Arbeitsgruppen

Auf dieser Seite findet ihr die AGs, welche wir im ASL 2022 für euch anbieten. Die folgende Liste soll euch eine Übersicht über die verschiedenen Themen geben, weiter unten findet ihr alles genauer beschrieben.

Raumfahrtpsychologie

Hannah Blaurock

Wie gehen Astronaut*innen mit Stress um? Wie mit langer Isolation und mit der Arbeit in einem heterogenen Team? Was genau die Raumfahrt mit Menschen macht, welche psychologischen und psychiatrischen Folgen ein Aufenthalt im All haben kann und wie man damit umgeht  – dieser zentralen Frage gehen wir in der AG Raumfahrtpsychologie auf den Grund. Ich gebe euch einen Überblick über wichtige Themen in der Psychologie, wie Gruppendynamiken und Coping, und wir verbinden gemeinsam diese Themen mit der Psychologie der bemannten Raumfahrt. Gemeinsam lernen wir auch die Methodik der Psychologie kennen und führen eine eigene kurze Studie mit Raumfahrtbezug durch – dabei können wir Themen wie Leistungsveränderung unter Druck, Umgang mit Stress und Zusammenarbeit auf kleinstem Raum untersuchen.

Kosmologie

Florian Hart

Die Kosmologie, „die Lehre von der Welt“, umfasst so ziemlich alles, was mit dem Weltall zu tun hat, vom Anfang und Ende des Universums. Natürlich spielen die gegenwärtigen Strukturen mit durchs All rasenden Galaxien, gewaltigen Supernovae, schwarzen Löchern, und die großen Mysterien der Dunklen Materie und Energie, eine große Rolle. Zunächst befassen wir uns mit der historischen Entwicklung unserer Vorstellung des Universums. Anschließend wenden wir uns den großen Beiträgen der Herren Hubble, Friedmann, Einstein und Hawking zu. Weiterhin werden unter anderem Differentialgleichungen und kosmologische Konstanten unseren Weg kreuzen. Überdies verspreche ich denjenigen, die routiniert ableiten und integrieren, dass etwas Neues und Interessantes in der Teilchenphysik und Relativitätstheorie geboten wird.

Robotik

Michael Brandmaier

Robotik und autonome Navigation sind Forschungsgebiete, welche Methoden aus zahlreichen anderen Disziplinen wie der Physik, Mathematik, Informatik und Technik aufgreifen. Sie finden dabei in ebenso zahlreichen Bereichen Anwendung – nicht zuletzt in der Raumfahrt. In der AG beschäftigen wir uns mit der Programmierung eines kleinen, vom DLR entwickelten Roboters in C und der Verwendung verschiedener Sensoren, zum Beispiel für Magnetfelder oder Beschleunigung, in Kombination mit demselben. Dabei implementieren wir verschiedene Algorithmen, durch die sich der Roboter selbstständig orientieren und bewegen kann.

Notwendig: erste Kenntnisse einer Programmiersprache
Hilfreich: Kenntnisse in C

Galaxien

Adrien Kipp

Der Weltraum, unendliche Weiten. Doch inmitten der immensen Leere, befinden sich Galaxien, Sterne und Staub, ganz viel Staub. Doch wie kam es dazu? Wieso haben sich Sterne und Staub so zusammengefunden, dass sie eine Galaxie bilden? Was ist der Lebenszyklus einer solchen Galaxie und was unterscheidet eine Galaxie von der anderen? Diese und viele weitere Fragen werden wir dieses ASL in meiner AG behandeln. Es wird teils auch etwas mathematischer werden, wenn wir uns mit den Eigenschaften der Galaxie beschäftigen. Ich freue mich auf ein galaktisches Abenteuer mit euch!

Notwendig: Grundlagen Mathematik (Bruchrechnen, Gleichungen umformen, etc.)
Hilfreich: Ableiten, Integrieren

Astrofotografie

Lukas Weis, Miriam Varding

Farbenfrohe, atemberaubende Bilder z.B. vom Hubble-Teleskop hat wahrscheinlich jeder schon einmal gesehen. Allerdings kann man bereits mit einfacher Ausrüstung die vielfältigen Eindrücke des Nachthimmels festhalten. Wir werden uns mit verschiedenen Objekten und Aufnahmetechniken beschäftigen. Dabei verwenden wir Spiegelreflex-, Video- oder spezielle Astrokameras um durch Teleskope und Teleobjektive detailreiche Bilder von Nebeln, der Milchstraße, den Planeten oder fernen Galaxien zu machen (siehe Foto links von 2020). Bei klarem Himmel werden wir Nachts draußen sein und Ihr könnt Eure eigenen Fotos aufnehmen. Anschliessend lernen wir, wie man diese richtig bearbeitet. Ein Laptop ist sinnvoll, Teleskope und Kameras können zur Verfügung gestellt werden.

Sternphysik

Kaj Kramer

Sterne sind mit Abstand die häufigsten Lichtquellen in unserem Universum und in mehrfacher Hinsicht haben sie es erst ermöglicht, dass wir existieren. Der bekannteste Vertreter ist wohl unsere Sonne. Sie ist um ein Millionenfaches größer als unserer Heimatplanet und ihre Leuchtkraft reicht aus, um unsere Heimat auch noch aus Millionen von Kilometern zu erhellen. Aber woher bekommt die Sonne die ganze Energie? Wie lange wird sie noch in der Lage sein solche Mengen an Energie zu produzieren? Was passiert danach? Mit diesen und andere Fragen werden wir uns in der AG Sternphysik beschäftigen. Im Verlauf der AG werden wir uns mit dem Lebenslauf eines Sterns befassen, sowie verschiedener Sterntypen und Spektralklassen.

Praktische Astronomie

Lukas Weis, Miriam Varding

Galaxien, Sternhaufen, Quasare, planetarische Nebel oder die Planeten des Sonnensystems sind mit dem bloßen Auge teils nur als Lichtpunkte oder gar nicht sichtbar. Schon mit kleinen Teleskopen und ohne physikalisches Vorwissen kann jeder die unendlichen Weiten des Alls selbst erkunden.
In dieser AG werdet ihr lernen euch am Sternenhimmel zu orientieren, wie man mit Teleskopen umgeht und was ihr alles für spannende Objekte beobachten könnt. Wenn das Wetter passt, werden wir zusammen mit euren oder den im Camp bereitgestellten Teleskopen beobachten.
Vorkenntnisse oder astronomische Ausrüstung sind nicht erforderlich.

Optik

Theresa Gier

Licht kommt überall im Universum vor und hat uns wohl bis jetzt am meisten Geheimnisse über es verraten. Wir werden versuchen, zumindest einen Teil dieses Phänomens zu verstehen. Dabei wird es um Fragen gehen, wie warum immer größere Teleskope oder gar Arrays von ihnen gebaut werden, warum das Hubble-Teleskop noch eine nachträgliche Sehhilfe brauchte und warum es so schwierig ist einen Gravitationswellendetektor zu bauen. Dabei werden uns Laser, Photonen, Wellen, Detektoren und Spektrometer begegnen. Außerdem werden wir unser eigenes kleines Michelson-Interferometer bauen.

Planeten und Monde

Alison Seidel

Was haben Steine eigentlich mit Astronomie zu tun? Die Antwort darauf finden wir, wenn wir uns mit Planeten, Monden und Zwergplaneten beschäftigen. Doch wie sind dise Himmelskörper unseres Sonnensystems aufgebaut? Was ist an ihnen besonders? Wie können wir sie erforschen und was könnte man alles erfahren? Welche Gemeinsamkeiten hat unser kleiner blauer Planet mit seinen Geschwistern und natürlich: Sind Marssteine das Gleiche wie Erdsteine? Von kleinen hochvulkanischen Trabanten zu riesigen stürmischen Gaskugeln werden wir unsere planetaren Nachbarn gemeinsam genauer unter die Lupe nehmen. Vorkenntnisse oder Mathekenntnisse werden nicht benötigt, Hauptsache ihr bringt viel Interesse und Spaß an Planeten und Monden mit!

Raumfahrt

Jonathan Bödewadt

Die Existenz von tausenden von Satelliten über unseren Köpfen ist mittlerweile Normalität. Sie übertragen in kürzester Zeit Signale um die halbe Welt, vermessen die Erdoberfläche mit unfassbarer Genauigkeit und ermöglichen die Beobachtung des Universums in neuem Licht. Doch wie bekommt man eigentlich so ein tonnenschweres Gebilde in hunderte Kilometer Höhe? Lasst uns herausfinden, was alles notwendig ist, um eine Rakete zu starten und bis an den Rand des Weltraums zu bringen (und sie gegebenfalls sogar wieder zu landen!).
Die Herausforderungen hören damit jedoch nicht auf. Um in freien Fall das gewünschte Ziel zu erreichen sind meist komplizierte Manöver notwendig. Daher klären wir, warum man manchmal bremsen sollte um zu überholen, und wie man sich von Gasriesen aus dem Sonnensystem schleudern lässt.

Hilfreich: Funktionen und Gleichungen, Ableitungen

Neutrinophysik

Jonathan Bödewadt

Stell dir vor, es gäbe Teilchen, die quer durch die gesamte Erde fliegen und selbst von modernster Technik kaum nachgewiesen werden können – und doch spielen sie eine entscheidende Rolle für das Schicksal des Universums. Gibt es nicht? Gibt es doch! Neutrinos können erst seit einigen Jahrzehnten mit cleveren (und meist riesigen) Experimenten nachgewiesen werden. Sie haben einzigartige Eigenschaften und stellen die Wissenschaft immer wieder vor Rätsel. Ein Blick auf die Geschichte des Universums zeigt jedoch: ohne Neutrinos wäre alles ganz anders verlaufen. Lasst uns gemeinsam das Versteckspiel dieser geheimnisvollen Teilchen verstehen und nachvollziehen, mit welchen Methoden man ihre verbleibenden Rätsel zu lösen versucht!

Notwendig: Funktionen und Gleichungen
Hilfreich:
Ableitungen, Vektoren

Elementarteilchen und kosmische Strahlung

Lucia Härer

Um das Universum zu verstehen, stand Astronomen lange Zeit nur ein Weg zu Verfügung: Die Untersuchung des Lichts. Doch da draußen schwirrt noch weitaus mehr herum als nur Photonen. Neutrinos, hochenergetische Gammastrahlung und andere kosmische Teilchen erlauben einen völlig anderen Einblick in die Tiefen des Alls. Die Astroteilchenphysik sucht mit ihrer Hilfe nach dunkler Materie oder erklärt, was in der Nähe von schwarzen Löchern passiert. Dafür müssen wir zuerst die Welt der Elementarteilchen verstehen. Warum sind Neutrinos so schwer zu detektieren? Was unterscheidet Materie und Antimaterie? Damit gewappnet werden wir mit eigenen Experimenten die kosmische Strahlung (insbesondere Myonen) untersuchen. Besonderes Vorwissen ist nicht nötig.

Notwendig: Funktionen und Gleichungen
Hilfreich: Vektoren

Spezielle Relativitätstheorie

Lucia Härer

Die Relativitätstheorie spielt für die Astrophysik eine entscheidende Rolle. Sie verrert Spektrallinien, verursacht gravitative Rotverschiebung und ermöglich Teilchen immense Energien zu bekommen ohne die Lichtgeschwindigkeit zu erreichen. Die AG führt zunächst in die theoretischen Grundlagen der speziellen Relativitätstheorie ein und taucht dann in ihre astrophysikalische Bedeutung ein. Mathematisch sind vor allem Vektoren wichtig.

Notwendig: Funktionen und Gleichungen
Hilfreich: Vektoren

Quantenmechanik

Stefan Richter

Die Quantenphysik hat seit ihrer ersten Entwicklung vor über 100 Jahren mittlerweile auch fast alle anderen Zweige von Physik, Chemie und Astronomie erobert. Kaum ein modernes Forschungsgebiet kommt ohne sie aus und moderne technische Produkte LEDs, Mikrochips oder Laser wären ohne sie unmöglich! Doch was genau ist eigentlich Quantenphysik? Wie wird sie formuliert und warum unterscheidet sie sich so stark von den „klassischen“ physikalischen Theorien? Können Teilchen wirklich an zwei Orten gleichzeitig sein? Und was hatte E. Schrödinger eigentlich gegen Katzen? Diesen und anderen Fragen werden mit spannenden Beispielen und Gedanken-Experimenten aus der Quantenmechanik gemeinsam nachgehen. Damit dir dabei nicht schon nach der ersten Gleichung der Kopf schwirrt, solltest du am Besten bereits mit den Konzepten der Oberstufenmathematik vertraut sein.

Notwendig: Funktionen und Gleichungen
Hilfreich: Vektoren

Astrobiologie

Paul Hartmann

Was ist Leben? Wie entsteht es? Gibt es außerhalb der Erde Leben und wenn ja, wie finden wir es? Würden Außerirdische so aussehen wie Menschen oder doch eher wie ein Schnitzel? Diesen und weiteren Fragen wollen wir in der AG Astrobiologie auf den Grund gehen, auch wenn die Antworten nicht immer eindeutig sind.
Wir beschäftigen uns mit der biochemischen Entstehung und Entwicklung des Lebens auf der Erde, wie sich einige Lebensformen an extreme Umweltbedingungen angepasst haben und wollen uns mit diesem Wissen überlegen, welche Lebensformen auf anderen Planeten existieren könnten, bringt also auch ein bisschen Fantasie mit.