Category OOXYGEN

Die BEXUS 28/29 Launch Campaign begann für die zwei STAR Teams OOXYGEN und Gamma-Volantis am Morgen des 18.10.2019. Von Dresden aus machten sich 12 unserer 15 teilnehmenden Mitglieder auf den Weg in das in Nordschweden gelegene Kiruna. Gemeinsam mit anderen europäischen Teams ging es mit dem Bus zur Ballon- und Raketenbasis Esrange der Swedish Space Corporation. Von weitem erkennbar: der Skylark-Tower, benannt nach der britischen Höhenforschungsrakete, die hier viele Jahre zum Einsatz gekommen war.

In Esrange angekommen wurde zuerst ein Sicherheitsmeeting mit allen Teilnehmern abgehalten. Hauptanliegen der Organisatoren war das absolute Fotografier-Verbot und die Warnung vor Rentieren, die laut den Aussagen der Referenten nicht gerade als die hellsten Tiere bekannt sind. Im Anschluss daran wurden die Experimente aus ihren Containern ausgeladen und eine erste Bestandsaufnahme gemacht. Die Integration der Experimente und die Arbeiten an den Experimenten selbst erfolgte in einer großen Halle, dem „Dome“, der neben dem Hotel Aurora, dem Hauptgebäude der SSC und weiteren Gebäuden ins Areal eingliedert.

Der nächste Tag ging da los, wo der vorherige Tag aufgehört hatte. Mit der Fehlerbehebung. In Team OOXYGEN wurden Fehler gefunden, die das gesamte Experiment hätten scheitern lassen können. Aber dank der unermüdlichen und cleveren Arbeit der Elektrotechniker und Informatiker im Team konnte eine Lösung gefunden werden, bei der zwar nur 13 der geplanten 16 Sensoren mitfliegen konnten, die Probleme aber effektiv umgangen werden konnten. Außerdem stießen die noch fehlenden 3 Mitglieder hinzu. Bei Gamma-Volantis standen neben dem Zusammenbau des Experimentes noch verschiedene Tests auf der Tagesordnung. Diese Tests dienten dazu, die Funktionsfähigkeit des Experiments zu prüfen und Kalibrationen an den Referenzsensoren vorzunehmen. Glücklicherweise schienen alle Komponenten die Reise gut überstanden zu haben, sodass uns keine unschönen Überraschungen erwarteten. Da einige Teams einen Darkmode für ihre Groundstation erstellt hatten, konnten wir uns natürlich nicht mit den alten Designs zufrieden geben und so wurde kurzerhand das Farbschema geändert.

Diese Problembehebung dauerte auch den gesamten nächsten Tag an. Am Tag darauf, am 21.10., sollte beim Morgenmeeting geklärt werden, wann die Experimente in die Gondel integriert werden könnten. Selbstbewusst meldete sich das Team OOXYGEN als erstes ihr Experiment in die Gondel BEXUS 28 einzubauen, danach sollte Gamma-Volantis an der Reihe sein. Die Probleme, die vorher aufgetreten waren, stellten sich als sehr hartnäckig heraus, sodass sich die Integration immer weiter verzögerte. Auch bei Gamma-Volantis gab es noch ein Problem mit der Verbindung zwischen Bodenstation und Experiment, das schließlich dank der Unterstützung der SSC Mitarbeiter behoben werden konnte. Aber nicht nur die Dresdner Teams hatten mit Rückschlägen zu kämpfen. Auch die Italiener von Team TARDIS der Sapienzia Universität in Rom, sowie die Studenten vom Team DESTINY der Ecole Polytechnique aus Paris hatten einige Probleme mit der Software. Das schwedische Team aus Kiruna IRISC hatte dagegen Probleme mit der Hardware, nachdem ihnen mehrmals ihre Hauptrecheneinheit heruntergefallen war.

Die Teams auf der zweiten Gondel TANOS, SHADE, R2-C2 und IROCS hatten bei der Integration weniger Probleme. Die Integration der Experimente verlief zum größten Teil reibungslos und so konnte die BEXUS 29 Gondel vor der BEXUS 28 Gondel fertig werden und durfte den nächstmöglichen Starttermin wahrnehmen. Der Start war für 6:00 Uhr morgens am 23.10. angesetzt und der Ballon startete um 6:33 Ortszeit in den nur leicht bedeckten Nachthimmel.

Für uns ging die Arbeit aber trotzdem weiter. Nach entbehrungsreichen Tagen und Nächten konnten aber auch bei unseren Experimenten am 23.10. die letzten Handgriffe angelegt werden. Am selben Tag erfolgte der Interference Test, bei dem geprüft werden sollte, ob sich die Experimente gegenseitig in der Kommunikation beeinflussen. Dieser Test wurde nach leichten Anfangsschwierigkeiten erfolgreich absolviert.

Für den Morgen des nächsten Tages war der FCT, der Flight Compatibility Test angesetzt. Bei diesem Test soll nicht nur die Kommunikation des Experimentes mit der Bodenstation, sondern auch die Flugbereitschaft der Experimente getestet werden. Während des Tests wurde die Gondel auf das Ballonpad gefahren und zum ersten Mal den realen Umweltbedingungen ausgesetzt. Dabei bemerkte das Team OOXYGEN einen Druckverlust im Stickstoffsystem, was auf ein undichtes Ventil zurückzuführen war. Innerhalb von 50 Minuten verlor der Tank 150 bar Druck. Durch den geänderten Experimentaufbau stellte dies zum Glück kein Problem dar, denn sonst hätten wir den FCT mit allen Team wiederholen müssen. Grund dafür war, dass die Gondel nach dem FCT und bis zum Start des Ballons nicht mehr verändert werden durfte, ohne den FCT zu wiederholen. Um aber das Ventil fester zu ziehen, hätten man das gesamte Gassystem ausbauen müssen. Nach dem FCT trafen sich alle fünf Teams von BEXUS 28 mit den Verantwortlichen der SSC, des ZARM, des DLR, von Esrange und der ESA, um die Flugtauglichkeit mit einer Unterschrift zu bestätigen. Danach zogen wir uns auf unsere Zimmer zurück und versuchten schon am Nachmittag Schlaf zu finden, da für den nächsten Morgen um 6:00 Uhr der Start angesetzt war. Der Ballon sollte zwar erst gegen sechs starten, aber der Countdown wurde vier Stunden vorher, um zwei Uhr nachts gestartet und die Teams sollten schon eine halbe Stunde eher vor Ort sein, um ihre Groundstations zu starten.

Nicht lange nach dem Tageswechsel vom 24.10 auf den 25.10. klingelte der Wecker und kurze Zeit später sah man dunkle Gestalten den Weg vom Hotel zum Dome durch die -10°C kalte Nacht stapfen. Die vier Stunden Countdown vergingen wie im Flug, da ständig etwas zu tun oder zu testen war. Das Late Access Team machte sich gegen 4:00 Uhr Ortszeit auf den Weg zum Ballon, um die finalen Vorkehrungen am Ballon zu treffen. Danach begann das Warten auf den Start. Alle Teams standen am offenen Tor des Domes, um den Start mitzuerleben. Leider war es sehr neblig und der Ballon konnte in der Nacht nur erahnt werden. Hin und wieder gab es Updates in Form von Fotos in der Whatsapp Gruppe, aber sonst war nichts außer der fahlen Silhouette des Ballons und des Krans zu sehen, an dem der Ballon befestigt war. Um 6:22 Uhr Ortszeit stieg der Ballon mit den Experimenten der Teams OOXYGEN, Gamma-Volantis, DESTINY, IRISC und TARDIS in den Himmel über Schweden auf und begann seine Reise in Richtung Osten. Sofort danach kehrten die fünf Teams zu ihren Groundstations zurück und empfingen die ersten Daten. Bei Team OOXYGEN begannen die Messzyklen der Sensoren wie erwartet und bei Gamma-Volantis sah es auch auf den ersten Blick vielversprechend aus. Kurze Zeit später aber sorgte die Fehlfunktion einer ihrer Sensoren für große Ernüchterung. Nach rund 3 Stunden Flugzeit wurde der Ballon kontrolliert abgetrennt und die Gondel begann ihren Sinkflug mit Fallschirm zurück zu Erde.

Der Großteil der Teams war niedergeschlagen, weil nicht alles funktioniert hatte. Simon Mawn vom ZARM hielt daraufhin eine kleine Rede, in der er uns alle dafür lobte, ein eigenes Experiment in der Stratosphäre durchgeführt zu haben. Diese Tatsache war in den letzten Tagen vor dem Start etwas aus dem Sichtfeld geraten. Wir alle hatten uns in die Elektrotechnik, die Software und die Pneumatik der Experimente vertieft. Wir hatten nur noch das Experiment im Blick und nicht mehr, dass es um viel mehr ging als nur ein funktionierendes Experiment. Natürlich hätte alles im besten Fall funktionieren sollen, aber selbst wenn etwas nicht funktioniert, so können wir alle aus den Fehlern lernen und das ist immens wichtig. Aber vor Allem haben wir ein Experiment gestartet, dass bis auf 27000 Meter geflogen ist und durften Erfahrung sammeln, die man nicht theoretisch lernen kann.

Am Abend des Starttages fand das Campaign Dinner mit anschließendem Abendprogramm, das von den Teams vorbereitet wurde angesetzt. Es gab leckeres Essen, viel Gelächter und noch mehr Alkohol…

Am Samstag, den 26.10. schliefen wir fast alle bis mittags aus. Wir waren schließlich freitags mehr als 24 Stunden auf den Beinen gewesen, denn die Afterparty war noch eine ganze Weile in die Nacht hineingegangen. Wir hatten uns für diesen Tag eine Wanderung in den Bergen vorgenommen, jedoch wurde kurzfristig eine Führung über den Raketenstartplatz angeboten, an der wir alle teilnehmen wollten. Die ganze Zeit hatten sich unsere Gedanken nur um die Ballons gedreht, jetzt wollten wir auch einmal etwas Anderes sehen. Am selben Tag wurde ein Recovery Versuch der Gondel vorgenommen, der allerdings fehlschlug, weil das Wetter es dem Bergungshelikopter unmöglich machte, weiter zu fliegen. Während eines Meetings wurde beschlossen, die Recovery auf Montag zu verschieben. Dafür jedoch von jedem Team ein Mitglied für einen weiteren Tag in Schweden bleiben musste.

Der Sonntag verlief entspannt und ereignislos und am Morgen des 28.10. fuhr der Bus um 4:00 Uhr in der Früh von Esrange in Richtung Flughafen ab, um uns zurück nach Dresden zu bringen.

Wieder in Dresden angekommen, warten wir auf die Onboard Daten der Experimente, um die Auswertung abzuschließen und freuen uns auf unsere Betten, um den verpassten Schlaf nachzuholen. Die Teilnahme an BEXUS war und ist eine einmalige Erfahrung, die das Team zusammenwachsen lassen hat und uns alle fachlich extrem weitergebracht hat.

Wir möchten uns noch sehr herzlich bei Simon, Dieter, Stefan, Kathi, Alex, Rodurigo, Paolo, Michael, Arthur, den Mitarbeitern in Esrange, dem Zentrum für angewandte Raumfahrt und Mikrogravitation (ZARM), dem deutschen Institut für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Swedish Space Corporation (SSC), der Swedish National Space Agency (SNSA), der European Space Agency (ESA) und allen anderen Teams für die Erfahrungen, die ohne sie nicht möglich wären  bedanken. 

Per aspera ad astra – Seneca

Text: Benedikt Boos

von Frank Windeck

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Zum
“Critical Design Review” (CDR) soll das fertige Design eines jeden BEXUS-Experiments
stehen und bereit zur Integration und Verifikation sein. Damit ist es ein
zentraler Meilenstein eines jeden BEXUS-Experiments, für den wir in der letzten
Woche bei der ESTEC (European Space Research and Technology Centre) in den
Niederlanden waren. Zwei Tage davor, am 13.05., startete für jeweils ein
Teammitglied schon der Löt-Crashkurs der ESA, bei dem einem nähergebracht
werden soll, wie man auf Raumfahrtstandard lötet.

Sonntagabend landete der Lötkursflieger, mit „nur“ 1,5h Verspätung in Amsterdam Schiphol, worauf es direkt ins Hotel in der wunderschönen Stadt Leiden ging, eine mittelgroße Studentenstadt nahe der ESTEC. Nachdem man die Kinnlade ob der Radwege dieses Landes wieder unter Kontrolle hatte, ging es dann zügig in die Heia, um am nächsten Morgen pünktlich bei der ESA auf der Matte zu stehen.

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Obwohl ein gewisser Professor uns einmal davor warnte, dass die Küste Südhollands und insbesondere die ESTEC dank des konstant katastrophalen Wetters mit Vorsicht zu genießen sei, schien die Sonne am Montag trotzig, was sich glücklicherweise auch durch die ganze Woche zog. Im ESA-Reinraum wurde uns dann gründlichst die Heimwerkerattitüde beim Through-Hole-Löten ausgetrieben, am Dienstag war Surface-Mount dran.

Im Lötkurs bekam man ein Verständnis dafür, warum die Preise raumfahrtzertifizierter Komponenten die der zivilen Äquivalente meist um Größenordnungen überschreiten. Es ist schwer vorstellbar, wie viel Aufwand man für das einfache Anlöten eines Widerstands auf einen PCB betreiben kann, damit die Verbindung auch ausgiebiger Inspektion unterm Mikroskop genügt. Obwohl vermutlich noch kein BEXUS – Experiment auf diesem Level gelötet wurde, allein mangels Reinraums und sauteuren 3D-Mikroskops, wird die Erfahrung bei der Bestückung unserer PCBs sehr helfen.

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Nachdem
wir uns am Montagabend die Vorzüge der hübschen von Grachten durchzogenen Stadt
nähergebracht haben, kamen am Dienstagabend die restlichen Teammitglieder der
beiden Teams aus Dresden an. Da Mittwoch unser CDR war, stand dann erstmal
Vorbereitung auf dem Plan.

 

Das
CDR selbst ist eine Verteidigung des Experimentdesigns und besteht aus einem
ca. zwanzigminütigen Vortrag vor einem Board mit Ingenieuren und weiteren
Experten von ESA, DLR und ZARM und einer anschließenden anderthalbstündigen
Diskussion. Das Design wird ein paar Wochen vorher in der „Student Experiment
Documentation“ (SED) dokumentiert und vorgelegt.

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Das
Review war sowohl bei Gamma-Volantis als auch bei OOXYGEN erfolgreich, die
Diskussion hat sehr geholfen, offene Probleme im Design zu finden und
auszubessern und das Board war insgesamt mit unserer Arbeit zufrieden. Um das
zu feiern, ging es dann erstmal an den in Wurfweite befindlichen Ärmelkanalstrand,
wo die gleißende holländische Sonne zwar ¾ der Teammitglieder in zweibeinige
Hummer verwandelte, aber das war es wert.

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Am
Donnerstag gab es dann ein paar Vorträge über das BEXUS-Interface und es gab
eine weitere Fragerunde, bei der man die Experten löchern konnte, um letzte
Designprobleme zu klären. Das war wieder sehr lehrreich, und ich denke beide
Teams sind zuversichtlich, ein gutes, funktionierendes Experiment vorlegen zu
können, auch wenn noch sehr viel Arbeit vor uns steht.

Mit
allen Teams und dem Board wurden am Abend dann noch reichlich Pannenkoeken
verspeist (was beweisen sollte, dass „Eierkuchen“ die falsche Bezeichnung ist).
Der Austausch mit den internationalen Teams aus allerlei Ländern aus Europa
(dieses Jahr: Italien, Frankreich, Griechenland, Schweden und Deutschland) und
den Boardmitgliedern aus noch mehr verschiedenen Ländern ist einfach eine große
Stärke des REXUS/BEXUS-Programms.

 

Freitags
mussten dann die restlichen Teams durch ihr CDR, was uns glücklicherweise nicht
betraf, weshalb wir nach Amsterdam gefahren sind. Da die Zuganbindungen in
diesem Land fast so gut sind wie die Radwege, waren wir in Nullkommanix da. Die
Hyperaktiven sind dann auf den Grachten Tretboot gefahren, wohingegen die
Sportverweigerer sich die Meisterwerke im Rijksmusem angeschaut haben. Samstag
hat ein Teil dann noch einen weiteren Trip nach Amsterdam gemacht und je nach
Vorliebe entweder den botanischen Garten oder das jüdische Museum besucht.

 

Am
Samstagnachmittag war es dann auch wieder Zeit Abschied von den Niederlanden zu
nehmen, ein großartiges Land, von dem Deutschland noch viel lernen kann. Als
wir gegen sechs wieder in Dresden gelandet waren, hatten wir ein erfolgreiches
CDR und einen erfolgreichen Lötkurs hinter uns, da konnte das Abhandenkommen
von Gepäckstücken in den Tiefen der Flughafenlogistik die Laune nur begrenzt
trüben! Jetzt wird das Experiment gebaut!

Noch mehr Bilder von der Reise und vom CDR gibt es bei Twitter:

STAR Dresden
Gamma-Volantis
OOXYGEN

(gerne
followen!)

und auf der Facebookseite von REXUS/BEXUS.

von Lucas Nöller

Nach der Einreichung unserer ersten Dokumentation der beiden Experimente Mitte Januar war nun für Mitte Februar die erste Trainingswoche angesetzt, um den Studententeams mehr Wissen über die Flugplattform und allgemein die Raumfahrt zu vermitteln und den Teams Gelegenheit zu geben, mit den Experten des DLR und der ESA über ihre Projekte zu diskutieren. Am Sonntag, den 10. Februar machte sich unsere Gruppe aus sechs Leuten von beiden Experimentteams aus Dresden auf den Weg. Aufgrund des freundlicherweise gewährten Rabatts wurde auf ein Mietauto von Carl&Carla zurückgegriffen, mit dem wir nach einem bayerischen Snack unterwegs das Hotel bei Oberpfaffenhofen erreichten, wo eins der größten Zentren für Luft- und Raumfahrt mit eigenem Flughafen beheimatet ist. Am Montag hatten wir die ersten Vorträge zu den technischen Systemen des Stratosphärenballons. Es war außerdem auch ein schönes Wiedersehen mit den anderen Experimentteams, die wir schon vom Auswahlworkshop in Bonn kannten. Zusätzlich waren diesmal auch mit dabei die übrigen Gruppen aus ganz Europa. Unser Ballon (Mission BEXUS-28) wird voraussichtlich mit fünf Experimenten bestückt sein, den zwei Dresdner Experimenten, einem an der Universität Kiel entwickelten Experiment, einem Experiment der Universität Thessaloniki und einem Versuchsaufbau der Universität Rom. Am Montagabend gab es eine Nachtwanderung mit anschließendem Abendessen im Kloster Andechs, für viele Teams ein erster bayerischer Kulturschock.

Am zweiten Tag standen weitere Vorträge und die Vorstellung der Ballon-Experimente an, was einen spannenden Einblick in die Arbeit der übrigen Gruppen erlaubte. Am Mittwoch stellten sich die Raketenexperiment-Gruppen vor und mit Schere und Klebeband durften die Ballon-Teams ihre Versuchsaufbauten aus alten Pappkartons in einem Gondelmodell anordnen, was zunächst einmal recht nach Kinderbastelgruppe aussah, aber in der anschließenden Besprechung den Effekt hatte, dass evtl. auftretende gegenseitige Störungen gefunden und durch Umgruppierung der Experimente behoben werden konnten.

Am Donnerstag hatte schließlich die Dresdner Gruppe OOXYGEN ihr Preliminary Design Review (PDR). Dabei ging es darum, den Versuchsentwurf vor dem Expertenpanel von ESA, DLR, SNSA, ZARM und SSC vorzustellen und zu diskutieren. Das Experiment OOXYGEN hat das Ziel, einen am Institut für Angewandte Physik (IAP) der TU Dresden entwickelten Sauerstoff-Sensor für die Sauerstoffmessung in der Stratosphäre in einen Versuchsaufbau zu integrieren und eine portable Plattform zum Einsatz dieses Sensors zu schaffen.
Für den Versuch Gamma Volantis des anderen Dresdner Teams war es am Freitag Zeit für das PDR. Das Ziel von Gamma Volantis ist es, einen am Institut für Luft- und Raumfahrt (ILR) der TU Dresden entwickelten Ozonsensor auf einem Stratosphärenflug zu testen. Nach Abschluss der Woche hatten alle Teams wohl einiges an fachlichem Input mitgenommen, der in den nächsten Wochen noch verarbeitet werden muss. Gleichzeitig konnten wir auch die übrigen Teams besser kennenlernen und uns über technische Schwierigkeiten austauschen, letztlich kam aber auch der soziale Austausch bei einem abendlichen Bier im Gasthaus neben dem Hotel nicht zu kurz. So blicken wir auf eine intensive Woche zurück, für deren Organisation wir uns herzlich beim DLR, der ESA, der SNSA und allen weiteren beteiligten Organisationen bedanken! Wir haben eine gute Übersicht gewonnen, was noch zu tun bleibt und ein Stück mehr von dem Handwerkszeug, das es braucht, um die Aufgaben zu bewältigen. Packen wir es an!

—mit Unterstützung von CarlundCarla.de—

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Am Sonntag den 25.11. starteten sechs unserer Mitglieder in Richtung Bonn, um die nächsten zwei Tage am Auswahlworkshop für BEXUS 28/29 des DLR teilzunehmen. Dort stellten sich alle deutschen Bewerber für BEXUS und REXUS vor einem Selection Board vor und versuchten zu begründen, warum gerade ihr Experiment auf dem jeweiligen Vehikel mitfliegen sollte.

Dabei waren unsere beiden Grupppen OOXYGEN und GAMMA-VOLANTIS auch die ersten Präsentierenden. Das Feedback war sehr positiv, weshalb wir guter Dinge waren angenommen zu werden. Nachdem die Anspannung weg war, konnten wir in Ruhe den anderen, sehr interessanten Präsentationen zuhören. Zusätzlich gab es noch Vorträge der Verantwortlichen zu den Abläufen von BEXUS und REXUS.

Unseren letzten Tag ließen wir entspannt auf dem Bonner Weihnachtsmarkt ausklingen, bevor wir dann früh ins Bett mussten, damit wir am Mittwoch Morgen unsere Heimreise ausgeschlafen antreten konnten.

Unsere Freude war groß, als uns am 7.12. mitgeteilt wurde, dass sowohl GAMMA-VOLANTIS als auch OOXYGEN angenommen wurden. Nun blicken wir mit großem Tatendrang auf unsere nächsten Aufgaben. Der nächste große Termin ist auch schon der 16.01.2019, an dem wir unsere erste Dokumentation einreichen müssen.