Ronja Spanke

Hans-Thoma-Gymnasium Lörrach

 

Seit 2012 beschäftige ich mich mit dem Phänomen der wandernden Steine des Racetrack Playa im kalifornischen Death Valley. Man bezeichnet damit Schleifspuren im Boden, die von 320 kg schweren Steinen verursacht werden, die sich bis zu 880 m pro Monat bewegen. Das Phänomen ist nur in sehr unregelmäßigen zeitlichen Abständen zu beobachten. Manchmal dauert es Jahre, bis sich neue Schleifspuren bilden. Nach dem ich seit 2012 den Bewegungsmechanismus, warum die Steine wandern, heraus finden wollte und dies inzwischen sehr detailliert beschreiben kann, habe ich mich gefragt, ob es noch mehr Orte auf der Welt gibt, an dem sich Steine bewegen. Durch Literaturrecherchen bin ich auf die wandernden Steine der Laguna Altillo Chica in Spanien gestoßen. Diese habe ich 2016 besucht, um zu untersuchen, ob dort die gleichen Mechanismen für die Bewegung wie im Death Valley, Kalifornien gelten.
Hierbei habe ich mir folgende Leitfragen gestellt: Wie unterscheiden sich die Gegebenheiten beider Orte? Wie wird die Steinbewegung an der Laguna Altillo Chica erklärt? Sind die möglicherweise unterschiedlichen Erklärungen der Steinbewegungen beider Phänomene aufeinander übertragbar?
In dieser Arbeit konnte ich durch  Beobachtungen (Klima, Boden, Steingrößen), Messungen (Reibungskoeffizienten, Gefrierpunkte, Bewegungen im Windkanal) und theoretische Überlegungen (Bewegungen von Steinquadern) nachweisen, dass beide Bewegungsmechanismen an beiden Orten auftreten können.

 

 

Antonio Schmusch

Philipp-Matthäus-Hahn-Schule, Balingen

Moritz Wolf

Progymnasium, Rosenfeld

 

Die Flugbahn von helleren Meteoren ist essenziell, um mögliche Einschlagsorte von interplanetarer Materie auf der Erde zu ermitteln.
In dieser Arbeit wird der Meteorstrom der Perseiden in der Nacht vom 12. auf 13. August 2016 mit Echtzeit-Aufnahmen dokumentiert und die Flugbahnen teilweise ausgemessen. Von zwei Standorten auf der Schwäbischen Alb mit 15 km Abstand wurde mit zwei sehr lichtempfindlichen Kameras derselbe Himmelsausschnitt gefilmt, um möglichst viele Meteore mit beiden Kameras nachzuweisen. Die benutzte Kombination von hoher Auflösung und extremer Empfindlichkeit ist bei Farbvideoaufnahmen erst seit etwa zwei Jahren möglich. So wurden ca. 300 Leuchterscheinungen gefunden.  
Durch rechnerische Triangulation wurden die Flugbahnen von neun ausgewählten Meteoren berechnet.  Diese erschienen in einer Höhe von maximal 135 km und waren bis 78 km über dem Erdboden noch nachzuweisen. Die Länge der Leuchterscheinung variierte zwischen 32 km und 72 km. Durch die Echtzeit-Aufnahmen konnte auch die Geschwindigkeit zwischen 38 km/s und 97 km/s bestimmt werden. Als mediale Neuheit wurde durch die entsprechende Wahl der Standorte eine stereoskopische 3D-Darstellung der Perseiden erstellt. Mit einer VR-Brille oder einem 3D-Monitor bekommt der Betrachter einen räumlichen Eindruck des Meteors sowie des dahinterliegenden Sternenhimmels.

 

Marc Engelhardt

ulrich medical GmbH&Co. KG, Ulm

Jannik Münz

Kilian-von-Steiner-Schule, Laupheim

Lukas Bohnacker

Gymnasium, Blaubeuren

 

Unser Team hat bereits letztes Jahr am Jugend-Forscht Wettbewerb eine Vorschubsregelung für Fräsmaschinen vorgestellt. Dieses Jahr optimierten wir unser System und entwickelten eine Branchenlösung für die Bearbeitung mit 5-Achs-Bearbeitungszentren. Auch 5-Achs-Simultanbearbeitung, die Königsdisziplin der Zerspanung, wird jetzt unterstützt. Dadurch kann jetzt auch in diesem Bereich der Fräserverschleiß stark reduziert werden.
Es wurden folgende Neuerungen/Verbesserungen durchgeführt:
Die Simulation wurde neu in Python geschrieben, funktioniert jetzt vektorbasiert und unterstützt die 5-Achs-Bearbeitung.
Die komplette Sensorik wurde überarbeitet, die Elektronik wurde von uns selber neu entwickelt und funktioniert nun Akkubetrieben mit neuer extraschneller Bluetooth-Datenübertragung. Der komplette Messaufbau wurde geometrisch so überarbeitet, dass in der Maschine keine Bauhöhe mehr verschenkt wird. Der SMART-Sensor ist direkt im Schraubstock integriert. Die Regelung läuft nicht mehr auf einem externen Computer, sondern direkt im Herz der Maschine auf der PLC, sodass wir nur noch minimale Zeitverzögerungen haben (15-65ms).