Maandag was een spannende dag voor de negen leerlingen van klas 5IW (industriële wetenschappen) van Campus Engineering Veurne. Maandenlang hadden ze zich voorbereid om een stratosfeerballon te lanceren op de luchtmachtbasis van Koksijde met de bedoeling om dit tot zo’n 30 km hoog te volgen en hem te recupereren op de plaats waar hij zou neerkomen.
Samen met de leerlingen van klas 5IW beslisten hun leerkrachten om een project uit te werken rond het thema klimaatverandering. “We kozen voor een experiment met een stratosfeerballon dat we indienden bij het RTC (Regionaal Technologisch Centrum) als STEM-project (Science, Technology, Engineering en Mathematics)”, zegt leerkracht Wim Andries. “Ons project werd geselecteerd en we kregen hiervoor een subsidie van 1.000 euro. In het experiment meten we de druk, de temperatuur en de UV-index. Tijdens de vlucht worden deze elke seconde gemeten en opgeslagen. Na de recuperatie van de gondel verwerken we de data en berekenen we hoogte en de UV-index. Op basis daarvan kunnen we bepalen op welke hoogte de ozonlaag begint. De ozonlaag begint tussen 15 en 30 km hoogte. De omstandigheden hier bieden ons ook de gelegenheid om experimenten te ontwerpen die bestand zijn tegen de extreme omstandigheden van -60°C en een druk die het vacuüm benadert.”
Asgard-project
“Zo’n twee maanden geleden hebben we met het Asgard-project dit experiment al eens uitgevoerd met een stratosfeerballon van het KMI in Ukkel. Dat is een educatief project dat jongeren de kans geeft om zelf ruimtevaart te beleven door ‘in de ruimte’ experimenten uit te voeren. Toen waren we een van de enige teams die werkbare data terug hadden verkregen. We stelden echter vast dat het type temperatuursensor niet ideaal was om in de zeer ijle lucht op 30 km hoogte te werken. Dat leverde een fout op in onze hoogteberekeningen. Met onze nieuwe versie hebben we een aanpassing aan de meetmethode geïntegreerd, in de hoop betere temperatuurwaarden te verkrijgen. Omdat we ook benieuwd zijn naar de juiste omstandigheden tijdens de vlucht hebben de leerlingen ook een camera geïntegreerd om achteraf beelden van de vlucht te kunnen bekijken. Om de ballon te vullen konden we kiezen tussen waterstof en helium. Het werd uiteindelijk helium.”
De leerlingen van klas 5IW kregen in de loop van het jaar een aantal verschillende onderwerpen om aan te pakken. Zo waren ze ook verantwoordelijk voor een deel van het experiment, maar er werd ook regelmatig van onderwerp veranderd. Zo moesten ze in het begin van het jaar uitzoeken wat de relatie was tussen de ozonlaag en UV. Op het einde van het jaar is een leerling verantwoordelijk voor de berekening van de hoogte via druk en temperatuur. Jasper Dewulf (16) en Ferre Meulebrouck (17) brachten de data samen in Excel en zetten de berekeningen erin. “Ik heb ook de 3D-trechter geprint met de bedoeling om nauwkeurig de temperatuur van de sensor te kunnen registreren.”
Teamwork
Adriaan Vansteenland (16) voegt eraan toe: “Samen met Ferre heb ik aan de trechter gewerkt. Ik heb geholpen met de Exceldata en heb het verslag voor de presentatie gemaakt.” Milan Werner (17) heeft geholpen met de code voor het programma en heeft de schakelingen gesoldeerd. Kobe Mussely (16) heeft gezocht naar de meest geschikte UV-sensor. Hij heeft ook de onderdelen in de doos geplaatst en brengt verslag uit van de metingen. Cis Baelen (16) heeft het STEM-programma geschreven, aan de camera gewerkt, het logo erop gezet en zich beziggehouden met een tracker om de ballon te recupereren. “Ik heb me een half jaar lang vooral aan het programma gewerkt. Zodra de ballon de lucht ingaat, houd ik in de gaten of de camera goed werkt. Ook de gondel hebben we zelf gemaakt, met gaten erin voor de camera” vertelt Stan Vandenberghe (17).
“Tegen de avond wisten we dat de ballon in Lendelede moest landen, maar toch vonden we hem niet. Een domper op ons enthousiasme”
Jonas Delsael (16) heeft samen met Kobe en Laurens Manssens (16) gezocht naar de beste UV-sensor, en samen met Ferre de formules en omzettingen in het Exceldocument gestoken. “Dan heb ik ook met Kobe bekeken welke onderdelen nodig waren voor de lancering van onze nieuwe (tweede) ballon en samen met Cis heb ik het trechtersysteem in orde gebracht.” Laurens heeft zich verdiept in hoe de UV-sensor werkt en de presentatie uitgelegd. “Ik heb me ook beziggehouden met de tracker, met de folie, en heb een presentatie gegeven over het eerste Asgard-experiment. Die ballon is toen in Düsseldorf geland. Deze ballon is helemaal ons eigen experiment.”
Weersomstandigheden
Hoewel de hele klas het hele experiment tot in de puntjes had voorbereid, toch hangt alles af van de weersomstandigheden. Op de luchtmachtbasis brachten ze daarom eerst een bezoek aan het meteogebouw. Daar kregen ze een gedetailleerde briefing van Philippe Taccoen en een expert van defensie die uitlegde dat zij met een Amerikaans weervoorspellingsmodel werkten.
“Vandaag zit de windrichting zuid-west, wat niet zo gunstig is. In eerste instantie betekent dit dat de ballon richting Noordzee zou vliegen en dan zou afbuigen richting kust, Nederland en zuidwaarts richting Duitsland waar hij zal dalen. Afhankelijk van de hoeveelheid helium waarmee jullie de ballon vullen, zal hij snel of minder snel stijgen. Hoe meer gas je erin steekt, hoe sneller hij zal stijgen, maar hoe sneller hij zal ontploffen. Het gewicht dat aan de ballon hangt bepaalt mee de hoogte die de ballon zal bereiken. Tot zo’n 12 km hoogte heeft hij ongeveer 35 à 40 minuten nodig. In de hogere luchtlagen met meer wind zal de ballon zich sneller verplaatsen. In het geval van een krachtige polaire jetstream kan zo’n ballon heel ver geraken en kan hij snelheden halen van meer dan 200 km per uur.”
Na het bezoek aan de meteo trokken de leerlingen naar de loods van de brandweerafdeling om er de gondel voor te bereiden en de ballon te vullen. Dan brak het spannende moment van de lancering aan en na een bezoek aan de verkeerstoren vertrok het recuperatieteam.
Gevonden in Waregem
De voorspellingssoftware gaf Lendelede aan als landinggsite. Het recuperatieteam wachtte daar anderhalf uur op een teken van leven, tot de status van de tracker in de app opeens op groen sprong! “De laatste posities van tijdens de lancering konden we downloaden, alleen kregen we het belangrijkste niet mee, de uiteindelijke landingspositie”, zegt Wim Andries.
De voorspellingssoftware geeft immers enkel een plaats met nauwkeurigheid van zo’n 10 km. Teleurgesteld en ietwat gefrustreerd keerden we terug naar Veurne. Het was duidelijk dat we geen positie meer zouden krijgen tot iets of iemand onze gondel in beweging bracht en zo de tracker opnieuw op gang zou brengen. Jammer want het bezoek van de basis en de lancering van de ballon waren supergoed verlopen. Het einde van een jaar werk werd bekroond. Alleen de kers op de taart ontbrak… Tot ik maandagavond ineens een enthousiast gezin uit Waregem aan de telefoon kreeg. Zij hadden onze gondel gevonden op hun veld. Fantastisch! Collega-leerkracht Filip Ameel reed naar Waregem en trof de gondel bijna volledig intact aan, hoewel de landing er eentje was tussen hoogspanningskabels en een autostrade…”
Fout opgemerkt of meer nieuws? Meld het hier
