Op het dak van de school staat een ontvanger, die signalen uit de ruimte detecteert. In de klas analyseren leerlingen die signalen, op zoek naar meteoren. Drie scholen zijn aan de slag gegaan met het astronomieproject Momster. Volgend schooljaar kunnen middelbare scholen uit heel Vlaanderen meedoen.

Vaststaande kennis. Dat is wat er van wetenschap normaal gezien tot op school komt. Dat de weg ernaartoe er een is van hard werken, twijfelen en vallen en opstaan, is minder bekend. Tot die ‘échte’ wetenschap tot in de klas komt. Of toch een poging daartoe doet, want het Momster-project verliep voor de leerlingen van het Stedelijk Lyceum Hardenvoort in Antwerpen ook met vallen en opstaan.

'Dit project geeft me een een beter beeld van wat een wetenschapper doet'

De ontvanger die ze kregen, en waarmee ze ‘eigen’ data van meteoren zouden kunnen verzamelen, raakt maar niet geïnstalleerd op het dak. Daardoor konden ze niet met hun eigen gegevens aan de slag, en dat vonden de 14- en 15-jarigen erg jammer, zo bleek uit een vragenlijst die we hen voorschotelden. 

Projectleider Stijn Calders, hier met andere jongeren in pre-coronatijden.

Toch vond de helft van de klas het project interessant en tof. Het idee en de leerstof die ze naar aanleiding van het project kregen, kon op de goedkeuring van bijna de hele klas rekenen. En ze gaven aan dat het project hen een beter beeld gaf van wat een wetenschapper doet, en hoe wetenschappelijk onderzoek in zijn werk gaat. 

Een zender in de Ardennen

En dat is een van de voornaamste redenen waarom dit project werd opgezet. Het wil de passie voor Stem (Science, Technology, Engineering and Mathematics) in middelbare scholen aanwakkeren. ‘We hopen leerlingen te motiveren om later wetenschappelijke studies te gaan doen’, zegt Stijn Calders. Hij werkt aan het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie, en leidt het Momster-project, waarvoor hij samenwerkt met de KU Leuven en het Planetarium in Brussel. ‘En het laat zien dat ook jongeren kunnen bijdragen aan de wetenschap, en dat je daarvoor zelf helemaal geen wetenschapper hoeft te zijn. Interesse is al meer dan genoeg.’

Kern van het project is het detecteren van meteoren, ‘vallende sterren’. ‘Kort gezegd zijn dat stofdeeltjes die in de atmosfeer terechtkomen en daar meestal volledig in opbranden’, vertelt Calders. ‘Op een heldere nacht kan je zelfs met het blote oog geregeld een meteoor of een vallende ster zien. Maar ook met radiogolven kun je die waarnemen. Die meteoor zendt zelf geen signalen uit, maar ioniseert de lucht rond zich zodat radiogolven die je uitzendt, terugkaatsen, onder dezelfde hoek als waarmee je die verstuurd hebt. Een beetje zoals een spiegel. Wij hebben een radiozender in Dourbes, een dorpje in de Ardennen. Ik noem die soms wel eens de saaiste radiozender van België, want hij zendt constant dezelfde pieptoon uit.’

Een radiozender in de Ardennen zendt signalen uit die weerkaatsen op meteoren in de ruimte 

Meteoren weerkaatsen die ‘saaie’ radiogolven uit de Ardennen. Ruim dertig ontvangststations, verspreid over België, vangen die weerkaatste golven op. Maar wat is nu het voordeel van radiozenders en ontvangers gebruiken? ‘Je kunt meteoren waarnemen als het bewolkt is’, zegt Calders. ‘En overdag, wat handig is want bepaalde meteorenzwermen – de ‘daglichtzwermen’ – zijn er alleen overdag. Een laatste voordeel: we kunnen veel kleinere deeltjes waarnemen.’

With a little help from my friends

Die ontvangststations genereren enorm veel gegevens. Te veel voor Calders en zijn collega’s om zelf in te duiken en de signalen van meteoren te onderscheiden van bijvoorbeeld signalen van vliegtuigen. ‘We hebben die classificatie al wat geautomatiseerd, maar de computer maakt nog fouten’, zegt Calders. ‘Als er bijvoorbeeld heel grote deeltjes in de atmosfeer terechtkomen, dan denkt het algoritme dat dat iets raars is. Maar het menselijk oog kan dat wel goed identificeren.’

Burgerwetenschappers hebben al meer dan 370.000 beeldjes verwerkt 

Daarom doet Calders al enkele jaren een beroep op burgerwetenschappers. Meer dan tienduizend geïnteresseerden hebben intussen meegeholpen met het ontcijferen: ze tekenen op computerbeelden rechthoeken rond de lange, verticale lijnen die meteoren voorstellen. De lange schuine lijnen, de vliegtuigen, mogen ze negeren. Zo zijn al meer dan 370.000 beeldjes verwerkt.

De computer toont spectrogrammen met lange, verticale lijnen en andere, schuine of gebogen lijnen. De eerste zijn signalen van meteoren, de andere van vliegtuigen.

Astronomen gaan aan de slag met die grote databank. ‘Meteoren bevatten materiaal uit het zonnestelsel dat miljarden jaren oud kan zijn’, zegt Calders. Ze bieden een momentopname van de omstandigheden in het vroege zonnestelsel. Ze geven daarnaast ook aanwijzingen van de verhoudingen tussen de elementen.’

Daarnaast bevatten ze ook informatie over de atmosfeer van onze eigen aarde. ‘Meteoren vind je terug op een hoogte van honderd kilometer. Ter vergelijking: vliegtuigen vliegen tussen de tien en twaalf kilometer hoog. Zelfs voor een weerballon is honderd kilometer te hoog. Voor satellieten is het dan weer te laag. Meteoren zijn een van de enige kansen om onderzoek te doen aan die luchtlaag op honderd kilometer hoogte, de ionosfeer.’

'Als we ooit mensen naar Mars sturen, willen we niet dat er een meteoor tegen hun ruimteschip knalt' 

En dan is er nog de meest tot de verbeelding sprekende toepassing van het onderzoek aan meteoren: inslagen. ‘Als we ooit een bemande missie naar Mars sturen, is dat van enorm belang. De minimumsnelheid van zo’n meteoor is 40.000 kilometer per uur. Zoiets wil je in een ruimteschip liever niet tegenkomen.’ 

Asteroïde of planetoïde?

Burgerwetenschappers waren er dus al; nu is er ook de uitbreiding naar scholen. Elke school die zich inschrijft, mag dus zelf een radio-ontvanger installeren en meteoren waarnemen. Daarnaast zijn er lespakketten voorzien. ‘Het Momster-project schetst een heel goed beeld van de sterrenkunde’, zegt Rune Dillen, leerkracht STEM op Hardenvoort. Aanvankelijk was het project vooral daarop gericht, maar door eerdere feedback van Dillen werd het lesspakket uitgebreid. ‘Er zit nu ook wiskunde, chemie, fysica en aardrijkskunde in’, zegt Mieke Sterken van de KU Leuven, die mee het project coördineert. ‘Zo kan je bijvoorbeeld met de functie van een ellips uitrekenen hoe de radiosignalen weerkaatsen naar de ontvanger. In de aangeboden lessen zit zelfs een oefening naar de betekenis achter woorden als nevel en asteroïde. Daar wordt gekeken wat de Latijnse en Engelse naam is en welke nu ‘correct’ is. Planetoïde is bijvoorbeeld in het Engels ‘asteroid’, wat van ‘ster’ komt. Het zijn allemaal dingen die leerlingen van het derde middelbaar sowieso moeten kennen, maar met dit project krijgt het extra betekenis.’

Het materiaal om een ontvangststation te maken. Jammer genoeg raakte die op Hardenvoort niet geïnstalleerd.

‘Wij willen leerlingen met onze STEM-projecten op school doen proeven van ‘echte’ wetenschap’, zegt Dillen, ‘en hen tonen hoe al die formules in hun boeken een toepassing hebben in het dagelijks leven.’ ‘Leerlingen die aan burgerwetenschap doen, beseffen ook dat ‘wetenschapper’ een echt beroep is, en dat wat ze doen voor het Momster-project relevant is’, weet Sterken. ‘Vooral meisjes zouden er veel baat bij hebben als de link wordt gelegd naar een concrete context, en op die manier kan burgerwetenschap helpen om ook meisjes warm te maken voor STEM-richtingen.’ Sterken wijst ook op het contact met wetenschappers als groot pluspunt van burgerwetenschap in de klas. ‘Door corona was dat dit jaar moeilijk, al konden leerlingen wel vragen stellen aan Stijn Calders.’

'Als burgerwetenschap bandwerk wordt, hebben leerlingen er weinig aan' 

‘Het sterkste punt is dat het de leerlingen een heel goed beeld heeft gegeven van wat wetenschappelijk onderzoek precies inhoudt’, vindt Dillen. ‘Er komt heel wat meer kijken bij onderzoek dan gewoon je resultaten bekijken en gebruiken.’ Over hun bijdrage aan de wetenschap is hij minder enthousiast. ‘Soms heeft het meer weg van bandwerk: steeds dezelfde soort waarnemingen identificeren of dezelfde simpele taken herhalen, daar hebben de leerlingen niets aan.’

Toch wil hij volgend jaar zeker nog een burgerwetenschapsproject doen met zijn leerlingen. ‘Dit laat hen proeven van wetenschap, ze zien hoe wetenschap écht werkt en welke toepassingen er zijn voor al die formules die ze uit het hoofd moeten leren.’

En wat zouden de leerlingen liever anders hebben gewild? ‘Ik vind dat we Greenland hadden moeten kijken’, vond een van hen. In die film staat de wereld voor de apocalyps: een meteorenzwerm zal neerstorten op de aarde en dreigt alles te vernietigen. Misschien een leuk idee voor de scholen die volgend jaar meedoen? 

Artikel: Robbe De Braeckeleer

Meer weten? Wil je ook met jouw klas meteoren observeren? 
Neem dan zeker eens een kijkje op de website van Momster en vul het interesseformulier in.

Wil je als individu meewerken met dit project? Neem dan deel aan Radio Meteor Zoo.