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Astronomie - ALMA von Hexacopter aus gefilmt

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Hexacopter nimmt das erste ferngesteuerte Videomaterial von ALMA aus der Luft auf

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Diese fremdartig wirkende Vorrichtung ist ein Hexacopter, der mit einer Kamera ausgerüstet ist, die für funkgesteuerte Luft-Kinematografie und Fotografie verwendet werden kann. Im Hintergrund breitet sich das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) über das Chajnantor-Plateau in Chile aus, kurz bevor es von oben fotografiert wurde.

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Hoch auf dem Chajnantor-Plateau in den chilenischen Anden bilden derzeit 58 Antennen, deren Anzahl demnächst auf 66 anwachsen wird, das aktuell größte astronomische Projekt: das Atacama Large Millimetre/submillimetre array (ALMA). Das wahre Ausmaß des Antennenfeldes, wie es dieses fantastische Videomaterial bereits erkennen lässt, konnte nunmehr als HD-Video aufgezeichnet werden.

Im Juli diesen Jahres wurden Luftbilder von ALMA mithilfe eines Hexacopters aufgenommen, die hochinteressante Ergebnisse lieferten. Das gleiche Gefährt, das für die Luftfotografie so konstruiert war, dass des den harschen Bedingungen in solch hohen Regionen standhalten kann, wurde nun mit einer HD-Kamera, einem Videostabilisator, GPS, einem Fahrgestell und einem Signaltransmitter ausgestattet.

Das Fluggefährt mit seinen sechs Rotorsätzen und allen Bauteilen wiegt ingesamt 2,3 Kilogramm. Was nicht nach sehr viel klingt, ist in einer Höhe von 5000 Metern über dem Meeresspiegel problematisch. Dort ist die Luft derart dünn, dass ein Objekt mit einem solchen Gewicht nicht die Höhe gewinnen kann, die es eigentlich bräuchte. Hinzu kommt der Wind, der den Hexacopter auf Geschwindigkeiten von bis zu 35 km/h beschleunigt. Kurz gesagt, ein Video – erst recht in einer solchen Qualität – ist ohne Zweifel eine große Leistung.

Der Erfolg dieses Unterfangens war von einigen innovativen Lösungen und etwas Glück abhängig. Um das Höhenproblem zu überwinden, reiste das Team sehr früh am Morgen zur ALMA-Anlage, so dass die Luft noch kälter und somit dichter war. Das Glück sorgte für einen ungewöhnlich windstillen Morgen und die Bilder konnten aufgenommen werden, bevor erneut Wind aufkam.

Fotograf Ariel Marinkovic von X-Cam, der die Ausrüstung gesteuert hat, beschreibt den Moment der ersten ALMA-Aufnahmen: „Wir waren so beeindruckt von dem unglaublichen Anblick des Chajnantor-Plateaus, das auf dem Monitor zu sehen war: Die Antennen sahen wie kleine, funkelnde Körnchen zwischen Schneeflecken aus, während ihre langsamen Drehungen wie eine Choreographie aussah, die ihren Pendants im Himmel in nichts nachstand.

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Auf diesen spektakulären neuen Bildern ist die volle Größe des Antennenfelds des ALMA-Observatoriums zu erkennen, das zur Zeit auf dem Chajnantor-Plateau im Norden Chiles von Schnee umgeben ist. Die Bilder wurden vor Kurzem von einer Kamera aufgenommen, die an einem Hexacopter befestigt war.

Der Flug, der als Guiness-Weltrekord für Multirotor-Luftfahrzeuge in großen Flughöhen angemeldet wurde, konnte dank der ferngesteuerten leichtgewichtigen Kohlefaser-Plattform verwirklicht werden. Der Hexakopter mit seinen sechs Rotorensätzen besitzt außerdem eigenständige Funktionen, die die Navigation unterstützen und dem Luftfahrzeug auch für den Fall des Signalverlusts erlauben, zum Startpunkt zurückzukehren.

Bevor wir bei der ALMA-Anlage ankamen, gab es keinen Höhenflug-Rekord für ein solches Gefährt. Der niedrige Athmosphärendruck führt dazu, dass der Auftrieb der Propeller deutlich reduziert wird“, erklärt Fotograf Ariel Marinkovic, der die Fotosession geleitet hat.

Die einzige Lösung bestand darin, das Gewicht des Hexakopters so weit wie möglich zu verringern. Hierfür wurden sowohl der Rahmen und das Fahrwerk entfernt und durch eine leichtere Anordnung ersetzt als auch eine sehr kleine Kamera von nur 200 Gramm ausgewählt, was zu einer Verringerung des Gesamtgewichtes um 1,2 Kilogramm führte.

Es gab jedoch noch eine weitere Herausforderung: Die eisigen Temperaturen (um die -3°C auf der Höhe von 5000 Metern über dem Meeresspiegel, bei der die ALMA-Antennen angesiedelt sind) können dazu führen, dass der Hexakopter bis zu 70% seiner Leistungskapazität verliert. Um dies zu verhindern, wurden die Batterien in einer Hülle aus einem Thermomaterial und Aluminium installiert.

Es war ein wahres Glücksspiel: Der Hexakopter war dafür ausgelegt etwa 4500 Meter tiefer zu fliegen als es die Höhenlage des ALMA-Observatoriums erfordert. Berechnungen haben nahegelegt, dass es nicht möglich sein könnte abzuheben“, erinnert sich Marinkovic. Nichtsdestotrotz war er der Ansicht, dass es einen Versuch wert sei: „In vorangegangenen Reisen auf 4200 Metern über dem Meeresspiegel sah ich Möwen und dachte, dass ein Vogel nicht an einem Ort fliegen würde, wo er 90% seiner Energie nur dazu verwenden muss, seine nächste Mahlzeit zu finden.“

Diese Schlussfolgerung stellte sich als richtig heraus, so dass die ersten Luftbilder von ALMA seit der offiziellen Eröffnung im März 2013 erfolgreich aufgenommen werden konnten.

Dieses Ereignis erinnerte an den Ursprung des Namens Chajnantor, der für die Atacemeño, die Ureinwohner der Region, „Platz des Aufbruchs“ bedeutet.

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Dieses Bild von ALMA zeigt einen kleinen ferngesteuerten Hexakopter mit einer Kamera, die nur 200 Gramm wiegt, kurz vor dem Start. Das Gefährt wurde verwendet um erste Luftbilder seit der Eröffnung im März 2013 aufzunehmen. Diese Flüge können einen neuen Höhenrekord für diesen Helikoptertyp darstellen, die für Flüge wesentlich näher am Meeresspiegel ausgelegt sind.

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Dieses spektakuläre Bild von ALMA wurde von einem kleinen ferngesteuerten Hexakopter mit einer Kamera von nur 200 Gramm aufgenommen. Es ist eines der ersten Luftbilder, die seit der Einweihung im März 2013 entstanden sind. Diese Flüge können einen neuen Höhenrekord für diesen Helikoptertyp darstellen, die für Flüge wesentlich näher am Meeresspiegel ausgelegt sind.

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Dieses Bild von ALMA zeigt einen kleinen ferngesteuerten Hexakopter, der eine Kamera von nur 200 Gramm verwendet, beim Abheben für die Aufnahmen. Das Gefährt wurde verwendet um die ersten Luftbilder seit der Eröffnung im März 2013 aufzunehmen. Diese Flüge können einen neuen Höhenrekord für diesen Helikoptertyp darstellen, die für Flüge wesentlich näher am Meeresspiegel ausgelegt sind.

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Frams: HEXACOPTER-Video

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Quelle: ESO

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