Schüler heben ab – 37 Kilometer hoch!


Maximilian Fischer, Ruben Nicolin und Till Zorn vom Heinrich-Suso-Gymnasium in Konstanz haben es geschafft: Nein – sie sind nicht selbst 37 Kilometer hoch in die Atmosphäre geflogen. Aber sie haben einen Wetterballon so weit aufsteigen lassen. Das Besondere daran: An Bord waren verschiedene Instrumente, die es zusammen mit einer selbst entwickelten Software den jungen Forschern erlaubten, äußerst genaue Messdaten zu den Vorgängen in der Atmosphäre zu sammeln. Und spektakuläre Fotos kamen dabei auch noch zustande. Ihre Arbeit wurde beim Wettbewerb von Jugend forscht ausgezeichnet. Jetzt waren sie mit mehreren anderen Jugend-forscht-Siegern zu einem Informationsbesuch im DLR Oberpfaffenhofen. Hier eine Kurzbeschreibung ihres spannenden Projekts.

Hier stieg der Ballon auf 26 Kilometer. Später schaffte ein zweiter Ballon sogar 37 Kilometer. Bild: Fischer, Nicolin, Zorn

Von Maximilian Fischer

6. Dezember 2012 – Unser Projekt, welches in den Jahren 2011 und 2012 entstanden ist, hat sich mit der physikalischen Untersuchung der Atmosphäre beschäftigt. Vorrangig ging es darum, die Machbarkeit eigenständiger Messflüge in Höhen von 26 und dann 37 Kilometer – also bis in die Stratosphäre – unter Beweis zu stellen und diese auszuwerten. Neben der Entwicklung, Umsetzung und Auswertung der Ballonflüge haben wir zusätzlich eine empirische Simulationssoftware zur Berechnung und Visualisierung der atmosphärischen Druckverteilung über Mitteleuropa entwickelt. Obwohl das nur als Nebenprodukt unserer Arbeit entstanden ist, verbessert es die barometrische Höhenbestimmung stark.

Über Konstanz am Bodensee stieg der Ballon auf. Bild: Fischer, Nicolin, Zorn

Für die eigenen Messflüge haben wir kommerzielle Wetterballons mit selbst entwickelter Nutzlast ausgestattet. Diese bestand aus Radarreflektor, Fallschirm, Logging-Einheit und Peilsendern. Die Elektronik wurde dabei in isolierten Styrodurboxen vor den Außenbedingungen geschützt. Der selbstentwickelte Datenlogger zeichnete während des Fluges kontinuierlich Messdaten (Zeit, Luftdruck, Innen- und Außentemperatur, GPS-Daten) auf Speicherkarten auf, während eine modifizierte, hochauflösende Kamera im Zehn-Sekunden-Abstand Bilder schoss. Für die Ortungsmöglichkeit sorgten ein APRS-Amateurfunksender, worüber wir das Live-GPS-Signal aussendeten und zwei Peilsender (stark und schwach), um in Zusammenarbeit mit dem Amateurfunkclub Konstanz Positionsbestimmung und Triangulation zu ermöglichen.

Gut an den dichten Wolken zu erkennen: Links zieht eine Kaltfront heran. Bild: Fischer, Nicolin, Zorn

Der gesamte Flug im Jahre 2011 (von dem diese Bilder stammen) dauerte etwa zwei Stunden, wobei das Experiment auf seinem Flug vom Konstanzer Startplatz über den See nach Friedrichshafen und weiter über den Bodenseekreis in die Nähe von Biberach eine Strecke von knapp 120 km zurück legte und dabei 26 km Flughöhe erreichte. Auf den beigefügten Bildern sieht man unter anderem die beschriebenen Orte, eine heranziehende Kaltfront, den kompletten Bodensee und ein Panorama der Berner Alpen.

Beim Abstieg sieht man das Experiment in der Freifallphase, bevor der Bremsfallschirm vollends seine Wirkung entfalten konnte und schließlich die Landung in einem Getreidefeld.

Übrigens: Wer von euch ebenfalls hoch hinaus will, kann quasi in letzter Minute noch an unserem Schülerwettbewerb mitmachen! Hier alle Infos.