Markus Paul hat Kontakt zum DLR und Björn Kamradt (13 Jahre) nehmen nun auch am SOFIE - Projekt teil.
Bisher sind 7 Schulen in Deutschland beteiligt.
Der DLR nahm mit mir Kontakt auf, da Sie Informationen zu meiner Sonnen - Radioastronomie haben wollten.
Siehe: www.markuspaul.jimdo.com/Radioastronomie.
Nun bekommen wir in einigen Wochen einem Empfänger zugesendet. Die Antenne bauen wir selbst.

SOFIE – SOlare Flares detektiert über Ionosphärische Effekte

In Zusammenarbeit mit der in Neustrelitz ansässigen Arbeitsgruppe Ionosphärische Effekte und Korrekturen des Instituts für Kommunikation und Navigation hat das DLR_School_Lab ein besonderes Schülerprojekt zur Beobachtung und Erforschung von Erscheinungen des Weltraumwetters entwickelt. Interessierte Schulen können daran aktiv mitwirken!

Polarlicht über Alaska
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Weltraumwetter – Ursachen und Folgen

Weltraumwetter hört sich für den Laien sehr abstrakt an. Es geht dabei um den sogenannten „Sonnenwind“, der aus elektrisch geladenen Partikeln besteht, die von der Sonne ausgesandt werden. Im Gegensatz zu den uns bekannten Wettererscheinungen ist das Weltraumwetter nicht durch Wolken und Sonnenschein oder durch Nebel und Regen gekennzeichnet. Erscheinungen des Weltraumwetters sind bis auf die Polarlichter mit den menschlichen Sinnen nicht direkt wahrnehmbar. Sie können den erdnahen kosmischen Raum, technologische Systeme im Weltraum und auf der Erde und nicht zuletzt auch die Gesundheit des Menschen beeinflussen. Deshalb sind für die Menschen der heutigen modernen Gesellschaft Kenntnisse über das Weltraumwetter und seiner Schwankungen sehr wichtig. Ein faszinierendes Phänomen des Weltraumwetters sind die in hohen nördlichen und südlichen Breiten häufig beobachtbaren farbenprächtigen Polarlichter (Aurora Borealis bzw. Aurora Australis).

Das Weltraumwetter wird zum Großteil durch die Aktivität der Sonne bestimmt. Von ihr werden neben elektromagnetischer Strahlung (z. B. sichtbares Licht) auch elektrisch geladene Teilchen (Sonnenwind) in das All emittiert.

Schematische Darstellung des Auftreffens des Sonnenwinds auf das Magnetfeld der Erde mit dem teilweise bis in die Atmosphäre vordringende Teilchenschauer, der Sauerstoff- und Stickstoffmoleküle zum Leuchten anregt
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Solar Flares und CMEs

Gelegentliche Strahlungsausbrüche (Solar Flares) und gewaltige koronale Massenauswürfe (CMEs) können ein extrem „schlechtes“ Weltraumwetter verursachen, das die Funktion moderner technischer Infrastrukturen wie Telekommunikation und Navigation erheblich beeinträchtigen und auch die Gesundheit oder gar das Leben von Astronauten gefährden kann. Die während intensitätsstarker solarer Flares emittierte Röntgenstrahlung wird glücklicherweise in der Erdatmosphäre in ca. 70 km Höhe absorbiert. Die dabei spontan erzeugte zusätzliche Ionisierung der Luft führt zu Änderungen der Ausbreitung von Funkwellen. Die Registrierung dieser Veränderungen mit einfachen Funkwellen- oder Radioempfängern kann zum Nachweis der solaren Flares genutzt werden. Bei den koronalen Massenauswürfen werden gewaltige Mengen hochenergetischer Teilchen in den Weltraum geschleudert, ggf. auch in Richtung Erde.

Erdmagnetfeld als „Schutzschild“

Doch zwischen der Erde und den sich auf sie zubewegenden Teilchen befindet sich ein „Schutzschild“ – das Erdmagnetfeld. Es fängt die geladenen Teilchen in der Magnetosphäre und in den sogenannten Strahlungsgürteln weitestgehend ein. Nach und nach treten sie dabei in Wechselwirkung mit den Atomen und Molekülen der Atmosphäre (hauptsächlich Sauerstoff und Stickstoff) und regen diese zum Leuchten an. Das in Folge dieser Anregung von den Neutralgasteilchen ausgesandte Licht wird auf der Erde als Polarlicht beobachtet. So schön diese Lichter auch sind, das Weltraumwetter kann durchaus auch unsere technische Infrastruktur schädigen. Bewegte elektrisch geladene Teilchen induzieren in den metallischen Bauteilen von Satelliten Spannungen. Die resultierenden Induktionsströme führen bei ausreichender Stärke zu Beschädigungen oder gar zur Zerstörung elektronischer Schaltkreise oder Baugruppen. Das kann theoretisch alle Raumflugkörper in Erdorbits betreffen, egal welche Aufgaben sie haben. Besonders hochenergetische Komponenten der kosmischen Strahlung können gelegentlich auch die Elektronik von Geräten und Anlagen auf der Erde, wie Computer oder Smartphones treffen.

SOFIE-Empfänger mit dazugehöriger Rahmenantenne im DLR_Project_Lab Neustrelitz
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Projekt „SOFIE“

Die Beobachtung des Weltraumwetters und die Entwicklung von Methoden zur Vorhersage seiner Wirkungen ist gegenwärtig ein wichtiges Forschungsgebiet. Um Jugendliche für diese spannende Thematik der aktuellen Weltraumforschung zu begeistern, wurde das Projekt SOFIE initiiert. Mit Hilfe des im DLR entwickelten SOFIE- Empfängers für Funkwellen und einer selbstgebauten Rahmenantenne registrieren die Schülerinnen und Schüler die Schwankungen der Signalstärke weit entfernter Längstwellensender. Nach Auswertung der Messdaten können Aussagen zum Auftreten und zur Stärke solarer Flares getroffen werden.

Bei Funkübertragungen über große Entfernungen werden die elektromagnetischen Wellen in der Atmosphäre gebrochen oder reflektiert. Die Schicht, die hierbei besonders wirksam ist heißt Ionosphäre. Sie wird durch die von der Sonne kommende Strahlung mehr oder minder stark ionisiert. Ändert sich die Aktivität der Sonne in Richtung Erde beim Auftreten solarer Flares, hat das immer eine Änderung der Ionosphäre auf der Tagesseite zur Folge. Der Solar-Flare-Effekt beeinflusst damit die Ausbreitung von Funkwellen auf der Erde und somit auch die am Empfänger gemessenen Signalstärken weit entfernter Längstwellensender. Der SOFIE-Empfänger misst den zeitlichen Verlauf der Signalstärke und überträgt die erfassten Daten zur Speicherung und Auswertung an einem Computer.

Das SOFIE-Projekt befindet sich gegenwärtig in der Aufbau- und Erprobungsphase. Interessierte Schulen und Einrichtungen sind aufgerufen, daran aktiv teilzunehmen. Das Projekt ist auch für eine internationale Beteiligung (z.B. deutsche Schulen im Ausland oder internationale Partnereinrichtungen von Schulen in Deutschland) offen.

Weitere Informationen zu wissenschaftlichen Hintergründen und Inhalten sowie zur Teilnahme sind auf der Homepage des Projektes www.projectlab-neustrelitz.de zu finden.

Der Empfänger

Der Empfänger ist nun vom DLR angekommen und wir bauen jetzt die Antenne für LANGWELLE.

60 Umwickelungen 0,75mm Kabel-Litze um 1m im Quadrat.

Also brauchen wir 240m Kabel.

Plan für die Antenne

Leider gab es ein Problem...Wir wickelten die 240m Kabel falsch ab...DAS IST LANGWELLE!!!

Also bei 300m Kabel für 30 Euro einfach nochmals bestellen ;-)

Die Marinefunkstelle Cutler gehört zu den größten Längstwellensendern der Erde und spielt eine wichtige Rolle bei der Übermittlung von Nachrichten zu getauchten U-Booten. Die bei Cutler, Maine, USA gelegene Anlage, bei der alle Antennenträger geerdet sind, ging am 4. Januar 1961 in Betrieb und verfügt über 2 Längstwellenantennensysteme.

Jedes dieser Antennensysteme besteht aus einem 304 Meter hohen Zentralmast, sechs 266,7 Meter hohen Ringmasten in einem Abstand von 556 Metern und sechs 243,5 Meter hohen Ringmasten in einem Abstand von 935,7 Metern. Zwischen dem Zentralmast, zwei inneren Ringmasten und einem äußeren Ringmast befindet sich jeweils ein Antennensystem, dessen Speisung in der Nähe des Zentralturms erfolgt. Die Sendeleistung der Anlage, die auf 17,8 kHz und 24 kHz betrieben wird, beträgt maximal 1800 kW. Die Sendemasten der Marinefunkstelle sind von freistehenden Stahlfachwerktürmen umgeben. Mindestens einer der Masten besitzt einen freistehenden Stahlfachwerkturm als Unterbau.

Die beiden Antennenenden (Plus und Minus) werden nun in einer Verdrahtungsbox zu einem 5m langem RG 58 Koaxkabel verbunden. Das Ende des Koaxkabel geht mit einem BNC - Stecker zum Empfänger des DLR.