Hinweise zur unterrichtlichen Nutzung

Die den Mars umkreisende Sonde "Odyssey" sendet elektromagnetische Wellen aus, die wir auf der Erde empfangen können. Wenn wir die Eigenbewegung der Erde vernachlässigen, können wir die Marssonde als bewegten Sender und die Empfangsstation auf der Erde als ruhenden Beobachter betrachten.
Die von der Marssonde gesendeten Signale haben eine Frequenz von fS ≈ 8,4 GHz. Die Frequenzen der Signale, die auf der Erde empfangen werden, unterscheiden sich hiervon wesentlich. Die Frequenzänderungen sind durch den Dopplereffekt erklärbar.
Die Empfangsfrequenzen wurden in Tabellenform aufgezeichnet. Außerdem wurden die Signale mittels eines Rauschteppichs sichtbar gemacht.

	Tabellenaufzeichnung
	graphische Darstellung

Anhand der vorgegebenen Werte kann im Unterricht die Bewegung der Marssonde untersucht werden.
Es ist jedoch unbedingt erforderlich die Problematik der Eigenbewegung der Erde zu thematisieren. Trotzdem ist möglich mit einem akzeptablen Fehler folgende Größen zu bestimmen:

	Geschwindigkeit v der Marssonde
	Radius r der Umlaufbahn der Sonde
	Länge L der Umlaufbahn der Sonde
	Dauer T eines Umlaufs

Will man die Eigenbewegung der Erde einbeziehen, so liefert die graphische Darstellung der Signale, die vom Mars Express gesendet werden, eine brauchbare Berechnungsgrundlage. Der Marsexpress ist hier noch auf dem direkten Weg zum Mars. Die Steigung der Kurve kommt also nur durch die Erddrehung zustande.

Diese Seite drucken