Ballonprojekt der Klasse 9a (technischer Zweig)

Am 16. Oktober konnten wir unseren Wetterballon mit dem schönen Namen Hektor-Pascal auf die Reise schicken. Bei bester Wetterlage durften wir beobachten, wie aus der anfangs 90 cm großen Kugel am Himmel ein winziger roter Punkt wurde, der schließlich ganz unseren Blicken entschwand.

Hektor-Pascal

Am 16. Oktober konnten wir unseren Wetterballon mit dem schönen Namen Hektor-Pascal auf die Reise schicken. Bei bester Wetterlage durften wir beobachten, wie aus der anfangs 90 cm großen Kugel am Himmel ein winziger roter Punkt wurde, der schließlich ganz unseren Blicken entschwand.

Doch Hektor-Pascal hatte uns nicht ganz verlassen! Fleißig funkte er Temperatur, Luftdruck und Höhe im Morsecode nach unten. Nicht nur wir konnten die Signale empfangen, auch viele Funkamateure haben den Ballon mit ihren Empfangsanlagen verfolgt. Der weiteste Kontakt gelang einem Funkamateur in Ungarn (Entfernung 400 km). In 19 km Höhe meldete uns die kleine Sonde, die samt Fallschirm am unteren Ende des Ballons hing, dass für sie nun die Reise wieder nach unten ging. Von nun an wurden die Höhenwerte wieder kleiner, denn der Ballon war wegen des niedrigeren Luftdrucks in der großen Höhe immer größer geworden bis er schließlich geplatzt ist. Langsam segelte die Sonde mit ihrem Fallschirm nach unten und sendete weiter.

Nach dreieinhalb Stunden Arbeit durften wir noch einige Ausbildungsabteilungen am Fliegerhorst Erding (Aufstiegsort) bewundern und in den Flugzeugen und Hubschraubern auch probesitzen.

Von nun an konnten wir nur noch hoffen, dass jemand unsere Sonde findet und an uns zurücksendet. Denn mit an Bord war auch ein kleiner GPS-Logger für Katzen. Die GPS-Daten wurden nicht per  Funk übertragen. Um diese Daten auswerten zu können, mussten wir diesen Speicher zurückbekommen.

Eine Woche hörten wir nichts. Dann freuten wir uns kurzzeitig, denn nach einer Suchaktion bei Radio TOP-FM meldete sich ein Kindergarten aus Eibach: Sie hätten einen Wetterballon gefunden. Unser Lehrer, Herr Lochner, machte sich sofort auf den Weg und musste erkennen, dass es nicht unser Ballon war. Jener war weiß, nicht rot wie unserer und war am selben Tag, an dem er gefunden wurde, von der zentralen Geostation der Bundeswehr in Kümmersbruck bei Amberg gestartet worden. Wieder hörten wir lange nichts und die Hoffnung, unseren Hektor-Pascal jemals wieder zu finden, schrumpfte von Tag zu Tag. Nach den Herbstferien hatten wir es schon fast aufgegeben, doch dann bekamen wir am Freitag, den 9. November Post aus Österreich in unser Klassenzimmer. In dem Päckchen befand sich, völlig unversehrt, unsere Mess-Sonde! Eine junge Dame aus Ostermiething, gegenüber von Tittmoning an der Salzach, hatte die Reste Hektor-Pascals gefunden.

Nun können wir den genauen Weg unseres Ballons und die Steiggeschwindigkeit nachvollziehen. Alle Daten werden wir für unsere anstehenden Projektpräsentationen auswerten und interpretieren.

Wir möchten uns besonders bei dem ehemaligen Lehrer Michael Käsbauer und bei Herrn Markus Böhm vom Fliegerhorst Erding für die technische und organisatorische Unterstützung bedanken.

Spezielle Vorbereitungen:

·         Wir benötigten eine Erlaubnis zum Auflassen eines unbemannten Freiballons und eine Haftpflichtversicherung (wenn der Fallschirm mit der Nutzlast z. B. in einer Hochspannungsleitung hängen bliebe, müssen wir die entstehenden Kosten nicht selbst abdecken).

·         Da das Gesamtgewicht unter 300 g ist, benötigen wir keine Flugverkehrskontrollfreigabe von der Deutschen Flugsicherung GmbH (DFS).

·         Wir haben Ballongas (fast reines Helium) und mehrere Ballone eingekauft, sowie Baumwollhandschuhe (Schutz gegen Beschädigungen der Ballonhülle durch Fingernägel) und die elektronischen und mechanischen Teile.

 

 

Technische Daten:

Die Nutzlast (Mess-Sonde) bestand aus:

·      einem Mikroprozessor: Der berechnet Daten und steuert die Sendeanlage, es ist ein Atmega328p ein sogenannter Arduino (Er musste vorher über einen Programmer und einen Computer programmiert werden, C/C++-Programm)!

·      drei Sensoren: Sensor für äußere Temperatur, Sensor für Temperatur innen und Luftdruck

·      Der Aktor (Baustein für das ISM-Band) sendete die Daten auf einer Frequenz von ca. 434 MHz, im Morsecode mit einer Leistung von 10mW.

·      Die Energieversorgung bestand aus einer Lithium-Batterie (sie ist besser als eine Zink-Kohle-Batterie, weil sie einen höheren Energieinhalt besitzt, leichter ist und bei niedrigeren Temperaturen funktioniert).

·      einem GPS-Datenlogger mit eigener Stromversorgung (Lithium Akku), der den Weg des Ballons als Messtabelle aufzeichnete, mit Google Earth lässt sich der Weg grafisch sichtbar machen. Den Datenlogger hatten wir ursprünglich nicht vorgesehen, wir bekamen ihn vom Luftamt Südbayern als Auflage.

 

 

Die Empfangsanlage bestand aus:

·      einer 48-Element-Richtantenne

·      einem SDR-Empfänger: engl.: software defined radio (über Computer steuerbarer Radioempfänger)

·      ein Computer liefert die akustischen Signale im Morsecode (Punkte, Striche und Pausen), ein zweiter Computer gibt die Daten optisch aus und speichert sie für eine spätere Auswertung in Messtabellen und Diagrammen.