Am 09.04.2016 wurde im Leipziger Leibnitz-Institut für Troposphärenforschung ein Wetterballon zum Start gebracht. An sich nichts ungewöhnliches, starten doch von dort immer wieder Wetterballone in den Himmel.
Anders als üblich, waren an diesem Start aber maßgeblich Schüler und Schülerinnen beteiligt. Im Rahmen des Wetterballonprojektes haben sie in einem Schuljahr an der Fakultät für Physik und Geowissenschaften der Universität Leipzig diesen Flug konzipiert und vorbereitet. Die benötigte Technik wurde dabei von ihnen selbst programmiert und implementiert sowie im Anschluss die gewonnen Daten ausgewertet.
Das Wetterballonprojekt wurde im Schuljahr 2015/16 das erste Mal mit 12 Schülern und Schülerinnen durchgeführt. Sie wurden dabei von zwei Studierenden aus dem Masterstudiengang Physik, einem technischen Mitarbeiter für Lehre und Forschung und einer Physiklehrerin unterstützt und angeleitet.
Du bist interessiert an dem Projekt, denkst das könnte auch etwas für dich sein? Dann melde dich einfach – forschungswerkstatt[at]uni-leipzig.de oder über das Kontaktformular!
Wir bedanken uns explizit bei den Mitarbeitern des Instituts für Meteorologie und des Institutes für Troposphärenforschung für die materielle (Heliumfüllung), logistische (Startplatz) und umfangreiche ideelle Unterstützung bei der Durchführung des Projektes.
Arbeitsgruppen
Sensorik
Aufgaben
Messung von Temperatur, Luftdruck, Beschleunigung, Strahlung sowie Betrag und Richtung des Magnetfeldes: Funktionsweise, Genauigkeit und Anfälligkeit der Messmethoden, Einbau der Sensoren, Funktionsweise von Kamera und GPS, Test/ Foto- und Videoaufnahmen, Einbau
Elektronik
Herstellung der Hauptplatine (Schaltungsentwurf, Ätzen und Bestücken der Platine), AD – Wandler, Funktionsweise des Mikrocontrollers
Raspberry Pi (Funktionsweise, Speicherplatzerweiterung, Programmierung)
Programmierung (Aufspielen des Betriebssystems, Entwicklung von Hauptprogramm und Notstart-Routine, Netzwerk-Kommunikation, Protokolle, Test)
Gehäusebau/
Flugvorbereitung
Kriterien für Materialauswahl und Bauweise des Flugbehälters: Temperatur- und Druckbereich, Feuchtigkeit, Steighöhe, Wirkung des Fallschirms, Aufprallbelastung, Flugstabilität, Abschätzung des Verbrauches an elektrischer Energie, Batterieüberwachung
Information zu gesetzlichen Bestimmungen für Wetterballons, Einholen der Flugerlaubnis, Abschluss einer Versicherung
Zusammenstellen von prinzipiellen und für den Starttag spezifischen meteorologischen und geographischen Aspekten des Ballonfluges
Für alle
Beschäftigung mit physikalischen Grundlagen:
Fallgesetz, Berücksichtigung der Luftreibung, barometrische Höhenformel, Grundlagen zur Elektronik und Thermodynamik …
Vorhersagen zur Höhe in welcher der Ballon platzt, Abschätzung der Aufprallgeschwindigkeit des Behälters, …
