CanSat Wettbewerb 2015: Eine Woche noch bis zum Start der Raketen

Seit unserem letzten Bericht haben wir alles Wichtige fertiggestellt und sind bereit für den Start.

Ein kleiner Rückblick: Wir hatten die Grundstruktur des Satelliten festgelegt. Zu diesem Zeitpunkt waren schon zwei Drucksensoren, drei Temperatursensoren, ein Lichtsensor, ein Beschleunigungssensor, einen Summer alle passiven Bauelemente (Kondensatoren und elektrischen Widerstände) eingebaut und verlötet, sowie die selbstgebaute Antenne erstellt worden. Möglichste mehrere Sensoren sollten verwendet werden, um genauere Messungen zu gewährleisten und fehlerhafte Messungen ausschließen zu können.

In der Zwischenzeit haben wir noch einen Staubsensor, einen GPS-Sensor und einen Akku, und einen Ein/Aus Schalter eingebaut, und dem ganzen Satelliten ein Gehäuse gefertigt. Hinzu kommt der Fallschirm und zwei Programme, einmal eines im Satelliten zum Auslesen der Daten, und eines für die Bodenstation zur Verarbeitung und Visualisierung der gemessen Daten und Werte.

Der Bau eines Fallschirms schien uns zunächst nicht allzu schwierig zu sein.

Unser Betreuer Herr Meyer, nicht nur Informatik- sondern auch Physiklehrer bot sogar an, verschiedene Modelle von Fallschirmen im Physik-Unterricht zu testen. Dazu ließen wir verschieden geformte Plastiktüten-Fallschirme mit entsprechenden Gewichten vom Schuldach fallen, maßen Dauer des Falls, und beobachteten die Flugstabilität. Am Ende entschieden wir uns für ein halbkugelförmiges Modell. Unser erster Fallschirm erwies sich leider als nicht stabil genug. Die per Hand vernähten Bänder würden niemals die beim Fall aus 1,5km Höhe erwarteten Kräfte von 1000N aushalten. Also bauten wir eine kompaktere Version, diesmal professioneller und mit einer Nähmaschine. Diese testeten wir ebenfalls vom Schuldach aus.

Mit dem GPS-Sensor hatten wir in den ersten Anläufen ebenfalls keinen Erfolg, haben aber mit der Zeit es geschafft, erfolgreich die richtigen Werte zu empfangen. So bauten wir ihn zunächst innerhalb des Satelliten ein, was nicht klappte, da seine Antenne nur sehr schwach ist und direkten Sichtkontakt zum Himmel benötigt. So befestigten wir ihn schließlich am oberen Deckel der Dose.

Zudem gab es Schwierigkeiten mit dem Auslesen der vom GPS Modul gesendeten Informationen. Dies erfolgt über eine serielle Schnittstelle. Wir mussten uns zunächst in die Funktion und Programmierung serieller Schnittstellen, sowie die Ver- und Bearbeitung von Strings (Zeichenketten) einarbeiten. Die Schwierigkeit davon hatten wir unterschätzt.

Die Messung der Feinstaubbelastung war unser sekundäres Ziel, konnte aber leider nicht wie geplant erreicht werden. Der Messvorgang unseres benutzten Sensors erfordert mehr Rechenleistung als der Atmega2560 Microcontroller aufbringen kann. Die LED im Sensor muss mit einer bestimmten Frequenz pulsieren und die Messung mindestens alle 10 Millisekunden erfolgen. Die große Menge an gewonnenen Daten müsste intern abgespeichert werden, da der Transceiver nicht in dieser Geschwindigkeit an die Bodenstation senden kann. Zur Realisierung der Pulsfrequenz hätten wir zwar einen externen Oszillator bauen können, hierzu fehlte uns allerdings die Zeit. So liefert unser Sensor mit falscher Frequenz und nur wenigen Messungen pro Sekunde lediglich unpassende Werte und wir konnten unser Ziel nicht erreichen.

Trotzdem ist das finale Programm des CanSats nun fertig. Es liest nacheinander die Werte aller Sensoren aus und sendet diese an die Bodenstation. Darüber hinaus testet es fortwährend, ob der Raketenstart stattgefunden hat (starke Veränderung der Beschleunigungswerte) und wann der Satellit wieder den Boden erreicht hat (Luftdruckwerte sind wieder annähernd wie zur Ausgangssituation). Denn dann soll ein akustisches Piepsignal zur Erleichterung der Bergung der Dose ertönen.

Mithilfe des Programms zum Auslesen konnten wir nun auch alle Sensoren testen. Beispielsweise testen wir die Temperatursensoren mithilfe eines Föhns, den wir auf unsere und, zum Vergleich, auf andere Thermometer ausrichteten. So überprüften wir die Genauigkeit unserer Sensoren.

Unsere neuste Errungenschaft ist schließlich die Fertigstellung des Gehäuses für den CanSat. Aufgrund von mangelnder Stabilität verwarfen wir unsere ursprüngliche Idee, eine Bierdose zu verwenden, und zogen dafür eine Würstchenkonservenbüchse in Betracht. Diese besitzt eine wesentlich dickere Metallwandung, ist immer noch gut zu bearbeiten, dafür aber stabiler.

Mithilfe einer Dremel schnitten wir unser Gehäuse in Form und gaben ihm einen neuen (weißen) Anstrich. Zum Schluss wurde noch unser Logo mittels Decal Folie auf die Dose übertragen.

Die Zusammenarbeit nach den Ferien hat uns viel Kraft und Nerven gekostet. Am Anfang des sehr kurzen Schuljahres war die Arbeit am Satelliten noch entspannt, doch das kurze erste Halbjahr in unserem letzten Schuljahr wurde schnell stressig, auch ohne den Satelliten. Wir sind bestimmt nicht das einzige Team, welches im Endspurt des CanSat Wettbewerb mit dem Schulstress fertig werden muss, doch ist das nur ein schwacher Trost. So mussten wir schon sehr früh uns auf Klausuren, Hausaufgaben und Referate vorbereiten und diese mit CanSat und unseren privaten Verpflichtungen vereinbaren. Zum Glück hat uns unser Betreuer und Lehrer Herr Meyer sehr geholfen, indem er einen Teil der Arbeit als Klausuren-Ersatz für den Informatik-Kurs ansah und einigen von uns dadurch die Klausur ersparte.

Zu allem Unglück jedoch funktionierte unser Satellit plötzlich nicht mehr, und das ohne einen offensichtlichen Grund, gerade in der Endphase unserer Arbeit. Es dauerte etwa eine Woche und einen Besuch beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt bis wir feststellen konnten, dass unser Transceiver (im CanSat) die Ursache war der Fehlfunktion war, er war defekt und übermittelte keine Daten mehr. Glücklicherweise konnten wir ihn dann durch einen neuen ersetzen.

Soweit funktioniert jetzt also alles. Wir können nur noch auf den Start warten und das Beste für unseren Satelliten hoffen.

Interviews mit Vorkurs-Schüler in der ZEIT

Vier Journalisten der ZEIT verbrachten einen Vormittag an unserer Schule und sprachen mit Schülern bzw. ehemaligen Schülern der Vorkurse über ihr Leben, ihre Ängste, Träume und vieles mehr. Letztendlich sind von den zahlreichen Gesprächen sechs ausgewählt worden. 

Über einen Kilck auf das Bild kann man den Artikel als PDF-Dokument erreichen.

Am Freitag, den 25. September fand der Sponsorenlauf 2015 statt. Dieses Jahr war der Sponsorenlauf ganz besonders, da einige der Flüchtlinge, die ihre Unterkunft in der Sporthalle des Alexander-von-Humboldt-Gymnasiums haben, mitliefen.

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Sporthalle/Flüchtlinge

Liebe Eltern,

wie Sie sicherlich schon gehört haben, wurde unsere Turnhalle zur Belegung mit Flüchtlingen herangezogen und ich möchte Sie hierzu informieren.

• Es ist geplant ca. 170 Flüchtlinge in unserem Teil der Halle unterzubringen. Die Halle der WWS und der Gymnastikraum werden nicht betroffen sein.

• Wann genau die Flüchtlinge ankommen, können wir nicht sagen. Im Moment ist es für heute Abend angekündigt, allerdings wird der Termin immer wieder verschoben.

• Der THW und die Bundeswehr werden die Organisation und die Versorgung übernehmen und einen 24 Stunden Sicherheitsdienst einrichten.

• Die Dauer der Unterbringung ist offen, ich gehe von einem langen Zeitraum aus.

• Nur der Sportunterricht, der in unserem Hallenabschnitt stattfindet, muss umgeplant werden. In dieser Woche gehen diese Klassen nach draußen und trainieren für den Sponsorenlauf. Frau Giesa stellt als Umkleidemöglichkeiten Klassenräume auf den Vertretungsplan. Davon nicht betroffen sind die Q1 und Q2 Kurse, die in die Halle der WWS verlegt werden.

• Für die Zeit ab der nächsten Woche wird ein Ausweichplan erarbeitet, über den Ihre Kinder rechtzeitig informiert werden. Hierbei berücksichtigen wir vor allem die Q1 und Q2 Kurse, da diese abiturrelevant sind. Herr Thiele, Herr Spatzek und Frau Giesa haben die Akquise möglicher Ausweichkapazitäten auf andere Hallen übernommen und werden einen Plan für die gesamte Schule bis zum Ende des Schuljahres erarbeiten.

• Die SEG wird sich am Montag mit dem Thema beschäftigen und Herr Thiele wird für Dienstag um 15.00 Uhr die Fachkonferenz Sport zu einer außerordentlichen Sondersitzung einladen.

Die Flüchtlinge werden sich auf dem Schulgelände aufhalten. Alle sind aufgefordert, eine freundliche und zugewandte Haltung zu bewahren. Unsere Lehrerinnen und Lehrer werden das Thema im Unterricht aufgreifen und vermehrt in den Pausen ansprechbar und aufmerksam sein.

Bitte sehen Sie von Hilfsunternehmungen im Alleingang ab. Viele Schülerinnen und Schüler wollen helfen und haben vielfältige Ideen, die allerdings nur in Absprache mit der Schulleitung umgesetzt werden können. Auch wir sind von Behördenseite instruiert worden, nur in Zusammenarbeit mit den Hilfsorganisationen tätig zu werden.

Bei all der Aufregung sollten wir die Ruhe bewahren und der Situation gelassen begegnen.

Sollten Sie Bedarf an einer Elternversammlung haben, stehe ich dem Elternbeirat gerne zur Verfügung.

Mit freundlichen Grüßen

P. Mascher

Schulleiterin

CanSat Wettbewerb 2015: Fortschritte während der Sommerferien

Hier ein kleiner Zwischenbericht zur aktuellen Lage und den Fortschritten, die wir im Rahmen unserer Zusammenarbeit während des CanSat-Projektes erzielt haben. 

Nachdem wir nach wochenlanger Einarbeitungszeit und der Organisation des Projektes endlich bereit für dessen Umsetzung waren, kam uns die Klausurenphase unmittelbar vor den Sommerferien entgegen. Es war wirklich anstrengend unsere Kräfte zusätzlich für den Bau eines Satelliten aufzubringen. So waren wir zu Beginn wirklich motiviert, als wir erfahren haben, dass wir eines der zehn Teams sind, die für dieses bundesweite Projekt zugelassen worden sind, doch erst dann realisierten wir, was da eigentlich an Arbeit auf uns zu käme. Anfangs beschäftigten wir uns noch mit simplen Aufgaben, wie der Planung und Verteilung der Aufgaben, dem Anwerben von Sponsoren und den Berechnungen für den Fallschirm und warteten auf die Lieferung der elektronischen Bauteile sowie Werkzeug für den Bau des CanSat. Erst als diese Komponenten endlich ankamen, konnten wir erst richtig mit der praktischen Arbeit anfangen.  Zuerst begannen wir mit der Suche eine Lösung für die platzsparende Verteilung der Komponenten unseres Cansats zu finden, welches sich als schwieriger als vorerst angenommen herausstellte, zudem waren gerade die Sommerferien angefangen. Mit dem Beginn der Sommerferien wurde es zunehmend schwerer weiter als Gruppe am Projekt zusammen zu arbeiten, da einzelne Mitglieder zeitversetzt im Urlaub waren. Trotzdem haben wir mit viel Ehrgeiz Resultate erbringen können. So haben wir die Grundstruktur, also die Anordnung innerhalb des Satelliten, die, der meisten der Sensoren, wie zwei Druck- und drei Temperatursensoren, den Lichtsensor und alle passiven Bauelemente wie Widerstände, einen 95db Summer und sechs 100nF Kondensatoren verbaut. Da die Anordnung der Komponenten nicht entgegen der Funktionsweise willkürlich festgelegt werden kann, mussten wir im Vorfeld sorgfältig planen wie diese Verteilung eigentlich aussieht. Des Weiteren haben wir eine Antenne aus Baumarktartikeln gebaut und erfolgreich getestet, sie funktioniert ganz hervorragend. Dennoch verlief unsere Arbeit nicht reibungslos,  so mussten wir uns mit einigen Problemen auseinander setzen. Beispielsweise bauten wir den GPS-Sensor anfangs mitten in den Satelliten ein und stellten hinterher fest, dass dieser direkten Sichtkontakt zum Himmel benötigt, weswegen wir den CanSat vollständig demontieren, das Modul an der Deckeloberfläche befestigen und das gesamte Innenleben neu konstruieren mussten. Auch mit unserem Feinsstaubsensor gab es ein großes Problem, da wir diesen mit einem falschen Mikro-Stecker bestellt haben. Wir bestellten mehrere Mikro-Stecker und hofften vergeblich, dass einer passt. Folglich suchten wir in Elektronikgeschäften nach einer passenden Steckverbindung mit diesem speziellen Zollwert, der ca. 1,81 mm entspricht. International gesehen gibt es eine Norm für diese Stecker, sie beträgt 1,5mm bzw. 2mm... Leider blieb es uns verwehrt die Nadel im Heuhaufen zu finden, so mussten wir schließlich die riskante Entscheidung treffen und die sensiblen sehr eng aneinanderliegenden Kontakte eigenhändig löten. Dieser Rückschlag hat uns viel Kraft, Mühe und Zeit gekostet, weshalb wir noch ein gutes Stück Arbeit vor uns hatten, bis wir damit endlich fertig waren.

Trotz all dem sind wir zuversichtlich und müssen sagen, dass, obwohl noch einiges zu tun ist, wir wirklich viel dazugelernt haben. So haben wir beispielsweise die Grundmechaniken der Elektronik, das Berechnen der Spannweite eines Fallschirms und das Löten sowie Entlöten der Einzelteile kennen und lieben gelernt.

Vor allem, das dem Ziel entgegen fokussierte Arbeiten und das gemeinsame Lernen auf einem für einigen von uns völlig neuem Terrain hat aus diesem Projekt etwas besonderes gemacht, an dem wir gemeinsam gewachsen sind.

Hier noch einige Bilder, die unsere Fortschritte visuell protokollieren:

Ali Bitter & Mario Fischer

Am letzten Montag des Schuljahres haben fünf Mädchen aus den Jahrgängen sieben bis neun unsere Schule beim Landesfinale Tennis von Jugend trainiert für Olympia vertreten. Zwar war der Gegner (Die Mädchen vom Hermann-Böse-Gymnasium) deutlich überlegen, aber das hat dem Spaß keinen Abbruch getan.

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• Jugend trainiert für Olympia

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Hand aufs Herz - Ein Wettbewerb für unsere Schulsanitäter

Wie schon im Vorjahr nahmen auch in diesem Jahr unsere Schulsanitäter mit zwei Teams an dem Wettbewerb Hand aufs Herz in der Halle 7 der Bremer ÖVB-Arena teil. Rund 1000 Teilnehmer aus Bremen, Bremerhaven und Niedersachsen traten gegeneinander an. 

Es galt, als Sanitätsteam fünf unterschiedliche Situationen zu meistern, in denen jeweils von einem Mimen z.B. ein gebrochener Arm, Bewusstlosigkeit oder ein Nagel durch die Hand simuliert wurde.

In einer weiteren Runde wurden an unterschiedlichen Stationen individuelle Punkte gesammelt, durch die man an der Verlosung attraktiver Preise teilnehmen konnte.

Und auch "Prominenz" war anwesend: Auf der Bühne gab unsere neue Bildungssenatorin, Frau Dr. Claudia Bogedan, dem Bremen 4-Moderator Malte Janssen ein kurzes Interview. Ebenso beantwortete die querschnittsgelähmte Schwimmerin und mehrfache Medaillen-Gewinnerin der Paralympics Kirsten Bruhn allen Jugendlichen sehr offen auch ganz persönliche Fragen.

Abgerundet wurde die Veranstaltung durch ein Rahmenprogramm, bestehend aus Live-Musik, Bullen-Reiten, Rettungshundestaffel und einigem mehr. Besonders DJane Sandra heizte die Stimmung in der Halle ordentlich an. Insgesamt ein abwechslungsreicher Vormittag!

• Schulsanitäter

Letzte Woche hatten wir im Rahmen des Geographieunterrichts Gäste von 3/4plus in unseren 8. Klassen. Bei dem Projekt „Experimente zum Klimawandel“ haben die Schüler und Schülerinnen der 8. Klassen mehr über die Erderwärmung und den Treibhauseffekt erfahren. Zusammen mit Mitarbeitern von 3/4plus wurde anfangs ein Quiz zum Klimawandel gespielt.

• Geographie
• Klimawandel

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Die Sieger des Geographie-Wettbewerbs stehen fest

• Geographie

Das Alexander von Humboldt Gymnasium zählt ungefähr 900 Schüler mit den verschiedensten Nationalitäten. Dieser Tatsache wollten wir in dem Projekt 'Eine Welt – eine Schule' Ausdruck verleihen, in dem wir im Eingangsbereich des A-Gebäudes eine große Weltkarte gemalt haben. Mit dem gesamten Wandbild möchten wir die nationale Vielfältigkeit unserer Schule präsentieren und damit verdeutlichen, dass die Welt in ihrer Größe auch im Bereich der Bildung näher zusammenrückt.

• Projekt
• Weltkarte

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