Bundesweiter Wettbewerb Daten aus der Stratosphäre

Gautinger Schüler werden für ihren Beitrag im DLR Oberpfaffenhofen ausgezeichnet. Ihre Mission mit einer selbst konstruierten Sonde klappt erst im dritten Versuch.

Von Armin Greune, Oberpfaffenhofen

Am Ende steht Lukas Rother alleine da: Seine drei Mitstreiter vom "Team Minerva" können alle nicht am Abschlusssymposium und an der Siegerehrung im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Oberpfaffenhofen teilnehmen. Dabei hat das Team die Aufgabe, eine Quasi-Satellitenmission zu starten, eigentlich bravourös erfüllt: Nach zwei Fehlstarts stieg ihr Stratosphärenballon im dritten und letzten Versuch bis in 23 000 Meter Höhe und sammelte unterwegs Daten über Temperatur und Atmosphäre.

Als eines von zehn Schülerteams hatte sich Team Minerva für den bundesweit ausgeschriebenen Wettbewerb "Strato-Sat" der Münchner Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) qualifiziert. Ihr wissenschaftliches Exposé muss die Jury überzeugt haben, denn im Frühjahr 2017 erfuhren Emrah Yegin von der Fachoberschule München, Mirella Bärligea vom Erasmus-Grasser-Gymnasium in München sowie die beiden Gautinger Gymnasiasten Olaf Czarnecki und Lukas Rother, dass ihre Bewerbung erfolgreich war und sie zu den Teilnehmern gehören.

Nach dem ersten Startversuch versagte die Technik, "Team Minerva" ließ sich nicht entmutigen und schickte noch zwei weitere Ballons in die Atmosphäre.

(Foto: Mira Czarnecka/oh)

Ihr Projekt durchlief wie eine echte Weltraummission verschiedene Phasen: Von der Planung über die Konstruktion der Sonde und Testläufen bis zum Start. Anschließend mussten die erfassten Daten aufbereitet, ausgewertet und publiziert werden. Das Material - Wetterballon, Fallschirm, GPS-Tracker, Batterien und Datenlogger - wurde von der LMU gestellt. Den Treibstoff, 50 Liter Helium, mussten die Teams selbst mit Sponsoren finanzieren, ebenso wie Kleinmaterial und Bauteile der Sonde, eine Haftpflichtversicherung und die Anträge für die Startfreigabe.

Die Sonde durfte nichts Gefährliches, Umweltbelastendes oder Lebendiges mit sich führen und musste mit einem leicht erreichbaren Hauptschalter und einem Bergungssystem in Signalfarben ausgestattet sein. Für Kamera, Messinstrumente und GPS stand eine maximale Nutzlast von 1,5 Kilogramm zur Verfügung.

Mehrere Monate lang waren Czarnecki und Rother aus der Q 11 des Otto-von-Taube Gymnasiums mit der Bestellung der Messinstrumente, der Programmierung der Mikrocomputer für die Datenerfassung und dem Verlöten mit der Sensorik beschäftigt, während sich ihre Teamkollegen um organisatorische Aspekte wie die Startgenehmigung kümmerten. Es folgten Tests, wie die Sonde auf geringen Luftdruck und extrem niedrige Temperaturen reagiert. Am 18. Juni 2017 ging Minerva erstmals mit ihrem selbst konstruierten Ballon bei Mammendorf an den Start. Wegen einer technischen Störung konnten aber keine Daten registriert werden. Auch der zweite Versuch eine Woche später scheiterte: Diesmal fiel der GPS-Tracker aus, die Sonde konnte nicht einmal mehr geborgen werden. Team Minerva musste also noch mal fast bei Null anfangen. Beim dritten Versuch am 3. November, um 15.38 Uhr, hatten die vier Schüler Erfolg, obwohl sich das Signal des GPS-Trackers kurz nach dem Start vom DLR-Gelände in Oberpfaffenhofen verlor. Erst unmittelbar vor der Landung traf es wieder ein: Um 17.55 Uhr signalisierte der Tracker, dass die Sonde nach 45 Kilometern zurückgelegter Strecke auf einer Wiese bei Moosach gelandet war, wo das Team sie wieder einsammelte.

Lukas Rother nahm eine Medaille entgegen.

(Foto: Franz Xaver Fuchs)

Die Auswertung der Daten ergab unter anderem, dass der Stratosphärenballon eine maximale Höhe von 23 Kilometern erreicht hatte und Minustemperaturen von bis zu 40 Grad ausgesetzt war, sagt Rother. Auf dem Höhepunkt der Mission betrug der Luftdruck nur noch vier Prozent des Wertes auf Meereshöhe. Spätestens in 35 Kilometern Höhe hält die Hülle die Belastung nicht mehr aus und der Ballon platzt, was manche Wettbewerbsteams mit Mini- Filmkameras festhalten konnten. "Minerva" hatte da weniger Glück: "Unsere Kamera war nicht gut", meint Rother, die Erstausstattung war ja beim zweiten Fehlstart verloren gegangen. Das war wohl auch der Grund, warum es letztlich nur für den 5. Platz im Wettbewerb reichte. Sieger wurde ´AES SatTec` vom Albert-Einstein-Gymnasium in Schwalbach. Das Team aus sieben Schülern kurz vor dem Abitur und zwei Betreuern hat sich mit der Messung der Strahlungsbelastung in Abhängigkeit von der Höhe beschäftigt.

Immerhin bekam Rother bei der Preisverleihung den lautesten Applaus - vielleicht, weil er sein Team ganz allein präsentieren musste. Die beiden Münchner Kollegen lagen am Dienstag krank im Bett. Und sein Klassenkamerad Czarnecki, Student der Bioinformatik am TUM-Kolleg, war unabkömmlich, weil er gerade an einer Auswahlrunde zur Internationalen Informatik-Olympiade teilnimmt.