Details zum Aufbau und zu den technischen Geräten
Kamera
Die Kamera ist eine Qumox SJ400
Actioncam. Sie ist etwa 6cm lang, 4 cm hoch und 3 cm dick.
Sie wiegt nur 60 g und kann in HD 1080P
filmen.
Die vom Hersteller angegebene Auflösung
von 12 Megapixel ist zwar optimistisch, jedoch ist die Qualität der
Aufnahmen für uns ausreichend.
Leider ist der Akku der Kamera sehr
klein, was eine Stromversorgung von außen für einen längeren Flug
notwendig macht. Allerdings können wir durch ihre „Fischaugenlinse“
einen unglaublich großen Bereich gleichzeitig filmen und so
hoffentlich tolle Bilder aus dem Rand der Atmosphäre einfangen.
GPS-Tracker
Der Tracker ist ein TK102 b. Er
arbeitet wie ein normales Handy mit einer SIM-Karte, nur dass man mit
ihm nicht telefonieren kann. Er kann aber SMS versenden. Der Tracker
soll uns helfen, die Kapsel nach der Landung wiederzufinden. Mit
einer eingebauten Antenne empfängt er ständig GPS-Signale und
wertet diese aus.
Ruft man den Tracker nun mit einem
Handy an, legt er automatisch auf und lässt die Mailbox einspringen.
Der Tracker antwortet dem Anrufer automatisch mit einer SMS,
die die aktuellen Koordinaten des Trackers, sowie seine
Geschwindigkeit und seinen Batteriestand enthält.
Voraussetzung für den Betrieb des
Trackers ist also Handynetz-Empfang. Zum Glück ist das Handynetz
über Deutschland sehr dicht ausgebaut, so dass wir auf guten Empfang
an der Landestelle hoffen können.
GPS-Logger
Der GPS
Logger ist ein GT-730. Er sieht ein bisschen wie ein USB-Stick aus.
Allerdings zeichnet er, sobald er eingeschaltet ist, ständig auf, wo
er sich gerade befindet. Das macht er einmal in der Sekunde. Von
diesen Datenpunkten kann er bis zu 256 000 speichern. Das entspräche
über 70 h Laufzeit. Der Akku hält allerdings nur 18 Stunden – Das
ist aber immer noch mehr als genug für unser Vorhaben.
Der Logger soll helfen, genau zu
erkennen, an welchen Orten der Ballon unterwegs war und zu welcher
Zeit wo welches Bild gemacht wurde. Vor allem soll er aber zeigen,
wie hoch der Ballon auf seiner Reise zum Rand der Atmosphäre
gekommen ist.
Akku
Der Akku
versorgt die Kamera mit Spannung und hat eine Kapazität von 2200
mAh. Er ist das schwerste elektrische Bauteil des gesamten Ballons.
Er liefert Spannungen zwischen 8,2 und
6,8 V und kann die Kamera so länger als 5 h am Stück mit genügend
Energie versorgen.
Allerdings hat er neben seinem Gewicht
drei Nachteile:
1. Er darf niemals kälter als 0°C
werden
2. Er darf niemals weiter als bis auf
6,4 V entladen werden
3. Die Kamera darf nur mit konstanten
5 V Spannung betrieben werden
Zur Lösung des ersten Problems haben
wir unsere Kapsel aus dem isolierenden Material Styropor gebaut und
werden zusätzlich die Wärme der Schaltkreise nutzen. Zur
Unterstützung wird eventuell noch ein Handwärmer mit in die Kapsel
gelegt.
Spannungsregler
Das zweite und dritte Problem lässt
sich nur mit Hilfe von elektrischen Bauteilen lösen. Hierfür wurde
ein Spannungsregler entwickelt und gebaut. Dieser Spannungsregler
macht aus der variablen Spannung des Akkus immer konstante 5 V und
gibt diese an die Kamera weiter. Gleichzeitig überwacht er ständig
die Spannung des Akkus und trennt die Stromverbindung sobald der Akku
zu leer wird. Dadurch schütz er den Akku vor einer sog.
Tiefenentladung, die den Akku zerstören würde. Die Spannung, bei
der der Regler abschalten soll, lässt sich vor dem Start einstellen.
Box / Kapsel
Die Kapsel haben wir bereits gestern grob beschrieben.
Hier kommen die genauen Daten:
Die Box hat eine Grundfläche von 30 cm x 30 cm und ist ca. 30 cm hoch. Sie besteht aus 4 cm dicken Styroporwänden, die von außen mit neonpinker Farbe besprüht sind. Verklebt sind die Platten mit Styroporkleber. Die Fugen auf der Innenseite wurden zusätzlich mit Silikon abgedichtet. Die Kapsel ist an vier Schnüren aufgehängt, die eine Bruchlast von 196 N haben.
Fallschirm
Der Fallschirm ist ein Rundkappenfallschirm und hat mit der angehängten Kapsel vermutlich eine Sinkgeschwindigkeit von 6 m/s.
Er
besteht aus einer Kappe aus Plastikfolie. Fliegengitter dient als
Verbindung zwischen Fallschirmkappe und der Anschlussschnur.
Damit der Schirm nach der Landung gut sichtbar ist, ist das Fliegengitter neonpink lackiert.
Die
Verbindungsschnur vom Fallschirm zur Kapsel soll eine Länge von 10 m
haben, damit die Kapsel bei der Landung möglichst weit an den Boden
kommt, selbst wenn der Fallschirm sich in einem Baum verfangen sollte.
Dies erleichtert später die Bergung.
