erste Ballonmission
am 24.04.2004

1. Einleitung
2. Baugruppen des Ballons
3. Der Start
4. Die Verfolgung
5. Der Fund
6. Auswertung der gesendeten Daten

1. Einleitung

Am 24.04.2004 startete unser OV in Zusammenarbeit mit dem AATiS einen Wetterballon mit selbst entwickelter Amateurfunk-Nutzlast. Der Ballon wurde mit ca. 5 Kubikmetern Helium gefüllt, welches von der Sparkasse ALK gespendet wurde. Mit dieser Gasfüllung wurde die von uns entwickelte, 1 kg schwere Nutzlast auf eine Höhe von knapp über 30 km gebracht. Dabei wurden Außentemperaturen von unter -40 °C erreicht.
Durch den sehr geringen Luftdruck in diesen Höhe dehnt sich das Gas in der Ballonhülle immer weiter aus, bis der Ballon platzt und die Nutzlast an einem Fallschirm wieder zu Boden fällt.
Das komplette Fluggerät wurde vom AATiS gestellt. Der AATiS organisierte auch die Versicherung und sorgte für eine Startgenehmigung bei der Deutschen Flugsicherung.
Die von uns entwickelte Nutzlast hat während des Fluges Wetter- und Positionsdaten im 70 cm-Band ausgesendet. Für die Stromversorgung haben wir spezielle Lithiumbatterien ausgewählt, die eine sehr hohe Kapazität haben und für die tiefen Temperaturen geeignet sind und zudem mit 80g pro Batterie sehr leicht sind.

2. Baugruppen des Ballons: Links zu sehen das Gespann aus dem eigentlichen Ballon, darunter ein Fallschirm, der den unten angebrachten Behälter mit der Nutzlast sicher zu Boden bringen soll. Darüber befindet sich ein Radartarget, damit die Deutsche Flugsicherung jederzeit die Position des Ballons feststellen kann. Auf der rechten Seite sind die einzelnen Komponenten unserer Nutzlast aufgeführt. Diese befinden sich auf einer gemeinsamen Platine. Ausgesendet werden sämtliche Daten des Ballons über einen 70 cm - Sender,

der von Rolf (DF9DQ) entwickelt wurde. Die Frequenz beträgt 433,800 MHz.
Die Daten bekommt der Ballon von 3 verschiedenen Teilsystemen, von denen die ersten beiden die Daten als 1200 Baud AFSK-Paket-Radio-Signale aussenden. Das dritte Teilsystem sendet die Daten als Sprachsignal aus, damit bereits mit einem einfachster Ausrüstung wie z.B. einem 70 cm-Handfunkgerät die Daten unseres Ballons empfangen werden können. Die 3 Teilsysteme sind folgende:
1. AATiS Wetterstation AS53
An die Wetterstation ist zum einen die sogenannte "Vaisala-Sonde RS80" angeschlossen, die Daten über Luftfeuchtigkeit, Luftdruck sowie Innen- und Außentemperatur liefert. Leider ist die Sonde am Tag vor dem Start kaputt gegangen und hat während des Fluges nur unsinnige Daten ausgesendet. Außerdem werden durch weitere Sensoren die Batteriespannung sowie nochmals die Temperatur und der Luftdruck (diesmal im Inneren des Nutzlast-Behälters) ermittelt. Die gewonnenen Daten werden als 1200 Baud-Paket-Radio-Signal ausgesendet.
2. APRS "TinyTrak"-Modem
An unser ursprünglich für das Stadtfest 2002 angeschafft TinyTrak-Modem wird eine sogenannte "GPS-Maus" angeschlossen. Das ist ein kompakter GPS-Empfänger mit serieller Schnittstelle in einem abgeschlossenen Gehäuse, der oben auf unserem Nutzlastbehälter angebracht wird. Die GPS-Daten werden im APRS-Format ebenfalls mit 1200 Baud ausgesendet und sollen uns helfen, den Flug des Ballons verfolgen zu können und hoffentlich auch die Nutzlast wiederzufinden und zu bergen.
3. Sprachausgabe
An das von Manni (DL5DAJ) entwickelte Sprachausgabemodul sind Sensoren für Außen- und Innentemperatur, den Luftdruck (aus dem die Höhe errechnet werden kann) sowie die Batteriespannung. Hören wird man folgenden Text: "Hier ist Delta Fox Null Alpha India Sierra, Ballonmission Lennestadt" gefolgt von den Daten der Sensoren.

3 . Der Start Am Startplatz, dem Sportplatz "Ohl" in Lennestadt-Altenhundem hatten sich neben dem Startteam, bestehend aus DF3DJS, DF3DCB, DL1DOW, DL5DAJ, DF9DQ, DO2DKM und DC4DD viele Mitglieder unseres und benachbarter Ortsverbände sowie einiger anderer Zuschauer eingefunden. Der Ballon wurde mit ca. 5m³ Helium auf einen Durchmesser von ca. 2 m aufgeblasen und nach einem kleinen "Testballon" um die Windrichtung im Tal herauszubekommen auf die Reise geschickt. Der Ballon wird mit Helium gefüllt letzte Blicke auf den fliegenden Ballon Er flog schnell steigend in südlicher Richtung über das GymSL hinweg und konnte noch bis zu einer Höhe von etwa 4000m gesehen werden. Nach dem Start machten sich die meisten Beteiligten und Zuschauer auf den Weg zum Rhein-Weser-Turm, von wo der weitere Weg des Ballons verfolgt werden sollte.

4 . Die Verfolgung Der Flug des Ballons wurde zum einen vom Rhein-Weser-Turm und zum anderen auch von 3 mobilen Verfolgungsteams beobachtet. Auf dem durch seine Höhe sehr günstig gelegenen Rhein-Weser-Turm waren zunächst Matti (DO1DMR) und Tobias (DO1DTM) zugegen, später kam dann ein Großteil der Leute, die beim Start in Altenhundem dabei waren, dazu. Die 3 Verfolgungswagen waren mit Hermann (DL6DBA) / Tobias (DG2DBT) und Kai-Uwe (DF3DCB) / Nico (DL1DOW) / Xiaoyu sowie Rolf (DF9DQ) / Bernd (DC4DD) besetzt. Zunächst sah es so aus als würde der Ballon uns in Richtung Süden davonfliegen, er erreichte teilweise Geschwindigkeiten bis 150 km/h. Über 13000 m Höhe wurde er aber glücklicherweise langsamer und stieg in der Nähe von Limburg an der Lahn immer weiter, leicht südwärts treibend. Damit gab er den Verfolgern Zeit zum Aufholen.

Basisstation auf dem Rhein-Weser-Turm

Kontakt zu den Verfolgern

Als er dann gegen 11:43 platzte und den Sinkflug began, wurde er auch wieder schneller und erreichte wiederum Geschwindigkeiten bis über 150 km/h. Um 12:40 bekam unsere Basisstation die letzte Position des Ballons: südwestlich von Wachenheim (ca. 15 km westlich von Worms) in 1630 m Höhe. Auch die mittlerweile wieder zurückgefallenen Verfolgerteams konnten zu diesem Zeitpunkt keine Daten mehr aufnehmen. Mithilfe der letzten Daten versuchten wir zu berechnen, wo der Ballon gelandet war. Wir kamen zu dem Ergebnis, dass er etwa um 12:50, ca. 3 km weiter, südlich von Kindenheim zu Boden gegangen sein müsste. Unsere Verfolger trafen etwa 20 Minuten später im "Zielgebiet" ein und begannen die Suche.

Unsere 3 Verfolgerteams zusammen am Fundort des Ballons

5. Der Fund

Im Ort Kindenheim waren auch wieder schwache Signale des Ballons zu empfangen. Es reichte aber zunächst nicht aus, um die APRS-Positionsdaten zu dekodieren. Daher wurde beschlossen, aus dem Tal heraus zu fahren. Weiter oben wurden die Signale stärker und es gelang schließlich, ein Paket zu dekodieren, welches zeigte, daß sich der Ballon auf der anderen Seite des Tals befinden musste.
Sofort machte das Verfolgerteam Kai-Uwe (DF3DCB), Nico (DL1DOW) und Xiaoyu sich auf den Weg dorthin und fand den roten Fallschirm gegen 13:30 auf Anhieb in einem Weinberg westlich von Kindenheim. Außer natürlich dem geplatzten Ballon selbst war alles intakt.
Sowohl die Nutzlast als auch der angehängte 80 m Sender liefen weiter. An der Styroporbox waren keine Beschädigungen feststellbar. Sogar das aus Aluminiumfolie bestehende Radartarget und der Fallschirm waren unbeschädigt.

6 . Auswertung der gesendeten Daten

Flugroute des Ballons, die Farbe der Punkte gibt die Höhe in Metern an:	Geschwindigkeit und Höhe nach Zeit
	Temperatur und Feuchte nach Höhe
	Batteriespannung und Temperatur nach Zeit

Die Exceldatei, aus der die obigen Diagramme sowie die Karte entstanden sind gibt es hier zum Download:
Ballon.xls
Hinweis: Mit dem Programm "Microsoft Mappoint" kann man die Positionsspalten "K" und "L" importieren und so die Flugroute und die Messwerte in der Karte sichtbar machen.