MAX-Sonde fliegt ins All

Nicht nur der Deutsche Wetterdienst weiß, wie man Wetterballons steigen lässt, sondern auch das Max-Planck-Gymnasium in Lahr. Das zeigten am 19. September der Physik-Leistungskurs 12 von Lehrer Tobias Knopf und einigen neugierigen Schülern und Schülerinnen der Klassenstufe 11. Sie ließen eine Forschungssonde in die Stratosphäre aufsteigen und fuhren anschließend zum Ort ihrer Landung.

Die Vorbereitungen für den Flug des Wetterballons begannen während der Projekttage in Juli. Hierbei standen Tobias Knopf Bernd Schirmer und Immo Kadner von „NaWi-School Verein Naturwissenschaftliche Bildung“ zur Seite. Die Schüler und Schülerinnen lernten die physikalischen Grundlagen des Stratosphärenflugs kennen und konnten interessante Fragen stellen. Neben dem theoretischen Input gab es viel praktische Arbeit. Die Teilnehmer und Teilnehmerinnen testeten an den Projekttagen die Messgeräte auf ihre Funktionsfähigkeit bei extremen Bedingungen. Es wurden beispielsweise spezielle Batterien verwendet, welche den geringen Außendruck von nur 10 hPa aushalten können. In einer Höhe von über 35.000 Metern gehen die Temperaturen bis auf –60°C herunter. Die Gruppe testete deshalb die Messgeräte in einer Kiste mit Trockeneis. Außerdem wurde die Sonde aus Styropor aufgebaut, welches den Vorteil der Isolierung gegen die tiefe Außentemperatur bietet. Aufgrund des niedrigen Gewichts kann die Sonde auch besser fliegen. Zum Schluss überprüfte man, ob der Fallschirm funktionstüchtig ist. Damit waren die Grundlagen für den Start gelegt.

In der ersten Woche des neuen Schuljahres stellte der Physik-Leistungskurs die Sonde fertig. Diese enthielt Messgeräte für Temperatur, Luftdruck und kosmische Strahlung. Es wurden außerdem zwei GPS-Geräte eingebaut, eines für die grobe und eines für die genaue Ortung der Forschungssonde. Mithilfe von zwei Kameras, eine unten und eine an der Seite angebracht, konnte der ganze Flug festgehalten werden. Der Physikkurs musste außerdem auf die Bedingungen im All und die Landung in Rücksicht nehmen. Damit es im Gehäuse nicht zu schnell kalt wird, musste alle Öffnungen geschlossen werden. Die Geräte innerhalb der Sonde wurden festgeklebt, um die Landung überstehen zu können. Das Gehäuse wurde schließlich mit dem Fallschirm und dem darüberliegenden Ballon zusammengeführt. Die gesamte Konstruktion durfte für die vorhandene Heliummenge nicht zu schwer sein. Die Sonde wog mit Fallschirm und Ballon insgesamt 1.400 g. Damit war alles bereit. Der Dienstag, der 19. September wurde als Termin für den Flug gewählt.

Einige Stunden vor dem Start wurden die deutsche und französische Flugsicherung informiert. Der Luftraum war frei und der Flug wurde freigegeben. Mithilfe eines Computerprogramms konnte man anhand der aktuellen Wetterlage die Flugrichtung und den ungefähren Ort der Landung ausrechnen. Laut Programm sollte die Sonde in Inneringen auf der Schwäbischen Alb landen. Dadurch bestand die Gefahr, dass sie über den Militärübungsplatz in Stetten am kalten Markt fliegt. Nachdem auch die Bundeswehr vom Flug der MAX-Sonde informiert worden war, bewegte sich die Projektgruppe zur Klostermatte, wo der Flug starten sollte. Um den Wetterballon versammelten sich gespannte Schülerinnen und Schüler aller Klassenstufen. Währenddessen wurde der Ballon mit mehr als 4.000 Liter Helium gefüllt. Damit wurde der Sonde eine Aufstiegsgeschwindigkeit von circa fünf Metern pro Sekunde ermöglicht. Einige Momente vor dem Start wurden die Kameras sowie die Mess- und GPS-Geräte eingeschaltet.

Die Menschenmenge begann den Countdown wie bei einem Raketenstart. „Drei, zwei, eins“ – und die MAX-Sonde machte sich um 10.40 Uhr unter großem Beifall auf ihren Weg. Zwölftklässler Moritz Krämer kam die Ehre zuteil, die Sonde loszulassen: „Aufgrund der vielen erwartungsvollen Menschen hatte ich ein wenig Druck. Es wäre wirklich peinlich gewesen, wenn ich etwas falsch gemacht hätte“, erklärte Moritz hinterher erleichtert. Doch alles lief wie geplant. „Die Schülerinnen und Schüler waren sehr engagiert bei dem Projekt dabei. Während der ganzen Zeit war viel eigenverantwortliches Handeln notwendig, zum Beispiel das eigenständige Planen und Bauen der Sonde sowie die eigenständige Durchführung des Starts des Wetterballons. Das haben sie alles sehr gut gemacht“, zeigte sich Knopf zufrieden. Schulleiter Martin Ries war ebenso begeistert: „Ein solches Ereignis hat man nicht in jedem Jahr. Wenn man bedenkt, dass der Wetterballon, der hier auf der Klostermatte gestartet ist, bis in die Stratosphäre fliegt, ist das echt großartig.“.

Anschließend fuhren Tobias Knopf und der stellvertretende Schulleiter Dieter Faißt mit der Projektgruppe in zwei Kleinbussen in Richtung Schwäbische Alb. Nach zweieinhalb Stunden Fahrt freute sich die Projektgruppe über das ersten GPS-Signal des Wetterballons, welcher zwanzig Minuten darauf landete. Um 14.57 Uhr wurde die Forschungssonde neben einem Feldweg in Undingen gefunden. Glücklicherweise war sie nicht auf einen schwer erreichbaren Ort gelandet. So war es nicht schwer, sie zu finden und zu bergen, obwohl manche sich auf eine abenteuerliche Suche gefreut hätten. Gemeinsam verewigte die Projektgruppe den Tag mit einem Foto am Landungsort. Danach wurde das Gehäuse der Sonde geöffnet. Alle Geräte waren noch vorhanden und intakt. Nachdem die Messgeräte ausgeschaltet und Kameraaufnahmen beendet wurden, machte sich die Gruppe schließlich auf den Rückweg.

Um 19 Uhr kamen Sonde und Projektgruppe wieder in Lahr an. „Das gesamte Projekt, von den anfänglichen Tests und Vorbereitungen bis zum Flug und der Fahrt zum Landungsort, war ein großartiges Erlebnis“, so Schüler Emil Kern. „Wir haben viel gelernt und konnten praktische Erfahrung sammeln“, ergänzte Schüler Niklas Kopf. „Einen großen Dank richten wir an Herrn Knopf, der das gesamte Projekt geleitet hat, sowie an die NaWi-School und an Herrn Faißt, die ihm dabei zur Seite standen. Vielen Dank auch an unseren Schulleiter Herr Ries, der unser Projekt genehmigte. Zum Schluss ein großes Dankeschön an den Verein der Freunde und alle, die durch ihre Spenden das Projekt ermöglichten. Dank Ihres Engagements und Ihrer Hilfe konnte die MAX-Sonde ins All fliegen.“

Ivan Hižman