Unser Flug in die Stratosphäre: Wie ein Wetterballon das Max-Planck-Gymnasium zum Staunen brachte und wissenschaftliche Daten aus 40.000 Metern Höhe lieferte.
Es klingt nach einem Projekt der europäischen Weltraumorganisation ESA, fand aber direkt hier bei uns am Max-Planck-Gymnasium statt: Im Rahmen des MINT-Projektkurses hat Leonard Teske mit dem Projekt „MPG in Space“ bewiesen, dass man keine Millionenbudgets braucht, um die Grenzen unserer Atmosphäre zu erforschen. Ein selbstkonstruierter Stratosphärenballon machte sich auf den Weg Richtung Weltall. Im Gepäck modernste Messtechnik und Kameras, die atemberaubende Bilder unserer Heimatstadt Düsseldorf und der Erdkrümmung lieferten.
Die Idee entstand nicht über Nacht, sondern war das Ergebnis monatelanger, intensiver Planung und Arbeit im MINT-Projektkurs, den das MPG in der Oberstufe anbietet. Ziel des Vorhabens war es, einen sogenannten Wetterballon in die Stratosphäre zu schicken. Das ist die Luftschicht, die sich in etwa 15 bis 50 Kilometern Höhe über der Erde befindet. Dort oben herrscht ein extremes Klima: Temperaturen von bis zu minus 60 Grad Celsius und ein Luftdruck, der nur noch einen Bruchteil dessen beträgt, was wir auf Meereshöhe gewohnt sind. Für eine erfolgreiche Mission hieß das vor allem eines: Jedes Detail der Nutzlastkapsel musste absolut kälte- und druckbeständig sein.
Hinter den Kulissen der Technik
Das Herzstück der Mission war die Sonde, eine speziell isolierte Styroporkapsel. Diese musste leicht genug sein, um vom Ballon getragen zu werden, aber gleichzeitig robust genug, um den harten Aufprall bei der Landung zu überstehen. Ausgestattet wurde sie mit Minicomputern, verschiedenen Sensoren und hochauflösenden Actionkameras. Die Sensoren hatten während des Flugs die Aufgabe, kontinuierlich Daten zu sammeln: Luftdruck, Temperaturverlauf, Luftfeuchtigkeit und der Anstieg der UV-Strahlung wurden im Sekundentakt präzise aufgezeichnet. Um die Kameras vor dem Einfrieren zu schützen, kam noch Isolierschutz zum Einsatz. Ein einfacher, aber effektiver Trick, damit die Akkus in der eisigen Höhe nicht versagen.
Der Start und die Reise ins Ungewisse
Am Tag des Starts war die Aufregung auf dem Schulhof des MPG riesig. Zahlreiche Lehrer sowie Mitschülerinnen und Mitschüler hatten sich versammelt, um das Spektakel live mitzuerleben. Ein solches Projekt ist schließlich echte Teamarbeit: Beim kniffligen Starttag und auch bei der späteren logistischen Herausforderung der Bergung bekam Leonard tatkräftige Unterstützung von seinen Mitschülern aus dem Physik-Leistungskurs und dem MINT-Projektkurs, sowie von dem Lehrer Herr Großmann.
Nachdem der riesige Latexballon präzise mit Helium gefüllt und die Sonde sicher verschlossen war, lief der Countdown. Unter Applaus erhob sich der Ballon majestätisch in den Düsseldorfer Himmel und schrumpfte innerhalb weniger Minuten zu einem winzigen Punkt. Während das Team am Boden nur warten konnte, stieg der Ballon immer weiter auf, bis er in einer Rekordhöhe von rund 40 Kilometern durch den abfallenden Außendruck auf die Größe eines Einfamilienhauses anschwoll und schließlich ploppte. An einem kleinen Fallschirm trat die Kapsel den Rückweg zur Erde an.
Krimi bei der Bergung
Danks eines eingebauten GPS-Trackers konnten die Landekoordinaten bestimmt werden. Die Kapsel war nach einer rund zweieinhalbstündigen Reise in einer Lichtung von einem Wald in der Nähe von Wuppertal gelandet. Als das Bergungsteam vor Ort eintraf und die unversehrte Kapsel öffneten, war die Erleichterung riesig.
Die anschließende Auswertung im Physikraum der Schule übertraf alle Erwartungen. Die Videos zeigen den tiefschwarzen Weltraum, die dünne, blau leuchtende Atmosphäre und die Krümmung der Erde – Bilder, die man sonst nur aus Dokumentationen kennt. In den kommenden Wochen werden die aufgezeichneten Daten nun im Unterricht genauer analysiert. „MPG in Space“ hat gezeigt, wie packend Naturwissenschaften sein können, wenn man die Theorie verlässt und buchstäblich nach den Sternen greift.