16.03.2017
Autor/in: Karla Götz
Mitteilung Nr.: 201709

Informatikerin lässt Ballon in die Stratosphäre steigen

Der mit Helium gefüllte Ballon kurz nach dem Start

Das Team Bremen (von links) Christian Pfaab, Helia Sharif und Borja Martinez Calvo.

Das Versuchsobjekt in 22 Kilometern Höhe

Wenn Helia Sharif von den 32.000 Fotos erzählt, die sie im Kasten hat, beginnen ihre Augen vor Begeisterung zu strahlen. Die Doktorandin aus dem Fachbereich Mathematik/Informatik hat gemeinsam Freunden und Unterstützern von der Universität Stuttgart und der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR) auf dem Rotenberg bei Stuttgart einen Ballon gestartet.

Dieser hatte eine Ausdehnung von zwei Metern und war mit 20 Litern Helium gefüllt. Als Nutzlast trug er unter anderem eine Kamera, mit der Wärmebildaufnahmen und normale Fotos geschossen werden konnten. 22 Kilometer Höhe hat der Ballon erreicht und atemberaubende Aufnahmen vom Rand der Stratosphäre mitgebracht. Zum Vergleich: Ein Verkehrsflugzeig fliegt in fünf bis zehn Kilometern Höhe, ein normaler Heißluftballon in 1500 Metern. Helia Sharif ist also mit diesem Experiment sehr viel höher gekommen.

Ziel: Schlaue Satelliten

Wenn eine Doktorandin einen Ballon steigen lässt, dann steckt ein wissenschaftliches Interesse dahinter. Wie kann ich einen Satelliten schlau machen? ist ihre Forschungsfrage. Unter Verwendung einer Onboard-Kamera soll er eigene Entscheidungen treffen. „Mein Forschungsschwerpunkt ist das Trainieren dieser Entscheidungen“, sagt die Informatikerin. Es ginge im Weltraum darum, dass ein Satellit entgegenkommende Objekte in seinem Orbit rechtzeitig erkennt und ihnen ausweichen kann, so dass es nicht zum Crash kommt. Man müsse sich vorstellen, dass eine ganze Menge „Space Debris“, so genannter Weltraummüll, im All kreise, sagt Helia Sharif. Sie sucht nach Algorithmen, um die Erkennungstechnik zu verbessern. Die Ausstattung steht unter einem festen Gewichtslimit, und auch die verfügbare Rechenleistung kann nicht grenzenlos erweitert werden.

Space Community versammelt

Helia Sharif ist aus dem kanadischen Vancouver an die Universität Bremen gekommen, um hier zu promovieren. Sie hat Systems Engineering in Vancouver und Space Robotics in Ottawa studiert. Außerdem hat sie an einem Space Studies Programm in Graz, Österreich, teilgenommen. Ihre Master-Thesis-Forschung konzentrierte sich auf die Schulung von Kapvik, dem Mikro-Rover der kanadischen Weltraumbehörde Canadian Space Agency (CSA). Jetzt forscht sie in der Arbeitsgruppe von Professor Matthew Hölzel, „Parallel Computing for Embedded Sensor Systems“. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist auf dem Campus der Universität Bremen Partner der Kooperativen Nachwuchsgruppe. „Es ist eine Stärke der Universität, dass hier die ganze Space Community auf engem Raum versammelt ist“, sagt die 31-Jährige.

Nach einer Stunde geplatzt

Bislang hat sie ihre Tests mit Drohnen oder Quadrocoptern simuliert. „Das ist aber kein Vergleich zu meinem Ballonexperiment.“ Eine Stunde habe der Ballon durchgehalten, dann sei er aufgrund des Drucks geplatzt. „Er ist 144 Kilometer entfernt gelandet, es war eine wilde Jagd mit dem Auto, ihm zu folgen“, sagt Helia Sharif. Nun muss sie jede Menge Daten auswerten, die in ihre Arbeit einfließen werden. „Wie schön der Himmel ist, so wunderbar blau“, sagt die junge Frau, wenn sie ihre Fotos betrachtet.