Energie uit zonlicht - Ruimteverkenning met zonne-energie
In deze reeks activiteiten leren de leerlingen over twee concepten die van invloed zijn op het ontwerp van zonnepanelen voor ruimtemissies: de omgekeerde kwadratenwet en de invalshoek.
De leerlingen voeren twee eenvoudige onderzoeken uit met een fotovoltaïsche cel (zonnecel) en een lichtbron.
Eerst zullen zij meten hoe het door de zonnecellen geproduceerde vermogen varieert met de afstand tot de lichtbron en proberen de omgekeerd kwadratische wet voor de lichtintensiteit experimenteel te achterhalen.
Vervolgens zullen de leerlingen een tweede experiment uitvoeren om de afhankelijkheid van het afgegeven vermogen van de zonnecel met de invalshoek te onderzoeken. Tenslotte zullen zij deze concepten toepassen op echte ESA-ruimtemissies.
Leerdoelen
Leeftijdscategorie:
14 - 18 jaar oud
Tijd
Bereiding: 1 uur
Experiment Montage: 20 minuten
Les: 1 uur en 30 minuten
Experiment Montage: 20 minuten
Les: 1 uur en 30 minuten
Hulpbron beschikbaar in:
Activiteit 1: De inverse vierkantswet
In deze praktische activiteit berekenen de leerlingen het vermogen van een zonnepaneel door de elektrische stroom en het elektrisch potentiaalverschil te meten en proberen zij de omgekeerde kwadratenwet uit hun experimentele metingen af te leiden.

Uitrusting
Activiteit 2: De hoek van inval
In deze activiteit zullen de leerlingen leren over het belang van de invalshoek en de voordelen van een optimale plaatsing van zonnecellen. Door middel van een experiment zullen ze meten hoe de invalshoek het afgegeven vermogen beïnvloedt.
Uitrusting
Activiteit 3: De ruimte verkennen met zonne-energie
In deze activiteit oefenen leerlingen het gebruik van de omgekeerde kwadratenwet in toepassing op echte ESA-ruimtemissies. De leerlingen ontdekken hoe de eigenschappen van de omgekeerde kwadratenwet van invloed zijn op hoe groot de zonnepanelen moeten zijn en hoe de invalshoek van cruciaal belang is voor missies die zich dicht bij de zon wagen.
Uitrusting
Wist je dat?
Het internationale ruimtestation (ISS) wordt aangedreven door zonnepanelen. De afbeelding rechts toont enkele van de zonnepanelen op het ISS, dat plaats biedt aan maximaal zes astronauten tegelijk. Terwijl het ISS in een baan om de aarde draait, kunnen de zonnepanelen worden gedraaid om ze directer op de zon te richten. De panelen bestrijken een oppervlakte van 2500 m³ - dat komt overeen met de grootte van een half voetbalveld.

Zonnepanelen op het ISS
Sleutelwoorden:

Ruimtebeertjes - Lab-ervaring met Tardigrades
Korte beschrijving: In deze reeks experimentele activiteiten onderzoeken leerlingen de overlevingsmogelijkheden van tardigrades, ook bekend als waterberen. Ze zullen de omstandigheden

Water winnen uit Maanbodem - Leren over filtratie en distillatie
Korte beschrijving: In deze bron leren de leerlingen over veranderingen in de toestand van materie met water op de maan als voorbeeld. Ze interpreteren

Moon Rover - bouwen van een rover op zonne-energie
Korte beschrijving: In deze activiteit vergelijken de leerlingen de voor- en nadelen van hernieuwbare en niet-hernieuwbare energiebronnen en bestuderen ze eenvoudige elektrische schakelingen.