1.1 De structuur van het zonnestelsel
1.1.1 Waarnemingen van op onze aarde
Vorige jaren hebben we de aarde onder de loep genomen. We bestudeerden de draagkracht van het systeem, de mens die de grenzen van de planeet opzoekt en overschrijdt. Tevens gingen we op zoek naar een duurzame wereld waarin we samen grenzen moeten verleggen om onze toekomst veilig te stellen.
Nu nemen we een nog groter perspectief. We gaan de ruimte in; de aarde in het heelal.
1 Wat kunnen we van de ruimte zien van op de aarde?
a Schrijf de verschillende windrichtingen op de tekening: O (Oosten) - Z (Zuiden) - W (Westen) - N (Noorden). Noteer ook de ‘zon’ op de juiste plaats
b Schrijf bij elke foto wat je ervan weet of welke vraag je je hierbij stelt. Enkele mogelijke hulpvragen bij het hemellichaam dat we zien:
• geeft het zelf licht?
• zie je het dagelijks? …. Soms? ….
• welke beweging of schijnbeweging zie je het maken in de tijd?
• zie je het altijd in dezelfde vorm …. of verschillende vormen?
12 u Poolster
Foto genomen met lange sluitertijd: de sluiter van de camera blijft langer openstaan waardoor er langer licht op de camerasensor valt
1.1.2 Ons zonnestelsel
Ons zonnestelsel is een planetenstelsel (rond een ster bewegen er planeten). Dit is niet uniek in het heelal. In het heelal zijn er miljarden sterrenstelsels te vinden met sterren en hun planeten.
1 Benoem in onderstaande tabel de planeten van ons zonnestelsel. (blz. in de atlas)
naam diameter (km) afstand tot de zon (km) massa t.o.v. aarde
2 Noteer daarna met de hulp van de gegevens in de tabel de nummers van de planeten en onze Zon op de juiste plaats in de figuur.
Zonnestelsel
3 De 4 planeten het dichtst bij de zon zijn rotsachtig: het zijn de aardse planeten.
Deze planeten zijn:
4 De 4 grotere en verder verwijderde planeten zijn gasvormig: de reuzenplaneten.
Deze planeten zijn:
5 Tussen Mars en Jupiter bevindt zicht een gordel van vele duizenden heel kleine planeten, De Asteroïdengordel. Duid die met ‘A’ aan op de fig. 1.18
Met asteroïden (sterachtigen) en planetoïden (planeetachtigen) bedoelen we hetzelfde hemellichaam; het zijn grote brokstukken die in het zonnestelsel in een baan om de zon bewegen. Vandaag spreken we enkel nog van planetoïden. Je hebt grote en kleine planetoïden, maar het merendeel heeft een diameter die kleiner is dan 500 meter.
Voorbij Neptunus is er nog een tweede gordel van kleine planeten en kometen, de Kuipergordel. Objecten op grote afstand van de zon bestaan uit ijs en stof, zoals een vuile sneeuwbal, omgeven door een gaswolk.
Als zo een object dichter bij de zon komt verdampt ze door de straling van de Zon en zien we het gas en stof als een lange (plasma)staart.
We zien de komeet omdat die het zonlicht weerkaatst.
1.1
6 Benoem de verschillende elementen van de komeet op de afbeelding. Maak een keuze uit: Zon – Aarde – plasmastaart – komeet
Vallende sterren of meteoren zijn stenen die met hoge snelheid door de dampkring bewegen en door de wrijving met de lucht opbranden en licht geven. Wanneer zo’n meteoor na zijn reis door de dampkring niet volledig opgebrand is en op de aarde terecht komt, dan spreken we van een meteoriet.
1 Kenmerken van planeten van ons zonnestelsel
Zoek voor elke planeet van ons zonnestelsel een typisch kenmerk.
1. Saturnus:
2. Neptunus:
3. Jupiter:
4. Venus:
5. Uranus:
6. Mars:
7. Mercurius:
8. Aarde:
2 Afstanden in het zonnestelsel
Je merkt dat de afstanden in het heelal gigantisch groot zijn. Onze ‘km’ of ’mijl’ is dan niet de meest aangepaste eenheid om dit soort afstanden te meten en daarom gebruiken ze in de sterrenkunde andere afstandsmaten.
Binnen ons zonnestelsel gebruiken ze de gemiddelde afstand tussen de aarde en de zon als maatstaf: de astronomische eenheid (AE) of astronomic unity (AU).
Daaruit volgt 1 AE = km
1.8 komeet in orbit
7 Schrap in onderstaande oefening de antwoorden die niet correct zijn.
a Planeten waarvan de afstand tot de zon kleiner is dan 1 AE, bevinden zich dichter bij / verder van de zon dan de aarde.
b Mars staat op 227.936.640 .km van de zon, de afstand is < / > 1 AE .
Grote getallen worden niet helemaal uitgeschreven, maar uitgedrukt in machten van 10. Zo wordt 100 (=10x10) geschreven als 102 en 1 000 000 (=10x10x10x10x10x10) als 106.
vb.: 1,3 x 103 km = 1,3 x 10 x 10 x 10 = 1300 km
8 Zet in de volgende tabel de afstanden van de planeten van ons zonnestelsel tot de zon om in machten van 10 (km) en AE
Mercurius 57 910 000 58.106
Venus 108 208 930 +/- AE
Aarde 149 597 870 150.106
Mars 227 936 640
Jupiter 779 412 010
Saturnus 1 426 725 400
Uranus 2 870 972 200
AE
Neptunus 4 498 252 900 +/- AE
1.1.3 Verschillende soorten hemellichamen
1 Verbind elk hemellichaam uit de tweede kolom met de juiste omschrijving uit de eerste kolom.
Definities
Hemellichamen
ster
Een gloeiend gasvormig hemellichaam waarin (door de hoge druk en temperatuur) een kernfusie plaatsvindt. De energie die daardoor vrijkomt geeft het licht.
0 Aarde planeet
Een groot rond hemellichaam dat om een ster draait. Ze geven geen licht.
ISS ruimtestation planetenstelsel
Ster waar planeten omheen draaien
Zonnestelsel satelliet (maan)
Een dwergplaneet die om een grotere planeet draait.
0 Maan kunstsatelliet
Een door de mens gemaakte en in de ruimte gelanceerde satelliet
0 Zon
Poolster
1.2 De structuur van het heelal
1.2.1 Sterrenstelsel of Galaxy
Als je in een heel donkere nacht naar boven kijkt, zie je in het midden van de nachtelijke hemel een wazige lichtband. Deze strook is de Melkweg.
De Melkweg is een sterrenstelsel of Galaxy (verzameling van planetenstelsels) waar ons zonnestelsel deel van uitmaakt.
Ons zonnestelsel draait, samen met andere sterren, in de rand van de Melkweg rond het centrum. Op de onderstaande foto kijken we naar het centrum.
1.9 de Melkweg te zien vanop de Aarde
1 Noteer de juiste brippen naast de onderstaande figuren.
Kies uit: planetenstelsel - sterrenstelsel - planeet - galaxy
Onze Aarde is een:
Onze zonnestelsel is een:
Onze Melkweg is een: of
3 afstanden buiten het zonnestelsel
De dichtstbije ster bij de is Proxima Centauri
40 680 000 000 000 km = 40,7.1012 km = 271 929 AE
Zon én Proxima Centauri horen beide tot de Melkweg
Dichtstbijzijnde bij de Melkweg is Andromeda
23 600 000 000 000 000 000 km = 23,6 x 1018 km = 157 075 602 560 823 AE
De afstand van de aarde tot de Zon = 150.106 km of 1 AE
De afstand van de Zon tot de dichtstbije buurster Proxima Centauri = AE Wanneer we ons zonnestelsel verlaten is de AE (AU) niet meer de meest geschikte afstandsmaat.
Buiten ons zonnestelsel gebruiken we daarom als afstandsmaat 1 lichtjaar (ly -> lightyear)
1 lichtjaar = snelheid van het licht x 1 jaar
= 300 000 km/s x 1 jaar
= 300 000 km/s x (dagen x u x min x s)s
= 300 000 km/s x (365 x x x )s =
km = 9,46.1012 km
1 lichtjaar = ! EEN LICHTJAAR IS EEN AFSTAND, GEEN TIJDSEENHEID !
2 Bereken de afstand in ly tussen: a de Zon en Proxima Centauri: b de Melkweg en Andromeda:
3 Schrap wat niet juist is en verklaar je antwoord nader.
Wanneer we op aarde het licht zien van Proxima Centauri, kijken we dan in de toekomst/verleden?
1.2.2 Lokale groep of cluster
Ons sterrenstelsel, de Melkweg, vormt samen met een 54-tal (tot nu gekende) nabije sterrenstelsels
een cluster, de Lokale Groep
De 4 grootste Galaxy’s in de Lokale Groep zijn:
Rangschik deze 4 sterrenstelsels van klein naar groot volgens:
LMC - Melkweg: 163 000 ly
Melkweg - Triangulum: 2 700 000 ly
Andromeda - Triangulum: 750 000 ly
Melkweg - Andromeda: 4 300 000 ly
1.14 Triangulum
1.11 Large Magellanic Cloud (LMC)
1.13 Melkweg
1.2.3 Supercluster en heelal
Rond de jaren 1950 werd ontdekt dat onze Lokale Groep tot een nog grotere structuur behoort: de Virgo-Supercluster.
Talloze Superclusters met leegtes ertussen vormen samen het Zichtbare Heelal.
WIST
JE DAT Andromedanevel
Als we naar de Andromedanevel kijken, zien we licht dat 2,6 miljoen jaar geleden uitgezonden is. Als we een lichtbundel aan de rand van de Lokale Groep zouden uitschijnen, dan moeten we 3,4 miljoen jaar wachten tot het licht aan de andere kant geraakt. Als we tenslotte vanop onze eigen aarde naar het centrum van onze supercluster kijken, zien we licht dat 32 miljoen jaar oud is. Het is dus zeer waarschijnlijk dat er enkele hemellichamen zijn die we nu nog zien, in feite al lang dood zijn... Het licht van hun dood heeft ons alleen nog niet kunnen bereiken.
1.15 Lokale Groep
1.16 Virgo-supercluster
1.18 zichtbare heelal
1.17 meerdere superclusters
inkomend bericht
Van
United Federation of Galaxies
Onderwerp Jongerencongres UFG
Jullie klas hee een deelname gewonnen aan het jongerencongres van de United Federation Of Galaxies, waar vertegenwoordigers van verschillende galaxies met elkaar zullen kennismaken en debatteren over gemeenschappelijke interesses.
De Federatie hee jullie exacte locatie in het Heelal - Universum nodig voor de teleportatie. Gelieve onderstaand gegevens zo snel mogelijk te bezorgen ter bevestiging van jullie deelname.
School:
Gemeente:
Gewest:
Coördinaten:
Paneet:
Planetenstelsel:
Sterrensstelsel of galaxy:
cluster:
1.3 Beknopte samenvatting
1. Overdag zien we de zon, maar ’s nachts schitteren sterren, de maan en andere hemellichamen aan de hemel.
Ons zonnestelsel, met zijn acht planeten (vier aardse en vier gasreuzen), de dwergplaneet Pluto, meteoren, asteroïden en duizenden kleine hemellichamen, draait rond onze ster, de zon. De enorme afstanden in het zonnestelsel worden gemeten in astronomische eenheden (1 AE ≈ 150 miljoen kilometer, de afstand aarde-zon).
In ons zonnestelsel zijn verschillende hemellichamen aanwezig onder meer sterren, planeten, de maan en kunstsatellieten.
2. Ons zonnestelsel maakt deel uit van de Melkweg. Buiten het zonnestelsel gebruiken we lichtjaren (Ly) als maat. De Melkweg vormt met tientallen andere sterrenstelsels de Lokale Groep, die op zijn beurt deel uitmaakt van de Virgo-supercluster. Samen vormen deze structuren het universum.
1.4 Begrippenlijst
Een gloeiend gasvormig hemellichaam waarin (door de hoge druk en temperatuur) een kernfusie plaatsvindt. De energie die daardoor vrijkomt geeft het licht.
Een groot rond hemellichaam dat om een ster draait. Ze geven geen licht.
Een ster waar planeten omheen draaien
Een dwergplaneet die om een grotere planeet draait.
Een door de mens gemaakte en in de ruimte gelanceerde satelliet.
De vier planeten die het dichtst bij de zijn staan en rotsachtig zijn.
De vier grotere planeten die het verst van de zon verwijderd zijn en gasvormig zijn.
Planeetachtige. Grote brokstukken die in het zonnestelsel in een baan om de zon bewegen.
Een gordel van duizenden heel kleine planeten tussen Mars en Jupiter
Een gordel van zeer kleine planeten en kometen voorbij Neptunus
Objecten bestaande uit o.a. ijs en stof en omgeven door een gaswolk die in de nabijheid van de zon een lange staart vormt
Object dat de dampkring van de aarde binnendringt en door de wrijving licht geeft en volledig opbrandt.
Een object dat bij zijn reis door de dampkring niet volledig opbrandt en op aarde neervalt
De gemiddelde afstand van de aarde tot de zon zijnde 149 597 870 km. Soms afgerond tot 150 miljoen km.
De afstand die het licht aflegt in één jaar tijd met een snelheid van 300 000 km/s. Een lichtjaar is een afstand.
Een sterrenstelsel of Galaxy waarvan ook ons zonnestelsel een onderdeel is.
Een verzameling van een 54-tal sterrenstelsels, zoals onze Melkweg.
De oneindige ruimte; het universum
2.1 De verkenning van de ruimte
De waarnemingen op de vorige bladzijden konden nog uitgevoerd worden met het blote oog.
Dankzij de technische vooruitgang zijn er instrumenten beschikbaar om de ruimte lichtjaren ver te verkennen.
1 Benoem de onderstaande foto’s.
Kies uit volgende antwoorden: reflectortelescoop – observatorium – amateurtelescoop
2 Verbind de foto’s met hun overeenkomstige afbeelding van een telescoop.
3 Wat is een observatorium?
4 Onderstaande afbeeldingen stellen de logo’s voor van volkssterrenwachten in Vlaanderen.
Zoek op het internet de nodige informatie op en schrijf bij ieder logo de naam en vestigingsplaats van de volkssterrenwacht.
naam
locatie
5 Benoem de verschillende foto’s.
Kies uit: James Webb Space Telescope – ISS-ruimtestation - radiotelescoop
6 Schrijf een korte toelichting bij iedere foto. 2.4 2.5 2.6
2.2 Licht is een ElektroMagnetische straling
In eerste instantie nemen we waar met onze ogen. Deze waarneming (zien) wordt versterkt door telescopen (uit het Grieks tèle: ver en skopéin: zien, bekijken ). Dit zijn optische instrumenten waarmee voorwerpen op grote afstanden kunnen worden waargenomen en bestudeerd.
Onze ogen zien enkele het (zichtbare) licht, een klein deel van de elektromagnetische straling.
2.2.1
ElektroMagnetische-straling omgeeft je
EM-straling omgeeft je en bestookt je overal waar je gaat. Een deel ervan kan je niet zien, aanraken, zelfs niet voelen. En toch gebruik je het en ben je ervan Afhankelijk op elk uur van de dag.
Zonder EM-straling zou de wereld zoals je hem nu kent zelfs niet kunnen bestaan.
2.2.2 EM-straling bestaat uit een spectrum van golven
2.7 EM-straling in je omgeving
Een spectrum van golven is een opeenvolgende reeks van golflengtes. Die golflengtes variëren van duizenden km groot (wisselstroom) tot duizendsten van een picometer klein (kosmische straling), van radiostraling met weinig energie (zeer grote golflengte en dus een vrij lage frequentie) tot gammastraling met zeer veel energie (een uiterst kleine golflengte en dus een heel hoge frequentie).
Net als geluidsgolven of golven in het water transporteren ook EM-golven energie.
EM-golven spectrum
zichtbaar licht spectrum
soort golf
radiogolf microgolf infraroodgolf lichtgolf ultravioletgolf X-stralen gammastralen
golflengte (m)
doordringbaarheid in de atmosfeer
1 Onderstaande toestellen maken allemaal gebruik van EM-straling. Plaats in de grijze balk hierboven hun nummer bij de juiste golflengten in het spectrum.
2.8 toestellen die gebruik maken van EM-straling
IR-beelden, röntgenbeelden e.d. leveren ons zo meer informatie zowel in het dagelijks leven als in de industrie. Zo konden ook telescopen gebouwd worden die andere golflengten waarnemen en die voor astronomen een raam openden naar het voor onze ogen ‘onzichtbare’ heelal.
2.3 Ruimte-observatoria
2.3.1 Het onmetelijk heelal
Elk deel van het spectrum heeft zijn eigen verhaal te vertellen en met de vloot ruimtetuigen waarover we beschikken kunnen we het volledige stralingsspectrum, dat ons vanuit de ruimte bereikt, onderzoeken.
2.3.2 Onze aarde
Zo’n 70% van alle gekende objecten bevindt zich in een lage baan om de aarde, die zich uitstrekt tot 2000 km boven het aardoppervlak. De aardobservatiesatellieten moeten om praktische redenen op lage hoogte cirkelen.
Vul in: de maan - kunstmanen - satellieten
Hou er rekening mee dat de afbeelding van de aarde, de satellieten en de brokstukken die cirkelen rond onze planeet een artistieke interpretatie zijn die gebaseerd is op data van rond 2008. Ook zijn de puinobjecten groter weergegeven dan in werkelijkheid om ze op de toegepaste schaal te kunnen zien.
2.9 voorstelling van de vervuiling in de ruimte
Objecten die zich in een baan om een hemellichaam bevinden zijn .
De aarde heeft één natuurlijke satelliet: . De door de mens gefabriceerde toestellen die in een baan om de aarde worden geplaatst noemen we of kunst . Ze zijn niet alleen interessant om naar de sterren te kijken. Je kan er ook de aarde mee bekijken en bestuderen.
In februari 2023 cirkelden er zo’n 9.780 operationele en niet-operationele satellieten rondom onze planeet. Ze worden gebruikt voor tal van toepassingen, zowel commercieel als wetenschappelijk, civiel als militair.
2.4 Belang van ruimtevaart en -onderzoek
Ruimtevaart en -onderzoek lijkt op het eerste gezicht vooral interessant voor wetenschappers, maar het belang reikt veel verder. Het speelt een cruciale rol op minimum drie niveaus.
1 Plaats volgende woorden op de juiste plaats in de volgende teksten: waterfiltertechnologie - waterinspireert - brandweerkleding - VS - samenwerken - MRI-scanners - Rusland - klimaatonderzoek
2.4.1 Internationale samenwerking
Ruimtevaartprogramma’s zijn zo duur dat landen vaak om ze te realiseren. Het Internationaal Ruimtestation (ISS) is een mooi voorbeeld van internationale samenwerking op wetenschappelijk gebied. De en blijven hun samenwerking in de ruimte verderzetten tot 2027, ondanks hun ernstige politieke meningsverschillen. Bovendien ruimtevaart jongeren om wetenschap en technologie te studeren, wat leidt tot nieuwe innovaties.
2.4.2 Wetenschappelijke ontdekkingen
Ruimteonderzoek vergroot ons begrip van het universum. Met de Hubble- en James Webb-ruimtetelescopen hebben we spectaculaire beelden verkregen van sterrenstelsels en nevels. Missies zoals die van de Marsrovers zoeken naar en mogelijk leven op andere planeten. Daarnaast leveren satellieten zoals de Copernicus Sentinel-satellieten essentiële data voor , zoals informatie over de opwarming van de aarde en het smelten van de ijskappen.
2.4.3 Dagelijks leven
Veel ruimtevaarttechnologie wordt gebruikt op aarde. Navigatie- en communicatiesatellieten zijn onmisbaar in ons dagelijks leven. Daarnaast worden ruimtevaartinnovaties ingezet voor medische apparatuur zoals en precisierobotica. Hittebestendige materialen uit de ruimtevaart worden gebruikt in , en voor astronauten zorgt nu voor schoon drinkwater in ontwikkelingslanden.
Ruimtevaart brengt de wereld samen, drijft wetenschappelijke vooruitgang en maakt ons dagelijks leven beter en veiliger.
2 Afhankelijk van hun toepassingen kunnen we ze classificeren:
a Bepaal voor elk type voor welke toepassingen ze worden gebruikt.
(tip: de naam van de satelliet invoeren bij ‘Google zoeken’)
b Geef bij elk type een voorbeeld
• Communicatiesatellieten:
vb.:
• Navigatiesatellieten: vb.:
• Observatiesatellieten:
vb.:
• Onderzoeksatellieten: vb.:
• Weersatellieten:
vb.:
2.5 Beknopte samenvatting
Dankzij technologische vooruitgang kunnen we het heelal veel verder en gedetailleerder waarnemen dan vroeger, met instrumenten zoals reflectortelescopen en observatoria. Onze ogen zien enkel zichtbaar licht, maar speciale telescopen maken ook onzichtbare elektromagnetische straling zichtbaar, zoals infrarood, röntgen en gammastralen. Zo krijgen we een veel completer beeld van het universum.
Elk type straling vertelt iets anders over het heelal. Met ruimtetuigen kunnen we het volledige spectrum onderzoeken. Zo’n 70% van deze toestellen bevindt zich in een lage baan om de aarde. Naast de natuurlijke maan zijn er duizenden kunstmatige satellieten, die gebruikt worden voor wetenschappelijke, commerciële, civiele en militaire doelen.
Ruimtevaart is duur, dus landen werken vaak samen, zoals bij het Internationaal Ruimtestation (ISS).
Ruimteonderzoek stimuleert ook jongeren om te kiezen voor wetenschap en technologie.
Telescopen zoals Hubble en James Webb leveren indrukwekkende beelden op, terwijl Marsrovers zoeken naar leven. Satellieten zoals Copernicus dragen bij aan klimaatonderzoek.
Ruimtevaart heeft ook grote invloed op ons dagelijks leven. Satellieten zorgen voor GPS, internet, telefoon en tv. Ruimtevaarttechnologie wordt gebruikt in medische apparaten zoals MRI-scanners, in brandweerkleding en waterfilters voor ontwikkelingslanden.
Er zijn verschillende soorten satellieten:
• Communicatiesatellieten (bv. Intelsat, Globalstar) voor wereldwijde verbinding.
• Navigatiesatellieten (bv. GPS, Galileo) voor locatiebepaling.
• Observatiesatellieten (bv. Envisat, Landsat) voor milieu- en aardonderzoek.
• Onderzoeksatellieten voor wetenschappelijke doeleinden (ruimtetelescopen).
• Weersatellieten (bv. Meteosat, NOAA) voor klimaat- en weeranalyse.
2.10 satellietgroepen
2.6
Begrippenlijst
Observatorium met openschuivende koepel voor waarneming van hemellichamen.
Ontvangt radiosignalen afkomstig van ruimteobjecten
Ruimtetelescoop; omdat de JWST niet gestoord wordt door een atmosfeer en door de grote spiegel zijn de waarnemingen heel scherp.
Een dwergplaneet die om een grotere planeet draait.
Een door de mens gemaakte en in de ruimte gelanceerde satelliet.
International Space Station
optische instrumenten waarmee voorwerpen op grote afstanden kunnen worden waargenomen en bestudeerd
leveren connecties voor telefoon, internet, tv en radioverkeer over lange afstanden.
zorgen voor plaatsbepaling op aarde en bestaan uit een netwerk van kunstmanen.r
satellieten voor allerlei wetenschappelijke en technische onderzoeken
observeren het weer en het klimaat voor meteorologische en wetenschappelijke doeleinden