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An den Rand des Weltraums

Blick aus mehr als 30 Kilometern Höhe auf die Erde. Der Luftdruck beträgt nur noch 1% des Luftdrucks auf Meeresniveau, der Himmel sieht - wie beim Blick aus Raumfahrtzeugen heraus - tiefschwarz aus
Blick aus mehr als 30 Kilometern Höhe auf die Erde. Der Luftdruck beträgt nur noch 1% des Luftdrucks auf Meeresniveau, der Himmel sieht - wie beim Blick aus Raumfahrtzeugen heraus - tiefschwarz aus

[28|06|2018]

Mit Sensoren und Kameras ausgestattete Stratosphärenballons gehen auf die Reise

 

Fünf Studierende der Fakultät 03 für Maschinenbau, Fahrzeugtechnik, Flugzeugtechnik - Shabir Ahmadi, Markus Grocholewski, Sebastian Hecht, Mert Rau und Maurice Siffert - haben mit Sensoren und Kameras ausgestattete Stratosphärenballons auf die Reise an den "Rand des Weltraums" geschickt.

 

Die Ballons erhoben Messdaten und Videos aus einer Höhe von ca. 35 Kilometern. Aufgrund des extrem niedrigen Luftdrucks platzten die Ballons auf dem höchsten Punkt der Flugbahn. Mittels Fallschirmen segelte das Equipment wohlbehalten auf die Erde zurück.

 

Darstellung des inneren Aufbaus einer der beiden Messkapseln: ein Raspberry-Pi-Einplatinenrechner inkl. Stromversorgung, GPS-Tracker und Sensoren
Darstellung des inneren Aufbaus einer der beiden Messkapseln: ein Raspberry-Pi-Einplatinenrechner inkl. Stromversorgung, GPS-Tracker und Sensoren

 

 

Zu Beginn des Ballonprojekts mussten Teilprobleme unterschiedlicher technischer Disziplinen gelöst werden: Auswahl und Installation der Sensoren sowie eines passenden Rechner-

systems, Auswahl und Montage der Kameras, Auslegung der Strom-

versorgung, thermodynamische Überlegungen sowie konstruktive Umsetzung mit dem Ziel eines geringen Gesamtgewichts und Tests aller Komponenten bei Temperaturen von bis zu -50 Grad Celsius, um nur einige zu nennen.

 

 

 

Auch rechtliche Fragen waren zu klären: So sind zum "Auflassen eines unbemannten Freiballons" sowohl die Erlaubnis des zuständigen Luftamts, welche mit verschiedenen Auflagen verbunden ist, als auch der Abschluss einer speziellen Haftpflichtversicherung erforderlich.

 

Darstellung der von den Sensoren aufgezeichneten Messdaten wie erfasste Temperatur (in roter Farbe) im Vergleich zur von der International Civil Aviation Organization (ICAO) definierten Normatmosphäre (in blauer Farbe)
Darstellung der von den Sensoren aufgezeichneten Messdaten wie erfasste Temperatur (in roter Farbe) im Vergleich zur von der International Civil Aviation Organization (ICAO) definierten Normatmosphäre (in blauer Farbe)

 

 

Nach Abschluss der Vorbereitungen wurden schließlich zwei erfolgreiche Ballonflüge durchgeführt.

 

 

 

 

Die von den Ballons in die Stratosphäre getragenen Messkapseln landeten an Fallschirmen an der Spitze von (leider recht hohen) Bäumen, konnten aber schließlich unbeschädigt geborgen werden.

 

 

 

Die Ballonflüge sind Teil einer Serie studentischer Projektarbeiten zum Thema "Aufbau und Programmierung von Modellrobotern". Nach verschiedenen Mini-Segways, Roboterarmen aus dem 3D-Drucker sowie autonom fahrenden Kleinfahrzeugen wird mittlerweile der Begriff "Modellroboter" freier interpretiert: (Fast) alles, was sich bewegt und mit einem Prozessor ausgerüstet ist, kann im Rahmen dieser Projektserie bearbeitet werden. Die Betreuung der Projekte erfolgt durch die Professoren Tilman Küpper und Jakob Reichl.

 

Das Bild zeigt den Moment des Platzens der Ballonhülle am höchsten Punkt der Flugbahn
Das Bild zeigt den Moment des Platzens der Ballonhülle am höchsten Punkt der Flugbahn

 

Prof. Dr. Tilmann Küpper / MK