für das Leben auf der Erde wichtig sind und unsere

Erde zu einem besonderen Planeten machen. Markiere diese Stellen!

3. Schreibe diese Dinge stichwortartig an den Rand als Randnotiz!

4. Besprich dich nun mit einem Lernpartner, der auch so weit ist wie du!

5. Erstelle in Einzelarbeit eine Mindmap zum Thema "Was macht unsere Erde zu einem

besonderen Ort?"! Zeige die 6 Besonderheiten unseres Planeten auf den Hauptästen.

Fülle diese mit Informationen und evtl. Bildern!

6. Vergleiche deine fertige Mindmap mit einem Lernpartner! Ergänze wenn nötig!

Fahler blauer Punkt (Carl Sagan)

(pale blue dot, Übersetzung aus dem engl. durch Volkssternwarte Laupheim e.V.)

Schauen wir uns diesen Punkt noch einmal an:

Das ist hier.

Das ist unser zu Hause.

Das sind wir.

Auf diesem Punkt lebt jeder, den wir lieben, den wir kennen, jeder, von

dem man je gehört hat, jeder Mensch, der jemals gelebt hat, sein Leben

ausgelebt hat.

Die Summe all unserer Freuden und allen Leids, Tausende

zuversichtlicher Religionen, Ideologien und wirtschaftlicher Lehren, alle

Jäger und Sammler, Helden und Feiglinge, Begründer und Zerstörer von

Zivilisationen, Könige und Bauern, jedes frisch verliebte Paar, jedes

hoffnungsvolle Kind, jede Mutter und jeder Vater, Erfinder und

Forscher, Moralapostel und korrupte Politiker, jeder Superstar, jedes

Oberhaupt, alle Heiligen und Sünder aus der Geschichte unserer Spezies

haben dort, auf diesem Staubkorn gelebt, das an einem Sonnenstrahl zu

hängen scheint.

Die Erde ist eine sehr kleine Bühne in einer gewaltigen kosmischen

Arena. Man denke an die Ströme des Blutes, die von all den Kaisern und

Generälen vergossen wurden, so dass sie in Ruhm und Triumph für

kurze Zeit die Herren eines Teils jenes Punktes werden konnten.

Man denke an die unzähligen Gräueltaten mit denen die Einwohner des

einen Teils des Punktes die kaum zu unterscheidenden Einwohner eines

anderen Teils des Punktes heimsuchten.

Wie häufig gab es Streitigkeiten zwischen ihnen? Wie erpicht sind sie

darauf, sich gegenseitig umzubringen? Wie tief ist ihr Hass?

Unsere Posen, unsere eingebildete Selbstherrlichkeit, die

Wahnvorstellung, dass wir eine besondere Stellung im Universum

haben, werden von diesem blassen Lichtpunkt in Frage gestellt.

Unser Planet ist ein einsamer Fleck in der alles umhüllenden Dunkelheit

des Kosmos.

In unserer Verworrenheit - in all dieser unermesslichen Weite - gibt es

keinen Hinweis darauf, dass irgendwoher Hilfe kommen wird, um uns

vor uns selbst zu schützen.

Nach allem, was wir bisher wissen, ist die Erde die einzige Welt, auf der

es Leben gibt. Es gibt keinen anderen Ort, zu dem unsere Spezies in

naher Zukunft auswandern könnte. Besuchen, ja! Sich dauerhaft

ansiedeln, noch nicht! Ob es uns gefällt oder nicht, im Moment ist die

Erde der Ort, an dem wir uns bewähren müssen.

Es hängt an uns.

Man sagt, die Astronomie sei eine demütigende und, so möchte ich

hinzufügen, eine Charakter bildende Erfahrung.

Meiner Meinung nach, gibt es wohl keine bessere Veranschaulichung für

die Torheit der menschlichen Einbildung als dieses ferne Bild unserer

winzigen Welt.

Für mich unterstreicht es unsere Verantwortung, freundlicher und

mitfühlender miteinander umzugehen, und diesen blassen Lichtpunkt,

das einzige zu Hause, das wir je kannten, zu schätzen und zu bewahren.