Aurinko ja planeetat oikeassa kokosuhteessa toisiinsa. Kuva: Lsmpascal (CC BY-SA 3.0)

Näin teet helposti ja nopeasti oman aurinkokuntamallin, jota voit käyttää opetuksessa Auringon ja sitä kiertävien planeettojen kokojen ja etäisyyksien hahmottamiseen. Mallin tekeminen on hauskaa niin koulussa oppilaiden kanssa kuin kotona perheen parissa!

Alla ohjeet aurinkokuntamallin rakentamiseen. Voit soveltaa niitä haluamallasi tavalla. Ohjeet kannattaa lukea rauhassa ja miettiä, kuinka paljon aikaa aikoo käyttää mallin kanssa puuhailuun. Lyhimmillään se voi olla esimerkiksi yhden tunnin mittainen Seppo-peli. Laajemmin teeman ympärille voi helposti rakentaa kokonaisen ilmiöviikon. Olennaista on 1) tehdä planeetat, ja 2) viedä ne tarpeeksi etäälle toisistaan.

0. Inspiraatio ja haaste

Aurinkokuntahaaste:

Miten voi hahmottaa planeettojen oikeita kokoja ja etäisyyksiä? Niitä on mahdoton piirtää minkään kuviteltavissa olevan kirjan sivulle: Jos Aurinko ja planeetat ovat suhteessa oikean kokoisia, ne ovat liian kaukana toisistaan mahtuakseen isommallekaan aukeamalle. Jos taas ne ovat suhteellisesti oikeilla etäisyyksillä, ne on kutistettava niin pieniksi, ettei niitä erota edes suurennuslasilla.

Mikä neuvoksi?

Oman aurinkokuntamallin rakentaminen auttaa! Inspiraatioksi voi esimerkiksi katsoa videon mallin rakentamisesta. Video 1, video 2 (englanninkielisiä, Vimeossa).

Mallin rakentamisen lisäksi voit myös selvittää esimerkiksi voiko planeettoja nähdä taivaalla juuri nyt tai kuinka kauan avaruusluotainten matka kestää eri planeetoille? Sivun lopussa on ideoita erilaisista tehtävistä.

Hieno, mutta harhaanjohtava kuva aurinkokunnasta. Planeettojen etäisyyksiä on mahdoton esittää kuvassa, jos planeetat ovat oikeissa kokosuhteissa. (Kuva: Nasa)

Toinen tyypillinen kuva Aurinkokunnasta: Auringon ja planeettojen kokosuhteet ovat oikein, mutta etäisyydet eivät. Myös asteroidivyöhykkeen asteroidit ja Aurinkoa kohti lentävä komeetta ovat aivan liian suuria. Kokonaismielikuvaksi jää kummallinen käsitys aurinkokunnasta. (Kuva: Nasa) 

1. Valitse mittakaava

Koska etäisyydet ja koot ovat hankalia, kannattaa pienoismallin mittakaavaa miettiä hetki. Vaihtoehtoisia mittakaavoja löydät tältä Ursan sivulta. Mittakaavaa valitessa kannattaa hahmotella alustavasti kartan avulla mihin Aurinko ja planeetat suunnilleen tulevat, jotta saa käsityksen mallin koosta.

Suosittelemme mittakaavaa 1/109, jossa Aurinko on halkaisijaltaan 1,4 metriä. Tällöin esim. maapallo on 150 metrin päässä ja halkaisijaltaan 13 mm. Tässä mittakaavassa Aurinko on tarpeeksi suuri (jotta se tuntuu suurelta) ja pienimmät planeetat eivät ole aivan liian pieniä (jotta ne voi nähdä). Voit myös helposti laskemalla puolittaa mittakaavan tai tehdä esim. 10 kertaa tätä pienemmän mallin.

2. Rakentakaa Aurinko ja planeetat

Aurinko voi olla tehty mistä vain: pahvista, paperimassasta, valoista, isosta ilmapallosta tms. Se voi olla jopa pelkkä ympyrä seinällä tai ikkunassa. Pienemmät planeetat voivat olla puu- tai muovihelmiä, sinitarraa, pieniä kiviä tms. ja isommat erilaisia palloja.

3. Hahmotelkaa yhdessä malli alustavasti koulun lähimaastoon

Tämän voi tehdä monella eri tavalla:

- tee Seppo-peli ja johdanto siihen, jotka voit esitellä oppilaille (esimerkki Seposta löytyy alempaa tältä sivulta)

- suunnitelkaa malli yhdessä kartalle - esim. Google-kartalle voi tehdä omia reittejä

- keksi/keksikää planeettoihin liittyviä tehtäviä tai visailu

Hyvä idea on, että Aurinko kiinnitetään johonkin kohtaan koululla ja alkusuunnittelun jälkeen oppilaat lähetetään ulos planeettapallojen kanssa rakentamaan aurinkokuntaa ja suorittamaan siihen liittyviä tehtäviä! Jos Aurinko näkyy ulos, sen kokoa voi katsella eri planeetoilta. Planeettakunta voidaan laittaa maastoon ja oppilaat voivat kiertää aurinkokunnassa. Tai, oppilailla voi olla planeetat mukana taskussa ja he tutkivat kutakin planeettaa sen kiertoradan kohdalla. Jälkimmäisessä vaihtoehdossa valmiina ei tarvitse olla muuta kuin Aurinko.

Planeetat ja niihin liittyvät tehtävärastit voivat olla suorassa rivissä (eivät ikinä oikeasti ole näin, mutta se auttaa hahmottamaan etäisyyksiä ja on helppo toteuttaa) tai kiertoradoilla esimerkiksi tehtävän suorittamisajankohdan tai jonkun oppilaan syntymäpäivän mukaisilla kohdilla.

4. Oppilaat rakentavat mallin ja suorittavat tehtäviä eri planeetoilla

- jaa oppilaat pareihin tai pieniin ryhmiin

- kullakin ryhmällä pitää olla mukanaan pussillinen planeettoja, joista he rakentavat mallin / TAI planeetat ovat tehtävän ajan maastossa

- ryhmillä on myös kartta/seppo/tms apuväline planeettojen paikkojen löytämiseen

→ oppilaat kulkevat aurinkokunnan läpi ja tutkivat planeettoja niiden oikeilla etäisyyksillä

5. Käykää tehtävät ja niistä saadut kokemukset lävitse

Tämän voi tehdä monella eri tavalla. Esimerkiksi:

- käykää läpi mallia rakentaessa esille nousseita kysymyksiä

- katsokaa, miten eri ryhmät pärjäsivät visailussa (Sepossa tai muuten toteutetussa) ja jakakaa Aurinkokunnan mestari -arvonimet voittajille

- hahmotelkaa Uranus ja Neptunus kartalla sopiviin paikkoihin ja keskustelkaa samalla aurinkokuntahaasteesta

- tilatkaa Ursasta Avaruusviikon virtuaalivierailu, etäopastus avaruuden saloihin tai planetaarionäytöksiä ja kysykää sen aikana mieleen tulleet avaruuskysymykset

Miten meni? Laita palautetta tai ideoita Ursaan, jotta osaamme tehdä paremmat ohjeet! (Palaute Tuukalle: tuukka.perhoniemi<script type="text/javascript"> obscureAddMid() </script>ursa<script type="text/javascript"> obscureAddEnd() </script>fi)

---

Ideoita ja tehtäviä aurinkokuntamalliin liittyen:

Aurinkokuntamallin yhteyteen voi liittää hyvin monenlaista tehtävää, jotka harjoittavat erilaisia taitoja. Tässäkin vain mielikuvitus on rajana! Alla muutama esimerkki: 

1) Matematiikkaa

Aurinkokunta tarjoaa paljon numerotietoa ja ominaisuuksia, joita voi laskea eri tavoin. Heti ensimmäinen laskutehtävä on aurinkokuntamallin mittakaavan hahmottaminen ja laskeminen: jos Aurinko olisi kutistettu metrin kokoiseksi, minkä kokoinen maapallo olisi samassa mittakaavassa ja kuinka kaukana se olisi? Myös kiertoaikojen tutkiminen, avaruusrakettien lentonopeudet ja matka-ajat tai valonnopeudella mallissa käveleminen tarjoaa mainioita laskuharjoituksia. Voit myös laatia vaikkapa taulukkolaskentaohjelman, joka antaa planeettojen etäisyydet ja koot suoraan - Nasan ohjeet tähän näyttävät tältä. 

2) Tekniikkaa ja käsillä tekemistä

Aurinko on aurinkokuntamallissa keskeisellä sijalla. Pelkästään sen rakentaminen on mielekäs yhteinen hanke, joka johtaa välittömästi ajatuksiin sitä kiertävien planeettojen etäisyyksistä ja kokosuhteista! Auringon voi myös toteuttaa monella eri tavalla - rajoina on vain mielikuvitus, tekninen osaaminen ja resurssit…

3) Tiedettä

Aurinkokunta planeettoineen on varsinainen tähtitieteellisen tiedon aarreaitta. Aurinkoon, planeettoihin, kuihin, asteroideihin, komeettoihin ja kaikkeen liittyy lukematon määrä tietoa ja tutkimusaiheita. Kaikenlainen avaruustutkiminen sopii hyvin aurinkokuntamallin yhteyteen. 

4) Seppo-peli

Seppo on pelillinen oppimisalusta, jolla on helppo tehdä omia ulkoilmaan sijoittuvia pelikokonaisuuksia erilaisten aiheiden ympärille. Tässä esimerkki Seppoon tehdystä aurinkokuntamallin ympärille rakennetusta “visailusta”: 

- mene osoitteeseen seppo.io ja klikkaa “kirjaudu” → “pelaajana”

- anna pelikoodi 9A1EDB ja katso, millainen on Suutarilan ala-asteen lähimaastoon tehty “Aurinkokuntahaaste” 

- voit kopioida pelin itsellesi tai tehdä oman haluamaasi sijaintiin

5) Planeetat taivaalla

Selvitä Ursan tähtikartan tai Stellarium-ohjelman avulla, mitkä planeetat ovat juuri nyt taivaalla näkyvissä! Paljain silmin näkyvät planeetat ovat Merkurius, Venus, Mars, Jupiter ja Saturnus. Järjestä planeetan/planeettojen bongaushetki pilvettömälle illalle tai aamulle (planeettojen näkymisestä riippuen). 

6) Erilaisia tehtäviä, arvoituksia ja ideoita

Lopuksi vielä lista erilaisista ideoista, joita aurinkokuntamalli on synnyttänyt. Jos sinulla on hyvä idea tähän jatkoksi, kerro se meille (tuukka.perhoniemi@ursa.fi)!

Mittakaavan arvoitus [rakennettavan mallin koon päättäminen]

Arvoitus: Miksi seuraava tehtävä on mahdoton: Piirrä aurinkokunnan malli oikeassa mittakaavassa (planeetat ja niiden etäisyydet oikeissa kokosuhteissa).

Tarkoitus: Taustoittaa malliin liittyvää mittakaavan ongelmaa sekä tutustuttaa mittakaavan ajatukseen.

Tehtävä: Piirtäminen ei onnistunut. Annetaan oppilaiden valita eri kokoisia palloja eli fiksata joku yksi arvo ja sitten selvittää itse minkä kokoinen sillä mallista tulisi.

Tehtävä: Taulukon laatiminen planeettojen koista ja etäisyyksistä - apua löytyy esim. täältä: https://www.ursa.fi/kyryhma/materiaalia/aurinkokuntamallit.html

Kauimmat planeetat liian kaukana?

Tuntuvatko Saturnus, Uranus ja Neptunus menevän muuten järkevällä mittakaavalla liian kauas? Ratkaisu voi olla, että maastoon laitetaan planeetat Jupiteriin saakka (tai Saturnukseen) ja loput planeettojen paikat katsotaan yhdessä kartan kanssa luokassa. Samalla voidaan esimerkiksi katsoa, missä olisi seuraavaksi lähin tähti, Proxima Kentauri - se onkin jo tosi kaukana!

Sepossa viimeiset planeetat voi kuitata esimerkiksi näin: 

“Jäljellä on Aurinkokunnan kaukaisimmat planeetat Saturnus, Uranus ja Neptunus. Saturnus on niistä suurin, melkein Jupiterin kokoinen. Uranus ja Neptunus ovat puolestaan puolet pienempiä, halkaisijaltaan noin 5 senttiä pienoismallissa.

Aurinkokunnan pienoismallissakin ne ovat jo aika kaukana. Saturnus on tämän rastin kohdalla (1,4 kilometriä Auringosta). Uranus on 2,9 kilometrin päässä Auringosta ja Neptunus 4,5 kilometrin päässä.

Kysymys kuuluu: Mihin sijoittaisit Uranuksen ja Neptunuksen, jotta ne olisivat oikeilla paikoilla tässä mallissa? Katso kartasta sopivat paikat ja kirjoita ne vastaukseesi. Oikeista vastauksista saat 45 000 pistettä!”

Aurinkokuntaetsivä

Kun malli on tehty, toinen ryhmä etsii maastoon laitetut planeetat. Vihjeenä mittakaava ja Auringon paikka. Tai tekijäryhmä voi laatia muita vihjeitä (seppo!). Tarkoituksena on, että homma muuttuu arvoituksen ratkomiseksi: Miten löytää planeetat kiertämästä Aurinkoa? Miksi ne on juuri niillä kohdilla kuin ne ovat?

Valonnopeuskävely

1) Lasketaan mallista, kuinka kauan valolla kestää kulkea Auringosta eri planeetoille.

2) Koitetaan kävellä valonnopeutta, jotta saadaan käsitystä etäisyyksistä (esim. Auringosta maapallolle n. 8 minuuttia).

3) Verrataan esim. Mars-luotaimen oikeaan matkaan ja tähtiluotainsuunnitelmiin: kuinka kauan matka kestää seuraavalle tähdelle, Proxima Kentaurille, oikealla avaruusraketilla...

4) Pohditaan mitä keinoja scifissä on esitetty matkan jouduttamiseksi.

- eri versioita: juoksukilpa planeettojen kautta (kuka on ekana vieraillut kaikilla planeetoilla?), aurinkokuntasuunnistus (opettaja merkkaa kartalle planeetat ja käy laittamassa niiden kohdalle rastit, jotka oppilaiden pitää käydä tsekkaamassa)

Synttärit kiertoradalla

Rakennetaan malli. Katsotaan heavens-above.comin aurinkokunnan kartasta missä kohdassa planeetat olivat omana syntymäpäivänä. Laitetaan ne kiertoradoilla oikeille paikoille. Tutkitaan, mitkä planeetat näkyivät taivaalla tuolloin. Verrataan Stellariumin näkymään ja selvitetään näin kahdella eri tavalla missä kohdin planeetat olivat tuolloin.

Avaruusluotain Marsiin

Selvitetään, milloin on viimeksi lähetetty avaruusluotain Marsiin ja milloin se on perillä. Simuloidaan luotaimen lentorata (esim. Nasan sivuilta löytyy radat) aurinkokuntamallissa: planeetat kohdilleen radoillaan (planeetat liikkuvat samalla kun luotain lentää). Selitetään muille, miten lento etenee.

Podcast

Suunnitellaan oma kuunnelma, jota voi kuunnella tutustuessaan aurinkokuntamalliin. Aihe voi olla joku edellisistä tai keksitty itse. Vaihdetaan podcastia toisen ryhmän kanssa, kuunnellaan ja keskustellaan niiden tekemisestä. Tekninen toteutus: tehtävä kässäri, nauhoitus esim. kännykällä, tiedosto ulos ja jakoon (teams, dropbox tms,)

Video

Suunnitellaan ja kuvataan aurinkokuntamalliin liittyvä lyhyt video. Aihe voi olla joku edellisistä tai keksitty itse. Ei tarvitse olla mitään faktoja lueteltuina vaan voi olla mitä vaan, kunhan siinä liikutaan aurinkokuntamallissa. Tekninen toteutus: kässäri, kuvaus kännykällä tai pädillä, editointi, katsotaan kaverien video, keskustellaan tekemisen ongelmista jne.