Fizika | Csillagászat, űrkutatás » Bozsó Zoltán - Szemléltetési lehetőségek a csillagászat tanításában

JATE Kísérleti Fizika Tanszék Szemléltetési lehetõségek a csillagászat tanításában szakdolgozat Bózsó Zoltán fizika-földrajz szakos hallgató Témavezetõ: Dr. Szatmáry Károly tudományos fõmunkatárs Szeged 1998 Tartalom Bevezetés 1. A csillagászat tanításának szemléltetési lehetõségei 1.1 A szemléltetés szerepe 1.2 Megfigyelés 1.3 Planetárium 1.4 A csillagászat, ûrkutatás legfrissebb eredményei 1.5 Filmek, videofelvételek, írásvetítõ fóliák 1.6 Könyvek, folyóiratok 1.7 Számítógépek és programok 1.71 Interaktív CD-ROM-ok 1.711 Eyewitness Encyclopedia of The Universe 1.712 The Space Race 1.713 Csodálatos Univerzum 1.714 Utazás a Naprendszerben 1.72 Képnézõ programok 1.8 Internet 2. Szemléltetési lehetõségek a csillagászat különbözõ területein 2.1 Szférikus csillagászat 2.2 Praktikus csillagászat 2.3 Égi mechanika 2.4 Asztrofizika 2.5 A Naprendszer, a bolygók, holdak, egyéb égitestek 3. Távérzékelési

kutatási módszerek, eszközök Összefoglalás Felhasznált irodalom Melléklet Bevezetés A csillagászat szerepe az oktatásban A csillagászat az egyik legrégibb, de egyúttal a legmodernebb tudomány. Jelenleg robbanásszerû fejlõdésen megy keresztül, szinte a szemünk láttára. Legfõbb vonzereje, hogy látványos és népszerû. A nyugat-európai országokban és Magyarországon is az egyetemek természettudományi karaira, illetve a mûszaki egyetemekre jelentkezõk száma hosszú ideje csökken, vagy legalábbis nem növekszik. Ez a tendencia azonban a csillagászat esetében nem érvényes A csillagászat egy olyan tudomány, amely a természettudományok, mûszaki tudományok felé képes terelni a diákokat. A csillagászat sok rokon tudománnyal áll közeli kapcsolatban. Egyre szorosabbá válik a csillagászat társtudományokkal való összefonódása, mint például a fizika, meteorológia, biológia, orvostudomány, földtudományok, matematika, technika. A

csillagászat különleges helyzetben van, mivel "értéktelen" tudomány, nem termel semmiféle közvetlen profitot. Ez a tulajdonsága egyaránt jelent elõnyt és hátrányt. Hátrány olyan szempontból, hogy nincsen pénztermelési lehetõsége, de ugyanakkor ez jelenti az elõnyét is, mivel a csillagászat legfrissebb eredményei a felfedezést követõen szinte azonnal közzétehetõk, a legújabb eredményeknek nincsen gazdasági vonatkozása. Más tudományok esetén a felfedezést a gazdasági hasznosítás követi, és a hasznosítók érdeke, hogy az adatokhoz ne tudjon mindenki hozzáférni. A csillagászati kutatási eredmények már napokkal a felfedezés után elérhetõk, sõt élõ közvetítés formájában az adatokhoz történõ azonnali hozzáférés is megoldható akár egy iskolában is, például az Internet segítségével. Mindezek mellett sajnálatos körülmény, hogy a Nemzeti Alaptanterv a fizika, a földrajz és általában a

természettudományok tanítására nagyon kevés óraszámot biztosít, így félõ, hogy a csillagászat tanítására is a szükségesnél kevesebb lehetõségük lesz a tanároknak. Dolgozatomban a csillagászat tanítása során alkalmazható szemléltetési és motiválási lehetõségekkel foglalkozom. Célom, hogy hasznos ötleteket adjak az érdeklõdõknek a szemléltetõ eszközök, anyagok elkészítéséhez, összeállításához és azok használatához. Az utolsó fejezet a távérzékelési módszerekrõl, eszközökrõl szól, mivel úgy gondolom, a bolygókutatásban kiemelkedõ szerepük van. Tovább növeli jelentõségét, hogy a szemléltetés során a távérzékelési módszerekkel készült felvételeket, eredményeket széleskörûen föl tudjuk használni. Mindezek mellett az 1998. szeptemberében életbelépõ Nemzeti Alaptantervben, a 8 osztály tananyagában szerepelnek a távérzékelési ismeretek és a mûholdképek kiértékelése. A korábbi

tananyagban - és a tanárképzésben - ilyen ismeretek nem szerepeltek, ezért újdonságként került be az oktatási feladatok közé. 1. A csillagászat tanításának szemléltetési lehetõségei 1.1 A szemléltetés szerepe A szemléltetésnek az iskolai oktatásban sokféle funkciója van, például: - ismeretátadás - ismeretek rögzítése - motiválás - ellenõrzést segítõ szerep. A szemléltetési lehetõségek alkalmazásával mód nyílik a - valóság bemutatására - modellek alkalmazására - kísérletek végzésére - a valóság képi ábrázolására, videofelvételek, filmek bemutatására. A csillagászat tanítása során a szemléltetési lehetõségek közül az alábbiakat emelem ki. 1.2 Megfigyelés Az egyik legfontosabb és legegyszerûbb információszerzési lehetõség, bizonyos mértékig mindenki számára elérhetõ. A csillagászat megfigyelõ tudomány. Mindenféle írott anyagnál hatékonyabb az átélt élmény, amit közvetlen

megfigyelés során szerezhetünk. 1.21 Megfigyelések szabad szemmel A csillagászat története során csak az utolsó néhány évszázad óta van lehetõség az égbolt távcsõvel történõ megfigyelésére. Minden korábbi megfigyelés szabad szemmel kellett, hogy történjen. Ma a rádióteleszkópok, ûrtávcsövek világában is sok hasznos ismeretet szerezhetünk és a tanítás során számos fizikai és csillagászati vonatkozású jelenséget, törvényt lehet így bemutatni. (Kulin, 1975 [7]) - Refrakció vizsgálata a felkelõ és lemenõ Nap megfigyelése segítségével. A Föld körül található légtömeg 90%-a a 20 km magasság alatt van Ha a zenit felé nézünk, a szemünkbe jutó fény 20 km vastag levegõrétegben halad át. Vízszintes irányba nézve (a horizont síkjában) a szemünkbe jutó fény kb 500 km utat tesz meg a légkörben, ezért ott megtörik és az égitestet magasabban látjuk, mint ahol valójában van. - Miért vörös a lemenõ Nap? A

Nap fénye összetett, a légkör nem egyformán szórja szét a különbözõ hullámhosszú fényt: a rövidebb hullámhosszú fényt a légköri por és levegõmolekulák jobban szórják, mint a hosszabb hullámhosszú fényt. - Fogyatkozások megfigyelése Évente legalább kettõ és legfeljebb hét fogyatkozás figyelhetõ meg a Földrõl. A Hold körülbelül 400-szor közelebb van a Földhöz, mint a Nap. A Hold átmérõje is 400-szor kisebb a Nap átmérõjénél. Ennek következtében mindkét égitestet megközelítõleg ugyanakkora szög alatt, ugyanakkora korongnak látjuk, de a változó távolságok miatt idõnként a Hold, máskor a Nap látszik nagyobbnak. Fogyatkozás akkor következik be, ha éppen akkor van újhold vagy holdtölte, amikor a Hold azokon a pontokon tartózkodik, ahol a Hold pályasíkja metszi a Föld pályasíkját. A Hold keringése folytán havonta kétszer áthalad ezeken a pontokon, de az áthaladások csak ritkán esnek egybe az újholddal

vagy a holdtöltével. 1. ábra A fogyatkozások kialakulása Holdfogyatkozás akkor következik be, ha a Hold a Föld árnyékkúpjába kerül. Ha a Hold az árnyékkúp tengelyén halad át, mindig teljes holdfogyatkozás lép föl. Ha a Hold holdtöltekor csak részben kerül a Föld árnyékkúpjába, részleges holdfogyatkozás jön létre. A holdfogyatkozás a napfogyatkozással ellentétben bárhonnan megfigyelhetõ. Napfogyatkozás akkor jön létre, amikor a Hold a Nap és a Föld közé kerül és a Hold árnyékkúpjának egy - legfeljebb 264 km átmérõjû - foltja a Föld felszínére vetõdik. Teljes napfogyatkozás csak errõl a területrõl figyelhetõ meg 3. ábra A napfogyatkozás kialakulása Amikor a Hold földközelben, a Föld pedig naptávolban jár (nyár), a Hold látszólagos átmérõje nagyobb a Napénál. Ekkor jöhet létre teljes napfogyatkozás A jelenség maximális idõtartama 7.5 perc lehet A teljes fogyatkozás zónáján kívül részleges

fogyatkozás figyelhetõ meg. 4. ábra Részleges, teljes és gyûrûs napfogyatkozás Amikor a Hold földtávolban, a Föld napközelben van (tél), a Nap látszólagos átmérõje nagyobb a Holdénál, így a Hold nem tudja az egész napkorongot eltakarni, és gyûrûs napfogyatkozás jön létre. Maximális idõtartama 125 perc Napfogyatkozáskor megfigyelhetõvé válnak a protuberanciák, a napkorona. A legközelebbi teljes napfogyatkozás 1999. augusztus 11-én lesz A napfogyatkozásról további információk szerezhetõk az alábbi Internet címeken: http://planets.gsfcnasagov/eclipse/eclipsehtml http://umbra.nascomnasagov/eclipse/990811/rphtml http://iphicp1.physikuni-mainzde/ astro/exlipse99 http://www.shopde/priv/hp/1123/s http://www.bounedutr/ koeri/eclipse 99 (Szatmáry, 1997 [15]) 5. ábra Az 1999 augusztus 11-i teljes napfogyatkozás központi zónája 1.22 Megfigyelések távcsõvel A távcsövek legfontosabb elõnyei a szemmel szemben a nagyobb

felbontóképesség, illetve a fénygyûjtõ képesség, ezért a távcsövek alkalmazásával a szabad szemmel nem látható égitestek megfigyelésére is lehetõségünk nyílik. Sajnálatos tény, hogy a nagy teljesítményû távcsövek ára elég magas és sok iskola nem engedheti meg magának, hogy saját távcsövet vásároljon, viszont szinte mindenkinek lehetõsége van fölkeresni egy a lakóhely, illetve az iskola közelében levõ bemutató csillagvizsgálót, ahol távcsõvel megfigyelhetik az égboltot, a bolygókat, csillagokat. Csillagász szakemberek segítségével tájékozódhatnak az égbolt objektumairól, az égitestek mozgásairól, az ûrkutatás eredményeirõl, aktualitásairól, a Földön kívüli élet lehetõségérõl, stb. Általában lehetõség van elõadások meghallgatására, videó-filmek megtekintésére is. A Szegedi Csillagvizsgáló például péntekenként várja az érdeklõdõket. Az épületben egy kb. 35 fõs elõadóterem található,

ahol videó- és diavetítéssel egybekötött kiselõadásokat tartanak a csillagászat és az ûrkutatás területeirõl. A szemléltetést sok-sok poszter valamint számítógépes kép és program segíti. Derült égbolt esetén kisebb távcsövekkel és a 40 cm átmérõjû tükrös teleszkóppal is megfigyelhetõk az égitestek. A felsõ szinten kapott helyet a távcsõ henger alakú helyisége, mely fölé kétoldalra széttolható tetõ készült. 6. ábra A szegedi csillagvizsgáló [ 16 ] A csillagvizsgálót a József Attila Tudományegyetem és a Szegedi Csillagvizsgáló Alapítvány közösen mûködteti. A csillagvizsgálóban oktató, kutató, ismeretterjesztõ munka folyik. (http:// [16]) Az 1. számú mellékletben találhatók a magyarországi bemutató obszervatóriumok címei. (Szatmáry, 1997 [15]) 1.3 Planetárium A planetárium egy ismeretterjesztõ intézmény, mely csillagászati és ûrkutatási ismereteket nyújt látogatói számára segítve ezáltal

a csillagászat tananyag szemléltetését és megértését. A planetáriumban lehetõség van csillagászati témájú mûsorok megtekintésére. Magyarországon két planetárium mûködik: Budapesten, és Kecskeméten. A Budapesti Planetárium csillagászati-ûrkutatási mûsorai három típusba sorolhatók: a) az oktatást segítõ iskolai mûsorok, b) a mindenkinek szóló nagyközönségi programok, c) a turistáknak készült idegen nyelvû mûsorok. 7. ábra A Budapesti Planetárium [18] 8 ábra Egy planetárium belülrõl [18] Planetárium ugyanakkor az a speciális vetítõgép is, amely a csillagos égboltot, a csillagok, a Nap, a Hold, a bolygók mozgásait, égi jelenségeket képes ábrázolni. Az igen bonyolult szerkezet több tengely körüli forgásra képes, ezáltal a csillagos égbolt képét természethû módon tudja a nézõtér fölötti kupola belsõ felületére a valódi égbolthoz megtévesztésig hasonló minõségben kivetíteni. Az égitestek

mozgásait felgyorsítva láthatjuk a planetáriumban. Bonyolult rendszer gondoskodik arról, hogy e mozgások a valóságnak megfelelõ sebességarányokkal történjenek, így tetszõleges idõpontra be lehet állítani a mûszert. 9. ábra A Budapesti Planetárium 10. ábra A Kecskeméti Planetárium fõmûszere (http://.[18]) fõmûszere (http://.[19]) A csillagokat az úgynevezett csillaggömbök vetítik a kupolára. A valósághû látványhoz még számos kiegészítõ berendezésre van szükség, mint például a változócsillag-vetítõ, a Naprendszer égitestjeinek vetítõje, üstökösvetítõ, figurális csillagképvetítõ, koordináta-rendszer-vetítõk, panoráma-vetítõk, diavetítõk. A planetárium körfolyosóján rendszeresen kiállítások tekinthetõk meg a csillagászat, ûrkutatás területérõl. (http://.[18]) A kecskeméti planetárium befogadóképessége 30-40 fõ. A kisplanetáriumban ûrkutatási és csillagászati témájú elõadások

mellett környezetvédelmi, természetvédelmi jellegû elõadások is megtekinthetõk. (http://.[19]) 1.4 A csillagászat, ûrkutatás legfrissebb eredményei A figyelem felkeltésére, fönntartására kiválóan alkalmasak a csillagászati, ûrkutatási eredmények, melyek beépíthetõk a tananyagba is. Szinte alig múlik el olyan nap, hogy ne hallanánk a csillagászat új felfedezéseirõl. Például a MIR ûrállomás is majdnem minden nap szerepel a híradásokban. A médiumokban megjelenõ információkat figyelve, összegyûjtve az oktatásban jól használható segédanyag birtokába juthatunk. Az információkat kiegészíthetjük más forrásokból vett adatokkal, friss eredményekkel. Ilyen hasznos forrás például a Meteor Csillagászati Évkönyv. Ebben a kiadványban szakemberek írásait, publikációit olvashatjuk a csillagászat és az ûrkutatás területén elért eredményekrõl. További fontos információforrás lehet az Internet, ahol szinte

elképzelhetetlen mennyiségben friss adatok, érdekes hírek, letölthetõ képek állnak rendelkezésre. 1.5 Filmek, videofelvételek, írásvetítõ fóliák Videomagnó segítségével tartalmas gyûjteményt állíthatunk össze kifejezetten csillagászati témájú oktatófilmekbõl, illetve a televízióból saját magunk által fölvett csillagászati témájú, általában népszerû tudományos filmekbõl. Ezen filmek leggyakoribb magyar nyelvû forrásának a Spektrum TV-t, illetve a Duna TV-t találtam. A filmek elõnye, hogy szakemberek készítik jó minõségben. Hátrány lehet viszont, hogy adott az elõadás stílusa, a film tartalma, azon változtatni nem tudunk, legfeljebb csak a nekünk megfelelõ részletek bemutatására szorítkozhatunk. A videó egy további alkalmazási lehetõségét abban látom, hogy lehetõvé teszi elképzelésünknek megfelelõ mûsorok összevágását más filmekbõl, számítógépre készített animációkból és állóképekbõl,

vagy akár saját felvételekbõl stb. A videó mellett fontosnak tartom az írásvetítõ alkalmazását is. Az írásvetítõ egyik nagy elõnye, hogy széles körben elterjedt az iskolákban. Használatával lehetõség nyílik kis méretû ábrák, képek nagy méretben történõ kivetítésére úgy, hogy azt még a legtávolabb ülõ tanuló is jól láthassa. Ha például számítógépen bemutatható képet szeretnénk vetíteni, elég a képet egyszerûen számítógéppel nyomtatófóliára másolni, és máris kivetíthetõ a kép. A ma használatos számítógépekkel és nyomtatókkal kielégítõ képminõség érhetõ el. Ezt a módszert javaslom például olyan körülmények esetén, amikor nem áll rendelkezésre elég számítógép, nagy az osztálylétszám és nem tudják körbeállni a gépet, vagy nincs videó-lánc a teremben. A dolgozat további részében említett szemléltetési lehetõségek némelyikénél az eredményes alkalmazást segíti az

írásvetítõ használata. 1.6 Könyvek, folyóiratok A tankönyvpiacon újonnan megjelent tankönyvek közül nagyon kevés foglalkozik kifejezetten csillagászattal. Túlnyomó részük a csillagászat néhány részterületét tartalmazza, javarészt a csillagászati földrajz keretein belül és inkább összefoglaló jelleggel. "Csillagászat" címmel két szerzõ is jelentetett meg egy-egy könyvet. Simon Tamás könyve (Csillagászat - AKG kiadó, Budapest. 1996) csillagászattörténeti összefoglalóval kezdõdik, lehetõséget biztosítva a gondolkodásra, megismertet a csillagászat jeles képviselõinek gondolatmenetével, ötleteivel. Ezután a Naprendszert, a csillagokat mutatja be a könyv a csillagképektõl az anyagfejlõdésig bezárólag. A könyv anyaga jóval több, mint ami a NAT által biztosított óraszámban tanítható, viszont jól elkülönülnek az egyes szintek a legfontosabb ismeretektõl az érdeklõdõknek szánt anyagig. A könyv nagy

tanítási szabadságot biztosít, nem feltétlenül kell a könyv valamennyi fejezetét folyamatosan tanítani. A tanárnak így lehetõsége van figyelembe venni a gyerekek életkori sajátosságait, érdeklõdését, és ennek megfelelõ tanmenetet összeállítani. A könyv friss adatokat is tartalmazó, fekete-fehér ábrákkal, képekkel gazdagon illusztrált kiadvány. Lehetõvé teszi, hogy a tanítási órán a tanár a tényanyag leíratása helyett az idõt a szemléltetési lehetõségek felhasználására fordíthassa. A másik csillagászattal foglalkozó tankönyv Horányi Gábor mûve (Csillagászat - Calibra Kiadó, Budapest. 1996), eltér a hagyományos tankönyvektõl. A könyv páros oldalain egy mesét, egy történetet olvashatunk egy ûrvándorról, aki a Föld felé tart, miközben a világot akarja megismerni. Útja során egy számítógép segíti az információszerzésben. A páratlan oldalakon a történetekhez tartozó ábrákat, illusztrációkat

találhatjuk. A könyvet nem csak az elejétõl lehet feldolgozni, az egyes fejezetek külön is értelmesek. A fejezetek végén kérdések és feladatok találhatók, melyek a fejezet anyagának ismétlésére szolgálnak, illetve gondolkodásra serkentenek. A könyv a 13-14 éves korosztály számára íródott. A csillagászat tanítása során hasznos segédanyagok az SH Atlasz sorozat Csillagászat és Ûrtan címû kötetei. Az SH Atlasz Csillagászat címû könyv szemléletesen, gazdagon illusztrálva foglalja össze a jelenlegi csillagászati ismereteket és elméleteket. Csillagászattörténeti áttekintést nyújt, bemutatja a csillagászat minden területét. A páros oldalakon igényes, színes ábrák, képek találhatók, a páratlan oldalon a csillagászati ismereteket feldolgozó fejezetek vannak. A könyv 1990-ben íródott, tehát még aránylag friss adatokat tartalmaz. Az SH Atlasz Ûrtan címû könyv a sorozat elsõ magyar szerzõk által írt tagja. A

szerzõk célja tájékoztatni az olvasót a XX. században a világûrben történtekrõl A könyv részletes ismereteket nyújt az ûrkutatás fontosabb területeirõl, a világûr hasznosításáról. A Csillagászathoz hasonlóan az Ûrtan is sok jó ábrát, képet tartalmaz. Az Ûrtan szerkesztése két éve, 1996-ban zárult le A közelmúltban jelent meg a Helikon Kiadó gondozásában A Világegyetem Enciklopédiája sorozatban A világûr titkai és A Nap és bolygói címû könyvek. A könyvek nem tankönyvek, de kiválóan alkalmasak a tankönyvekben szereplõ jelenségek, csillagászati objektumok szemléltetésére. A könyvek segítségével minden érdeklõdõ tanuló a saját tempójában tud ismereteket szerezni mindenféle technikai eszközigény nélkül. Mindkét könyvben számos színes kép, rajz található, java részük egész oldalt kitöltõ méretben. Mindkét könyvet kitûnõ segédanyagnak tartom mind az egyéni ismeretszerzésben, mind a tanároknak

az órára való készülésben. A folyóiratok közül a Középiskolai Matematikai Lapokat emelem ki. A folyóiratnak fizika rovata is van, ahol csillagászattal kapcsolatos feladatokat, cikkeket találhatunk. A cikkek témájához kapcsolódóan Internet címek is szerepelnek. A csillagászati témájú írások csillagászattörténetrõl, csillagászokról, új felfedezésekrõl szóló ismeretterjesztõ anyagok. 1.7 Számítógépek és programok A számítógép az órai tanítás során fölhasználható például csillagászattörténeti képek, távcsövekkel készült felvételek, HST képek, animációk bemutatására. Számítógép és egy nyomtató segítségével az iskolai órára elõre el lehet készíteni a bemutatandó ábrákat, akár csillagtérképeket is lehet nyomtatni, például fóliára, amit az órán kivetíthetünk. Ha van lehetõségünk számítógép alkalmazására az órán, digitalizált képek bemutatására szolgálnak a különbözõ képnézõ

programok (pl. QPEG, SEA). A számítógép alkalmazásának legalább ekkora jelentõsége van az otthoni, tanítási idõn kívüli használatban. A tanítási órán gyakorlatilag nem mindig jut idõ az összes szemléltetési lehetõség kiaknázására, de az érdeklõdõ tanulók figyelmét föl lehet és föl is kell hívni a számítógépekre írt rengeteg jó és hasznos programra. Az iskolákban és az otthonokban egyre több a számítógép, a csillagászati szoftverek pedig számos forrásból beszerezhetõk, például könyvesboltokban vásárolhatók, könyvtárból kölcsönözhetõk, de rengeteg program ingyenesen letölthetõ az Internet-rõl is, stb. 1.71 Interaktív CD-ROM-ok Egyre több úgynevezett "interaktív CD-ROM" jelenik meg a szoftverpiacon. Ezek a CD-k a számítógép CD-ROM olvasójába helyezve lejátszhatók. A programok tartalmazhatnak ábrákat, mozgó animációkat is, melyek akárhányszor ismét lejátszhatók. 1.711 Eyewitness

Encyclopedia of The Universe Ilyen interaktív CD-ROM például az Eyewitness Encyclopedia of The Universe címû program, amely lehetõséget nyújt a csillagászat szinte minden területének tanulmányozásához. A program futása során a csillagászattörténettõl az ûrkutatás eredményein át a csillagfejlõdési elméletekig rengeteg információ beszerezhetõ. A programhoz való hozzájutás egyik lehetõsége a József Attila Tudományegyetem Központi Könyvtárának olvasóterme, ahol helyben lehet tanulmányozni az ott elhelyezett számítógépen. 1.712 The Space Race The Space Race - Az ûrverseny Ez a CD-ROM nem csak az ûrkutatás történetét mutatja be, hanem a technikai problémák és eredmények mögött álló kutatókat, mérnököket, politikusokat is. A Space Race elénk tárja az események történelmi, politikai és társadalmi vonatkozásait. A történet a hidegháborúval kezdõdik, a rakétakísérletek korában és az orosz-amerikai

együttmûködéssel végzõdik. A CD 27 percnyi filmrészletet, 960 fotót, 90 percnyi hanganyagot használ az eredeti filmek, fényképek, riportok, újságok bemutatása során, hogy minél valósághûbben, hitelesebben érzékeltethesse a szuperhatalmak háború utáni szembenállását. A történet 7 fejezetre tagolódik: - Verseny a világûrért - Ember a világûrben - Az elsõ lépések a Holdra - A nagy elõrelépés (ûrséták, dokkolás az ûrben) - A látóhatár kiterjesztése (ûrállomások, szovjet-amerikai. közös repülés) - A világûr hasznosítása - Vissza a Földre A fõ esemény mellett 570 kiegészítés található a programban személyekrõl, eszközökrõl, repülésekrõl. A teljes anyag megtekintése, végignézése két teljes órát vesz igénybe. A "mûsor" bármikor megszakítható, elõre és visszaléphetünk, vagy a kiegészítõ információkat böngészhetjük. Ezeket a kiegészítéseket ikonok formájában jeleníti meg a

program. Lehetõségünk van a kiegészítõ adatok között címszavakra keresni, a képernyõn megjelenõ oldalak nyomtatása is lehetséges. A kiegészítések tematikus csoportosításban állnak rendelkezésünkre, a fõ szöveget érdekes részletekkel egészítik ki: - Küldetések: pályákról tények, adatok, fényképek kilövõhelyekrõl, - Életrajz: asztronauták, ûrkutatók, politikusok életrajzai - Technológia: információk rakétákról, hajtómûvekrõl, pályákról - Média: - Általános: Hogyan mutatta be az eseményeket a sajtó? Újságcikkek a SZU-ból, az USA-ból és Európából izgalmas események, anekdoták és különleges részletek. Az ûrkutatás szemléltetésében betöltött szerepe mellett még egy fontos alkalmazását látom a programnak: az angol nyelv megértésének gyakorlását, mivel a program - tudomásom szerint - még nem jelent meg magyar nyelven. 1.713 Csodálatos Univerzum A Csodálatos Univerzum egy magyar fejlesztésû

CD-ROM. A csillagászat és az ûrkutatás történetét dolgozza fel az õskortól napjainkig. A program részletesen bemutatja a csillagászat fejlõdésének történetét. 11. ábra A Csodálatos Univerzum CD-ROM címoldala [2] Az oldalakon szöveges információkat találunk, melyeket lapozhatunk. A szövegek közé képeket, animációkat szúrtak be. 12. ábra Képek a CD-ROM-ból [2] A szövegben kék színnel jelzett kapcsolódási pontok vannak: további részleteket tudhatunk meg az adott címszavakról. A csillagászattörténeti és ûrkutatástörténeti fejezet gazdag képanyaggal szemléltetve mutatja be a világûr megismerése érdekében végzett kutatásokat, erõfeszítéseket. A következõ fejezet az ûrkutatási programokkal ismertet meg. Külön foglalkozik az USA, külön a Szovjetunió ûrkutatási programjaival és az ûrállomás-programokkal, valamint az amerikai, szovjet, európai, japán hold- és bolygókutató szondákkal. Külön fejezetek

szólnak a mûholdak mindennapi gyakorlati, csillagászati és katonai alkalmazásairól, ezen kívül az ûrkutatási eszközökrõl. A negyedik fejezet a Naprendszer bemutatását szolgálja. A Csillagászok és ûrkutatók címû fejezetben több, mint 150, a csillagászat és az ûrkutatás terén tevékenykedett vagy ma is tevékenykedõ személy életrajzát olvashatjuk. Az utolsó fejezet a Kislexikon, a csillagászati fogalmak, eszközök, módszerek magyarázatával. A program egy játékot is tartalmaz: a CD anyagából tíz feleletválasztásos kérdésre kell válaszolni, majd a végén értékeli az eredményünket. A program futása során bármikor nyomtatás készíthetõ az aktuális képernyõtartalomról, lehetõséget biztosítva a CD-ROM még széleskörûbb felhasználására. 1.714 Utazás a Naprendszerben Az Utazás a Naprendszerben szintén magyar fejlesztésû CD-ROM. A mintegy 400 színes fotó segítségével ismerkedhetünk a Naprendszerrel. Animációk

útján megtekinthetjük az égitestek mozgását. Négy fejezetbõl áll. Az elsõ a Nap, bolygók, holdak, üstökösök címet viseli Az egyes objektumokról fényképeket, video-bejátszást, adatokat is kapunk. A második fejezet Tudta-e, hogy.? címmel érdekességeket mutat be a csillagászat, ûrkutatás területérõl, mint például : . mi az ûrtávcsõ? . mi volt az évszázad üstököskarambolja? . hogyan mûködik a Nap? . mitõl vannak évszakok? A harmadik fejezet címe az Utazás a Naprendszerben . Ez a rész egy film formájában mutatja be a Naprendszert. A képek bemutatása alatt zenei aláfestés teszi kellemesebbé a narrátor elõadását. A negyedik fejezet a Kislexikon, amelyben a különbözõ fogalmakról, személyekrõl, objektumokról leírást és képet kapunk. 13. ábra A Mons Olympos a Marson [14] 14 ábra Sarki fény a Földön [14] 1.72 Képnézõ programok A QPEG DOS-os környezetben futtatható, egyszerûen használható képnézõ program. A

QPEGEXE file futtatásával indíthatjuk a programot Ezután a képernyõn láthatjuk a megnézendõ file-okat. A file-ok között a nyilakkal, illetve az egérrel mozoghatunk. Tetszés szerint kiválaszthatunk bizonyos képeket, de az összes képet egyenként is végignézhetjük. Sajnos a program közvetlenül nem teszi lehetõvé a képernyõ tartalmának nyomtatását, így azt más módon kell megoldanunk. A képnézés közben a kép nagyítható, kicsinyíthetõ A SEA program szintén DOS-os környezetben fut, a QPEG-nél lényegesen többet nyújt. Indítása a SEAEXE file lefuttatásával történik Ezután a megnézendõ képek, animációk címeit látjuk. A file-ok közötti mozgás a QPEG-hez hasonlóan a nyilakkal vagy egérrel történhet. A program képes a különbözõ file formátumok közötti konvertálásokra, valamint lehetõséget biztosít a képekbõl diasorozatok összeállítására. A képernyõrõl nyomtatni ez a program sem tud 15. ábra A SEA

képnézõ programmal összeállított diasorozat VMPEG17 Windows alatt futtatható animáció-nézõ program. Az animációnézõ programok többet nyújtanak a képeknél, mivel pillanatképek helyett folyamatokat tudunk velük szemléltetni. A VMPEG17EXE file futtatásával (WINDOWS alatt!) indíthatjuk a programot. Egy ablakot kapunk, melyben a FILE menüben az OPEN utasítással a Windows-ban megszokott módon kell a vetítendõ .mpg formátumú file-okat kiválasztani A program futása közben a vetítés bármikor megállítható, a kép kimerevíthetõ és a nyomtató elõzetes beállítása esetén a pillanatkép nyomtatható. 1.8 Internet Az Internet egy új információforrás, talán az egyik legfontosabbnak is tekinthetõ. Mint szinte minden tudományágban, a csillagászatban is egyre inkább nélkülözhetetlen. Az Internet kiegészíti a meglévõ információforrásokat, a könyveket, videofelvételeket, a csillagászatban használatos egyéb oktatási

eszközöket, mint például a planetárium vagy a bemutató csillagvizsgáló. Az Internet-nek mindezek mellett még esélykiegyenlítõ szerepe is van. Nem minden iskola tudja megengedni magának, hogy saját planetáriumot, bemutató távcsövet építsen és tartson fenn. A jelen gazdasági helyzetben az sem biztosítható, hogy minden diák eljusson egy bemutató csillagvizsgálóba vagy egy planetáriumba. Viszont az Internet lehetõségeinek eléréséhez csupán PC-re, telefonvonalra és egy kapcsolódási lehetõségre van szükség. Mindezek jóval kevesebbe kerülnek, mint a planetárium illetve a távcsõ. (Holl, 1996 [8]) Mire is jó az Internet? Mivel egyre inkább a mindennapi élet részévé kezd válni, ezért is fontos magának a rendszernek és a rendszer használatának megismertetése. Ehhez kapcsolódik a számítástechnikai tudás megszerzése is Az Internet egy technika, melynek használatára a tanároknak is föl kell készülni, be kell tudni illeszteni a

saját munkájukba. A csillagászat arra különösen alkalmas tudomány, hogy a tanárokkal és a diákokkal megismertesse az Internet használatában rejlõ elõnyöket. Az Internet lehetõséget teremt, hogy a csillagászatot tanító leginkább a fizika- és földrajztanárok - mindig naprakész ismereteket szerezzenek, amiket továbbadhatnak diákjaiknak. Nem csak programok közvetlen megszerzésére használható, hanem a tanárok továbbképzésében is rendkívül fontos szerepe lehet. Az Internet elõsegítheti a jelentõs, aktuális eseményekrõl történõ információnyújtást. Különösen hasznos volna például az 1999 augusztus 11-i teljes napfogyatkozás élõ közvetítésének megszervezése és lebonyolítása, aminek eredményeképpen nem csak a Szombathely-Szeged vonalon tartózkodók láthatnák ezt a ritka és látványos jelenséget. Az Internet rengeteg elõnye mellett szólni kell egy jelenleg még igen súlyos problémáról. A mai magyarországi

telefonhelyzet jelentõs mértékben megnehezíti az Internet legszélesebb körû felhasználását. Ha például egy tanítási órán képeket kívánunk a hálózatról letölteni, elõfordulhat, hogy egy kép letöltése tovább tart, mint a tanítási óra. Az órán bemutatandó anyagot elõzõ nap vagy akár korábban is letölthetjük magunknak, és az órán a helyi tárolóból - akár a Winchesterrõl - bemutatjuk a képeket várakozási (holt-) idõ nélkül. Lehetõségünk van tematikusan összegyûjteni a képeket, információkat és egy-egy órán csak a szükséges lemezeket kell bevinni, vagy a megfelelõ alkönyvtárból beolvasni az óra anyagához szükséges szemléltetõ anyagot. Internet-címek, ahonnan csillagászati szoftverek letölthetõk: http://astrobase.bajaobshu/~ftp http://www.simteliifhu/pub/simtelnet/msdos/astronomy (Szatmáry, 1997 [15]) A helyi lehetõségek mellett az Internet segítségével akár nemzetközi oktatási programokban is részt

vehetnek az érdeklõdõ tanulók. Például 1996-ban néhány héten át tartott az Astronomy On-line oktatási program, amelynek célja a csillagászat népszerûsítése volt. A programban Európa 39 országából 720 csoport vett részt. A csoportok iskolásokból, illetve csillagászattal foglalkozó érdeklõdõ amatõrökbõl álltak. A program keretén belül a résztvevõk professzionális távcsövekkel történõ megfigyelési lehetõségekhez juthattak. A profi csillagászok az obszervatóriumokban elkészítették a felvételeket, és az Internet segítségével elküldték a gyerekeknek, akik így lakóhelyükön tanulmányozhatták ugyanazokat a képeket, amelyeket a csillagászok a távcsõ mellett. A folyamatos kapcsolat lehetõvé tette olyan feladatok megoldását, amelyek egyidejûleg több helyszínen zajló mérést, észlelést igényelnek. Több ország több csoportja azonos feladatokon dolgozott együtt, például megismételték az Eratosztenész-féle

földátmérõ-mérési kísérletet. Vizsgálatokat végeztek a fényszennyezés területén, napfogyatkozásokat, holdfogyatkozásokat figyeltek meg. A programban szerepelt változócsillagászati alprogram is, valamint a Hale-Bopp üstökös megfigyelése. A különbözõ csoportok együttmûködve végezték a kísérleteket, így lehetett például az egyidejûleg több különbözõ földrajzi szélességeken elvégezhetõ Eratosztenész-féle kísérletet megismételni. A program további eredménye, hogy a gyerekek közvetlen kapcsolatba kerültek távoli országok, földrészek diákjaival, velük együtt végezhették el kísérleteiket, megfigyeléseiket. Az érdeklõdõ résztvevõknek lehetõségük volt számítógépes csillagászati programok, szoftverek beszerzésére, letöltésére. Az Astronomy On-Line program egyszeri esemény volt, de várhatóan lesz folytatása. A programnak ugyan már vége van, de az Internet-en elérhetõ a Honlapja a következõ címen:

http://www.esoorg/astronomyonline/ Az Astronomy On-Line programnak van magyarországi honlapja is: http://innin.eltehu/staff/astronomyonlinehtml Az Astronomy On-Line programon kívül más Internet-es oktatási lehetõségek is léteznek. Néhány ezek közül: - Exploring the Universe with the classroom of the future - Windows to the Universe - Science On-Line A Michigan-i egyetem oktatóprogramja A Berkeley egyetem oktatóprogramja - The Nine Planets: A Naprendszert bemutató interaktív könyv, a csillagászati ismeretterjesztés területén fellelhetõ egyik leghasznosabb, leglátványosabb információforrása, amely a Naprendszer égitestjeit: a bolygókat és holdjaikat, a kisebb égitesteket mutatja be minden fontosabb adattal, képekkel, rajzokkal, animációkkal együtt. A szöveg számos kapcsolódási pontot (linket) tartalmaz a kapcsolódó fogalmakhoz, valamint más hálózati információforrások felé. A The Nine Planets-nek létezik magyarországi tükrözése

angol nyelven a szegedi József Attila Tudományegyetem szerverén, ahol lényegesen gyorsabban elérhetõk az információk, mint a külföldi szervereken keresztül: http://www.cabu-szegedhu/WWW/tnp/nineplanets/nineplanetshtml A The Nine Planets magyar nyelvû változata, a Naprendszer szintén megtalálható a szegedi József Attila Tudományegyetem szerverén. Elérési lehetõsége: http://www.cabu-szegedhu/local/naprendszer - Solar System Simulator A Naprendszert bemutató interaktív információforrás. A kezdõ menüben beállítható a megfigyelés ideje, mit honnan akarunk megfigyelni, például Földrõl a Szaturnuszt. Beállítható, hogy mi legyen még a képen látható: bolygópálya, holdak, holdak pályája stb. A program sok linket tartalmaz a kapcsolódó témák felé, illetve a legújabb kutatási eredmények felé. például - Cassini Today: A Cassini jelenlegi helyzetét és az általa küldött képeket mutatja be. A Solar System Simulator megtalálható

a következõ címen: http://space.jplnasagov/ illetve: http://space2.jplnasagov/ 2. Szemléltetési lehetõségek a csillagászat egyes területein 2.1 Szférikus csillagászat Az égitestek éggömbön elfoglalt helyével, azon történõ látszólagos mozgásával foglalkozik. A szakterület szemléltetési lehetõségei közé tartoznak a különbözõ csillagtérképek, melyek megvásárolhatók, illetve házilag is elõállíthatunk például a lakóhelyünkön használható csillagtérképeket. Ennek egy eszköze lehet az Earth Centered Universe címû program. A programot legalább Microsoft Windows 31 alatt lehet futtatni. Kiválaszthatjuk álláspontunkat a Föld bármely pontján, a program bemutatja, mit látunk az égen egy általunk megadott pillanatban. A fényesebb csillagok mellett láthatjuk a csillagképek, holdak, bolygók és üstökösök helyét is. Lehetõség van csillagtérkép nyomtatására, amelybõl például szakkörön minden tanuló elkészítheti

magának az esti megfigyelésekhez használható, saját lakóhelyére érvényes csillagtérképét. Az egyik leglátványosabb planetárium-program a SKYGLOBE, DOS alatt futtatható. Megadhatjuk álláspontunk helyét és az idõpontot, a program pedig megrajzolja az ég aktuálisan megfigyelhetõ részét. A kép nagyítható, kicsinyíthetõ, beállítható, milyen halvány csillagok, más objektumok legyenek láthatók. A képernyõn megjeleníthetõk a fényesebb ködök, galaxisok, valamint a bolygók látszólagos mozgása is. A program lehetõséget ad az aktuális képernyõtartalom kinyomtatására. 2.2 Praktikus csillagászat A praktikus csillagászat helyzet-meghatározással, idõmeghatározással, észlelési módszerekkel, mûszerekkel foglalkozik. 2.21 Mûszerek A gyerekek érdeklõdését felkelthetjük a csillagászattörténeti érdekességek, korabeli mûszerek, régi kutatási módszerek bemutatásával. Az országban múzeumként mûködik néhány régi

csillagvizsgáló, mint például Szombathelyen a Gothard Obszervatóriumban a Gothard-kiállítás vagy Egerben az Eszterházy Károly Tanárképzõ Fõiskolán (az egykori Líceum) mûködõ Csillagászati Múzeum. Az egri csillagászati torony Hell Miksa, a bécsi egyetemi csillagda magyar származású vezetõjének tervei és utasításai alapján épült. A csillagvizsgáló helyisége úgy van tájolva, hogy a Nap egy megfelelõen elhelyezett lyukon át egy foltot vetít a padlóra, az azon elhelyezett márványlap középvonalán pedig pontosan délben halad át. Ez az egyetlen ilyen "mûszer" az országban Ha nincs lehetõségünk csillagvizsgálóba vinni a tanulókat, legalább képeken mutassunk nekik mûszereket, obszervatóriumokat. Erre lehetõséget teremtenek a könyvek, vagy az Internet-rõl történõ letöltés. 16. ábra Csillagvizsgáló A mûszerek tanításakor elengedhetetlen az újabb ûrkutatási, csillagászati eredmények említése.

Ûrkutatási alkalmazások: 1. példa Befejezõdött az Arecibo rádiótávcsõ felújítása, új szakasz kezdõdik a SETIkutatásban 1997. június 14-én ünnepélyesen felavatták Areciboban a felújított rádió- és radartávcsövet. A világ legnagyobb egytányéros rádióteleszkópjának 1963 óta ez volt a második teljes felújítása. Arecibo érzékenysége ezzel a felújítással rádióteleszkóp üzemmódban 3-4-szeresére nõtt, radarteleszkóp üzemmódban húszszorosára. A rádióteleszkóp a távoli Univerzumot és a földi ionoszférát fogja vizsgálni, a közeli csillagok bolygóit és azok holdjait fogja keresni. A radarteleleszkóp a Naprendszeren belüli égitestek vizsgálatára szolgál, elsõsorban kisbolygókat és üstökösöket szándékoznak vele radarozni. 1997. november 18 (http://.[ 17]) Arecibo Telescope Upgrading Project, http://www.naicedu/about/newslett/mar97/num21-4htm#HEADING4-0 NAIC/AO Newsletter,

http://www.naicedu/about/newslett/jul97/number22-2html#HEADING2-0 http://www.naicedu/about/newslett/jul97/number22-4html#HEADING4-0 Cornell Science News, http://www.newscornelledu/science/June97/Arecibolbhtml University of California, Berkeley News Release, http://www.urelberkeleyedu/urel 1/CampusNews/PressReleases/releases/serendipivhtml 17. ábra Az Arecibo-i rádióteleszkóp 2. példa Befejezõdött a Hubble ûrtávcsõ feljavítása 1997. február 13-tól 19-ig zajlott le a Discovery ûrrepülõgép segítségével a Hubble ûrteleszkóphoz indított második szerviz-misszió. A misszió egyik célja két mûszernek és néhány segédberendezésnek az eddiginél jobb képességû új mûszerrel, illetve berendezéssel való lecserélése volt, a másik célja pedig a teljes készülék felülvizsgálata, a kijavítható hibák megszüntetése. A napelem-paneleket kitûnõ állapotban találták. Lecseréltek egy az ûrtávcsõ mozgatására használatos reaktív kerék

egységet. Végül kijavítottak két szakadást az ûrteleszkóp "ruháján", amely az ûr hidegétõl és az erõs napsütés melegítõ hatásától védi a berendezést. Az újonnan elhelyezett mûszerektõl a tesztek és kalibrálás után, 8-10 hét múlva várhatjuk az elsõ felvételeket. 1997. február 27 (http://.[ 17]) Space Telescope Science Institute News Releases, http://oposite.stsciedu/pubinfo/sm97/overview factsheethtm http://oposite.stsciedu/pubinfo/sm97/updatehtm http://www.ballcom/aerospace/nscidhtml http://www.ballcom/aerospace/sinstdhtml 18. ábra A Hubble ûrtávcsõ 2.22 Helymeghatározás A praktikus csillagászat egyik fontos területe a helymeghatározás. Az amerikai Navstar Globális Helymeghatározó Rendszere (GPS) a legsokoldalúbban, legszélesebb felhasználói körben alkalmazott, a ma mûködõ legpontosabb helymeghatározó rendszer. A GPS rendszert eredetileg katonai navigálási célra fejlesztették ki, de a mûködés

kezdetétõl fogva a civil felhasználók számára is hozzáférhetõ, bizonyos korlátozásokkal. A rendszer teljes kiépítettségében 24 mûholdból áll, melyek 20200 km magasságban keringenek 6 egyenletesen elosztott pályasíkban. A Föld bármely pontjáról egyidejûleg legalább négy mûhold "látszik" A felhasználók hordozható vevõi a mûholdaktól való távolságmérés elvén határozzák meg a vevõ helyén a földrajzi koordinátákat. 19. ábra A GPS mûholdak pályái és egy GPS mûhold (Mucsi, 1995 [11]) A vevõk manapság a civil felhasználók számára is megfizethetõk, az országban egyre több intézménynél fellelhetõk. Érdemesnek tartom az csillagászat tanítása során a GPS rendszer bemutatását, mégpedig egy szabadban megtartott foglalkozás keretében. Egy iskola számára a GPS vevõ valószínûleg túl magas összegbe kerül, de talán ilyen eszközzel dolgozó - geodéziai, kartográfiai - vállalatok, vállalkozások,

intézetek segítséget tudnak nyújtani például egy-egy kihelyezett óra keretében. Gyakorlati alkalmazás: 3. példa GPS mûholdakkal elemzik a kéregdeformációt A lemeztektonikai elmélet elfogadottá válása óta próbálják meghatározni a kéreglemezek mozgását. Az eddigi legpontosabb mérések VLBI technikával készültek, de pontatlanok voltak. Most a GPS helymeghatározó rendszerrel mérték a Nazca-lemez mozgását, illetve a kontinentális lemez deformációját is meghatározták. A két éven át tartó mérések eredménye: a Nazca-lemez 7 cm/év sebességgel ütközik a Dél-Amerikai-lemezhez. Az ütközési energia 20%-a a kontinentális lemez deformációjára fordítódik. 1998. március 3 ( http://.[ 17 ] ) Carnegie Institution of washington Press Release http://www.ciwedu/admin/ciw-news-navsathtml 2.3 Égi mechanika Az égi mechanika a bolygók, holdak, más égitestek gravitációs térben történõ mozgásával foglalkozik. Az égitestek

gravitációs térben való mozgását a Keplertörvények illetve a Newton-féle gravitációs törvény írja le A Newton-féle gravitációs törvénybõl levezethetõk a Kepler-törvények. A gravitációs térben történõ mozgást szimulálja a GRAVITY v2.0 program, mely DOS alatt fut Könnyen használható, látványos program. A felhasználó definiálhat 16 testet, meghatározhatja tömegüket, sûrûségüket, helyüket és kezdeti sebességüket. A program szimulálja, hogy a testek hogyan viselkednek, ha a gravitáció erõi hatnak közöttük. A program képes grafikusan megjeleníteni a testek pályáját nyomtatható formában. Lehetõség van saját naprendszer felépítésére és vizsgálatára is Az égi mechanika törvényei modellezhetõk egy abroncsra kifeszített gumihártya segítségével. Egy abroncsra gumilepedõt feszítünk, így egy mini naprendszermodellt kapunk. A kifeszített gumihártyára golyót helyezve a hártya benyomódik, illetve a

benyomódást elõidézhetjük egy legömbölyített végû rúddal saját magunk is. Ekkor az einsteini görbült tér modelljét kapjuk. A hártyán nyugalomban lévõ golyó körül a gumihártyára lökött további golyók az eddig nyugalomban lévõ golyó körül a bolygók mozgásához hasonlóan ellipszis pályán keringenek. A kísérleti eszköz segítségével szemléltethetjük a bolygók perturbáló hatását is, ha egyszerre több golyót dobunk a gumihártyára. Két vagy több golyót a hártyára juttatva az égitestek közös tömegközéppont körüli keringését tudjuk bemutatni. A hártyát a "végtelenbe" lehúzva a fekete lyuk modelljéhez jutunk. Két nyugalomban lévõ, a keringõ golyókhoz képest nagy tömegû golyóval az ikercsillagok körül keringõ bolygókat szemléltethetjük. Az égi mechanika területéhez tartozik az árapály jelenségek vizsgálata, tárgyalása. Az Földön tapasztalható árapály jelenséget a Napnak illetve a

Föld körül keringõ Holdnak tulajdoníthatjuk. Az árapály jelenség szemléltetésére alkalmas a már említett VMPEG17 nevû program az általa bemutatható animációkkal, illetve az animációkról készíthetõ kép, illetve fóliasorozattal. 2.4 Asztrofizika Az asztrofizika az égitestek fizikai tulajdonságaival, a bennük végbemenõ folyamatokkal foglalkozik. Az asztrofizika tárgykörébe tartozik a fotometria, spektroszkópia, magnetohidrodinamika, energiatermelés, energiatranszport kozmogónia (égitestek kialakulása és fejlõdése). A vizsgálati módszerek szemléltetésére alkalmas a CLEA címû program. 20. ábra Jellemzõ képek a CLEA programból A program WINDOWS-on fut, segítségével tanulmányozható a spektroszkópia gyakorlata, az energiaáramlás a Napban, fotometriai és rádióteleszkópos mérések végezhetõk, - szimulálhatók -, a mért eredmények kiértékelhetõk. 21. ábra A mérési "eredmények"

kiértékelése A csillagok fejlõdése tanulmányozható a StarClock címû programmal. A képernyõn a Hertzsprung-Russell diagram fõágán levõ csillagok jelennek meg tömegük szerint sorbarendezve (naptömeg egységekben). A program egyidejûleg mutatja be az összes megjelenített csillag fejlõdésének menetét. A csillagokban éppen zajló energiatermelési folyamatot is szemlélteti a program. A H-R Calc for Windows címû program a csillagok átmérõje alapján a felszíni hõmérsékletet és a relatív fényességet határozza meg. A program futása közben a képernyõn látjuk a Hertzsprung-Russell diagramot, a Nap és a vizsgált csillag méretének összehasonlító ábráját, a csillag relatív fényességét (a Naphoz viszonyítva) és a csillag felszíni hõmérsékletét. A H-R diagram tetszõleges pontjába helyezhetjük le csillagunkat, a program megmutatja ennek alapján, hogy a vizsgált csillag mekkora a Naphoz viszonyítva, mekkora a felszíni

hõmérséklete, fényessége, és milyen színképosztályba sorolható. A felszíni hõmérséklet és a relatív fényesség változtatása esetén a program elhelyezi a csillagot a H-R diagramon. Létezõ csillagok adatait is tartalmazza a program, melyeket kiválasztva összehasonlíthatunk a Nap méretével. 2.5 Naprendszer, a bolygók, holdak, egyéb égitestek A naprendszer tanításában remek szemléltetési lehetõségeket nyújt a The Nine Planets interaktív könyv, illetve a magyar nyelvû változata a Naprendszer. A program órai és órán kívüli használatra egyaránt alkalmas. Az egyes oldalakon szövegeket és beszúrt képeket találunk. A program egymás után mutatja be a Napot, a bolygókat, azok holdjait az egyéb égitesteket, üstökösöket, kisbolygókat. Találhatunk még információkat a bolygókutatásról, ûrkutatásról, ûrszondákról, távcsövekrõl. További hasznos dolgokat tudhatunk meg a függelékbõl: adatokat a Naprendszerrõl,

bolygókról, leg -ekrõl, történelemrõl, a bolygó és holdnevek eredetérõl. (http://[ 16 ]) A Naprendszer tanításakor az ûrkutatás, a csillagászat legfrissebb hírei, eseményei is motiváló hatásúak lehetnek. Nap Interneten, könyvekben sok fénykép, ábra lelhetõ föl a Nap szemléltetéséhez. 22. ábra A Nap felszíne A Naptevékenységek hatásáról évfolyamtársam, Kovács Kornélia készített szakdolgozatot. Ûrkutatási eredmények, érdekességek: 4. példa A Nap mágneses szõnyege magyarázhatja a korona magas hõmérsékletét? Elõször 55 éve mérték meg a napkorona hõmérsékletét, azóta foglalkoztatja a napfizikusokat, hogy lehet a korona hõmérséklete egy nagyságrenddel magasabb, mint a fotoszféra. A legfrissebb kutatási eredmények szerint a napkorona hõmérsékletéért valamilyen elektromágneses folyamat a felelõs. Az ESA SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) szonda a közelmúltban olyan változó polaritású mágneses

foltokat fedezett föl, melyek a koronába felnyúló mágneses hurkok talppontjai. Ezek a hurkok átlagosan 40 órás élettartamuk alatt egymással érintkezve kölcsönhatásba lépnek, ami nagy zárlati áramokat eredményez. Ez az energia elég nagy a magas hõmérséklet magyarázatához. 1998. január 6 (http://.[ 17 ]) Stanford Space Science Update, http://soi.stanfordedu/press/ssu11-97/ssuhtml Merkúr 23. ábra A Merkur felszíne Vénusz 24. ábra A Vénusz felszíne Föld 25. ábra A Föld felszíne Ûrkutatási eredmények, érdekességek: 5. példa Globális felmelegedés vagy újabb eljegesedés? A Föld pályasíkjának változása tûnik az eljegesedések (glaciálisok) és felmelegedések (interglaciálisok) százezer éves periódusú váltakozása helyes magyarázatának. Az egymillió éve kezdõdött legutóbbi jégkorszak tíz glaciálisból és az azokat elválasztó interglaciálisokból állt, egy-egy ilyen ciklus nagyjából százezer évig tartott. A

mostani új hipotézis megalkotói úgy gondolták, hogy az ok abban keresendõ, hogy a földpálya síkja százezer éves periódusidõvel billeg a Naprendszer fõsíkjához képest. Amikor a földpálya belefekszik a Naprendszer fõsíkjába, a Földre több bolygóközi por, törmelék és meteorit hullik, szennyezve a felsõ légkört, és ezzel globális lehûlést okozva, amikor a földpálya kiemelkedik ebbõl a fõsíkból és azt viszonylag rövid idõ alatt keresztezi, akkor kevesebb a szennyezõanyag, ilyenkor melegszik a klíma. Az óceáni üledékek vizsgálata igazolta a feltételezést 1997. december 18 (http://.[17]) University of California, Berkeley News Release, http://www.urelberkeleyedu/urel 1/CampusNews/PressReleases/releases/mullerhtml 6. példa Újabb lelõhelyek a dinoszauruszokat kipusztító becsapódás lerakódásaiból 26. ábra Kisbolygó becsapódása - rajz A Mexikóban talált 200 km átmérõjû Chicxulub-krátert 65 md éve egy 10-14 km

átmérõjû kisbolygó vagy üstökös becsapódása hozta létre. A becsapódás olyan nagy mennyiségû port juttatott a légkörbe, hogy a fény sokáig nem juthatott a felszínre, ezért fagypont közelébe hûlt le a hõmérséklet. A dinoszauruszok kihalásának idejébõl valószínûsítik, hogy a becsapódás volt az oka a kihalásnak. Most a Chicxulub-kráterhez közel fedeztek föl két új lelõhelyet, ahol a becsapódáskor szétrepülõ kõzeteket találtak. A leletek megerõsítik a dinoszauruszok kihalásának ezt az elméletét. 27. ábra A Chicxulub-kráter 1998 március 24. (http://.[17]) NASA sajtóközlemény ftp://ftp.hqnasagov/pub/pao/pressrel/1998/98-042html Hold 28. ábra A Hold felszíne (Fûrész Gábor felvétele) Ûrkutatási eredmények, hírek: 7. példa Vitatják a bejelentést a Holdon talált jégrõl 1996 decemberében jelentették be, hogy a Clementine ûrszonda 1994-es radarfelvételein, amelyek a Hold déli pólusát ábrázolják,

vízjeget találtak egyes becsapódási kráterek állandóan árnyékban lévõ fenekén. Az Areciboi rádióteleszkóppal dolgozó kutatók most cáfolják ezt a következtetést. Újravizsgálták a rádióteleszkóppal 1992-ben készült felvételeket, melyek sokkal jobb felbontásúak mint a Clementine felvételei. Meg is találták rajtuk azokat - a radarhullámokat másképp visszaverõ - területeket, amelyek alapján a Clementine felvételeit kiértékelõ kutatók úgy gondolták, hogy ott vízjég veri vissza a rádióhullámokat. Ugyanilyen különleges visszaverõ képességû területeket találtak azonban napfényes részeken is, sõt, a Hold egyenlítõjéhez jóval közelebb esõ megvilágított részeken is. Ezek alapján feltételezik, hogy ezeken a helyeken az erõsebb visszaverõ-képességet nem vízjég okozza, hanem valószínûleg a durvább felszín. A kérdést a Cornell Egyetem Areciboban dolgozó rádiócsillagászai még nem tartják lezártnak, mert

vannak a Hold poláris kráterei mélyén olyan területek, amelyeket eddig még nem tudtak megvizsgálni. 1997. június 20 (http://.[17]) Cornell University Science News, http://www.newscornelledu/science/June97/Moonlbhtml http://www.newscornelledu/photos/south poleGIF http://www.newscornelledu/photos/north poleGIF 8. példa Víz a Holdon! A Lunar Prospector vizet talált a Holdon. A január 6-án indított szerkezet elsõ nagy eredményét március 5-én erõsítették meg hivatalosan a NASA szakemberei, bár a hír már egy hónappal ezelõtt felreppent. Mindkét pólus környékén jelentõs mennyiségû víz van a Holdon, természetesen fagyott állapotban. Mennyisége 10300 millió tonnára becsülhetõ, ami egy közepes tó víztömegének felel meg A víz valószínûleg apró jégkristályok formájában, a talajjal elegyedve van jelen. 29. ábra A Lunar Prospector Ha tényleg van víz a Holdon, az nagyon megkönnyítheti a jövõ holdbázisainak nyersanyagellátását.

A vízbõl ugyanis ivóvizet, oxigént, sõt hajtóanyagot nyerhetünk. A vizet a neutron-spektrométer nevû mûszerrel fedezték fel Olyan lelassult neutronok után kutattak, amelyek feltehetõen egy hidrogénatommal történt ütközés során vesztették el energiájuk nagy részét. 1998-03-05. (http:// [17]) ABCNews.com http://www.abcnewscom/sections/science/Daily/News/moon0305html Mars 30. ábra A Mars felszíne Hírek a marskutatásról: 9. példa A Discovery-program 1996. december 4-én indították a Discovery-program keretében egy Delta II hordozórakétával a Mars Pathfindert, amely a leszállóegység, és a Földdel történõ kapcsolattartást is elvégzi, valamint mûszereket szállít. 31. ábra A marsjármû (http:// [17]) A legnagyobb technikai újítás az, hogy egy apró marsjárót visz magával. A Nyomkeresõ fõ célja a marsi körülmények tesztelése a késõbbi küldetések számára, valamint a mars felszínének, belsõ szerkezetének és

légkörének vizsgálata. A küldetés legfontosabb és legizgalmasabb része a mikrohullámú sütõ nagyságú Jövevény (Soujourner) névre elkeresztelt marsjáró. Ez volt az elsõ szerkezet, amely a Mars felszínére gördült. Három hónapig fényképezett és elemezte a marsi kõzeteket. (http:// [17]) 10. példa Hajdani élet nyomai a Marson? - Amit a NASA-bejelentésrõl tudni lehet 1996-ban egy marsi eredetûnek tartott meteorit alapos vizsgálata során primitív élet nyomaira, egysejtû képzõdményekre bukkantak a NASA kutatói. A meteorit mintegy 13 000 éve esett le, az élet valószínû nyomai több milliárd évvel ezelõttrõl származnak. A felfedezést ismertetõ tudományos közleménybõl a következõket tudhatjuk meg a meteoritról: Az ALH84001 jelû, 1,9 kg tömegû, vulkanikus eredetû meteoritot 1984-ben találták az Antarktisz Allan Hills nevû vidékén. 32. ábra A Marsról származó meteorit A vizsgálatok eredménye szerint a meteorit

bizonyosan marsi eredetû. 1997 március harmadik hetében konferenciát tartottak az ALH84001 meteoritban talált képzõdményekrõl. A vélemények erõsen megoszlanak 1997. március 27 (http://.[17]) http://www.hqnasagov/office/oss/96-159htm http://cu-ames.arcnasagov/marslife/marslif6htm http://nssdc.gsfcnasagov/planetary/marslifehtml http://www.skypubcom/news/mar2197html és http://www.skypubcom/news/marslifehtml Jupiter 33. ábra A Jupiter Hírek, események: 11. példa Meglepõ elõzetes eredmények a Galileo leszálló egységérõl A Galileo leszálló egységének mérései alapján a szelek a Jupiter atmoszférájában még a vártnál is sokkal erõsebbek, a várt 350 km/h szélsebesség helyett a szonda által mért értékek elérik az 530 km/h-t, ugyanakkor a turbulencia is rendkívül heves. A szélsebesség a magassággal alig változik, emellett olyan mélyen az atmoszférában is ilyen heves a szél, ahova már nem jut el a napfény. A szeleket a bolygó

mélyének hõleadása kelti. 1996. február 29 (http://.[17]) Recent News from Jet Propulsion Laboratory http://www.jplnasagov/files/releases/gllprbtxt 12. példa Óceán az Európa jege alatt? Az 1997. február 20-án minden eddiginél közelebbrõl, készített felvételeket a Jupiter Európa nevû holdjáról a Galileo. A néhány száz méteres felbontású felvételek, a jég olyan táblás szerkezetét mutatják, amelybõl a kutatók arra következtetnek, hogy ez a jég folyékony vízen úszik. A kép hasonlít arra, amilyennek a Föld sarki övezeteiben látszik az úszó jég. Vastagságát 1-2 km-re tippelik Úgy gondolják, hogy alatta a vizet talán vulkáni tevékenység hõje tartja olvadt állapotban. (http://.[17]) Sky & Telescopes Weekly News Bulletin, http://www.skypubcom/news/apr1197html Szaturnusz 34. ábra A Szaturnusz Ûrkutatási hírek 13. példa Küldetés a Szaturnuszhoz - a Cassini-ûrszonda A Cassini-küldetés nemzetközi vállalkozás: a NASA,

az ESA (Európai Ûrügynökség), az ASI (Olasz Ûrügynökség), továbbá számos különbözõ európai akadémia és ipari cég vesz részt benne. A Cassini az utolsó drága szonda (kb 1 milliárd amerikai dollár). Vizsgált objektumok: Szaturnusz, Titan, más jeges holdak. Indítás: kétszer elhalasztva (1997. október 06 és 13), majd október 15-én, 0443kor történt (keleti parti idõ, USA) Érkezés a Szaturnuszhoz: 2004 júliusában. Pálya: 4 gravitációs lendítés (2-szer Vénusz, 1-szer Föld, 1-szer Jupiter); a Jupitertõl már bekapcsolnak a mûszerek. A küldetés célja a Szaturnusz légkörének, mágneses terének, gyûrû- és holdrendszerének vizsgálata. Az egyik legizgalmasabb feladat a Titan vizsgálata E hatalmas hold barnás-narancssárgás, nitrogénbõl, metánból és más szerves vegyületekbõl álló légköre fagyott felszínt rejt, amelyen talán metánsziklák merülnek folyékony etánóceánba. Az itt végbemenõ kémiai folyamatok

tanulmányozásával talán a prekambriumi Föld kémiai evolúciójába nyerhetünk bepillantást. (http://.[17]) 14.példa Sarki fény a Jupiteren és a Szaturnuszon A Hubble ûrteleszkóppal két nagybolygón is sikerült a földihez hasonló sarki fényt találni. Elõször a Jupiteren fényképezték le ultraibolyában a sarki fényt, majd 1996 októberében annak a változásait is dokumentálták. 35. ábra A sarki fény a Jupiteren 1998 januárjában már olyan kép készült, amely a Jupiter északi és déli sarkán együtt ábrázolja a két teljes sarki fényt. Ugyancsak 1998 januárjában sikerült ultraibolya fényben lencsevégre kapni a Szaturnusz déli sarkán az aurórát. 1998. február 24 (http://.[17]) Space Telescope Science Institute News Releases, http://oposite.stsciedu/pubinfo/pr/96/32html http://oposite.stsciedu/pubinfo/pr/1998/04/ http://oposite.stsciedu/pubinfo/pr/1998/05/ Plútó Ûrkutatási hírek 15. példa Az elsõ részletes felvételek a

Plútóról A 66 éve felfedezett Plútóról, a Naprendszer legtávolabbi ismert bolygójáról a Hubble ûrteleszkóppal (Hubble Space Telescope) elkészítették az elsõ olyan felvételeket, amelyeken részletek is felismerhetõk. A felvételek GIF vagy JPEG formátumban a hozzájuk tarozó szöveggel és a róluk készült térképekkel együtt a http://www.stsciedu/pubinfo/PR/96/09html web-oldalon tekinthetõk meg. 1996. május 8 (http://.[17]) Space Telescope Science Institute http://www.stsciedu/pubinfo/press-releases/96-09txt Üstökösök 36. ábra A Hale-Bopp üstökös 37. ábra A Shoemaker-Levy 9 üstökös becsapódása a Jupiterbe Csillagászati hírek: 16. példa 2012. augusztus: leszállás az üstökösre Az ESA laboratóriumában készül a Rosetta ûrszonda, amely RoLand és Champollion nevû kis szondáit 2012 augusztusában szállítja le a Wirtanen üstökös magjára. Az 1035 kg tömegû ûrszondát 2003 január 23-án indítja útjára Ariane

rakétával az ESA. A Rosetta többszörös hintamanõverek után közelíti meg az üstököst. 1996. május 21 (http://.[17]) NASA National Space Science Data Center, http://nssdc.gsfcnasagov/cgi-bin/database/www-nmc?ROSETTA Kisbolygók Ûrkutatási hírek: 17. példa Hír a Föld felé tartó kisbolygóról A közelmúltban a Föld felé tartó, várhatóan azzal ütközõ kisbolygóról szóló hírek jelentek meg a sajtóban. 1997 december 6-án fedezték fel az 1997 XF 11 kisbolygót a Spacewatch (Ûrõrség) program keretében. Ez a program a Földhöz veszélyesen közeledõ égitestek korai felfedezését célozza. A vészhírt az akkor még pontatlan csillagászati számítások elhamarkodott közzététele szülte. Ma már tudjuk: a hír vaklárma volt. Az elsõ pályaszámítások olyan kis földtávolságot eredményeztek, amely kisebb volt a számítás hibájánál. További 99 megfigyelés alapján már szó nincs veszélyrõl, a kisbolygó 960000 km távolságban

fog elhaladni a Föld mellett 1998. március 18 (http://.[17]) Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics Press Information, http://cfa-www.harvardedu/iau/pressreleases/1997XF11html Jet Propulsion Laboratory Press Release, http://www.jplnasagov/releases/98/asteroidhtml Sky & Telescopes Weekly News Bulletin, http://www.skypubcom/news/mar1398htm/ 4. Távérzékelési kutatási módszerek, eszközök A távérzékelés a Föld vagy más bolygó, hold vagy egyéb égitest felszínérõl, annak jelenségeirõl közvetlen kapcsolat nélküli méréssel, mûszeres megfigyeléssel történõ információszerzés. Tágabb értelemben az égitestek felszínének tanulmányozása légi és ûreszközök közremûködésével, szûkebb értelemben a felszín és a légkör elektromágneses hullámok segítségével történõ megfigyelése. A távérzékelési rendszerek a vizsgált objektumról visszavert vagy az általa kibocsátott sugárzásokat észlelik és dolgozzák fel. Ha a

megfigyeléshez valamilyen természetes energiaforrásból származó és a vizsgált felszín által visszavert, illetve a felszín által kibocsátott sugárzást mérjük, passzív távérzékelési rendszerrõl beszélünk. Aktív eszközök használata esetén az eszköz által kibocsátott elektromágneses hullámok a céltárgyról visszaverõdve jutnak a szenzorokba. A visszaverõdés mindkét esetben a felszín tulajdonságaitól függ: - anyagától - alakjától - elektromágneses jellemzõitõl A természetes sugárforrásról jövõ és a célobjektumon visszaverõdõ fény hosszabbrövidebb utat légkörben tesz meg, a fény egy része itt elnyelõdik illetve szóródik . A bolygó felszínét elérve az elektromágneses hullámok a felszínnel kölcsönhatásba léphetnek, a fénynek csak egy bizonyos része verõdik vissza. A felszín anyagának visszaverõképessége függ az anyagi minõségen kívül a fény hullámhosszától is. A felszín anyagainak a

hullámhossztól függõ visszaverõképessége hasznosítható információt hordoz. A különbözõ hullámhossztartományokban történõ mérések során a felszín különbözõ tulajdonságait tárhatjuk fel. A leggyakrabban alkalmazott detektorok a kamerák és a pásztázó rendszerek. A kamerák, más néven azonnali képkészítõ (framing vagy keretezõ) rendszerek azonnal teljes képet készítenek az adott területegységrõl. A fókuszban lévõ fényérzékeny felületek nagyon sûrûn helyezkednek el. Az információk rögzítése fotokémiai, illetve elektronikus módszerekkel történhet. A pásztázó rendszerekben (scanner-ek) egyszerû detektorok vannak, melyek egy sorban helyezkednek el, egyszerre csak egy keskeny képmezõrõl származó sugárzást érzékelnek. Az elektronikus képrögzítés típusai: - fotókamera: a berendezés filmre készít képet, azt automatikusan elõhívja, majd a negatívot egy képkiolvasó rendszer elektronsugara letapogatja, a

film feketedésének megfelelõ változó feszültséget hoz létre. Az így kapott elektronikus jelek lesugározhatók a Földre. (Almár-Both-Horváth-Szabó, [1]) - vidikon rendszer: televíziós kamera, ahol az optikai rendszer a képet egy fotoszenzitív felületre képezi le. A fényérzékeny felületen töltéskülönbség jön létre, mely elektronikus úton továbbítható jelekké alakítható. Az alkalmazási lehetõségeket befolyásolják a használt filmek spektrális érzékenysége. Általában az UV tartománytól a visszavert IR tartományig érzékenyek a filmek. -Töltéscsatolt eszköz - Charge Coupled Device (CCD): az egyik legfontosabb detektorfajta. A CCD chipet 1970 táján fejlesztettek ki a Bell Laboratóriumokban. A szilícium alapú félvezetõ eszköz felsõ részét átlátszó anyaggal fedik. Az akár több millió képelemet tartalmazó területen a ráesõ fény mennyiségével arányos töltés halmozódik fel, amit elektronikus úton ki lehet

olvasni. 39. ábra A CCD chip Ha egymás mellé több elektródát helyezünk el, s megfelelõen változtatjuk az ezekre kapcsolt feszültséget, úgy a töltéscsomag mozgathatóvá válik. 40. ábra A töltéscsomagok mozgása egy háromfázisú eszközben, és az egyes fázisok feszültség-idõ grafikonja (Fûrész, [3]) A t1 idõpillanatban a töltések csak az A jelû elektródák alatt találhatók, mivel mellettük, B és C elektródákon alacsonyabb feszültség van. A t2 idõpont eléréséig B-re is fokozatosan a magasabb feszültséget kapcsoljuk. Így az elektronokat tartalmazó "potenciálgödör" kiszélesedik, majd A-n csökkentve a feszültséget ismét csak egy elektródányi területen helyezkednek el a töltések, de ekkor már B alatt (t3). Ezt a folyamatot ismételve a töltések elléptethetõek a kiolvasó egységig, lépésenként 99.9990 %-os hatásfokkal A kiolvasás úgy történik, hogy egy nagyon pontos referenciafeszültséggel

kalibrált kondenzátorra léptetnek egy töltéscsomagot, majd annak kisütése során mért feszültségbõl levonva a referenciafeszültséget megkapják az analóg jelet, mely arányos a beérkezett fotonok számával. (Fûrész, [3]) A CCD érzékelõk elõnye a többi szenzorral szemben -a magas kvantumhatásfok (észlelt fotonok/a szenzorra érkezett fotonok száma), - széles spektrális érzékenység, valamint - nagyfokú linearitás az egész spektrális tartományon, vagyis például kétszer akkora megvilágítás hatására kétszer akkora jelet ad. A CCD detektorokat egyaránt alkalmazhatjuk keretezõ és pásztázó rendszerben. Például keretezõ rendszerben mûködnek a távcsövekre szerelt CCD kamerák, míg pásztázó rendszerben mûködik a soros CCD detektor a SPOT erõforráskutató mûholdakon. A képrögzítõ berendezések fontos kiegészítõi lehetnek a spektrométerek: feladatuk a detektorba érkezõ elektromágneses hullámok különbözõ

hullámhossztartományokra bontása, és a különbözõ spektrális érzékenységû szenzorokra irányítása, illetve a beérkezett fény spektrumának vizsgálata. A légkörön áthaladó fény abszorpciós színképébõl az objektum légkörének alkotóelemeirõl kaphatunk információt. A visszavert sugarak hullámhossztartományonkénti vizsgálata a felszín anyagáról, domborzatáról, a vízborításról, nyújt ismereteket. Ha egyidejûleg a spektrum több sávjában készülnek a felvételek ugyanarról a területrõl, akkor multispektrális képet kapunk. A különbözõ hullámhossz-tartományokban készült képekbõl pánkromatikus képek, valódi illetve hamis színes kompozíciók állíthatók elõ. (Mucsi, [11]) 41. ábra Pánkromatikus SPOT felvétel Az aktív távérzékelés mûszerei közé tartoznak a mikrohullámú rendszerek. A mikrohullámok elõnyei a látható tartománnyal szemben, hogy jobb a légkörön való áthatoló képességük, a

felszínrõl másképpen verõdnek vissza, mint a látható fény. A földfelszínrõl visszaverõdõ energia erõsségét befolyásolják: a felszín geometriai és elektromos tulajdonságai, a talaj, víz, növényzet, jég jelenléte. A passzív és aktív távérzékelési rendszerek leggyakrabban a Föld vizsgálatát végzik, de más bolygók, holdak, egyéb égitestek vizsgálatára is alkalmas módszerek lehetnek. A felhasználási területek: meteorológia, légkörkémia, térképészet, vegetáció-térképezés, geológiai megfigyelések, hidrológia, bolygók alakjának pontos meghatározása, stb. A mûholdak pályái A mûhold keringési síkja és a Föld Egyenlítõjének síkja által közbezárt szög, az inklináció általában ugyanakkora marad a pálya minden pontjában. A pályahajlás szöge 0° és 180° közötti érték lehet. Ha az inklináció 90° , akkor a mûhold poláris pályán kering. A 0° inklináció az ekvatoriális pályát jelenti A

felszíntõl számított nem túl nagy magasság esetén az inklináció megfelelõ megválasztásával elérhetõ, hogy a mûhold egy adott pont fölött mindig azonos helyi idõben haladjon át. Ezt a pályát nevezzük napszinkron pályának. Geoszinkron vagy geostacionárius pályáról akkor beszélünk, ha a mûhold keringése során pontosan ugyanazon egyenlítõi pont fölött tartózkodik. A geoszinkron pálya kialakulásának feltétele, hogy a mûholdat a Föld esetében 35900 km magasságba juttassuk a Föld felszínétõl mérve, valamint a mûhold pályasíkjának az Egyenlítõ síkjával kell egybeesnie. A geoszinkron pályák elõnye, hogy mivel mindig ugyanazon felszíni pont fölött tartózkodik a mûhold, lehetõséget biztosít egy terület folyamatos vizsgálatára (például meteorológiai mûholdak). A poláris vagy majdnem poláris pályákon keringõ eszközök viszont a bolygó egész felületérõl képesek adatot gyûjteni. A mûholdak fontos

paramétere a felbontás. Megkülönböztetünk geometriai, spektrális, radiometriai felbontást. A geometriai felbontás a felvételezõ rendszer egyik legfontosabb paramétere. Azt mutatja meg, hogy a felszínen mekkora a legkisebb tárgy, amit meg lehet különböztetni a képen. A geometriai felbontást befolyásolja a film feloldóképessége, a kamera fókusztávolsága illetve elektronikus képrögzítési eljárások esetén a detektor pillanatnyi látómezeje (Instanteous Field of View - IFOV), illetve a mûhold repülési magassága. A radarfelvételeknek sugármenti és azimutális összetevõje van, melyeket befolyásol az antenna mérete és a repülési magasság. A spektrális felbontás a mûhold szenzor sávjainak számát, sávszélességeit és a sávok spektrumon belüli helyét jelenti. A nagyobb sávszélesség a különbözõ felszíni objektumokról származó kibocsátott és visszavert sugárzások közötti különbségeket kiegyenlíti, viszont nagyobb

geometriai és radiometrikus felbontást eredményez. A kis sávszélesség a felszín különbözõségeit kiemeli az alacsonyabb radiometrikus felbontás mellett. A radiometrikus felbontás az analóg adatok digitalizálása során alkalmazott feldolgozási szintek számát jelenti. Értéke általában 2 valamely hatványának felel meg. A nagyobb radiometrikus felbontás nagyobb adatmennyiség feldolgozását teszi lehetségessé és szükségessé. A különféle felvételezési eljárások eredményeként kapott nyers felvételeken korrekciókat kell végrehajtani. A radiometriai korrekció a detektorok összehangolásához szükséges. Az esetenként több ezer (Landsat Multispectral Scanner: 3000 db, SPOT High Resolution Visible Imaging System: 6000 db) detektor nem lehet teljesen egyforma, ezért van szükség a korrekcióra, melyet a rendszer üzemeltetõi folyamatosan elvégeznek. A geometriai korrekció során többek között a mûhold pályájának egyenetlenségeit, a

hold alatt elforduló Föld hatását küszöbölik ki. Bizonyos detektorok használata esetén a forgó tükör nem egyenletes mozgásából származnak torzulások. A képkészítés során a vizsgált objektum felületét, amely gömbfelület, síkba képezzük le. Ez a leképezés torzulásokat okozhat, melyek a geometriai korrekciókkal minimalizálhatók. A detektorra érkezõ fény a légkörön halad át, ami szintén befolyásolja a kép minõségét. A légkör hatásának korrekciója is viszonylag egyszerûen megvalósítható idõben állandó fényvisszaverõ képességû felszíni objektumokról készített felvételek segítségével. Összefoglalás Remélem, a dolgozatban említett és bemutatott szemléltetési lehetõségek hasznára válnak a csillagászatot szemléletesen tanítani kívánó oktatóknak. Igyekeztem olyan módszereket összegyûjteni, melyek széles körben elérhetõk, illetve a közeljövõben elérhetõk lesznek. A Sulinet program keretében

1998 szeptemberétõl minden magyarországi középfokú oktatási intézmény rendelkezni fog Internet eléréssel, bár a jelenlegi telefonhelyzet még nem teszi lehetõvé a rendszer teljes körû kihasználását. Megoldás lenne az ISDN vonalakkal való ellátás, de nem valószínû, hogy ez hamarosan meg fog történni. Addig is célszerûnek tartom a tanítási órán bemutatandó, Internetrõl származó anyag tanítási órát megelõzõen történõ letöltését, mint ahogy az elsõ fejezetben errõl írtam. A szemléltetéshez szükség lenne kiegészítõ berendezések használatára is, mint például videó- és számítógép-kivetítõ, mellyel a videofilmek és a számítógép képeit tudjuk nagy méretben, mindenki által élvezhetõ formában bemutatni. Ezek a berendezések az áruknál fogva nem számíthatnak széleskörû elterjedésre, pedig nagyon hasznos lenne. Amíg a lehetõségek korlátoltak, alkalmazhatók a szemléltetésben a különbözõ színes

képekkel illusztrált könyvek, diaképek, fóliára másolt anyagok. Köszönetnyilvánítás Köszönetemet fejezem ki témavezetõmnek, Dr Szatmáry Károly tudományos fõmunkatársnak, aki hasznos ötletekkel, tanácsokkal segítette munkámat és a rendelkezésemre bocsátott programokkal, képekkel, CD-ROM-okkal hozzájárult a dolgozat elkészítéséhez szükséges információk összegyûjtéséhez. Felhasznált irodalom [1] Almár Iván-Both Elõd-Horváth András-Szabó Attila: SH Atlasz Ûrtan Springer Hungarica Kiadó Kft. Budapest, 1996 p328 [2] Feliner Ferenc-Kovács Pál- Nyester Péter-Tárnok Gábor: Csodálatos Univerzum CD-ROM Cyberstone Entertainment CD-ROM Fejlesztõ és Kiadó Kft. Budapest [3] Fûrész Gábor honlapja http://sutau.physxu-szegedhu/ccd/ccdhtml [4] Hermann, Joachim: SH Atlasz Csillagászat Springer Hungarica Kiadó Kft. Budapest, 1992 p288 [5] Horányi Gábor: Csillagászat Calibra Kiadó, Budapest, 1996 p.138 [6] Kõháti Attila: Az

ûrkutatás a Föld szolgálatában Gondolat Kiadó, Budapest, 1979. p266 [7] Kulin György: A távcsõ világa Gondolat Kiadó, Budapest, 1975 p.887 [8] Holl András: Az Internet a csillagászatban Meteor Csillagászati évkönyv 1997 (szerk.: Holl András, Mizser Attila, Taracsák Gábor) Magyar Csillagászati Egyesület, Budapest, 1996 p.223 [9] Moore, Patrick-Nicolson, Ian: A Nap és bolygói Helikon Kiadó Kft, Budapest, 1992 p.127 [10] Moore, Patrick-Nicolson, Ian: A világûr titkai Helikon Kiadó Kft, Budapest, 1992 p.127 [11] Dr. Mucsi László: Mûholdas távérzékelés és digitális képfeldolgozás I JATE PRESS, Szeged, 1995 p.172 [12] Simon Tamás: Csillagászat AKG Kiadó, Budapest, 1996 p.99 [13] Space Race CD-ROM First Electronic Publishing Limited, 1995-96 [14] Szarka Levente: Utazás a Naprendszerben CD-ROM Kossuth Kiadó, Budapest, 1996 [15] Dr. Szatmáry Károly: Csillagászat és ûrkutatás az Interneten (linkgyûjtemény) JATE Szeged, 1997. október [16]

JATE Csillagvizsgáló honlapja http://www.jateu-szegedhu/jate/central/obs [17] Alternatív Közgazdasági Gimnázium Csillagászati Szakköre Honlapja http://www.akghu/supernova [18] Budapesti Planetárium honlapja http://www.planetariumhu [19] Kecskeméti Planetárium honlapja http://www.c3hu/kecsplan [20] Eyewitness Encyclopedia of The Universe CD-ROM [21] Dr. Szatmáry Károly: Csillagászati témájú tankönyvek címgyûjteménye http://www.jateu-szegedhu/jate/central/obs Melléklet Magyar csillagászati Internet címek: http://www.mcsehu Magyar Csillagászati Egyesület Bp. http://www.konkolyhu MTA Csillagászati Kutatóintézete Bp. (Konkoly Observatory) http://fenyi.scikltehu MTA Napfizikai Obszervatórium Debrecen (Heliophysical Observatory) http://innin.eltehu ELTE Csillagászati Tanszék Bp. (Department of Astronomy) http://hercules.eltehu ELTE Atomfizikai Tanszék Bp. http://www.gothardhu ELTE Gothard Asztrofizikai Obsz. Szombathely (Gothard Astrophysical

Obs) http://gis.eltehu/csoporthtml ELTE ûrkutató csoport, geofizika (Space Research Group Bp.) http://gis.eltehu/hun4html Magyar Ûrkutatási Iroda Bp. http://www.jateu-szegedhu/jate/central/obs JATE Csillagvizsgáló (Szeged Astronomical Observatory) http://www.bajaobshu/cski/cskihtm Bács-Kiskun Megyei Önkorm. Csillagászati KutInt Baja http://www.c3hu/~kecsplan Kecskeméti Planetárium http://www.planetariumhu TIT Budapesti Planetárium http://www.kfkihu KFKI Bp. http://kfosun.rmkikfkihu KFKI RMKI ûrfizika (Department of Space Physics) http://newton.phybmehu/index hhtml BME Fizikai Intézete Bp. http://www.sgofomihu Kozmikus Geodéziai Obszervatórium Penc http://www.sgofomihu/gps/gpsinfohhtm GPS áttekintés http://lazarus.eltehu/~climbela A GPS alkalmazása a térképészetben http://mpf.mcsehu/navhtml http://mars.webdesignhu Mars Pathfinder Mission magyar tükrözés http://mir.iriszhu Mir ûrállomás http://alpha.dfmkhu/~albireo Albireo Amatõrcsillagász

Klub http://www.omikkhu/omikk/magyar/2szolgal/digkonyv/haromt/hirek/astro/astrohtm A csillagászat és ûrkutatás hírei http://www.cabu-szegedhu/local/naprendszer Naprendszer oktató anyag http://www.kvifhu/~kataca/iskola/csill/indexhtml Ûrkutatás oktató anyag http://www.cabu-szegedhu/WWW/tnp/nineplanets/nineplanetshtml The Nine Planets tükrözés http://www.cabu-szegedhu/WWW/tnp/twn The Web Nebulae tükrözés http://www.kfkihu/~cheminfo/TermVil/indexhtml Természet Világa http://www.eletestudomanyiriszhu Élet és Tudomány http://www.iifhu/dokumentumok/niif fuzetek/astrohtml A hálózat használata a csillagászatban és ûrkutatásban http://www.iifhu/dokumentumok/niif fuzetek/fizikahtml A hálózat használata a fizikában Magyar oktatás, vegyes: http://www.iifhu/dokumentumok/niif fuzetek/honlap00html Honlap készítés http://www.fszbmehu/hungary/homepage hhtml Magyar Honlap http://www.mkmhu Mûvelõdési és Közoktatási Minisztérium

http://www.sulinethu MKM SuliNet http://www.iifhu/db/peto Pedagógus - továbbképzési programok http://www.profiifhu Professzorok Háza http://www.iifhu/db/efta/indexhtml Tankönyv-adatbázis http://www.infbmehu/internetgalaxis/kozepisk ightml#fika Internet.galaxis 97 étlap - Tananyag http://www.fokhu Fõvárosi Oktatási Központ http://www.piarhu/tantargyak Tantárgyak http://www.spiderwebhu/jurix Törvények, rendeletek, jogi dolgok http://tv.tvnethu TV adások, mûholdak http://www.toimtvhu/THHT1HTM MTV Tudományos Hiradó - Háttértudomány http://www.kfkihu/~gophadm/otka/ OTKA pályázatok http://www.mtahu Magyar Tudományos Akadémia http://www.omfbhu Országos Mûszaki Fejlesztési Bizottság Összeállította: Dr. Szatmáry Károly tudományos fõmunkatárs, JATE Szeged, 1997. október k.szatmary@physxu-szegedhu http://www.jateu-szegedhu/jate/central/obs