Nach fünfmonatiger intensiver Planung und umfangreichen Tests konnte der erste Stratosphärenballonflug für das Projekt ASTRABAX Mitte Oktober 2024 in Bad Pyrmont starten. Der Flug hatte das Ziel, herauszufinden, wie Höhenstrahlung menschliche Zellen beeinflusst, spektrale Lichtmessungen im UV-C-Bereich durchzuführen sowie die Strahlungsintensität und -menge von Gammastrahlen zu messen (Dosimetrie).
Dazu ließen vier Studierende der TH Aschaffenburg und der Universität Heidelberg aus den Bereichen Ingenieurwissenschaften, Biologie und Physik eine eigens für die Untersuchung angefertigte Sonde in die Stratosphäre aufsteigen. Die unter der Leitung von Professor Dr. Georg Hildenbrand, Professor Dr. Thorsten Döhring und Dr. Lucia Krivanekova (Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik) entwickelte Sonde enthält verkapselte biologische Proben und Strahlungsmessgeräte. Die Sonde war für den Einsatz unter extremen Bedingungen konzipiert und sollte bis zu 30 bis 35 km Höhe über der Erdoberfläche schweben. Dort herrschen Temperaturen von minus 15 bis zu minus 60 Grad Celsius.
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Der Stratosphärenballon wird in Position gebracht.
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Der Aufbau der Sonde von innen.
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Das Forscherteam überprüft die Sonde nach der Landung.
Die Einhaltung strenger Gewichtsvorgaben und die Justierung aller notwendigen Instrumente stellten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vor besondere Herausforderungen. Es war ein bewegender Moment für das interdisziplinäre Forschungsteam, als die Sonde mit Humanzellen, Dosimeter, Mikrokontrollern für die eingebaute Heizung und Spektrometer am Stratosphärenballon auf dem Flugplatz von Bad Pyrmont abhob. Nach dem gelungenen Aufstieg des Ballons in die Stratosphäre (34,5 km) verfolgten die Studierenden die Flugbahn über eine Distanz von 158 km mit dem Auto, um die Sonde mit den wertvollen Daten nach dem dreistündigen Flug direkt nach der Landung zu sichern.
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Forschung im Feld (v.l.n.r.: Jonas Broghammer, Jan Pregler und Alexander Buchert)
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Die Humanzellenproben werden präpariert für die Rückreise von Alexander Buchert, Masterstudent der Humanbiologie an der Universität Mainz
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Sonde und Proben sind gesichert für die Rückreise nach Bad Pyrmont.
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Im Rahmen des Masterstudiengangs „Angewandte Forschung in den Ingenieurwissenschaften“ ist Jan Pregler, Student an der TH Aschaffenburg, aktiv in das Forschungsprojekt ASTRABAX eingebunden. Seine Aufgabe im Projekt ist die Programmierung und die Bedienung des Spektrometers, welches die UV-Strahlungsdaten misst und aufzeichnet. In Zusammenarbeit mit dem Team aus Heidelberg kontrolliert er zudem auch die Elektronikkomponenten der Sonde.
Neben der Vertiefung der Studieninhalte lernt Jan Pregler die Vorteile und Herausforderungen eines interdisziplinär angelegten Forschungsprojekts kennen. „Wir arbeiten mit Forschenden aus den Ingenieurwissenschaften, der Biologie und der Physik zusammen. Wir müssen dabei zum Beispiel die Anforderungen im Umgang mit den humanen Zellen hinsichtlich bestimmter Temperaturbereiche und die technischen Gerätebedingungen miteinander synchronisieren. Dazu braucht es transparente Kommunikation und eine gute Abstimmung aller Beteiligten“, so Jan Pregler.
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Jan Pregler, Masterstudent an der TH Aschaffenburg in Bad Pyrmont
„Ich finde die interdisziplinäre Zusammenarbeit und die verschiedenen Herausforderungen der beteiligten Fachbereiche sehr interessant. Es ist eine einzigartige Möglichkeit für mich, an so einem Projekt intensiv mitzuwirken.“
In den kommenden Monaten werden die Studierenden gemeinsam mit den betreuenden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern im Rahmen von ASTRABAX die Ergebnisse aus den biologischen Experimenten und physikalischen Vermessungen analysieren.
Zusätzlich wurden bei diesem Flug auch raumfahrtrelevante Beschichtungsproben bestrahlt. Die Auswirkungen der Bestrahlung auf deren Materialeigenschaften werden derzeit untersucht.
Im zweiten Teilprojekt von ASTRABAX stehen das Design und der Bau einer zweiten Sonde für einen weiteren Ballonflug mit neuen Bioproben und einer verbesserten Temperaturkontrolle im Mittelpunkt. Diese Sonde soll dann in der Stratosphäre für biologische Experimente zu den Wirkungen kosmischer Höhenstrahlung eingesetzt werden.
Bild ganz oben: Die Studierenden arbeiten beim ersten Flugversuch im Projekt ASTRABAX eng zusammen.
