Johdanto

 

Tämä materiaali on tarkoitettu lähde- ja oppimateriaaliksi lukion fysiikan kurssille, jossa käsitellään maan lähiavaruuden tutkimuksen fysiikkaa: miksi avaruuteen pyritään, miten sinne päästään ja millaista fysiikkaa tarvitaan näissä yhteyksissä. Keskeinen virike kurssisuunnitelman ja materiaalin laatimiselle on ollut se avaruusfysiikan koulutus, jota on järjestetty osana Opetushallituksen Venäjä-ohjelmaa. Tämä taas on osa Suomen ja Venäjän opetusministeriöiden välistä koulualan yhteistyötä. Mukana olleita opettajia on koulutettu sekä Opetusalan koulutuskeskuksessa Heinolassa että Korolevissa, Venäjällä. Pääosa materiaalista on koottu Heinolassa järjestetyissä avaruusfysiikan opettamisen kehittämiseminaareissa. Lisää virikkeitä on saatu oppilaille järjestetyistä matematiikan ja fysiikan sekä avaruusfysiikan kesäkouluista, samoin NASAn järjestämiltä kansainvälisiltä avaruusleireiltä, joille pari mukana olleista opettajista on osallistunut Suomen edustajina.

Hankkeen työnimenä on käytetty avaruusfysiikkaa, vaikka sillä ymmärretään toisaalla suppeasti käsitettynä maapallon lähiympäristön fysiikkaa, jolloin tutkimuskohteita ovat esimerkiksi auringon pinnalla tapahtuvien häiröiden eteneminen aurinkotuulen mukana maan magneettikentän hallitsemaan magnetosfääriin ja sieltä edelleen esimerkiksi pohjoisen revontulivyöhykkeen ionosfääriin noin 100 km korkeudelle. Mittausaineistoa kerätään sekä maanpäällisillä instrumenteilla (esim. magnetometrit, optiset instrumentit, EISCAT tutka) että satelliiteilla (esim. VIKING, CRRES, FREJA ja POLAR). Tutkimus käsittää mittalaitteiden suunnittelua, mittausten tekemistä, mittausdatojen analysointia, avaruusplasmafysiikan teoriaa sekä mallinnusta ja simulaatioita. Laajemmin käsitettynä avaruusfysiikka käsittelee kaikkea avaruuden fysiikkaa sellaisissa ympäristöissä, joista ainakin periaatteessa on mahdollista tehdä mittauksia paikanpäällä. Maapallon omassa lähiympäristössä opitut fysiikan lainalaisuudet ovat siirrettävissä muille planeetoille, muiden tähtien ominaisuuksiin ja jossain määrin jopa paljon eksoottisempiinkin ulkoavaruuden kohteisiin kuten radiogalakseihin, pulsareihin tai relativistisiin tähtiin.

Opetusalat
Tutkimus
Spaceweb, Oulu
Avaruusfysiikka, Helsinki

Lukion avaruusfysiikan kurssi koostuu kolmenlaisista aineksista:
- tähtitiede
- eläminen avaruudessa (ihmisen toiminta)
- avaruuslentojen fysiikka

 

Tämä materiaali painottuu avaruuslentojen tekniikkaan sekä nousun, kiertorataliikeiden ja laskeutumisen fysiikkaan.


Tähän myöhemmin lyhyt kuvaus sisällöstä.


Tekijšt esiin!