Der Akku

Hier unser Akku er soll zumindest unterstützend für alle Verbraucher (die alle glücklicherweise 3,7V benötigen) Strom liefern.

Er hat eine Kapazität von 5200mAh ist also rund 5x so ergiebig wie ein größerer Handyakku.

Da die Stromversorgung von entscheidender Bedeutung ist, haben wir mal keine Kosten gescheut

(~25.-€). 

Zu allen Überfluß wäre unser Exemplar noch Schnellladefähig und Hochstromfest, was aber für unseren Einsatzzweck unnötig ist. Aber da ich ewig gebraucht hab rauszufinden was das alles bedeuten soll schreib ich es jetzt auch:

Das sieht man an der Bezeichnung 22C/35C. Wenn ich das richtig interpretieren heißt 22C das der max. Ladestrom das 22 fache der Kapazität haben darf. (22x5,2 Ah=114,4 A x3,7V --> ~400W). Das gleiche gilt für die max. mögliche Strombereitstellung, nur halt eben mit der 35 fachen Kapazität. Ich bin aber kein Elektriker und mein Wissen ist nur autodidaktisch und möglicherweise nicht richtig ;( Also falls ich in meinem Versuch die Angaben auf dem Akku zu erklären Blödsinn gelabert hab, bitte ich um Richtigststellung - So kann ich auch was lernen^^

Was gibts noch zum Akku zu sagen .....

Ja, LiPo's gehen, wenn sie tiefentladen werden, schnell kaputt. 

D.h. wenn das Messgerät weniger als 3,7V anzeigt, ist er sehr wahrscheinlich schon hinüber oder zumindest stark geschädigt. 

Den Ladegrad kann man relativ gut anhand der Voltzahl abschätzen - Heißt wenn das Multimeter 4,2V anzeigt ist der Akku zu 100% voll, bei 3,7V leer alles andere dazwischen halt entsprechend (bei  4V ist der Akku knapp über 50% geladen).

Laden soll man die Lithium-Polymer Akkus nur mit einem passenden   Ladegerät. Wir haben ein solches von einem Modellhubschrauber und versuchen erstmal damit zu laden. Das Billigteil bringt sicherlich nur einen Bruchteil des möglichen Ladestroms aber regelt "hoffentlich" entsprechend der Stromaufnahme richtig nach. 

Somit muss der Akku über kurz oder lang voll werden. So i hope!

Evtl machen wir eine Ladekontrolle in unser Shuttle, dazu haben wir uns einen 1-8s RC Lipo Battery low voltage Alarm Indicator gekauft. Dazu später mehr, wenn wir alle Teile miteinander verkabeln und ich endlich weis was das genau für ein Teil ist.

Ach ja Verbraucher sind:

Das Hero Handy, die Canon Cam, die Minicams der als Backuplogger benutzte TK102 läuft autark. Dazu auch noch später mehr.

Hier die techn. Daten aus der Ebay Anzeige:

• Spannung: 3,7 V
• Kapazität: 5200 mAh
• belastbar: bis 22C = 114A Dauer / Peak bis 182A
• Abmessungen: L 127 x B 43 x H 9,5 mm
• Gewicht: nur 116g

Fallschirm

Aus Kostengrűnden werden wir das Teil selber bauen, wir hatten ein Angebot über 70€ das war uns doch zuviel. Wir hoffen da keine großen Fehler machen zu können und haben
4m x 0,9m breite Fallschirmseide bei Hood.de  fuer 6€ geschossen.
Sooo nun müssen die Mädels ran und ein Sechseck mit einer Diagonalen von knapp 1.80m nähen. An jedem Eck kommt eine Drachenschnur und in der Mitte eine Lochoese. Durch diese geht dann die Halteleine zum Ballon. Bilder vom Fallschirm folgen.

Die Handwärmer

Wenn es bei Projektstart am Boden noch warm sein mag, so nimmt die Temperatur mit steigender Höhe doch stark ab, ehe sie in der Stratosphäre wieder leicht ansteigt.

Das nebenstehende Bild zeigt den Temperaturverlauf recht anschaulich.

Somit müssen wir während der "Ballonfahrt" durchaus mit Außentemperaturen von mehr als -50 C° rechnen.

Wie man u.a. hier gut sehen kann, hat die Umgebungstemperatur direkten Einfluß auf die Leistungsfähigkeit der Batterien.


Dies war mit ein Grund, warum wir uns für eine relativ dicke Styroporgondel entschieden haben.

Siehe den Post dazu.

Desweiteren werden wir ein paar Handwärmer dazulegen, welche die Hauptstromversorgung warm halten sollen. Dazu sind wir wir auf sogenannte Aktivkohle Wärmekissen gestoßen, die einerseits ein geringes Gewicht (0,038 kg bei 5,5 x 9 cm) aufweisen, als auch anhaltend Wärme auf relativ hohem Temperaturniveau abgeben.

Dazu fanden wir den Preis von 1,38 pro Paar nicht allzu viel (wir haben uns gleich ein paar mehr für den Hausgebrauch dazubestellt). Erworben haben wir die Handwärmer bei heatpack.de.

Die Schnur

ist nicht wirklich spektakulär,
aber trotzdem hängt da wirklich alles dran.

Drachenschnur 100m Ø1,25 ~60 kG Zugfestigkeit
kostet inkl. Versand 9-€

Gewichte

Das sollte man unbedingt im Auge behalten, bisher sieht es so aus:

Zur Verfügung haben wir 0,870 kG

	Gewicht
Ixus 65 inkl. Akku	0,161	kG
GPS Tracker inkl. Akku	0,070	kG
Hero inkl. Akku	0,126	kG
MiniCam	0,001	kG
Akku	0,116	kG
Fallschirm	0,100	kG	geschätzt
Wärmepad	0,038	kG
Gondel ( nur Styropor)	0,200	kG
Plexiglas für die Fenster + Kleber	0,060	kG	geschätzt
Gesamtgewicht	0,868	kG

Die Gondel

ist ja eigentlich nur eine Styroporbox, 11,5 Liter 335x335x215mm

Da werden wir Plexiglasfenster einsetzen
und das ganze entsprechend anpassen.


In der Bucht geschossen für knapp 12.-€ inkl. Versand

Die Kamera

Die Kamera.

Nachdem auch andere "Ballonprojekte" gute Erfahrungen mit Canons machten und eben aufgrund der Tatsache, dass die meisten Canon Kameras mit einer alternativen Firmware (CHDK - http://chdk.wikia.com) bespielt werden können, waren die Vorgaben zur Beschaffung einer Kamera lediglich:

A) Canon CHDK-fähig
B) möglichst günstig
C) geringes Gewicht

Somit haben wir eine IXUS 65 für ca. 40 Euro erstanden. Die Batterie ist zwar nicht mehr neu, da wir jedoch auf eine externe Stromversorgung setzen, ist das nicht so schwerwiegend.
Um die CHDK Firmware aufzuspielen, haben wir das Tool "Cardtricks" (http://chdk.wikia.com/wiki/CHDK/Installing_with_Cardtricks) verwendet.

SD Karte in den Laptop gesteckt, mit Cardtricks formatiert, bootfähig gemacht, die heruntergeladene CHDK Firmware für die IXUS 65 als ZIP ausgewählt und auf die Card gespielt - das war's auch schon.
Vor dem Einsetzen der SD Card in die Kamera muss noch darauf geachtet werden, dass die Card "gelockt" wird (Schreibschutz aktivieren).

So, warum eigentlich der ganze Aufwand?
CHDK erweitert die Funktionalität einer Canon. Unter anderem ist es so möglich, skriptgesteuerte Aufnahmesequenzen zu erzeugen. In anderen Worten: Man hat die Möglichkeit, ein Skript laufen lassen, welches beispielsweise alle 10 Sekunden ein Bild schießt. Und genau das benötigen wir.

TIPP: Es scheint für einzelne Canons eine spezielle CHDK Version zu geben, welche es erlaubt, zwischen den Aufnahmemodi "Foto" und "Video" zu wechseln. Solltet ihr euch also noch nicht für eine Kamera entschieden haben, so berücksichtigt diesen Punkt. Unsere IXUS 65 kann es - wie wir feststellen mussten - leider nicht.

Das Skript ist noch nicht ganz fertig. Sobald es so funktioniert wie wir uns es vorstellen, stellen wir es hier gerne zur Verfügung.

Helium vs Wasserstoff

Wasserstoff soll zwar wesentlich billiger sein, aber auch um ein vielfaches gefährlicher (Wir wollen einen Ballon und keine Rakete ... hmmm RAKETE wäre eigentlich noch cooler ... na vielleicht später mal), also entschieden wir uns für Helium.

Auch nicht zuletzt, weil wir uns alle schon auf die Experiemente mit der Mickey Maus Stimme freuen.

Nach längerer Suche fanden wir, zumindest in Deutschland,
nichts günstigeres:
30 Liter Helium Gas Leih-Flasche 5,2 m³ Ballongas 300 bar,
14 Tage Mietfrei inkl. Versand 128.-€
(das ist genug für zwei Starts - Wir haben ja auch zwei Ballons :)
Das gibts bei www.luftballons.de
Das Teil wird natürlich zeitnah zum Start bestellt um unnötige Mietkosten zu vermeiden.

Der Ballon

Beginnen wir mal mit dem Wichtigsten:

Der Wetterballon.

Wenn man so unbedarft und naiv wie wir an die Sache rangeht und einfach mal "Wetterballon shop" in Google eintippt, wird man schnell an seine Grenzen stoßen. Entweder man kommt auf Projektseiten wie diese, oder man findet sich in einem der vielen Luftballon-Shops wieder, welche auch Latexballons verkaufen. Letztere sehen zwar irgendwie auch wie Wetterballons aus, eignen sich jedoch wohl eher als Werbeträger am Boden angeleint denn als Wetterballon für unsere Zwecke.
Also blieb die Frage, wo man einen Wetterballon kaufen kann. Nach unzähligen weiteren Google-Suchen hatten wir ihn dann tatsächlich gefunden: Einen Internetshop, bei dem man einen Wetterballon kaufen kann: ebay. Nein, ich hatte wirklich Glück, dass bei ebay UK ein paar Wetterballons des Herstellers Kaymont, angeboten wurden. Unverzüglich bestellten wir zwei der begehrten Teile, auch wenn diese aus den USA geliefert wurden und nicht geringe Portokosten anfielen. Insgesamt kamen wir so für einen Ballon inklusive Versand und Zoll (ja, das Paket wurde dann auch am Zollamt geöffnet und zog ein wenig Schriftkram und 10 Euro Zoll nach sich) auf ca. 35 Euro pro Ballon.

Da die Ballons direkt von Kaymont kamen, kann ich mir gut vorstellen, dass diese auf direkte Anfrage per E-Mail auch ohne ebay nach Europe versenden. Am Besten einfach mal nachfragen...


PO Box 348
Huntington Station, NY 11746
Phone: 631-424-6459
Phone:1-800-644-6459
Fax:631-549-3076
E-Mail customer service
www.kaymont.com

Nun, die Ballons selber sind zwar bislang noch nicht richtig ausgepackt, gleichwohl kann ich Euch aber schon mal die wichtigsten Daten "unseres" Ballons" nennen, welche ich direkt von der Kaymont Homepage übernommen habe:

KCI 600

Average Weight (gr) 600Neck Diameter (cm) 3
Neck Length (cm) 12
Flaccid Body Length more(cm) 157
Barely Inflated Diameter more(cm)100
Payload (gr) 250
Recommended Free Lift (gr) 870
Nozzle Lift (gr) 1120
Gross Lift (gr) 1720
Diameter at Release (cm) 142
Volume at Release (cu. m) 01.5
Rate of Ascent (m.min) 320
Diameter at Burst (cm) 602
Bursting Altitude (km) 30.8
Bursting Pressure (hPa) 10.4

Die Idee

Angeregt hat uns ein Artikel über ein Projekt in den USA, bei welchem ein iPhone, das per Wetterballon in die Stratosphäre gebracht wurde, Fotos knipste und sich nach Landung per GPRS mit seinen GPS Daten beim Besitzer meldete. Nun ergab es sich, dass doch tatsächlich ein nicht benutztes HTC Hero in einer unserer Schubladen dahin vegitierte und nur darauf wartete, seinem schon fast zu Ende scheinenden Handyleben einen in wahrsten Sinne des Wortes höheren Sinn zu verleihen.
Somit war das Project "Near Space" (wir hatten auch Luftballon-Projekt und Styropor-Such-Aktion überlegt, fanden aber, dass Near Space Project (mit c) doch am coolsten klingt) geboren.
In diesem Blog stellen wir nun nacheinander die einzelnen Hard-und Software-Komponenten, die wir für unser Projekt ausgesucht haben, vor. Natürlich wird sich erst am Ende zeigen, inwiefern sich diese dann auch bewährt haben (sollten wir unseren "payload" nicht mehr finden, so wisst ihr also genau, was ihr für Euer Ballon-Projekt *nicht* verwenden solltet). Ach ja, wenn wir unsere "Kiste" wider jeglichem Erwarten tatsächlich nicht mehr wiederfinden sollten, wird dieser Blog natürlich sofort gelöscht, um etwaigen ... ähem ... unangenehmen Nachfragen von Freunden, Bekannten oder Arbeitskollegen nicht unnötig Vorschub zu leisten ...

Insgesamt ist bei so einem Projekt immer auch der Weg das Ziel. Mit diesem Blog wollen wir anderen von unseren Erfahrungen berichten und somit ein kleines Stück dazu beitragen, dass zukünftige Ballonprojekte gelingen. Unserer Ansicht nach ist eine solche Aktion auch eine wunderbare Gelegenheit Kindern, Schülern (und auch sich selbst...) physikalische Theorien mit Spass und in Gemeinschaft greifbar und anschaulich zu machen!