Messung des Abstandes von Erde und Mond

Im Rahmen von COMENIUS hat der Physik-Grundkurs der Jgst. 11 im Schuljahr 2000/2001 an einem Projekt zur Messung der Entfernung von Mond und Erde teilgenommen.

Die prinzipielle Idee

An verschiedenen Orten Europas wird von Schülergruppen der beteiligten Schulen gleichzeitig der Winkel bestimmt, unter dem der Mond gegenüber dem Horizont zu beobachten ist. Via email werden diese Winkel ausgetauscht. Jede Schule kann dann mit Hilfe von trigonometrischen Beziehungen aus diesen Winkeln den Abstand Erde-Mond berechnen.

Zur Berechnung benötigt man nur Grad-Angaben über die Positionen der jeweiligen Orte sowie den Erdradius.

Die Bestimmung des Winkels wurde mit Hilfe eines langen, senkrecht aufgestellten Stabes durchgeführt. Bei klarem Himmel entstand durch diesen Stab nachts ein deutlich sichtbarer Schatten im Mondlicht. Aus der gemessenen Länge des Schattens (und der Höhe des Stabes) konnte der Winkel, unter dem der Mond gegenüber dem Horizont erscheint, ermittelt werden.

Unsere Messgeräte:

Unsere Messungen:

Nachdem verschieden Termine mit den Partnerschulen vereinbart wurden, aber stets storniert werden mussten, da der Himmel bewölkt war, konnten am 2. und am 3. April 2001 in der Nacht Messungen durchgeführt werden (am Hohen Busch bzw. in Süchteln). Zur einfacheren Berechnung wurde mit den Partnerschulen eine gleichzeitige Messung zu dem Zeitpunkt vereinbart, bei dem der Mond am Zenit steht. Die jeweiligen Uhrzeiten für den Durchgang des Mondes durch den Zenit konnten wir einer Tabelle entnehmen.
Aus den gemessenen Schattenlängen wurden im Unterricht folgende Winkel berechnet:

02.04.2001     21:02 Viersener Zeit   60,60 +/- 0,17 Grad
03.04.2001     22:01 Viersener Zeit   57,96 +/- 0,07 Grad

Am 26. April wurden die berechneten Winkel den anderen beteiligten Schulen per email mitgeteilt.
Auf Grund des Wetters gelangen an den gleichen Tagen nur der holländischen Gruppe in Steenwijk ebenfalls eine Messung. Wegen der geringen Entfernung zwischen Viersen und Steenwijk und den zu großen Messfehlern ließ sich jedoch keine Entfernung Erde-Mond ermitteln.
Für die Zukunft sind jedoch weitere Versuche geplant. Insbesondere wird versucht, Messungen bei Tag (in der Schule) durchzuführen. Hierfür muss natürlich der Winkel auf andere Weise als durch eine Schattenmessung ermittelt werden.