E1.5 Ham in Space: SAREX, MAREX, ARISS
Kapitel E1 – Erste Schritte
Niveau: Einstieg (K1)
Zeitbedarf: ca. 15 Minuten.
Einstiegsfrage. Eine Schulklasse spricht per Funk mit Astronauten auf der ISS. Was braucht es dafür ausser einem Funkgerät?
Vor allem braucht es Organisation, Bewilligungen, Unterrichtsvorbereitung und ein gutes Zeitfenster. Ein ARISS-Schulkontakt dauert meist nur rund zehn Minuten, weil die ISS nur kurz über dem Horizont steht. Die Schule muss deshalb ein pädagogisches Konzept einreichen, Fragen mit den Schülerinnen und Schülern vorbereiten und akzeptieren, dass sich Termine wegen Bahngeometrie oder Crew-Planung kurzfristig verschieben können.
Dazu kommt die Technik rund um den Funk: Bei einem Direktkontakt braucht es eine Amateurfunk-Bodenstation an der Schule, also Antennen, Nachführung, Betriebspersonal und einen lizenzierten Funkamateur. Wenn das am Schulstandort nicht praktikabel ist, nutzt ARISS oft eine Telebridge: Dann funkt eine entfernte Bodenstation mit der ISS, und die Schule wird per Telefon- oder Online-Verbindung zugeschaltet.
Auch der Anlass selbst muss vorbereitet werden: ARISS verlangt je nach Kontaktform unter anderem Einverständniserklärungen, eine belastbare Audio-Infrastruktur, Dokumentation des Events sowie Rückmeldungen und Berichte nach dem Kontakt. Kurz: Ein Funkgerät allein reicht nicht; es braucht ein kleines Projektteam
Ham in Space
Amateurfunk flog zuerst als Experiment auf bemannten Missionen mit und wurde später zu einem festen Bildungs- und Kommunikationsprogramm. Der Weg führt vom Shuttle Amateur Radio Experiment (SAREX) über Funkbetrieb auf der russischen Raumstation Mir bis zu ARISS auf der Internationalen Raumstation ISS. Seit Ende 2000 läuft Amateurfunk auf der ISS kontinuierlich; laut NASA wurden dabei über 100 Crewmitglieder mit mehr als einer Million Schülerinnen und Schülern in 63 Ländern verbunden
SAREX: Amateurfunk auf dem Space Shuttle
SAREX war der Vorläufer von ARISS. Der Ursprung liegt bei STS-9 im November 1983, als Astronaut Owen Garriott, W5LFL, ein Handfunkgerät an Bord von Columbia mitnahm. Daraus entwickelte sich ein reguläres Shuttle-Programm, bei dem Astronauten per Sprache, Packet Radio und teils auch Bildübertragung mit Funkamateuren und Schulklassen auf der Erde sprachen.
Mir: Amateurfunk auf einer Langzeit-Raumstation
Auch auf der Raumstation Mir wurde Amateurfunk für Bildung und Funkbetrieb genutzt. Belegt ist unter anderem ein geplanter Schulkontakt von 1997, bei dem unlizenzierte Schülerinnen und Schüler mit Kosmonauten auf Mir sprechen konnten. Damit wurde sichtbar, dass Amateurfunk im All nicht nur ein Hobby ist, sondern auch ein pädagogisches Werkzeug.
ARISS: Amateurfunk auf der ISS
ARISS steht für Amateur Radio on the International Space Station. Das Programm ist eine internationale Zusammenarbeit von Amateurfunkorganisationen und Raumfahrtagenturen. Es dient nicht nur dazu, Schulklassen mit Astronautinnen und Astronauten zu verbinden, sondern auch zur Technikbildung, zu Funkexperimenten und als zusätzliche Kommunikationsmöglichkeit für die Besatzung.
Wichtig ist die Präzisierung: ARISS ist nicht einfach AMSAT unter anderem Namen. Vielmehr ist ARISS ein eigenes internationales Programm; AMSAT-Organisationen gehören in mehreren Ländern zu den tragenden Partnern. In den USA beschreiben ARRL und AMSAT ARISS gemeinsam mit NASA als kooperatives Projekt
Wie ein Schulkontakt konkret zustande kommt
Ein ARISS-Kontakt beginnt lange vor dem eigentlichen Funktermin. Schulen oder Jugendorganisationen bewerben sich mit einem Unterrichts- und Outreach-Konzept. Gewünscht sind Themen wie Raumfahrt, Funktechnik, Orbitalmechanik oder Naturwissenschaften. Erst danach folgt die eigentliche Terminplanung mit Blick auf ISS-Bahn, Crew-Verfügbarkeit und technische Machbarkeit.
Für die Durchführung gibt es drei typische Varianten: Direktkontakt mit eigener Schulstation, Telebridge über eine entfernte ARISS-Bodenstation oder virtuelle Telebridge für verteilte Gruppen. Pädagogisch bleibt das Ziel gleich: Die Schülerinnen und Schüler sollen nicht bloss zuhören, sondern eigene Fragen formulieren und den Anlass als Teil eines Lernprojekts erleben.
Finanzierung und Trägerschaft
ARISS wird weitgehend von Freiwilligen getragen und durch Spenden, Partnerorganisationen und Sachleistungen unterstützt. ARISS-USA tritt als gemeinnützige Organisation auf; zugleich verweist ARISS auf umfangreiche In-kind-Unterstützung durch Teammitglieder und Partner. Das erklärt, warum hinter einem scheinbar einfachen Zehn-Minuten-Funkkontakt sehr viel unbezahlte Facharbeit steckt.
Ein typisches Beispiel ist der Schulkontakt. Eine Schulklasse stellt per Amateurfunk Fragen an Astronauten auf der ISS. Damit das klappt, stimmen Schule, ARISS und Raumfahrtbehörde die Termine ab.
Space Science: Funkamateure und Raumsonden
ISEE-3 Reboot Project. ISEE-3 ist eine NASA-Raumsonde von 1978, die lange niemand mehr nutzte. 2014 nahm eine Gruppe von Freiwilligen («Citizen Scientists») mit Zustimmung der NASA Kontakt auf. Der erste Zweiweg-Kontakt gelang am 29. Mai 2014 über das Radioteleskop Arecibo. Funkamateure, unter anderem aus England und Deutschland, unterstützten das Vorhaben.
Juno Earth Flyby. Am 9. Oktober 2013 flog die NASA-Raumsonde Juno an der Erde vorbei. Sie holte dabei Schwung für die Reise zum Jupiter. Funkamateure auf der ganzen Welt sendeten im 28-MHz-Band einen Morse-Gruss: «HI». Der Gruss wurde 16-mal gesendet, alle zehn Minuten ab 18:00 UTC. Ein Wellen-Messgerät von Juno hat die Signale aufgezeichnet.
Beide Beispiele zeigen, dass Funkwissen nicht nur ein Türöffner für ein Gespräch mit Astronauten ist, sondern kann auch in echten Raumfahrtprojekten nützlich werden — in Bildung, Bürgerwissenschaft und Technikentwicklung
Simulator. Die ISS fliegt auf einer niedrigen Bahn (LEO). Wie eine solche Bahn aussieht, siehst du im Simulator mit der Voreinstellung LEO.
Du kannst Perigäum und Apogäum auf 400km setzen. Die INklination auf 51,6 Grad. Dies entspricht realistischen Bahndaten der ISS.
Simulator wird geladen …
1 · Orbit wählen
Kepler-Bahn mit J2-Störung; kein Luftwiderstand, keine Mond-/Sonnenstörung. Start: 1 min vor dem ersten AOS.
2 · Position Bodenstation
Blaue Fläche = Footprint (Sichtbarkeit ab Min. Elevation). Bahn: grün = Satellit sichtbar, grau = nicht sichtbar. Bei Pause springt jeder Pfeil-Klick um den Zeitraffer-Wert in Sekunden. Dreieck = Bodenstation. Hintergrund: vereinfachte, selbst erstellte Weltkarte (monochrom).
Überflugsdaten (aktueller Zeitpunkt)
Elevationsverlauf der nächsten 24 h
Grau hinterlegt: Satellit unter dem Mindest-Elevationswinkel (nicht sichtbar). Lehr-/Näherungsmodell.
Merksatz:
ARISS bringt Amateurfunk auf die ISS und ist eine eigene Organisation, die mit AMSAT zusammenarbeitet. Funkamateure beteiligen sich auch an Raumfahrt-Experimenten, etwa beim ISEE-3 Reboot Project und beim Juno-Vorbeiflug.