Bæredygtig opsendelse
Inspirationsforløb
Forløbsbeskrivelse
Formålet med forløbet er, at eleverne undersøger, om det er muligt at udvikle en metode og prototype til bæredygtig opsendelse, der baserer sig på det skrå kast og Hookes lov.
Eleverne udvikler en prototype på en katapult, kanon eller affyringsrampe, der ved hjælp af ballistiske principper (skråt kast) kan opskaleres til et apparat, der får et objekt i kredsløb om Jorden uden brug af affyringsraketter.
Det forventes, at eleverne viser gennem empiriske og teoretiske undersøgelser, at det ikke er mere bæredygtigt at sende en raket i rummet ved hjælp af en fjederbaseret mekanisme.
Udfordring
SpaceX’ direktør har besluttet at nedsætte en arbejdsgruppe bestående af rumforskere og -ingeniører (eleverne), som skal undersøge, om det er muligt at opsende kommende Starlink-satellitter ved hjælp af en fjederbaseret affyringsmekanisme.
I indser, at når objekter sendes i kredsløb, er der i princippet tale om et ”skråt kast” med et objekt, der aldrig når tilbage til Jorden. I vælger derfor at tilføre al energien allerede ved affyring i stedet for over længere tid, som det sker ved klassisk raketfremdrift.
Jeres opgave er at udvikle en prototype på en katapult, kanon eller affyringsrampe, der ved hjælp af ballistiske principper (skråt kast) kan opskaleres til et apparat, som kan sende et objekt i kredsløb om Jorden i 400 km højde uden brug af raketmotorer. For at opnå et stabilt kredsløb kræves en vandret hastighed på 7 700 m/s. Den færdige prototype udgør jeres produkt i engineering-forløbet.
Som formidlingsprodukt skal I udarbejde en empirisk funderet rapport, der dokumenterer det naturvidenskabelige grundlag for jeres prototype og forklarer, hvad der kræves for at opskalere den til en fuldt funktionsdygtig affyringsmekanisme.
Kernestof
- Skråt kast
- Hookes lov
- Nyttevirkning
- Energiomdannelse
- Arbejde
Fag
Fysik B. Egner sig bedst til 2. år.
Omfang
10 lektioner à 45 minutter.
Udviklet af
Maria Fevre Vestergaard Kronskov, Hillerød Tekniske Gymnasium.
Udviklet med støtte fra Novo Nordisk Fonden, Villum Fonden og Lundbeckfonden.