CanSat-Wettbewerb in Bremen Schüler schicken eigene Satelliten in die Luft

Beim zweiten deutschen CanSat-Wettbewerb an der Uni konstruieren Schülerteams eigene Satelliten. Diese gehen dann vom Flugplatz in Rotenburg auf etwa 1500 Meter in die Höhe.
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Schüler schicken eigene Satelliten in die Luft
Von Milan Jaeger

Thitiphum Thongkham, Ali Bitter, Lennart Hinz und Mario Fischer haben ein gemeinsames Baby. Seit sieben Monaten haben die vier Zwölftklässler des Alexander von Humboldt Gymnasiums in Huchting an einem Miniatur-Satelliten gebastelt. Nun – endlich – ist ihr ganzer Stolz fertig und eine mannshohe Rakete soll ihn am Mittwoch vom Flugplatz in Rotenburg auf etwa 1500 Meter katapultieren.

Von dieser Höhe wird der Satellit, wenn alles klappt, an einem Fallschirm zurück zur Erde gleiten und während seines Sinkflugs Messdaten über die ihn umgebende Luft anhäufen. Diese wird er an den Computer des Teams senden, der sie dann mittels einer von Mario programmierten Software auswertet. Soweit der Plan.

Bereits einen Tag zuvor haben Thitiphum und seine Mitstreiter ihr Machwerk im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dem Bremer Universitätsgelände präsentiert. Sie nennen sich „Yes we can“ und nehmen am zweiten deutschen CanSat-Wettbewerb der Europäischen Weltraumagentur (ESA) teil. Die ESA will mit dem Wettkampf, der diese Woche, wie im letzten Jahr auch, in Bremen stattfindet, Jugendliche für Naturwissenschaften und Technik begeistern. Hierfür waren Schüler ab 14 Jahren aus ganz Deutschland aufgerufen, einen „Dosen-Satelliten“ (englisch CanSat) zu entwickeln.

„Die Schüler sollen einen Mini-Satelliten in der Größe einer Getränkedose entwickeln, bauen und mit einer Rakete in eine Höhe von mehreren hundert Metern transportieren“, erklärt Dirk Stiefs, vom DLR das Ziel des Projekts. Auf seinem Weg zurück zum Boden, solle der Satellit zwei Missionen erfüllen. „Die Satelliten aller Teams müssen den Luftdruck und die Temperatur messen“, sagt Stiefs. Das sähen die Wettkampfregeln so vor. Aus dem gemessenen Luftdruck sollen die Satelliten die Höhe und die Fallgeschwindigkeit ermitteln sowie aus der gemessenen Temperatur ein Temperaturprofil erstellen. „Das ist der erste Teil.“

Für die „sekundäre Mission“ konnten sich die Schüler selbst überlegen, was sie untersuchen möchten. „Wir wollten die Feinstaubbelastung in der Luft messen“, erklärt Mario für die Huchtinger. An diesem Punkt nun allerdings ist die Forscherrealität in das Schülerprojekt eingedrungen: „Leider braucht unser Sensor für das Messen von Feinstaub mehr Rechenleistung, als wir zur Verfügung haben“, erklärt Thitiphum. So müsste die LED im Sensor mit einer bestimmten Frequenz pulsieren und die Messung mindestens alle 10 Millisekunden erfolgen. „Das funktioniert nur, wenn die große Menge an gewonnenen Daten intern gespeichert würde, da der Transceiver nicht in dieser Geschwindigkeit an die Bodenstation senden kann.“ Das Team hätte zwar Abhilfe schaffen können, doch fehlte hierzu die Zeit. „Leider kann unser Sensor somit nur wenige Messungen pro Sekunde vornehmen“, räumt Thitiphum ein. Aus diesem Grund würde der Sensor nur unpassende Werte liefern.

Das Team aus Huchting kann sich dennoch Hoffnungen auf ein gutes Abschneiden beim CanSat-Wettbewerb machen. „Wir haben insgesamt fünf Bewertungskategorien“, erklärt Stiefs, der in der Jury sitzt. Neben der technischen Umsetzung würden auch der erzielte Lernfortschritt, der wissenschaftliche Anspruch, die Team- und die Öffentlichkeitsarbeit bewertet. Ein Team, dass ein spektakuläres Vorhaben ankündige, das jedoch misslinge, schneide unter Umständen schlechter ab, als ein Team, das bescheidener vorgehe. Im letzten Jahr sei beispielsweise ein Team sehr gut bewertet worden, dessen CanSat während des Flugs zerstört wurde.

Der Lernfortschritt bei Thitiphum und seinen Mitstreitern war groß, erzählen sie. „Wir haben zum Beispiel verschiedene Fallschirmmodelle getestet“, erzählt Ali. Dazu haben sie verschieden geformte Plastiktüten-Fallschirme mit Gewichten vom Schuldach fallen lassen „Der Schirm, für den wir uns entschieden haben, ein halbkugelförmiges Modell, war aber leider nicht stabil genug.“ Die per Hand vernähten Bänder würden niemals die beim Fall aus 1,5 Kilometern Höhe erwarteten Kräfte aushalten, so die Befürchtung. „Also bauten wir eine kompaktere Version, diesmal professioneller und mit einer Nähmaschine.“ Zuspruch hat das „Yes we can“-Team auch für das Gehäuse des CanSats bekommen. Während viele Konkurrenten mit 3D-Druckern Schutzhüllen herstellten, haben die vier Schüler aus Huchting kurzerhand eine Würstchenbüchse umfunktioniert. Das spart Geld.

Die Initiatoren des Wettbewerbs wollen bei den Schülern das „Learning-by-Doing“ fördern. „Wir wollen Bedingungen schaffen, die so nah wie möglich an realen Raumfahrtprojekten dran sind“, sagt Stiefs. So mussten die Teilnehmer regelmäßig Berichte schreiben, Projektpläne erstellen und auflisten, was klappe und was nicht. „Ich bin auch beeindruckt, wie professionell die Schüler sich präsentieren.“ Viele ältere Wissenschaftlerkollegen seien da nicht so versiert.

Neben dem Team aus Huchting treten noch zwei weitere Teams aus Bremen und und vier Teams aus Niedersachsen an. Die übrigen Kandidaten kommen aus der ganzen Republik. Gemeinsam werden sie heute in Rotenburg ihre Satelliten an der Rakete befestigen und beim Abheben beobachten. Dann geht es ans Auswerten der Daten. Am Freitag wird die Jury ihre Entscheidung bekanntgeben. Thitiphum, Ali, Lennart und Mario hoffen auf ein gutes Abschneiden ihres CanSats..

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