Alex`s Astronautentraining
Projekt: Wasserherstellung auf dem Mars
Ziel des Projekts: Alex träumt davon einmal AstronautIn zu werden. Daher spielen Sam und Alex Weltraummissionen. Ihr werdet die chemischen Prozesse untersuchen, die Alex auf dem Mars durchführt, um Wasser zu erzeugen, und eure Kenntnisse in Stöchiometrie und chemischen Reaktionen anwenden. Jede Gruppe arbeitet an einem spezifischen Aspekt der Wasserherstellung, speichert die Ergebnisse und präsentiert ihre Erkenntnisse.
Gruppeneinteilung und Aufgaben
Gruppe 1: Sauerstoffherstellung
- Aufgabe: Untersucht den Prozess, wie Alex Sauerstoff (O2) aus Kohlendioxid (CO2) mithilfe des Oxygenators gewinnt. Erläutert die chemische Reaktion und die Herausforderungen, die mit der dünnen Marsatmosphäre verbunden sind.
- Präsentationsfolie: Beschreibt den chemischen Prozess der Sauerstoffherstellung und die Berechnung der benötigten Menge an CO2, um den Sauerstoffbedarf zu decken.
Gruppe 2: Wasserstoffherstellung
- Aufgabe: Untersucht, wie Alex Wasserstoff (H2) aus Hydrazin (N2H4) gewinnt. Erläutert die chemische Reaktion und die Gefahren, die mit der Zersetzung von Hydrazin verbunden sind.
- Präsentationsfolie: Beschreibt die Reaktion von Hydrazin zu Stickstoff (N2) und Wasserstoff (H2) und erklärt, wie Marc die Sicherheit bei dieser Reaktion gewährleistet.
Gruppe 3: Wasserspeicherung
- Aufgabe: Untersucht, wie Alex das hergestellte Wasser speichert und die Herausforderungen bei der Lagerung von Sauerstoff und Wasserstoff meistert. Beachtet dabei die begrenzte Kapazität der Tanks und die Lösung des Problems durch die direkte Wasserherstellung.
- Präsentationsfolie: Beschreibt die Methoden der Wasserspeicherung und die Überlegungen, die Marc angestellt hat, um den Wasserbedarf sicher zu decken.
Gruppe 4: Die Bombe (Stöchiometrie)
- Aufgabe: Untersucht die Gefahr, die entsteht, wenn Wasserstoff (H2) nicht vollständig verbrannt wird und sich in der Wohnkuppel ansammelt. Berechnet die Menge an Wasserstoff und Sauerstoff, die eine explosive Mischung bildet, und erklärt, wie Alex diese Gefahr erkannt hat.
- Präsentationsfolie: Beschreibt das Problem der nicht vollständig verbrannten Wasserstoffmoleküle, erklärt die Stöchiometrie der Reaktion und zeigt, warum die Situation so gefährlich ist.
Präsentation
- Jede Gruppe stellt ihre Folien vor. Jedes Gruppenmitglied präsentiert jeweils eine Folie, die ihren/seinen Aspekt des Projekts behandelt.
- Diskussion: Nach jeder Präsentation können die anderen Gruppen Fragen stellen oder Feedback geben.