Vom Kosmos ins Klassenzimmer

Citizen-Science-Projekte bieten der breiten Öffentlichkeit oder Teilen dieser Öffentlichkeit wie Schülern die Möglichkeit, sich an wissenschaftlicher Forschung zu beteiligen. Das Extreme Energy Events (EEE)-Projekt in Italien ist eine Kooperation zwischen Teilchenphysikern, die kosmische Strahlung untersuchen, und Schülern und ihren Lehrern im ganzen Land.

Dies hat das doppelte Ziel, die Forschung über kosmische Strahlung in die Schulen zu bringen und ein landesweites „offenes Labor“ von Teilchendetektoren einzurichten. Eine der leitenden Forscherinnen des EEE-Projektkonsortiums, Silvia Pisano vom italienischen Centro Fermi und den Laboratori Nazionali di Frascati vom INFN, Rom, Italien, hat die Ergebnisse aus rund 20 Jahren dieses Projekts in einem neuen Artikel zusammengefasst Das Europäische Physikalische Journal Plus .

Kosmische Strahlen sind hochenergetische Teilchen, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch den Weltraum bewegen; wenn sie mit der erdatmosphäre in kontakt kommen, produzieren sie eine vielzahl von sekundärteilchen, die nachgewiesen werden können, wenn sie den boden erreichen. Eine primäre kosmische Strahlung kann einen Schauer solcher Partikel erzeugen, der eine Stadt von der Größe von beispielsweise Bologna vollständig bedeckt. „Es gibt noch viele offene Fragen zu diesen Sekundärteilchen, etwa zu den vollständigen Details ihrer Energiespektren“, erklärt Pisano.

Das EEE-Netzwerk besteht aus etwa 60 Detektoren oder „EEE-Teleskopen“, die sich in ganz Italien befinden, hauptsächlich in Gymnasien. Schüler und ihre Lehrer sind an allen Aspekten des Projekts beteiligt: ​​Installation und Wartung der Ausrüstung, Datenerfassung und -analyse sowie Verbreitung der Ergebnisse. „Die Besonderheit eines so konzipierten Experiments ist, dass es nach Korrelationen zwischen Ereignissen suchen kann, die Hunderte von Kilometern voneinander entfernt sind“, ergänzt Pisano. Sie und ihre Mitarbeiter planen nun, das Netzwerk auf weitere Schulen auszudehnen, darunter auch einige außerhalb Italiens.

Eine weitere laufende Entwicklung ist die Entwicklung einer Gasmischung für die Detektoren, um das starke Treibhausgas Tetrafluorethan zu ersetzen; Schülerinnen und Schüler werden an dieser und anderen Verbesserungen beteiligt. „Dieses Experiment bietet eine einzigartige Umgebung, um künftige Generationen in der Praxis der Wissenschaft zu unterrichten“, schließt Pisano.