Laat je leerlingen zelf realistische stralingsdosis berekenen in de ruimte

Deze cursus begint met een uitgebreide inleiding over satellietbanen en de straling in de omgeving rond de Aarde. Meer algemene aspecten van straling en het ruimteweer komen ook aan bod, geïllustreerd met verschillende voorbeelden die aantonen dat het ruimteweer ook van belang is voor onze samenleving op Aarde.

Vervolgens gaan je leerlingen zelf de verwachte stralingsdosis berekenen op verschillende baanhoogtes, van dichtbij de Aarde tot aan de hoogte van de Maan. Ze gebruiken hiervoor dezelfde online tool die ook door space professionals gebruikt wordt: SPENVIS. Tenslotte gaan ze de getallen die uit de toepassing komen interpreteren: hoeveel straling verwacht je op elke locatie, en in hoeverre is er een risico voor de elektronische apparatuur van je ruimtesonde?

Met bijzondere dank aan de betrokken wetenschappers van BIRA: Erwin De Donder en Neophytos Messios.

Doelgroep

4de, 5de of 6de middelbaar met component wetenschappen

Uitgave

Januari 2023, updates augustus 2023

Vakken of eindtermen

Fysica: Straling, Zonnefysica, Elektromagnetisme

Aardrijkskunde: De omgeving van de Aarde (magnetisch veld en zonnewind), Satellieten, Atmosfeer

Partners

Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) + ESERO Belgium

Inhoud van de cursus

  • Satellieten vandaag: inleiding
    • Satellietechniek: principes
    • Satellieten: categorieën en functies
  • Satellietbanen

  • De aarde en haar omgeving in de ruimte
  • De zon als drijvende kracht van het ruimteweer in de heliosfeer 
  • Voorbeelden van ruimteweer en haar impact op de samenleving 

  • Energie en intensiteit van straling in de ruimte  energies
  • Effecten op onderdelen van ruimtesondes 
  • Effecten op astronauten
  • Bescherming (shielding)

  • Doel van de workshop
  • Richtlijnen voor leraren
  • OEFENING 1: zon-synchrone baan
  • OEFENING 2: Medium Earth orbit (MEO) missie
  • OEFENING 3: Geostationaire baan (GEO) missie
  • OEFENING 4: Maanmissie

DOWNLOADS

Cursus “Orbits & Radiation”

Bundel (leerkrachtengids) in het Engels, omdat de BIRA onderzoekers die meewerkten uit een internationaal team komen. Laatste update augustus 2023.

introductie presentatie “Orbits & Radiation”

De wetenschappers van BIRA hebben reeds meerdere keren een SPENVIS workshop gegeven voor leraren en leerlingen. hier kan je hun inleidende presentatie downloaden, vol met interessante beelden die passen bij de achtergrondinformatie uit de cursus.

Gebruikte afbeeldingen

Radiation belts around Earth

Satellite principles (ESERO Belgium)

Electromagnetic spectrum

White patterns overview (ESERO Belgium)

White patterns 1 (NASA)

White patterns 2 (NASA)

White Patterns 3 (NASA)

Reflection of VIS and IR radiation

Radar Altimetrie (ESA, Sentinel-3)

Tenerife (Proba-V)

Earth neighbouring space

Coronal Mass Ejection

Average Monthly Sunspots

400 years of sunspot observation

Sunspot Neutron Flux Anticorrelation (BIRA)

Sunspot 1859 by Carrington

Carrington event 1859

Radiation damage in New Jersey

Solar protons from CEM (SOHO)

Particle flux LEO

Cosmic air shower (2019 Let’s talk science)

Earth magnetic field lines (Khan Academy)

Earth magnetic field (Finlay et al. 2020)

Major space environment hazards (The Aerospace Corporation)

Sun Synchronous Orbit 1 (ESERO BE)

Sun Synchronous Obit 2 (ESERO BE)

Sun Synchronous Orbit 3 (ESERO BE)

Trajectory of SSO mission (BIRA)

Trajectory of MEO mission (BIRA)

Trajectory of Geostationary mission (BIRA)

Trajectory of lunar mission (BIRA)

xxxxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxx

xxxxxxxxxxxxxx