۞ Versuchschemie.de :: - Auf halbem Weg zum Weltraum: NASA-Fotos selber machen
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Hartmut
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Verfasst am: 19/8/2011, 20:39  Titel:  Auf halbem Weg zum Weltraum: NASA-Fotos selber machen Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Viele haben bestimmt schon davon gehört, gesehen, gelesen: der Brite  Robert Harrison war wohl der erste, der bei der Gedankenkombination Helium <--> Kamera wohl auf eine völlig abgefahrene Idee kam. Er ließ (inzwischen mehrmals) einen Heliumballon bis in die Stratosphäre aufsteigen und von einer eingebauten Kamera in der Gondel Fotos machen. Später auch Videos.

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Er hat dabei Höhen von bis zu 35 Kilometer erreicht.
Der Ballon dehnt sich in der dünnen Luft auf sein mehrfaches Volumen aus und platzt. Die Gondel saust dann an einem Fallschirm zurück in die Tiefe.
Nachdem er erste Bilder ins Internet gestellt hatte, soll sogar die NASA bei ihm angerufen und verdattert gefragt haben, wie er das genau gemacht hat.

Nachahmer gibt es auf der ganzen Welt seitdem auch jede Menge. Sogar  ein paar Jugendliche aus Deutschland haben das gemacht und die Aufnahmen zu einem kleinen Video zusammengeschnitten, das wirklich herrlich geworden ist:

 http://www.youtube.com/watch?v=bQ0Ha2p8GjI

Da sowas auch wirklich kein Vermögen kostet, möge der eine oder andere von Euch sich ermuntert fühlen, das auch mal zu probieren! Freilich muß man sich für sowas vorher eine Genehmigung einholen, aber wenn es tatsächlich jemand ins Auge faßt, könnte man durch kluge Planung vielleicht sogar die Steighöhe noch wesentlich erweitern und jedes Detail optimieren.
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Oh, daß die Deutschen ihre wahren Kräfte kennen und ihren Fleiß höheren Zielen zuwendeten; sie würden nicht mehr Menschen, sie würden Götter sein, denn göttlich ist der Geist dieses Volkes!
Giordano Bruno

Noch ein paar gute Taten, gegen unseren Willen an uns vollbracht, und wir sind erledigt.
Arno Plack, Heildelberger Philosoph 1930 - 2012
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Uranylacetat



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Verfasst am: 19/8/2011, 20:49  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Donnerwetter, auf die Idee muss man erst mal kommen! daumenrauf
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"Der einfachste Versuch, den man selbst gemacht hat, ist besser als der schönste, den man nur sieht." (Michael Faraday 1791-1867)

Alles ist Chemie, sofern man es nur "probiret". (Johann Wolfgang von Goethe 1749-1832)

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Hydrogenchlorid



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Verfasst am: 19/8/2011, 21:02  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Also das is echt ne geniale Sache, was die da gemacht haben, Respekt.
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Peter




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Verfasst am: 19/8/2011, 21:04  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Wirklich tolles Projekt!

Mich hat es schon immer fasziniert, wie einfach man mit einen Gasballon große Höhen erreichen kann. Was ich bei den Jungs aus den Video aber krass finde ist, dass die Kamera die tiefen Temperaturen so einfach mitgemacht hat (insbesondere die Batterien). Eventuell ist es ratsam, in die weitesgehend abgeschlossene Kamera-Gondel etwas Silicagel zu tun, um hässliche Eisschichten auf der Linse zu vermeiden.

Natürlich kann man auch eine kleine Widerstandsheizung einbauen, ein paar Li-Batterien sollten aufgrund ihrer hohen Energiedichte ausreichend sein.
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Rettet den Wald, esst mehr Spechte!

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Methanol



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Verfasst am: 19/8/2011, 21:22  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Danke für's posten! Die Aufnahmen sind wirklich faszinierend!
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Grüße, MeOH
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Schwefelsulfid



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Verfasst am: 19/8/2011, 21:49  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Wahnsinn! Ich bin total platt, was die Jungs da geleistet haben.
Das Video ist super und auch die Bilder ähnlicher "Missionen" find ich wunderschön.
Raumfahrt und Weltall fand ich schon als Kleinkind toll und ich träumte davon, Astronaut zu werden und die Erde von oben zu sehen.
Das mit dem Astronaut werden hab ich mir wieder aus dem Kopf geschlagen, aber dieses Projekt mit den geradezu lächerlichen Kosten von 100 Euro (Ok, von der Kamera abgesehen) wird wohl in mir hängenbleiben, es lässt mich nicht mehr los, es rührt in meinem Innersten.
Ich glaube, dass muss ich einfach nachmachen.

Man kann ja auf Basis des Informationsmaterials, das zu diesem Projekt vorliegt, Verbesserungen vornehmen.
Man braucht nicht so viele Akkus, weil eine filmdauer von 10 h gar nicht erforderlich ist.
Isolierung oder Wärmen mit Handwärmern erscheint mir auch vorteilhafter als elektrisches Heizen, da die Beheizung sonst bei evtl. Ausfall der externen Akkus mit ausfallen würde.
Die Isolierung könnte man mit besseren Materialien in Sachen Wirksamkeit und geringerer Masse sicherlich noch verbessern. Die Verwendung von Mylar-Rettungsfolie bietet sich hier an. Dennoch sollte außendran ein Teil mit leuchtenden Farben und Beschriftung bleiben.
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Hartmut
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Verfasst am: 20/8/2011, 00:17  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Uranylacetat hat geschrieben:
Donnerwetter, auf die Idee muss man erst mal kommen! daumenrauf

Was meinst Du erst, wie es mich reizen würden, statt einer Kamera mich selber an so einen Ballon zu hängen? Very Happy
Sowas haben ja ein paar wenige Menschen auf der Welt auch schon gemacht, Stichwort Joe Kittinger. Der hatte dabei auch mehrere Weltrekorde aufgestellt, wie z.B. den längsten und den schnellsten freien Fall eines Menschen usw.
Stell Dir mal vor, was für ein absolut singuläres Erlebnis das wäre, so einmalig, wie auch das, was man da mit den Augen sieht und die Gefühle. Ich glaube, dafür würde ich mir zur Not sogar den Raumanzug selber bauen. Natürlich würde es - im Gegensatz zu einer kleinen Kamerabox - wohl in die Millionen gehen, wenn man sich selber da hinauf bringen und sicher wieder landen wöllte. Mitte 40 wäre dann wohl auch schon grenzwertig, wenn man im freien Fall fast die Schallmauer durchbricht, man müßte wohl schon absolut kerngesund und hochtrainiert sein, um dabei nicht bewußtlos zu werden. Ich frage mich auch, was es bedeuten würde, schon so hoch in der Stratosphäre einen Fallschirm zu öffnen. Womöglich würde durch die dünne Luft die Fallgeschwindigkeit dennoch so stark ansteigen, daß es das Fallschirmsystem weiter untern zerfetzen könnte ...
Aber auch wenn man reich genug, gesund genug und todesmutig genug wäre, das zu tun, würde es in Europa, wo man so furchtbar bemuttert und bevormundet wird, wahrscheinlich niemand erlauben. Sowas wäre wohl fast nur in den USA möglich. Wo es dem Staat völlig wurscht ist, ob ein freier Bürger sich freiwillig in Todesnähe bringt.

Peter hat geschrieben:
Was ich bei den Jungs aus den Video aber krass finde ist, dass die Kamera die tiefen Temperaturen so einfach mitgemacht hat

Darin sehe ich nicht einmal ein großes Problem. Bist Du Dir bewußt, was für eine Dämmwirkung viele Zentimeter dickes Styropor hat? Ich würde dann eher sogar das gegenteilige Problem befürchten: nämlich eine Überhitzung durch zu dickes Styropor. In der dünnen Stratosphäre kann auch gar nicht mehr so viel Wärme an Luftmoleküle abgegeben werden, dieser Anteil an Kühlung gegenüber Kühlung durch Wärmeabstrahlung würde sinken.
Die Angabe von -60 °C darf nicht zu einem Trugschluß führen, man darf das nicht mit Meeresniveau vergleichen. In der dünnen Stratosphäre machen -60 Grad nicht viel aus, durch die viel extremere Sonneneinstrahlung aber würde man bei diesen -60 °C paradoxerweise womöglich sogar schwitzen.
Zwei ganz wichtige Ideen hast Du aber angestoßen: nämlich unbedingt eine Trocknung durch Silikagel und eine Trockenhaltung der äußeren Objektivscheibe. Denn Wassertropfen durch Wolken (die dann auch noch gefrieren) oder schlimmer noch eine komplette Reifschicht/ Eisschicht würde den ganzen Spaß verderben. Vielleicht gibt es elektrisch beheizbare Scheiben aus hochwertiger Optik.

Schwefelsulfid hat geschrieben:
Wahnsinn! Ich bin total platt, was die Jungs da geleistet haben.
Das Video ist super und auch die Bilder ähnlicher "Missionen" find ich wunderschön.
Raumfahrt und Weltall fand ich schon als Kleinkind toll und ich träumte davon, Astronaut zu werden und die Erde von oben zu sehen.
Das mit dem Astronaut werden hab ich mir wieder aus dem Kopf geschlagen, aber dieses Projekt mit den geradezu lächerlichen Kosten von 100 Euro (Ok, von der Kamera abgesehen) wird wohl in mir hängenbleiben, es lässt mich nicht mehr los, es rührt in meinem Innersten.

Ich höre Dein Herz bis hierher schlagen. Wink

Gedanken über Tuning:

Zur maximalen Höhe: könnte es nicht möglich sein, die ungefähre "Harrison-Höhe" von 35 Kilometern noch erheblich zu toppen? Das müßte möglich sein, durch einen besonders großen Ballon aus besonders leichter Folie, der mit Helium nur zu einem winzigen Teil befüllt wird. Der dürfte dann auch erst in viel größerer Höhe den Berstdruck erreichen. Traumziel wäre dann wohl die Stratopause in 50 km Höhe, das Tor in die Mesosphäre.
Witzig in diesem Zusammenhang wäre auch ein berstfester Ballon. Der bei seiner maximalen Ausdehung sich nicht weiter ausdehnt, aber auch nicht platzt. Der bleibt dann einfach stehen. Der könnte sich in dieser Höhe im Idealfall dann quasi um die ganze Welt treiben lassen. Zu Fall bringen könnte man ihn dann dennoch, mittels eines Ventils oder einer kleinen Sprengerbse, die den Ballon zerstört.

Bildruhe: ich würde die Gondel nicht mit einem Seil, sondern starr, über eine Stange, mit dem Ballon verbinden. Und sie außerdem kugelrund und windschlüpfrig machen. So daß Wind kaum noch Angriffspunkte hat, die Gondel dauern herumzuwirbeln. Bei Harrison-Aufnahmen zeigt sich, daß die Gondel hoch oben in absoluter Windstille immernoch hin und her schaukelt, wie das Pendel einer großen Standuhr. Diesen Impuls hat die Gondel noch aus turbulenteren Luftschichten und kann ihn bei dem geringen Luftwiderstand so hoch oben nur langsam durch Luftreibung abbauen. Wäre die Gondel aber starr mit dem Ballon verbunden, würde der gesamte Ballon mit-pendeln. Der aber hätte durch seine riesige Oberfläche mehr Luftreibung, was das Pendeln schneller abbremsen würde.

Bildausbeute: bei den heutigen Kellerpreisen für HD-Kameras würde ich mehr als eine Kamera einbauen, möglicherweise sogar bis zu 4. Eine 32-Gigabyte-SD-Karte pro Kamera müßte dabei locker ausreichen. Man müßte handelsübliche Kameras so umlöten, daß man das Display abklemmen kann, falls displaylose Sportkameras nicht gut genug sein sollten.

Abwärme: wie schon oben angedeutet, macht mir die stratosphärische Kälte paradoxerweise weniger Sorgen, als eine mögliche Überhitzung durch eine zu sehr übertriebene Wärmedämmung. Man darf nicht vergessen, daß die Sonne in 35 km Höhe ja auch ganz schön knallt. Eben wegen dieser harten UV-Strahlung und schon denkbarer kosmischer Höhenstrahlung würde ich mir auch Sorgen um den optischen Chip der Kamera machen und um die sonstige Elektronik.

Wasserstoff statt Helium: noch etwas leichter, und da 2-atomig, weniger fluid. Diffundiert also nicht so leicht wie Helium. Billiger und könnte zur Not sogar selbst hergestellt werden (Aluminiumschrott und stark verdünnte Natronlauge). Fragt sich nur, ob die Flugaufsicht das erlauben würde, oder auch eine andere Behörde nein sagen würde, wenn es auch nur das Ordnungsamt wäre oder irgendeine Berufsgenossenschaft ...

Mögliche praktische Anwendungen, von der bloßen Faszination abgesehen:

Ganz ähnlich dem bekannten "SETI-Programm" gibt es tatsächlich Stratosphärenballons, die kosmische Staubpartikel einsammeln, um sie auf mögliche Spuren von Leben zu untersuchen: "Cranfield Astrobiological Stratospheric Sampling Experiment (CASS-E)" (gestartet 2010).

Stratosphärenwolken: derart hohe Wolken kommen leider nur in den Polargebieten vor und wären chemisch deshalb hochinteressant, weil sie nämlich nur selten aus Eis bestehen, sondern fast immer aus Kristallen von Hydraten von Schwefelsäure und Salpetersäure. Und wer auf der Welt könnte schon von sich sagen, er hätte aus diesen Wolken Proben entnommen und zur Erde gebracht...?

Stratosphärenwolken:

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Ein paar Worte zu dem deutschen Video noch:
Mir verschlägt es echt die Sprache, wie wunderschön das gemacht ist. Der Haupt-Macher, Tobias Lohf (der in dem grünen Hemd) hat hier ein Kunstwerk hingelegt, als hätte er 30 Jahre Bauchgefühl und Erfahrung in Dramaturgie. Selbst das unschuldig-kindische Herumblödeln und die dramatische und wehmütige Musik passen paradoxerweise fast göttlich zusammen. Und selbst die Musik noch ist selfmade! ("this is an own composition of a friend -> Jan Jendrkowiak <-
"). Wahrscheinlich mit einem sinfonischen Sampleset hergestellt (echte Samples aller sinfonischen Instrumente, Sets von realtiv billig bis unbezahlbar gibt es da).
Alles in allem versiegt mir da feuchten Auges die Sprache, so sehr bewundere ich diese herrlichen jungen Leute und ihren großen Wurf.
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eule




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Verfasst am: 20/8/2011, 00:48  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

hatten die eigentlich nen peilsender oder sowas da an bord? beim eigenbau könnte man da sicher schön improvisieren und nen echt simplen kleinen "sputnikpiepser" oder so da mit einbauen. außer der runden kapsel an der stange wäre womöglich ein durch einen ganz einfachen drucksensor ausgelöst ein ab einer bestimmten höhe entfaltetes rettungsfolienkreuz um die kapsel ne idee zur dämpfung der schaukelei, ein ring aus rettungsfolie, der die eigentliche kapsel vorm sonnenlicht beschirmt könnte ein leichter beitrag zur kamera-gesunderhaltung sein. was die beheizte "frontscheibe" angeht, so sollte eigentlich ein normaler "von innen aufgepinselter" dünner streifen leitsilber rund ums objektiv reichen. davon abgesehen ist son objektiv doch ohnehin eher auf unendlich fest einzustellen, sodaß ein dünner oder sehr dünner streifen vor der linse von der langen brennweite wenig stören sollte. alternativ bliebe eben etwas ITO-glas vor der linse ne idee Very Happy
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Glauben ist exakt solange etwas Gutes, wie es die Angabe einer Wahrscheinlichkeitsabschätzung bezeichnet!

Wahnsinnig mag zutreffen, aber mein wahnsinn hat methode.

Schämen sollten sich die Menschen, die sich gedankenlos der Wunder der Wissenschaft und Technik bedienen und nicht mehr davon geistig erfasst haben als die Kuh von der Botanik der Pflanzen, die sie mit Wohlbehagen frisst. (A. Einstein)
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Hartmut
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Verfasst am: 20/8/2011, 02:21  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

eule hat geschrieben:
hatten die eigentlich nen peilsender oder sowas da an bord? beim eigenbau könnte man da sicher schön improvisieren und nen echt simplen kleinen "sputnikpiepser" oder so da mit einbauen.

Die hatten einen GPS-Tracker eingebaut. Das ist de facto ein Handy mit SIM-Karte, das aber nicht zum Telefonieren gedacht ist. Sondern es enthält ein GPS-Modul und ist eine Erfindung aus der Sicherheitsbranche, um gestohlene Autos (in Polen Very Happy) wiederzufinden. Manchmal auch ganze Bagger und Kräne, die nächtens auf Tiefladern von Baustellen verschwinden. Dazu wird dieses "Handy" einfach angerufen und aufgelegt. Dieses schickt dann eine SMS mit seinen GPS-Positionsdaten and die anrufende Handynummer zurück.
Was für mögliche Alternativen (oder Zusätze) in klassischen Funktechnologien es gibt und welche Frequenzen dafür frei sind, weiß ich nicht.

eule hat geschrieben:
außer der runden kapsel an der stange wäre womöglich ein durch einen ganz einfachen drucksensor ausgelöst ein ab einer bestimmten höhe entfaltetes rettungsfolienkreuz um die kapsel ne idee zur dämpfung der schaukelei

Nein. Weil es auch da oben nicht ganz windstill sein muß. Dein "Segel" könnte dann also wiederum neue Schaukelei verursachen, anstatt alte zu dämpfen. Um die Dämpfung durch den Ballon noch zu verbessern, gäbe es eine Möglichkeit, die man aber wohl unterlassen würde, weil man dazu ein zusätzliches Gewicht installieren müßte. Denn: der Ballon selbst wiegt fast nichts, ein nennenswertes Gewicht haben nur die Gondel und die Stange. Da das ganze Gebilde nun ein physikalisches Pendel ist, liegt der Scheitelpunkt des Pendels, also seine gedachte Achse ungefähr in der Mitte des Ballons. Das heißt, der Ballon rotiert nur leicht hin und her um seine eigene Achse. Installiert man knapp unterhalb des Ballons an der Stange ein zusätzliches Gewicht, erzeugt man einen neuen Schwerpunkt/ Achspunkt des Pendels. Dadurch pendelt der Ballon nun ebenfalls, während er vorher lediglich rotierte. Wenn der Ballon pendelt, muß er mehr Luft verdrängen und kommt dadurch sehr schnell zum Stillstand. Dagegen ist der Reibungseffekt der Ballonoberfläche an der Luft nur gering, wenn er lediglich hin und her rotiert. Man macht also aus dem einschenkligen Pendel ein zweischenkliges mit einem gemeinsamen Schwerpunkt unterhalb des Ballons. Überhaupt wäre es eine interessante physikalische Herausforderung, ein schwebendes System so zu optimieren, daß es nach jedem Störimpuls immer wieder schnell zur Ruhe kommt.

Die "Rettungsfolie" oder auch nur Alufolie ist natürlich eine gute Idee zur Reflexion der UV- und auch Wärmestrahlung der Sonne. Wäre die Ballonoberfläche übrigens schwarz, würde er höher steigen, weil das Helium dann durch die Sonne zusätzlich aufgeheizt wird. Abhängig von der Berstfestigkeit könnte man mit einem schwanzen Ballon also noch höher kommen. Was für einen dramatischen Einfluß diese Bestrahlung haben kann, zeigte sich bei Joe Kittinger: als sich unter ihm die Wolkendecke zuzog (ein Gewitter entstand), sank dadurch der Ballon und drohte, in das Gewitter abzusinken. Nämlich deshalb, weil die Wolken die Albedo (Wärmerückstrahlung der Erde) abschirmten, wodurch das Helium im Ballon abkühlte und kontrahierte. Vorraussetzungen für Höhenrekorde wären also: ein schwarzer Ballon, und wolkenloser Himmel während der ganzen Aktion.
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j.wolke



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Verfasst am: 20/8/2011, 10:26  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Krass. Wirklich Krass. Mit so einfachen Mitteln so schöne Bilder zu bekommen. Ich musste auch zweimal hinschauen und mich fragen:"Das ist jetzt kein Witz?"
Hat irgendjemand vom Forum den Gedanken, das mal nachzumachen?

@Hartmut: Schön, dass du auch mal wieder aktiv bist.
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MfG
j.wolke

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Timo



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Verfasst am: 20/8/2011, 10:58  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Ich hätte genau die Kamera die Hier verwendet wird, die Gopro HD zuhause, und bin grad wirklich davon angetan das nachzumachen! Nur frag ich mich grad was hier an Genehmigungen an einen zukommt und an welches Amt ich mich hier überhaupt wenden muss... Zusätzlich hätte ich noch 2 kleine billigere HD Camcorder zuhause die ich mit einbauen würde eventuell eine nach unten gerichtete und eine in die Gegenrichtung der Gopro. Das tolle an der Gopro HD ist auch, das man Fotointervalle einstellen kann, sie praktisch alle 1-60 Sekunden ein Foto schießt, mit wesentlich besserer Qualität als das Video hat. Vllt wäre das auch eine alternative, und die restlichem Cams einfach filmen lässt. Was kostet so ein GPS-tracker? Irgend jemand eine günstige Bezugsquelle? Das wäre das einzige zusammen mit der Genehmigung was ich hierfürh noch bräuchte...

Timo
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Zitat:
Über die Geschichte mit dem Stehen rede ich nicht mit Leuten, die noch nicht mal HAARE haben, wo bei mir ein MONUMENT steht !
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specagent




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Verfasst am: 20/8/2011, 11:26  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Hmm, was mir bezüglich der Optimierung noch einfällt: Man könnte ein Zweiballonsystem benutzen. Ein Ballon ist relativ stark mit Helium gefüllt und zerplatzt schon bald, der andere enthält nur wenig Helium und entfaltet seine Wirkung noch weiter oben. Oder man baut in den Ballon eine Art Ventil ein, das dann ab einem bestimmten Druckunterschied immer wieder Helium ablässt.
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Timo



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Verfasst am: 20/8/2011, 11:32  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Naja man muss halt auch schon das er irgendwann wieder runterkommt, sonst hatte die ganze Aktion nicht allzuviel Sinn Razz. Außerdem sollte man eventuell ein Kärtchen dranhängen mit seiner Adresse falls das GPS Modul kaputt geht, obwohl ich nicht glaube das jemand 4 gefundene Digitalkameras wiederbringt... Eventuell finden sich hier ja noch ein paar begeisterte Leute und man startet sozusagen ein Gruppenprojekt.


Timo
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Verfasst am: 20/8/2011, 11:41  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

Also wenn sich genügend Leute finden wäre ich sofort dabei !
das wäre doch ne tolle sache wenn das klappen würde.
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Schwefelsulfid



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Verfasst am: 20/8/2011, 12:34  Titel:   Antworten mit ZitatNach untenNach oben

@ Timo: Also ich wohn auch in Bayern und würd gern bei diesem Projekt mitmachen!!

Was ich mich gerade frage, ist zu welcher Jahreszeit so ein Ballon am besten steigen gelassen wird, oder ob das schon nach wenigen Kilometern Steighöhe keine Rolle mehr spielt.
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