Hardware

Das Kontrollrack beinhaltet drei Rechnersysteme, eine Notstromversorgung und die Bildschirme. Auf hochauflösenden Monitoren werden die Bilddaten während der Experimente mit Bildraten von bis zu 150 Bildern pro Sekunde und Kamera dargestellt. Eine Falschfarbendarstellung ermöglicht eine Visualisierung auch kleinster Bilddetails. Die Daten, rund 30 MB pro Sekunde, werden auf leistungsfähigen Festplatten gespeichert.

Software

Die Software ermöglicht, im Vorfeld des Fluges spezielle Parametersets anzulegen, die die Einstellungen der Kameraparameter wie Belichtungszeit, Verstärkungsfaktor, Aufnahmemodus, Trigger oder Bildgröße und Bildrate zusammenfassen. Diese können dann im Flug entsprechend dem Experiment ausgewählt werden. Der Experimentator hat zusätzlich die Möglichkeit, einzelne Parameter den aktuellen Anforderungen während der Parabel anzupassen.

DigiTempus - Parabelflugexperimente mit digitaler Bildtechnik

Materialwissenschaftliche Grundlagenforschung wird nicht nur auf der Erde sondern auch unter Bedingungen der Schwerelosigkeit betrieben. Experimente können auf Forschungssatelliten, der Internationalen Raumstation, aber auch in so genannten Parabelflügen stattfinden. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) bietet für wissenschaftliche Einrichtungen die Möglichkeit, diese an Bord eines Airbus A300 Zero-G durchzuführen. Das als Labor ausgestattete Flugzeug fliegt mehrfach den Weg einer Wurfparabel. Dabei befindet es sich für jeweils ca. 20 Sekunden im freien Fall, so dass fast keine Erdanziehungskräfte auf die Experimente wirken.

Zur Erforschung von Eigenschaften neuer Materialien wurde die Experimentanlage TEMPUS zum Aufschmelzen von Metallproben entwickelt. Elektrisch leitende Materialproben werden durch starke Magnetfelder, ähnlich einem Induktionskochfeld, zum Schmelzen gebracht und gleichzeitig durch magnetische Stützfelder frei schwebend positioniert. So hat die flüssige Metallprobe keinen Kontakt zum Behälter. Die Schwingungen der flüssigen Metallprobe und das Aufschmelz- und Abkühlverhalten lassen Rückschlüsse auf die Materialeigenschaften zu.

Aufgabe

Die Aufgabe bestand in der Erstellung einer Aufzeichnungs- und Auswertesoftware zur Beobachtung der flüssigen Proben im Experimentverlauf vom Aufschmelzen bis zum Abkühlen. Die Proben werden während des Schmelzprozesses von zwei hochauflösenden lichtempfindlichen Videokameras beobachtet. Zusätzlich werden Experimentdaten wie Temperatur und Heizleistung aufgezeichnet. Die Kamerabilder werden für die Experimentdurchführung angezeigt und zur späteren Auswertung aufgezeichnet. Die Experimente erfordern einen schnellen Eingriff in die Belichtungsparameter, da der eigentliche Schmelzvorgang nur wenige Sekunden dauert.