Atterrare sulla Luna - Pianificazione e progettazione di un lander lunare

Breve descrizione:

In questa serie di attività, gli studenti pianificheranno, progetteranno e costruiranno un modulo di atterraggio per garantire la sopravvivenza dell'equipaggio (sotto forma di uovo-nauta) che atterra sulla Luna.

I ragazzi esploreranno quali fattori devono essere presi in considerazione quando si atterra sulla Luna, rispetto all'atterraggio sulla Terra.

Nella progettazione del lander lunare, gli studenti devono tenere conto dei fattori di rischio e del budget.

Oggetto: Scienze, Fisica, Matematica, Economia

Obiettivi di apprendimento

Identificare le forze coinvolte nell'atterraggio sulla superficie della Terra e della Luna.

Comprendere la relazione tra massa e forze gravitazionali.

Risolvere un problema utilizzando la seconda legge del moto di Newton.

Elaborare un progetto tenendo conto del budget e della gestione dei rischi.

Lavorare in gruppo con vincoli di tempo e denaro.

Fascia d'età:

14 - 16 anni

Tempo

Preparazione: 1 ora
Lezione: 2 ore e 30 minuti

Risorsa disponibile in:

Inglese, Danese, Francese, Tedesco, Italiano, Polacco e Spagnolo

Attività 1: progettare e costruire un modulo di atterraggio lunare

In questa attività, gli studenti progetteranno e costruiranno un modulo di atterraggio lunare utilizzando materiali semplici. L'obiettivo è progettare un lander che possa far atterrare in sicurezza un uovo-nauta sulla superficie della Luna. Nella loro progettazione, gli studenti devono considerare i rischi connessi a una missione di atterraggio lunare con equipaggio, eseguire una valutazione dei rischi e uno studio di progettazione.

Attrezzatura

Foglio di lavoro degli studenti stampato per ogni gruppo

Carta

Cannucce

Marshmallow

Palline di cotone

Bastoncini per ghiaccioli

Sacchetto di plastica

Stringa

Nastro adesivo

Forbici

Palloncini

Uova - 1 per gruppo

Bilance

Attività 2: Testare il modulo di atterraggio

In questa attività, gli studenti verificheranno se i loro lander sopravvivono a una caduta verticale, mantenendo l'uovo-nauta al sicuro. Descrivono le condizioni di atterraggio e tengono conto di altri fattori che possono influenzare i risultati. Opzionalmente, gli studenti possono filmare la caduta e successivamente utilizzare uno strumento di analisi video per esaminare l'accelerazione.

Attrezzatura

Foglio di lavoro degli studenti stampato per ogni gruppo

Moduli di atterraggio autocostruiti, comprese le navicelle-uovo dell'Attività 1

Macchina fotografica/videocamera e treppiede (facoltativo - vedi allegato 3)

Programma di tracciamento video (facoltativo - vedi allegato 3)

Computer o smartphone (opzionale)

Attività 3: Sbarco sulla Luna

In questa attività, gli studenti confronteranno l'atterraggio sulla Terra con quello sulla Luna. Analizzeranno i diversi fattori che influenzano l'atterraggio in entrambi i luoghi e il diagramma delle forze. Inoltre, gli studenti rifaranno il progetto del loro lander sulla base di quanto appreso durante i test.

Attrezzatura

Foglio di lavoro dello studente stampato per ogni studente

Penna/matita

Calcolatrice

Lo sapevate?

Il costo totale del programma spaziale Apollo, che ha portato l'uomo sulla Luna, è stato di $25,4 miliardi di euro, ovvero più di $200 miliardi di euro nella valuta odierna, aggiustata per l'inflazione. Nel 2018, il bilancio totale dell'ESA è stato di 5,6 miliardi di euro.

Attualmente, le agenzie spaziali e l'industria stanno lavorando insieme per sviluppare un programma di esplorazione della Luna più sostenibile. Va notato che oggi utilizzeremo ancora parte delle infrastrutture create negli anni '60: camere di prova, rampe di lancio, centri di controllo delle missioni, stazioni a terra, conoscenze ingegneristiche, tecnologia, materiali e quindi un programma di esplorazione lunare sarà molto più sostenibile fin dall'inizio.

Parole chiave:

Accelerazione, Risorse per la classe, Forze, Gravità, Matematica, Luna, Fisica, Scienza, Secondario, Velocità