joi, 18 iunie 2020

Lansare si recuperare balon YO3ICT – 14 iunie 2020

Data zborului: 14 iunie 2020
Durata zborului: 3 h si 54 min
Altitudine maxima: 35009 m
Greutate payload: 164 g
Viteza ascensionala: 3.5 m/s
Indicativ: YO3ICT-PITS
Telemetrie: LoRa, RTTY, 437.600 MHz

Balonul de inalta altitudine (High Altitude Balloon - HAB) este cea mai accesibila metoda de a trimite un obiect la limita dintre atmosfera si spatiu, unde temperatura scade pana la -60 °C, aerul are doar 1% din densitatea de la sol si unde se poate observa curbura Pamantului. Aceste zboruri pot avea mai multe obiective, de exemplu fotografia, diverse masurari ale mediului in scopuri stiintifice, sau chiar scopuri publicitare.

Pe data de 14 iunie, am avut ocazia de a participa pentru prima data alaturi de Eduard YO3ICT si sotia lui, Laura la o noua lansare a unui balon stratosferic. Scopul a fost de a obtine fotografii de la o altitudine de 35000m si de a testa un nou design al trackerului PITS (Pi In The Sky).

Dupa cum ne sugereaza numele, trackerul are la baza un computer single-board Raspberry Pi Zero. Pe acesta se conecteaza o a doua placa de dimensiuni similare, pe care este instalat receiverul GPS, transceiverul LoRa, senzorii de temperatura, un buzzer si cateva butoane de comanda. Optional se poate conecta o camera video sau un sistem de decuplare.



Receptia poate fi facuta cu asa numitul „LoRa Gateway”, de data aceasta fiind suficiente doar un Raspberry Pi si un modul LoRa. Atat procesul de instalare, cat si modul de configurare sunt descrise pe site-ul lui Dave Akerman. Gateway-urile pot fi instalate atat in locatii fixe, cat si in masinile de urmarire. Conexiunea la internet este necesara pentru a putea urca datele de telemetrie pe trackere online, de exemplu tracker.habhub.org.

Din nefericire semnalul LoRa nu poate fi demodulat cu ajutorul unui SDR, deoarece este un standard de transmisie proprietar.





Balonul a transmis atat telemetrie, cat si fotografii SSDV la viteza de 1400 bps, utilizand standardul LoRa cu o largime de banda de 20.8 KHz si spreading factor 6. Modulul LoRa a fost configurat in frecventa de 437.600 MHz, cu o putere de numai 50 mW.

Pentru a obtine o caracteristica de radiatie omnidirectionala fara nul pe verticala nacelei, am utilizat o antena dublu dipol cu polarizare orizontala, realizata de Eduard.

Nacela a fost prevazuta cu un sistem de decuplare cu servomotor. Acesta actioneaza decuplarea nacelei de balon in anumite conditii, cum ar fi atingerea altitudinii dorite sau parasirea unei zone geografice prestabilite, deasemenea avand scopul de a facilita recuperarea.

Balonul a fost lansat in dimineata zilei de 14 iunie la ora 10:10 de la marginea localitatii Mizil.

Pentru o greutate a payload-ului de 164g, volumul gazului a fost calculat astfel incat balonul sa aiba o viteza de urcare de 3.5 m/s.

Avand o oportunitate extraordinara, cu vant de la est la vest, zborul s-a derulat fara probleme pana la 14000m altitudine, de unde a incetat sa mai transmita imagini din cauza unui contact electric care nu a rezistat la variatile de temperatura. Balonul a continuat sa urce, iar nacela a fost decuplata automat la 35000m altitudine. In primele momente de coborare nacela a atins 168 m/s, pierzand 10000 m altitudine in aproximativ 2 minute.












Pe tot parcursul zborului, balonul a putut fi urmarit online pe tracker.habhub.org, multumita unui numar redus de gateway-uri active (YO3FWL, YO3ICT, YO3IHG, YO5VAE, YO6OSC, YO9FFX). Fotografiile transmise s-au putut vedea in timp real accesand ssdv.habhub.org.



Dupa ce coboara sub 500m altitudine, trackerul incepe sa transmita pozitia si in RTTY, pentru a face recuperarea mai usoara. Datorita largimii de banda mai inguste fata de LoRa, semnalul RTTY poate fi demodulat cu un SNR mult mai mic, atunci cand nacela ajunge la sol. In acest fel cresc sansele de gasire a nacelei.




Nacela a fost recuperata cu succes cateva ore mai tarziu dintr-o padure destul de deasa din apropierea localitatii Mija, judetul Dambovita. La cautare ne-a insotit Sorin YO9FFX.








Imagini din nacela
















Datorita costurilor relativ reduse, lansarea baloanelor de mare altitudine a devenit un hobby foarte popular in ultima perioada, hobby numit adesea si "programul spatial al saracului". Cea mai cunoscuta organizatie din acest domeniu este UKHAS.

Mai multe informatii pot fi gasite in linkurile de mai jos.
UK High Altitude Society
Dave Akerman
Pi In The Sky
Predictie zbor


Foto de YO3ICT si YO3IHG