Hugo Larsen

Renate Cadow

Inger W. Larsen

Andøy videregående skole

Pb 14

8483 Andenes

 

Andenes, 12.09.03

 

 

Søknad om deltakelse på Physics on Stage: Physics and Life

 

 

Fra ISS (International Space Station) til AVS (Andøy videregående skole):

Planteforsøk i verdensrommet og i klasserommet

 

Bakgrunnen for prosjektet:

Prof. Tor Henning Iversen og hans medarbeidere på Plantebiosenteret ved NTNU i Trondheim har i mange år drevet grunnforskning på plantevekst under varierte gravitasjonsbetingelser, både ved simulert vektløshet på bakken og reell vektløshet i verdensrommet. Nå har de hatt en viktig rolle ved utviklingen og uttesting av en utstyrsenhet kalt European Modular Cultivation System (EMCS) for dyrking av planter på den Internasjonale Romstasjonen ISS. Det første norske eksperimentet på ISS kommer fra Plantebiosenteret. Etter planen skal det sendes ut til stasjonen i juli 2004. Her vil vårskrinneblom (Arabidopsis thaliana) bli dyrket fra frø til frø – samtidig som man med molekylærbiologiske metoder kartlegger hvilke gener som mobiliseres ved vektløshet (mikrogravitasjonsbetingelser).

Plantene vil dyrkes i spesielle vekstkamre som er utviklet ved Plantebiosenteret. Disse kamrene er lukkete systemer - Closed Ecological Life Support System (CELSS) – hvor faktorer som lys, temperatur, fuktighet, oksygen-, karbondioksid- og etylenkonsentrasjoner kontrolleres og styres.

Plantebiosenteret er User Support & Operation Center (USOC) som har som oppgave er å informere forskere om mulighetene for biologiske eksperimenter med EMCS på den Internasjonale Romstasjonen og hjelpe dem med forberedelsene til planlagte eksperimenter på ISS. Det er første gang at et norsk institutt får en slik rolle.

Hugo Larsen ved Andøy videregående skole tok kontakt med Prof. Tor Henning Iversen for å høre om det var mulig å la skolen på en eller annen måte delta i prosjektet. Prof. Iversen syntes det var en glimrende ide for dette kunne være et virkemiddel til å øke interessen for realfag og verdensrommet. Samtidig lærer man også mer om Norges rolle i romforskning, som er lite kjent for de fleste. Han håper på og regner med store ringvirkninger også utenfor vår skole.

 

Gjennomføringen av prosjektet på vår skole:

Vi vil få dyrkningskamre og frø av Arabidopsis thaliana fra Plantebiosenteret. (Kamrene er blitt bygget av ESTEC, men "designet" av Plantebiosenteret.) Kamrene er nokså like dem som skal til verdensrommet og kontrollen av de fysiske faktorene for plantevekst vil - som på ISS - være datastyrt. Når vekstforsøket på ISS er avsluttet vil vi få frø fra disse plantene som vi dyrker til nye planter i vekstkamrene. Vi vil så kunne sammenligne planteveksten på plantene med frøsetting på jorda med dem hvor frøene er blitt utviklet i vektløshet.

Det kan også tenkes at vekstkamrene blir stilt til disposisjon til Andøya Rakettskytefeltet i perioder, slik at også de kan dra nytte av dem ved sin kursvirksomhet.

 

 

Mål med prosjektet:

Ved lange bemannede romferder, som f. eks. til Mars vil man være avhengig av at man kan dyrke planter med høyt næringsinnhold som vokser godt også ved betingelser som hersker på et romfartøy. Her må det skapes et kunstig økosystem hvor alle stoffer inngår i et kretsløp.  Det krever mye kunnskap og den forutsetter forskning. Det er ikke nok at kun biologer forsker, men nødvendig med et bredt tverrfaglig samarbeid.

 

Vi har følgende mål for vårt prosjekt:

-     Økt interesse for realfag

-     Økt motivasjon ved å delta i reelle vitenskapelige eksperiment og forskning

-     Det finnes ikke en fasitløsning. Elevene kan tenke kreativt.

-     Illustrere at man trenger fysikk og biologi, og at dette igjen gir koplinger til en rekke andre fag.

-     Bevisstgjøring av behovet for kunnskap om forhold i verdensrommet

-     Deltakelse i et romvitenskapelig eksperiment

-     Forstå nytten av romforskning (spin-off effekter), f.eks. utvikling av ny teknologi, medisin o.s.v.

-     Tverrfaglighet

o       illustrere behovet for tverrfaglighet ved romprosjekter

§         vi er i denne sammenhengen spesielt opptatt av fysikk, biologi, medisin, teknologi (også romteknologi) fordi disse emnene inngår i læreplanen for VKII Romteknologi

 

 

Ideer omkring presentasjonen av prosjektet på POS 3:

-     vise vekstkamrene med plantene i

-     vise billedmontasje av utstyr og hvordan forsøket foregår

-     ha et plenumsforedrag om prosjektet

-     gi eksempler på oppgaver til elevene i forbindelse med prosjektet

 

Hvorfor vi mener at dette prosjektet passer til Physics on Stage 3: Physics and Life

Prosjektet vårt befinner seg i grenselandet mellom fysikk og biologi. Plantene trenger de rette fysiske betingelsene som man må skape på kunstig vis ved dyrking i rommet. I tillegg gir vektløshet/mikrogravitasjon spesielle betingelser som man ikke kjenner konsekvensene av i stor nok grad. Også den økte strålingen er en faktor som det må forskes på.

I prosjektet får man fokusering på realfag, der bl.a. fysikk, biologi, kjemi og romteknologi inngår.

Planteprosjektet er regnet for å ha stor vitenskapelig betydning. Tekniske miljøer som Astrium og ESTEC har stått for utviklingen utstyret etter spesifikasjoner fra NTNU, Plantebiosentret. Tunge aktører som NASA og ESA er deltagere, med Plantebiosenteret som ansvarlig for prosjektet.

Deltagelse av Andøy videregående skole i et slikt prosjekt, er i overensstemmelse med USOC's intensjoner, og bør være inspirasjon også for andre skoler og elever til å satse på realfag, og å delta i vitenskapelige forskningsprosjekt. Det er viktig å bevisstgjøre elever på et tidlig stadium om behovet for realfag og at satsing på realfag kan være åpning mot interessante arbeids- og forskningsområder, ved valg av videre utdanning.

 

Hugo Larsen, Renate Cadow, Inger Larsen

 

 

 

Vedlegg: En Powerpoint presentasjon av planteprosjektet. (De enkelte lysbildene er gjort om til jpg-bilder for å redusere filstørrelsen.)