Danske gymnasieelever opsender dåsesatellitter

3...2....1... Fyr! Sådan vil det lyde omkring middagstid torsdag, når 10 gymnasieelever fra Aalborg Katedralskole sender en raket til vejrs fra Borris Skydeterræn i Vestjylland.

Hvis alt går efter planen, vil raketten nå en hastighed på næsten 1.000 km/t, og den vil komme op i en højde på 1.200 meter. Deroppe vil to såkaldte CanSats blive frigivet.

En CanSat er en satellit på størrelse med en almindelig 33 cl sodavandsdåse. En rigtig satellit er det dog ikke, for der er ikke tale om, at den går i kredsløb om Jorden. I stedet sendes den højt op i luften med en raket eller en ballon, og så falder den ned med faldskærm.

Elektronik på dåse

Al elektronikken - computer, forskellige sensorer og en radiosender - fylder altså ikke mere, end at det hele kan være i en dåse. Og det er de studerende selv, der har udvalgt og samlet den elektronik, der nu sendes op, fortæller deres lærer Uffe Pedersen:

»Eleverne har siddet med loddekolben, de har skrevet software, og de skal selv modellere de data, der kommer fra de to CanSats.«

»De skal for eksempel finde ud af, hvordan man omsætter trykmålinger til højde. Det er faktisk ret kompliceret og et projekt i sig selv.«

Bygget op omkring billig computer

»Elektronikken er baseret på en ganske lille computer kaldet en Arduino Uno, der kan købes for et par hundrede kroner. Den har forskellige indgange og udgange, og så har vi købt sensorer hjem, der skal fungere sammen med computeren,« siger Uffe Pedersen.

»Under turen skal sensorerne måle tryk, temperatur og acceleration i tre dimensioner. De data skal løbende sendes tilbage til en computer via en radiosender og en lille antenne.«

»Alle data bliver også skrevet til et hukommelseskort, så vi også kan få data, selv om der skulle gå et eller andet galt med radioforbindelsen - hvis vi altså kan finde vores CanSat igen...«

Selv om opsendelsen kan følges hele vejen, kan en lille CanSat være svær at få øje på og finde igen, når den er dumpet ned fra himlen. Så det sker, at et hold mister en satellit.

Aalborg-forskere hjælper til

Eleverne har fået lidt hjælp fra Aalborg Universitet, der har fremstillet et lille printkort, der kobles på Arduino'en, og som gør det lettere at montere de forskellige sensorer.

» Vi har lavet et lille sæt, der passer til Arduino - et lille, billigt printkort, som vi forærer væk,« fortæller Jens Dalsgaard Nielsen, der er lektor ved Institut for Elektroniske Systemer på Aalborg Universitet.

»Så kan folk bygge videre på det og for eksempel udstyre en CanSat med trykmåler, termometer, accelerometer, gyroskop, kompas, radiosender og hukommelseskort. Eller det kan være en gps, en fugtighedsmåler eller en lysmåler, som man lodder på. Der er mange kreative ting, man kan prøve at gøre med udgangspunkt i det, vi tilbyder.«

I en del år har forskerne på Aalborg Universitet været involveret i efteruddannelse af gymnasie- og folkeskolelærer inden for teknologi, og de er glade for, at der er interesse for at opsende raketter med CanSats, siger Jens Dalsgaard Nielsen:

»Det er en måde at få de unge menneskers øjne op for, at elektronik, fysik og matematik kan være spændende. Måske kan vi tiltrække flere ingeniørstuderende på den måde - det har vi brug for.«

Arbejde til langt ud på aftenen

Opsendelsen torsdag bliver den foreløbige kulminationen på to års arbejde for de 10 gymnasielever, der blev introduceret for CanSat-konceptet som 1.g'ere.

»Eleverne har arbejdet til langt ud på aftenen og skubbet andre fritidsinteresser til side for at deltage i dette projekt. Nu kunne de jo egentlig holde fri, men de synes jo, det er spændende. Det virker inspirerende og motiverende på de andre elever - og også på os lærere!« lyder det begejstret fra Uffe Pedersen.

»Det er spændende for eleverne, fordi det er et ægte projekt, som man skal kæmpe for. Man bliver udfordret fagligt, og resultatet er ikke givet på forhånd.«

Lærer at arbejde videnskabeligt

»Og der er virkelig noget at hente, både i fysik og matematik. Eleverne lærer en masse om modellering, og de lærer også, hvordan man håndterer en så kompleks situation som en raketaffyring. De lærer at arbejde videnskabeligt - tænke tingene igennem på forhånd og teste tingene grundigt, « fortsætter Uffe Pedersen.

Det er ikke kun det lille hold af teknikbegejstrede gymnasieelever, der får glæde af projektet. Det får deres klassekammerater også:

»Hele klasssen kommer til at beskæftige sig med CanSat'en som måleinstrument - på den måde vil det indgå i undervisningen.«

Entusiaster kommer med raketten

Når CanSat'erne skal i luften, er det jo nødvendigt med en solid, kraftig raket. Den leveres af Danish Space Challenge (DSC), som er en forening for raketentusiaster.

»Vi har tilbudt en halvanden meter lang raket, der kan løfte gymnasieelevernes CanSats op til en passende højde og smide dem ud der. Det får de gratis, fordi vi er entusiaster og en non-profit-organisation,« fortæller Jeppe Locht, der er formand for foreningen.

»Vi vil gerne være med til at give eleverne en succesoplevelse inden for de tekniske videnskaber. Hvis de får det, er vores formål opfyldt.«

Hvis man har lyst til at se raketten fare mod himlen, kan man selv troppe op på Borris Skydeterræn. Her skal man dog lige tjekke DSC's Facebook-side og følge instrukserne her, for militæret skyder med skarpt på terrænet, så der er ikke fri adgang.

Raket som samlesæt

DSC afholder også raketbyggekurser for børn og unge, og foreningen har udviklet en metalraket, der kan leveres som samlesæt, så børnene selv kan samle den. Når den så skal opsendes, sørger de voksne for at fylde den med fast brændstof og affyre den fra et militært skydeterræn - selvfølgelig med børnene som ivrige og stolte tilskuere.

»Vi har forlænget vores kursusraket en smule, så der er plads til op til tre CanSats, og så har vi udstyret den med et udkastningssystem, så satellitterne bliver smidt ud, når raketten ikke kan komme højere op,« lyder det fra Jeppe Locht.

»Det er første gang, vi skal flyve med rigtige CanSats, så det bliver spændende.«

»Vi bygger netop raketter, fordi vi synes det er en spændende udfordring. Man skal kunne mange forskellige ting - matematik, kemi, svejsning, elektronik - og det hele skal gøres rigtigt, hvis raketten skal fungere. Så hvis man kan lide at prøve noget nyt og blive udfordret, så skal man forsøge sig med raketter.«

»Og så er det jo fedt med selve affyringen - kulminationen på det hele.«

To danske hold til Europa-mesterskab

Raketter, rumfart og satellitter er altså også for amatører, og de seneste år har det været populært at opsende helium-balloner, der kan nå en højde på omkring 30 km. For et par år siden opsendte elever fra Skals Efterskole for eksempel sådan en ballon, der blandt andet medbragte et videokamera og GPS-sendere.

Med de højtflyvende balloner kan man tage flotte billeder af Jordens krumning, men der er nu engang mere KAPOW! over en raket. Og faktisk har de danske gymnasier efterhånden stolte traditioner inden for CanSat-sporten, hvor der afholdes konkurrencer i at have den sejeste.

I foråret vandt elever fra Rønde Gymnasium den nordiske konkurrence, og nu gælder det det europæiske mesterskab. Det afholdes i Portugal i disse dage, og det er den europæiske rumfartsorganisation ESA, der står bag.

I den europæiske CanSat-konkurrence får eleverne fra Rønde konkurrence fra 15 andre hold, blandt andet fra Silkeborg Gymnasium.

Indtil videre må eleverne fra Aalborg Katedralskole nøjes med at teste deres CanSats på den jyske hede, men næste år bliver det anderledes, lover Uffe Pedersen. Der vil holdet gå efter en plads i den europæiske finale:

»Vi er sikre på, at det bliver os til næste år. Vi havde et godt projekt i år, men det kneb med tiden. I næste skoleår bliver eleverne knap så pressede, for de får færre timers undervisning. Så har de mere tid til CanSat-projektet - og så skal vi med!«