Höhenballonfahrt

Den zuerst aufgestiegenen Ballon nannten wir den Ballon der Erinnerung. Da wir den Welttag der Telekommunikation feiern, möchten wir den Fachleuten gedenken, die viel dazu beigetragen haben, dass wir unseren heutigen Tag unter solchen technischen Bedingungen leben können – darunter auch jenen, die in der Pandemiezeit ihren Beruf verlassen haben.

Seine technische Ausstattung war im Vergleich zu den anderen gering: eine Sonde für meteorologische Messungen und ein Sender, um zu wissen, wohin der Ballon fliegt. Außerdem hängten wir einen Gedenkkranz daran. Dieser Ballon konnte offen von jedermann verfolgt werden.

Die Aufgabe des zweiten Ballons war die Übertragung eines Live-Bildes vom Himmel. Wir platzierten ein spezielles Mobiltelefon darauf, das hochauflösendes Video übertrug. Das Video war live, solange das Gerät Zugang zu terrestrischen Basisstationen hatte; nach dem Verbindungsabbruch speicherte es die Aufnahme im internen Speicher. Das Telefon wurde thermografischen und funkfrequenztechnischen Untersuchungen unterzogen, und wir entwickelten eine Isolierung, durch die die Kamera eine gute Sicht hat, aber die nützliche Wärme nicht entweicht.

LoRa ist ein bekannter Vertreter der IoT-Kommunikation mit eigener Modulation und Datenübertragungsfähigkeiten. Ein solches Gerät haben wir ebenfalls an der Sonde platziert, das neben unserem Sender Daten im LoRa-Standard bereitstellte. Da weltweit viele Empfängerstationen LoRa-Pakete empfangen und weiterleiten können – in unserem Fall an unseren eigenen Server – testeten wir an diesem Ballon die LoRa-Kommunikation und prüften, aus welcher Entfernung bei gegebener Leistung unsere Signale noch empfangen werden.

Die Hauptaufgabe des dritten Ballons war die Sammlung von Mobilfunknetzdaten. Wir verwendeten gewöhnliche Telefone, die von Huawei Ungarn für unsere Experimente zur Verfügung gestellt wurden. Auf diesen lief eine spezielle Software, die die Daten jedes gesehenen Mobilfunknetzes speicherte, unabhängig vom SIM-Karten-Anbieter. Die Messungen zeigen deutlich, welche Funkfrequenzsignale in die Erdatmosphäre gelangen, obwohl sie dort nicht benötigt würden – in 28.000 Metern Höhe möchte wahrscheinlich niemand telefonieren. Die Ergebnisse ergaben eine Karte, die zeigt, welche Betreibersignale welcher Länder über Ungarn in zunehmender Höhe empfangen werden.

Auch hier ist die Isolierung wichtig: Laut Herstellerangaben sind die Akkus von Mobiltelefonen unter -13 °C nicht mehr funktionsfähig, daher musste das Gerät auch bei Außentemperaturen von bis zu -70 °C darüber gehalten werden. Gegen das Auskühlen dienen zwei ineinandergebaute Styroporkugeln mit einer Luftschicht dazwischen. Zur Messung der Temperaturänderungen verwendeten wir iButton-Thermometer.

An diesem Ballon platzierten wir ebenfalls ein Mobiltelefon für weitere Mobilfunknetzmessungen sowie eine Kamera zur Aufzeichnung. Leider gab es ein Problem mit dem Ballon – wahrscheinlich war nicht genug Helium vorhanden –, so dass er keine lange Reise unternahm und seine Daten nicht signifikant sind.