ESA-WettbewerbCanSat: Schüler greifen nach den Sternen

CanSat ist ein Wettbewerb, der die europäische Weltraumagentur ESA zusammen mit nationalen Partnern ins Leben gerufen hat, um die Begeisterung der Jugendlichen für Technologie, Astrophysik und Weltraumkunde zu fördern. In Luxemburg hat sich die „Luxembourg Space Agency“ und das Bildungsministerium dem Unternehmen angeschlossen, das nun mit einem Raketenstart auf der belgischen Air Base von Elsenborn einen vorläufigen Höhepunkt erlebte.

Ziel des Wettbewerbs war es, einen Satelliten in Form einer Getränkedose zu entwickeln. „Die Herausforderung bestand darin, die Dose mit den nötigen Systemen wie Sensoren, Kommunikationsinstrumenten und Fallschirmen auszustatten, damit die Radiosonde wissenschaftliche Experimente durchführen kann und sicher wieder auf der Erde landet“, so ein Sprecher der ESA.

Die dazu benötigten Technologien, Anleitungen und Programme wurde den Schülern zur Verfügung gestellt. Gleichzeitig wurden auch ihre Betreuer im Umgang mit den Technologien geschult, um den Teilnehmern bei Bedarf helfen zu können. Fünf Monate hatten die zehn Mannschaften aus Luxemburg Zeit, ihren Satelliten zu entwickeln. Während dieser Zeit mussten sie einer Expertenjury auch regelmäßig Bericht erstatten.

Der Wettbewerb richtet sich in erster Linie an Jugendliche zwischen 14 und 20 Jahren. Die Privatschule Fieldgen ging mit drei Mannschaften an den Start, während die „Ecole internationale Differdange & Esch-sur-Alzette“ (EIDE) zwei Teams aufbieten konnte. Mit jeweils einer Gruppe komplettierten das „Lycée classique d’Echternach“, das „Lycée Michel Lucius“, das „Lycée technique des arts et métiers“, die „Luxembourg Tech School“ und das „Lënster Lycée“ das Teilnehmerfeld.

„Höhepunkt war zweifellos der Raketenstart in Elsenborn“, erinnert sich Anna Götz. Im „Lënster Explorer Team“ zeichnete die Schülerin der 2^e B vor allem für die Gestaltung des Fallschirms verantwortlich, was ihr und ihren Mitschülern so einiges Kopfzerbrechen bereitete: „Das vorgeschriebene Material ließ sich nur schwer bearbeiten. Das hat uns beim Ausschneiden und Nähen einige Schwierigkeiten bereitet“, so die junge Frau.

Doch habe man sich von Hürden und Rückschlägen nicht entmutigen lassen. „Vor dem Raketenstart konnten wir den Satelliten eigentlich nur einmal richtig testen“, erklärt Cédric Schintgen. Der selbst erklärte Tüftler einer 2^e GIG hatte die Führung bei der Konzeption und Programmierung des Satelliten übernommen. „Mit einer Drohne haben wir die Dose auf 50 Meter Höhe gebracht und abgeworfen. Leider wurde der CanSat bei der Landung etwas beschädigt.“

„Dose und Fallschirm wurden daraufhin verstärkt. Genau dafür sind solche Tests ja auch gedacht“, so der junge Mann mit einem Augenzwinkern. Es sei vielmehr eine Herausforderung gewesen, sämtliche Komponenten in dem kleinen Format unterzubringen: „Verschiedene Systeme waren vorgeschrieben, andere Instrumente konnten wir hinzufügen. Leider waren die Komponenten recht groß, sodass der Platz schnell knapp wurde“.

Eigentlich wollten die Schüler aus Junglinster Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid, Temperatur, Luftdruck und Beschleunigung messen sowie Koordinaten sammeln. Doch habe das Team schnell gemerkt, dass die Energieversorgung knapp werden könnte. „Gerne hätten wir diese noch erweitert, doch war nur Platz für eine kleine Batterie“, meint Cédric. All diese Elemente so zu verbinden, dass sie in der Dose unterkommen und das gewünschte Resultat erzielen, sei für den technisch begabten Schüler nicht nur eine Herausforderung gewesen, sondern auch regelrechtes Highlight.

Leider sollte aber gerade die Energieversorgung dem Team des „Lënster Lycée“ einen Strich durch die Rechnung machen. „Nach unserer Ankunft vor Ort hat das Team den CanSat neu eingestellt, damit die Sensoren richtig messen, und die Antenne getestet. Zu diesem Zeitpunkt hat noch alles geklappt“, erklärt Physiklehrer Marc Zimer. Vor dem Abschuss der Raketen am Nachmittag habe die sogenannte Yagi-Antenne zunächst noch Daten gesendet. „Leider aber war die Batterie kurz vor dem Raketenstart plötzlich platt“, so der Mannschaftsbetreuer.

Dabei waren die Schüler aus Junglinster längst nicht die einzigen, die mit Problemen zu kämpfen hatten: Nur zwei Satelliten konnten nach ihrem „Fall“ aus einem Kilometer Höhe wieder aufgespürt werden. „Wegen des Gegenwindes wurden die Raketen in einem gewissen Winkel abgefeuert. Umso schwerer war es anschließend, die Satelliten wiederzufinden“, erklärt der Physiklehrer.

Doch die Enttäuschung währte nicht lange: „Alles in allem war es eine super Erfahrung“, schlussfolgert Anna Götz. Neben der Zusammenarbeit im Team habe ihr vor allem der Tag in Elsenborn gefallen: „Zusammen mit meinen Teamkollegen den Abschuss der Rakete zu erleben, war schon spannend“, so die junge Frau. Auch sei das „Lënster Explorer Team“ die einzige Mannschaft gewesen, die mit einer selbst gebauten Yagi-Antenne angetreten sei. Ein weiterer Plus-Punkt in den Augen ihres stolzen Physiklehrers.

Begeistert sei er vor allem vom Durchsetzungsvermögen seiner Mannschaft, so Zimer. „Für sie war es wirklich kein Drama. Die Schüler wollen gleich weitermachen und einen vierten ,Lënster Observer‘ für nächstes Jahr entwickeln. So heißt unser CanSat“, lächelt Zimer. „Die Arbeit der Schüler war top! Sie konnten Physik, Mathematik, Elektronik und Organisationsvermögen miteinander verbinden und im Alltag anwenden. Einen Satelliten entwickelt man schließlich nicht jeden Tag!“

Für die ESA und die Luxemburger Weltraumagentur war die erste Ausgabe des Wettbewerbs ebenfalls ein voller Erfolg. Probleme und Missgeschicke gehören nämlich zum Geschäft. Wichtiger ist es, Lehren aus Tests und Simulationen zu ziehen, um Innovation und Erfindergeist weiter anzutreiben.

„CanSat ist eigentlich ein Modell für eine richtige Weltraummission, weil der Wettbewerb im Grunde genommen die gleichen Phasen durchläuft: Planung, Entwurf, Tests, die Mission selbst und dann die Datenauswertung“, stellt ein ESA-Sprecher fest. „CanSat gibt engagierten Schülern die Möglichkeit, erste praktische Erfahrungen mit einem richtigen Weltraum-Projekt zu sammeln.“ Ein authentischer Griff nach den Sternen also.