Ein MINT- und Begabungs-Förderungs-Projekt
Die Umwandlung der altehrwürdigen Dachsternwarte zu einer Remote-Bürger-Sternwarte für Bochum war ein Zukunftsprojekt der Stadtwerke Bochum für 2023/24: Sie wurde mit 25.000 Euro gefördert.
Im Jahr 2022 jährten sich Bau und Inbetriebnahme dieses Bochumer Wahrzeichens zum siebzigsten Mal. Zwischenzeitlich durfte sie nicht mehr genutzt werden, obwohl sie Jahrzehnte lang Bochumer Bürgerinnen und Bürgern sowie Schülerinnen und Schülern zur Beobachtung des Himmels zur Verfügung stand: Da kein zweiter Fluchtweg vorhanden ist, dürfen die Räumlichkeiten nicht dauerhaft und nicht von Lernenden betreten werden.
Foto: Uhlmann
Im Jubiläumsjahr 2022 stellte sich die (technische) Situation an der Schiller-Schule grundlegend anders dar: Zwar dürfen wir die Sternwarte weiterhin nicht dauerhaft betreten. Als Bildungsinstitution mit den Markenzeichen „Digitale Schule“ und „Smartschool“ verfügen wir aber über die informationstechnischen Voraussetzungen zum Betreiben einer Remote-Bürger-Sternwarte: Wenn man nicht direkt in der Kuppel Messungen durchführen kann, ist es aber stattdessen möglich, die Kuppel und die Messtechnik darin aus unserem Computernetzwerk fernzusteuern und die Messdaten (Bilder, Klimadaten, Funksignale…) auch über dieses Netzwerk aus der Kuppel zu empfangen! Das 70-jährige Jubiläum war also der Neustart für unsere Remote-Sternwarte, deren Angebote zunächst an unserer Schule entwickelt werden.
Zur inhaltlichen und organisatorischen Umsetzung des Projektes tagt seit 2022 regelmäßig eine Arbeitsgruppe aus internen und externen Interessierten, um didaktisch-inhaltliche Perspektiven zu entwickeln. Die Zusammensetzung dieser Gruppe zeigt, dass eine breite inhaltliche Unterstützung des Projektes in Wissenschaft und städtischen Bildungs-Netzwerken besteht. Das hier vorgestellte Konzept wird von diesen Institutionen (namentlich: MINT-Cluster Bochum, Planetarium Bochum, Sternwarte Bochum, RUB, THGA Bochum usw.) konzeptionell begleitet.
Fotos: Sascha Kreklau
Die Stadtwerke Bochum förderten die für die Umsetzung des Projektes notwendigen Rennovierungs- und Wiederbelebungsmaßnahmen als Zukunftsprojekt mit insgesamt 25.000 Euro. Seit der Antragsstellung in 2022 und der formalen Abwicklung des Sponsoringsvertrags wurden viele Schritte umgesetzt: So wurden einerseits Projekte durchgeführt, die den Öffnungsmechanismus, die Regeltechnik, die RasberryPi gestützte Ansteuerung in der Kuppel befindlicher Messinstrumente betrafen und betreffen; sie waren (informations-)technische Voraussetzung zur Inbetriebnahme und inhaltlichen Nutzung. Andererseits werden inhaltlich orientierte Projekte durchgeführt: Um die Schülerinnen und Schüler sinnvollerweise tagsüber an die Sternwarte heranführen zu können (denn dann sind sie ja ohnehin in der Schule), wurde von Anfang an ein leistungsfähiges Sonnenteleskop vorgesehen. Das derzeitige Sonnenfleckenmaximum sowie die häufigen Massen-Materieauswürfe bieten hier maximalen Beobachtungsspielraum. An die solaren Phänomene wurden direkt weitere Untersuchungen angeknüpft, so zeichnet ein Raspberry Pi kontinuiertlich das ELF-Radiospektrum (Extremely Low Frequency) über eine Magnetloopantenne in der Sternwarte auf. Zu Beginn des nächsten Schuljahrs wird ein von unserem Projektkurs NERDS selbst entwickelter Myonen-Detektor als Dauerexperiment fest in der Sternwarte installiert. Sowohl ELF-Spektrum als auch Myonen-Rate können in Verbindung mit der Sonnenbeobachtung gebracht werden (siehe unten). Ein weiteres besonderes Experiment ist unsere Allsky-Kamera, die nachts kontinuierlich den Himmel nach Sternschnuppen absucht. Neben den zwei bis 200 pro Nacht durch KI erkannten Sternschnuppen gelang der Kamera im März die Aufzeichnung eines besonders spektakulären und sogar bis zum Erdboden gefallenen Meteors, was in Lokalfernsehen und -presse Erwähnung fand. Als „Beifang“ konnten zudem im Januar die beeindruckenden Polarlichter aufgenommen werden.
Mit geliehenen Teleskopen wurden Erfahrungen gesammelt und aufbauend darauf eigenes, geeignetes Beobachtungsinstrumentarium angeschafft. Zur Realisierung ist die Begleitung unseres „Vereins der Freunde und Förderer der Schiller Schule“ essentiell. Auch den Stadtwerken und allen inhaltlichen Kooperationspartnern gilt unser Dank für die Unterstützung unserer Arbeit.
Ziel aller Projekte ist neben der dauerhaften Wiederbelebung der Sternwarte, dass die MINT-Begabungs-Förderung und die MINT-Breiten-Förderung an unserer Schule einander gegenseitig befruchten, was man an folgendem Projekt exemplarisch erkennen kann: Das Funkwellenspektrum militärischer Sender, die mit getauchten U-Booten kommunizieren, wird empfangen. Diese arbeiten mit sehr tiefen Frequenzen, die auch ins Wasser eindringen können, und senden quasi ständig einen konstanten "Pfeifton" aus. Wenn es auf unserer Sonne zu coronaren Masseneruptionen kommt (geladene Teilchen werden mit 11 Millionen km/h ins Weltall geschleudert), kann dies das Funkwetter auf der Erde beeinflussen - im Langzeitexperiment sieht man dann Fluktuationen bei den beobachteten Sendern. Ziel ist, eine eigene optische Sonnenbeobachtung von einem Solarteleskop in der Sternwarte aus einzurichten und dann Änderungen im Funkwetter mit den Sonnendaten in Beziehung zu setzen. Da bereits jetzt eine Flut von Daten anfällt, bietet es sich an, in Folgeprojekten Machine-Learning-Modelle einzusetzen, um Voraussagen über das Funkwetter oder die Sonnenaktivität treffen zu können.
Organisatorisch sind die Projekte in der Entwicklung an den Projektkurs N.E.R.D.S. (Q1) und an MINTees gekoppelt. Beide Organisationsformen sind Bestandteile unserer MINT- und unserer Begabungsförderungsangebote. Wir hoffen, dass der Blick zu den Sternen ein weiterer Aspekt sein kann, indem der Ansatz von NERDS für NERDS entwickelter Projekte erfolgreich umgesetzt wird. Weitere Projektkursgruppen sind schon in Vorüberlegungen gestartet, um auch im nächsten Jahr an der Remote-Sternenwarte weiter zu arbeiten. Später nach dieser Pilotierung soll die Sternwarte dann auch weiteren Bochumer Schulen zur Verfügung gestellt werden. Auch die Nutzung durch weitere Interessierten ist perspektivisch nach entsprechender Erprobung angedacht; ist aber weniger leicht umsetzbar, als wir seinerzeit angenommen hatten, da die Netzsicherheit unserer Schule hierbei gewährleistet bleiben muss. Die Begeisterung unserer Schülerinnen und Schüler bei der Arbeit mit der Sternwarte zeigen aber, dass sich der Aufwand lohnt.
Spannende Beobachtungen