Chinesische Schüler bauen und starten „Wasserrakete“

Normale Getränkeflaschen können nach dem Befüllen mit Wasser und Luft tatsächlich wie eine Trägerrakete gestartet werden. Ein derartiges Experiment wurde unlängst in einer Schule in der Stadt Anji in der ostchinesischen Provinz Zhejiang durchgeführt. Das Video über den Start der „Wasserrakete“ wurde im Internet äußerst populär und mittlerweile von zahlreichen Internetnutzern gelobt.

Die „Wasserrakete“ wurde von mehreren Schülern unter Leitung ihres Lehrers Wang Yin gebaut. Wang Yin sagte, dass die außerschulischen wissenschaftlichen Aktivitäten in seiner Schule dieses Jahr unter dem Motto „Weltraumforschung und menschliche Zivilisation“ stünden. Der 14. Mai, also der Tag ihres Experiments, fiel ausgerechnet mit der erfolgreichen Landung der chinesischen Sonde „Tianqian 1“ auf der Marsoberfläche zusammen. Nach seinen eigenen Angaben wollte Wang durch den Bau einer „Wasserrakete“ die Kinder den Entwickllungs-, Produktions-, und Startvorgang erleben lassen.

Die „Wasserrakete“ besteht aus zwei Stufen. Sowohl das Antriebsmodul, der Raketenkörper und der Raketenschwanz sehen aus wie die entsprechenden Teile einer realen Trägerrakete. Wang Yin sagte, dass die Produktion und der Start der „Wasserrakete“ keinesfalls ein Zuckerschlecken sei. Zuvor waren die Schüler viele Male wegen vorzeitiger Öffnung des Fallschirms und falscher Richtung der Flugbahn gescheitert, aber sie ließen sich nicht entmutigen und verbesserten den Fallschirm mehrfach und passten entsprechende Parameter an und schafften schließlich doch noch einen erfolgreichen Start. Die „Wasserrakete“ konnte nach dem Start eine Höhe von, geschätzt, mehr als zehn Metern erreichen.

Welche Materialien werden zur Herstellung der „Wasserrakete“ verwendet? Und wie funktionieren der Start und das Abheben? Dazu erklärte Wang Yin, dass das Prinzip der Wasserrakete das Gleiche sei wie das einer echten Trägerrakete. Das Modul werde hauptsächlich durch Getränkeflaschen gelenkig zusammengebaut. In das Antriebsmodul der Rakete werde Wasser eingespritzt, wodurch ein hoher Druck entsteht, der unter der Wirkung des Rückstoßes die „Wasserrakete“ schnell abheben lasse.

Dazu sagte Qian Hang, Raketendesigner des Forschungs- und Entwicklungszentrums der China Aerospace Science and Technology Group, dass die „Wasserrakete“ auch als pneumatische Wasserstrahlrakete bekannt sei. Diese Art von „Wasserrakete“ ist nach seiner Auffassung relativ einfach herzustellen. Das Antriebsmodul der Rakete könnte aus gebrauchten Getränkeflaschen zusammengebaut werden. Nach der Fertigstellung werde das Raketenmodell mit einer bestimmten Menge Wasser befüllt und könne nach Erreichen eines bestimmten Drucks mit Hilfe einer Fahrradpumpe zum Auffüllen der Luft gestartet werden.

„Der Grund, warum sie in die Luft geschossen werden kann, ist, dass die ‚Wasserrakete‘ Druckluft verwendet, um Wasser aus der Düse am Ende der „Rakete“ mit hoher Geschwindigkeit nach unten zu spritzen. Unter der Wirkung des Rückstosses steigt die „Wasserrakete“ schnell. Mit kontinuierlicher Beschleunigung fliegt sie anschließend in der Luft wie eine echte Trägerrakete mit einer Flugbahn. Nachdem das Wasser herausgespritzt ist, geht die Beschleunigung zu Ende. Nach Erreichen einer bestimmten Höhe öffnet die Rakete in der Luft ihren Fallschirm und sinkt langsam ab“,sagte Qian Hang.

Es wird also mit der Luftpumpe der Druck in der geschlossenen Wasserflasche erhöht. Beim Freigeben der Düse entweicht der Überdruck mit einem Wasserstrahl, die Flasche fliegt durch den Rückstoß nach oben. Je höher der Druck ist, desto stärker kann die Rakete beschleunigt werden. Material und Konstruktion setzten der Flughöhe hier aber Grenzen.

Als Lehrer für Naturwissenschaften leitete Wang Yin seine Schüler dazu an, selbst zu erforschen, zu experimentieren, herzustellen und zu testen. Er plant, dass jedes Kind in der Schule bis zum Ende des Semesters lernen könne, wie man eine derartige „Wasserrakete“ baue.