Stipendiaten 2008

Die Prinzipien der Orbitmechanik sind ein entscheidender Bestandteil im Verständnis von Bewegungen im Weltraum. Im Studium der Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart werden in verschiedenen Vorlesungen die theoretischen Grundlagen bis zu komplexen Transfermanövern für interplanetare Flüge vermittelt.

Da es sich bei Flügen im All um Bewegungen im dreidimensionalen Raum mit sechs Freiheitsgraden handelt ist es oft schwer, diese Sachverhalte mit den gängigen Lehrmedien wie Tafelanschriften oder Lehrbüchern adäquat darzustellen, da stets eine Reduktion von der realen 3D Bahn auf eine zweidimensionale Ebene erfolgt. Dadurch ist es beinahe unmöglich die komplexen Sachverhalte zu vermitteln. Aufgrund der Tatsache, dass sich heute mit den Methoden der „Virtual Reality“ viele Vorgänge im dreidimensionalen Raum darstellen lassen erweitert die Auswahl an Medien, die in der Lehre eingesetzt werden können. Wir versprechen uns auf diese Weise eine bessere Ausnutzung von Ressourcen und möchten die Teilnehmer von Lehrveranstaltungen gleichermaßen begeistern und informieren. Gerade die moderne Generation an jungen Studenten/innen ist in einer multimedial geprägten Umwelt aufgewachsen und stellt immer höhere Anforderungen an die Präsentation der Inhalte. Durch die Verwendung dieser modernen Medien ist es möglich, die 3D-Darstellung nachhaltig in die Lehre einzubinden und eine visuelle Attraktivität für das Publikum zu schaffen.

Fernen können auch Experten von den Ergebnissen des Projekts profitieren. Wir möchten dazu das Beispiel der Orbits um die Liberationspunkte anführen. An diesen speziellen Punkten im Dreikörpersystem treten verschiedene Formen von Flugbahnen auf, die zum Teil sehr komplexe Strukturen aufweisen. Diese Formen sind als Projektion auf zwei dimensionalen Ebenen nur schwer in ihrer räumlichen Gestalt zu erfassen. So kam es bei einem Treffen mit Experten für Liberationspunktorbits zu dem Entschluss, dass eine adäquate dreidimensionale Darstellung der Flugbahnen eine deutliche Verbesserung und eine Hilfe bei wissenschaftlichen Diskussionen darstellen würde.

Ziel dieser Arbeit ist es, eine dreidimensionale Darstellung dieser Flugbahnen zu entwickeln um diese zusätzlich in der Lehre zu nutzen, sowie die komplexe Thematik von Weltraumflügen der Öffentlichkeit zugänglich und begreifbar zu machen.

Zu diesem Zweck soll ein Plug-In für das Computer Animations-Programm Cinema 4D R10 entwickelt werden, welches in der Lage ist, die Parameter von zuvor errechneten Trajektorien einzulesen, dreidimensional zu visualisieren und mit Hilfe der Stereoprojektion darzustellen.