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Astro Pi Challenge: So kommt Programmieren für die Raumfahrt in den Unterricht

Interview: Vera Bergen

Vorschaubild: ESA-Raspberry Pi Foundation

Die Hochschule Luzern HSLU bietet mit der «Astro Pi Challenge» ein praxisnahes MINT-Angebot, das Unterricht und Raumfahrt verbindet. Lehrpersonen können mit ihren Klassen Programme entwickeln, die tatsächlich auf der Internationalen Raumstation ISS genutzt werden. Ein kostenloser Workshop erleichtert Lehrpersonen den Einstieg und vermittelt konkrete Unterrichtsideen.


In Kürze:

  • Die Astro Pi Challenge bringt Raumfahrt in den Unterricht: Schülerinnen und Schüler programmieren für Computer auf der International Space Station ISS.
  • Die Einstiegsmission «Mission Zero» ist ohne Vorkenntnisse möglich und kann ab der 5. Primarklasse umgesetzt werden.
  • Die Hochschule Luzern HSLU unterstützt das Projekt und betreibt mit Biotesc ein Zentrum, das die Programme auf die ISS überträgt.
  • Es gibt einen kostenlosen Workshop für Lehrpersonen, um die Challenge kennenzulernen und Programmieren (Python) im Unterricht einzusetzen.
  • Die Inhalte lassen sich gut in verschiedene Fächer integrieren, z. B. Informatik, Naturwissenschaften, Englisch oder Geografie.

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Dr. Magdalena Herová ist Leiterin des Workshops zur Astro Pi Challenge für Lehrpersonen und Mitarbeiterin bei Biotesc, dem Schweizer ESA-Supportzentrum für die Astro Pi Computer auf der ISS. (Bild: HSLU)

Magdalena Herová, wieso ist die «Astro Pi Challenge» für Schülerinnen und Schüler sowie Lehrpersonen spannend?

Die Challenge ist für alle Schülerinnen und Schüler in Mitgliedsstaaten der European Space Agency ESA geöffnet. Nur in der Schweiz gibt es aber das Support Zentrum Biotesc an der HSLU das für die Astro Pi Computer auf der ISS zuständig ist. Ein Astro Pi Computer ist ein spezieller Minicomputer mit Sensoren und Kameras, der dank seiner speziellen Hülle im All auf der International Space Station genutzt werden kann. Das Biotesc lädt die Computer Programme auf die ISS hoch und unterstützen die Astronautinnen und Astronauten direkt bei der Arbeit mit dem Computer.

 

Bei der «Astro Pi Challenge» können die Lernenden eigene Programmcodes für die Astro-Pi-Computer auf der ISS entwickeln. Es ist extrem motivierend für die Schülerinnen und Schüler an einem echten Projekt zu arbeiten und zu wissen, dass die Astronautinnen und Astronauten auf der ISS die Ergebnisse sehen werden.



Infobox: Astro Pi Challenge & Workshop für Lehrpersonen

Die Astro Pi Challenge ist ein Bildungsprojekt, bei dem Schülerinnen und Schüler Programme für Computer auf der International Space Station ISS entwickeln. Diese werden danach auf den Astro Pi Computern im All ausfgeführt.

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Ein Beispiel von Mission Zero Pixel-Bildern. (Gif: ESA Raspberry Pi Foundation)

Mission Zero (Einstieg)

Schülerinnen und Schüler schreiben bei der Mission Zero ein einfaches Programm (z. B. Bild oder Nachricht anzeigen + Sensormessung)

→ keine Vorkenntnisse nötig

→ Durchführung im Unterricht möglich

→ garantiertes Ausführen im All + persönliches Zertifikat

 

Mission Space Lab (Vertiefung)

Bei Mission Space Lab entwickeln Lernende bis 19 Jahre ein eigenes Experiment.

→ z. B. Berechnung der ISS-Geschwindigkeit

→ Betreuung durch Lehrperson/Mentorin oder Mentor

→ echte Messdaten aus dem All zur Auswertung

→ Unterlagen auf Englisch

 

Kostenloser Workshop für Lehrpersonen

Der Workshop findet am 27.05.2026, von 14:00–17:00 Uhr an der Hochschule Luzern in Hergiswil statt. Die Lehrpersonen erhalten eine Einführung in die Challenge und deren Einsatzmöglichkeiten. Sie lernen eigene Programme in der Programmiersprache Phython zu erstellen und erhalten Unterrichtsmaterial für die verschiedenen Schulstufen (Zyklus 2, 3 & Sek II). Anmeldeschluss: 13.05.2026, Anmeldung hier



Die Astro Pi Challenge umfasst verschiedene Projekte. Wie funktioniert die Einsteiger-Variante «Astro Pi Mission Zero» konkret im Unterricht?

Da die Mission Zero der Einsteiger-Teil der Challenge ist - wir empfehlen sie ab der 5. Primarschulklasse - umfasst sie nur kurze, einfache Programmieraufgaben, die ohne Vorkenntnisse und oft in einer Unterrichtsstunde umsetzbar sind. Wichtig ist, dass die Lernenden gut lesen und schreiben können und über einen Computer mit Internetzugang verfügen. 

 

Bei der Mission Zero programmieren die Schülerinnen und Schüler ein Pixelbild, dass auf der LED Matrix des Astro Pi`s erscheint. Das Bild soll sich abhängig von einer Sensoren-Messung verändern: z.B. ist der Hintergrund weiss, wenn die Temperatur im ISS-Wissenschaftslabor «Columbus» niedrig ist und rot, wenn die Temperatur höher ist.  Die Lernenden können sich einzeln an die Challenge wagen oder auch zu zweit. Am Anfang loht es sich aber analog anzufangen und die Schülerinnen und Schüler ihre Ideen an der Tafel oder auf Papier gestalten zu lassen. 

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Die Astro Pi Computer auf der «International Space Station» ISS: Diese Geräte werden für die Astro Pi Challenge genutzt, damit Schülerinnen und Schüler eigene Programme und Experimente im All ausführen können. (Bild: ESA-Raspberry Pi Foundation)

Die HSLU bietet am 27.05.2026 einen kostenlosen Workshop für Lehrpersonen an, die mit ihren Schülerinnen und Schülern an der Astro Pi Challenge teilnehmen möchten. Was erwartet sie an diesem Workshop?

Am Workshop erhalten sie eine Einführung in die Astro Pi Challenge und können die Mission Zero selbst ausprobieren. Damit sie die Lernenden während der Challenge unterstützen können, lernen sie die Programmiersprache Phython kennen und erhalten Unterrichtsmaterial. Wir präsentieren auch Beispiele für die Einbettung in verschiedene Unterrichtsfächer. Auch erfahren sie, wie das Leben und Forschen auf der ISS läuft. Zum Schluss bekommen sie eine Führung im Biotesc-Kontrollraum, von wo aus wir eine direkte Verbindung zur ISS haben. Auch nach dem Workshop können sich die Lehrpersonen mit Fragen an uns wenden.

Wie lässt sich die Astro Pi Challenge in bestehende Fächer wie Naturwissenschaften oder Informatik integrieren?

Die Challenge kann  mit verschiedenen Themen im Unterricht verbunden werden:

  • Informatik (Programmieren)
  • Englisch: Die Arbeitssprache in der Raumfahrt ist Englisch und die Anleitung für die Challenge ist auch auf englisch erhältlich.
  • Geografie: Im Zusammenhang mit den Himmelkörpern.
  • Physik: Schwerkraft, andere Kräfte.
  • Biologie: Was passiert mit dem menschlichen Körper in der Schwerelosigkeit?

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