Leszállás a Holdon - Egy holdraszálló űrhajó tervezése és kivitelezése

Rövid leírás:

Ebben a feladatsorban a tanulók egy leszállóegységet terveznek, terveznek és építenek, hogy biztosítsák a Holdra érkező legénység (egy tojóautó formájában) túlélését.

Megvizsgálják, hogy a Holdra való leszálláskor milyen tényezőket kell figyelembe venni a Földre való leszálláshoz képest.

A holdi leszállóegység tervezése során a tanulóknak figyelembe kell venniük a kockázati tényezőket és a költségvetést.
Téma: Tudomány, fizika, matematika, közgazdaságtan
Tanulási célok

  • Azonosítsa a Föld és a Hold felszínére történő leszállással járó erőket.
  • A tömeg és a gravitációs erők közötti kapcsolat megértése.
  • Oldjon meg egy feladatot Newton második mozgástörvényének felhasználásával.
  • Tervezzen meg egy projektet a költségvetés és a kockázatkezelés figyelembevételével.
  • Csapatban dolgozni idő- és pénzbeli korlátok között.
  •  
    Korosztály:
    14 - 16 éves korig
     
    Idő
    Előkészítés: 1 óra
    Lecke: 2 óra 30 perc
     
    Erőforrás elérhető a következőkben:
    Tevékenység 1: Tervezzünk és építsünk holdi leszállóegységet!

    Ebben a tevékenységben a tanulók egyszerű anyagok felhasználásával megterveznek és megépítenek egy holdi leszállóegységet. A cél egy olyan leszállóegység megtervezése, amely képes egy tojóautót biztonságosan leszállítani a Hold felszínén. Tervezésük során a tanulóknak figyelembe kell venniük az emberes holdraszálló küldetés kockázatait, és kockázatértékelést, valamint tervezési tanulmányt kell készíteniük.
    Berendezések

  • Diák munkalap nyomtatva minden csoport számára
  • Papír
  • Szalmaszálak
  • Marshmallows
  • Pamutgolyók
  • Jégkrémpálcikák
  • Műanyag zacskó
  • String
  • Sellotape
  • Olló
  • Léggömbök
  • Tojás - csoportonként 1 db
  • Mérlegek
  • 2. tevékenység: Tesztelje a leszálló modult

    Ebben a tevékenységben a diákok tesztelik, hogy a leszállóegységük túlél-e egy függőleges zuhanást, és biztonságban tartják-e a tojást tojóautót. Leírják a leszállás körülményeit, és nyomon követik az eredményeket befolyásoló egyéb tényezőket. Opcionálisan a tanulók filmre vehetik a zuhanást, és később egy videóelemző eszközzel megvizsgálhatják a gyorsulást.
    Berendezések

  • Diák munkalap nyomtatva minden csoport számára
  • Saját építésű leszállómodulok, beleértve az 1. tevékenységből származó tojóautókat is
  • Fényképezőgép/kameratelefon és állvány (nem kötelező - lásd a 3. mellékletet).
  • Videókövető program ( Választható - lásd a 3. mellékletet)
  • Számítógép vagy okostelefon (nem kötelező)
  • 3. tevékenység: Leszállás a Holdon

    Ebben a tevékenységben a tanulók összehasonlítják a Földön való landolást a Holdon való landolással. Megvizsgálják a leszállást befolyásoló különböző tényezőket mindkét helyen, valamint az erődiagramot. Továbbá a tanulók újra megismétlik a leszállóegységük tervezését a tesztelés során tanultak alapján.
    Berendezések

  • Diák munkalap nyomtatva minden diák számára
  • Toll/ceruza
  • Számológép
  • Tudtad?

    Az embereket a Holdra juttató Apollo űrprogram teljes költsége $25,4 milliárd volt - ez mai valutában, inflációval kiigazítva több mint $200 milliárdot jelent. Az ESA teljes költségvetése 2018-ban 5,6 milliárd euró volt.

    Jelenleg az űrügynökségek és az ipar közösen dolgoznak egy fenntarthatóbb Hold-kutatási program kidolgozásán. Meg kell jegyezni, hogy ma is az 1960-as években létrehozott infrastruktúra egy részét fogjuk használni: tesztkamrákat, indítóállásokat, küldetésirányító központokat, földi állomásokat, mérnöki tudást, technológiát, anyagokat, és így egy holdkutatási program kezdettől fogva sokkal fenntarthatóbb lesz.

    Buzz Aldrin munka közben az Eagle leszállóegységnél a Holdon