Konstruktion der Stratosphären-Sonde

Grundsätzlich gilt, dass deine Sonde so leicht wie möglich konstruiert sein sollte und das installierte Equipment wie Kameras und GPS-Tracker vor den extremen Temperaturen der Stratosphäre geschützt werden muss. Diese Eigenschaften erfüllt vor allem das leichte und einfach zu verarbeitende Material Styropor. Weiterhin isoliert Styropor gut vor Kälte. Zusätzlich kann auch die Schwimmfähigkeit bei einer Wasserlandung hilfreich sein.

Bevor du dein Equipment im Inneren der Sonde installierst und Löcher für die Kameras einbaust, fertige am besten eine Liste des Equipments an, welches du mitfliegen lassen möchtest und überlege dir mit Hilfe einer Zeichnung, wie deine Sonde genau aufgebaut sein soll. Wichtig ist, dass das Equipment sinnvoll angeordnet ist und das Gewicht des Equipments im Inneren deiner Sonde gut verteilt ist. Je besser die Gewichtsverteilung, desto ruhiger sind die späteren Aufnahmen, da weniger Drehbewegungen entstehen. Weiterhin sollte das Equipment so verbaut sein, dass genug Platz für die Technik ist und dieses kurz vor dem Start anständig und passgenau eingebaut werden kann.

Sofern du eine eigene Sonde aus Styroporplatten aus dem Baumarkt bauen möchtest: Deine Sonde sollte nicht zu groß sein, da zu viel Styropor das Gesamtgewicht erhöht, denn: Je mehr Gewicht dein Wetterballon tragen muss, desto mehr Helium/ Ballongas benötigst du für den Auftrieb. Je mehr Gas sich im Inneren deines Ballons befindet, desto weniger Platz hat das Gas, um sich bei dem abnehmenden atmosphärischen Umgebungsdruck mit zunehmender Höhe auszudehnen.

Somit sollte die Motivation grundsätzlich darin bestehen, eine möglichst leichte und trotzdem stabile und gut isolierende Sonde zu bauen. Sofern du eine eigene Sonde aus Styroporplatten baust, musst du unbedingt darauf achten, dass du möglichst genau arbeitest, sodass keine Kälte durch die „Fugen“ deiner Sonde eindringen kann. Die einzelnen Wände solltest du nicht mit einem Styroporkleber verkleben, sondern Gewebeband nutzen, da Styroporkleber alleine nicht ausreicht und dieser bei Kälte spröde werden kann. Gewebeband ist hierfür deutlich besser geeignet. Die Wände der bei uns erhältlichen Styroporsonde sind bereits miteinander verbunden, sodass es keine Fugen gibt und damit keine sog. Kältebrücken entstehen können. Die Kameras, GPS Tracker, Datenlogger und ggf. weitere Experimente können nun passgenau in die Sonde verbaut werden.

Um die Drehbewegung deiner Styroporsonde zu minimieren, solltest du rechts und links an deiner Sonde Flügel anbringen. Die Flügel können ebenfalls aus Styropor sein und an den Seiten befestigt werden. Somit wird deine Sonde beim Aufstieg „vom Wind gepackt“ und durch die größere Angriffsfläche relativ stabil vom Wind „mitgetragen“. Somit dienen die Flügel sozusagen als mechanischer Bildstabilisator.

Das Video zeigt den Zusammenbau der Styroporsonde samt Einbau der Kamera. Die Styroporsonden haben eine optimale Größe für mehrere Kameras, GPS Tracker, Datenlogger sowie Experimente und sind trotzdem leicht und sehr stabil. Um deine Sonde am Tag des Starts mit dem Fallschirm und Wetterballon zu verbinden, solltest du im Deckel die Spezialschnur anbringen, wie du es dem Video entnehmen kannst.
Die Schnüre zwischen Wetterballon und Fallschirm, Fallschirm und Styroporsonde sollten dabei eine Länge von ca. 5m sowie ca. 10m haben.