Lanzamiento del globo experimental (segunda parte, éxitos y fracasos)

Finalmente el día 2 de Noviembre a las 11h30 pudimos efectuar el lanzamiento de nuestro globo, el día se presento bastante limpio de nubes y con algo de viento desde el sur. El horario y día de la semana (sábado) fue elegido siguiendo las recomendaciones de gente del ANAC ya que ese día hay menor cantidad de vuelos,  además para estar bien seguros de no interferir con el tráfico aéreo se usó una página en internet que muestra todas las aeronaves en vuelo http://es.flightaware.com/live/airport/SAEZ

vueloslinea

La carga total del globo se redujo al máximo, usando un único celular para filmar y como gps, en principio pensamos usar dos, pero luego de verificar que la batería soportaba una hora y media de filmación y el GPS funcionando durante varias horas más, optamos por solo un teléfono móvil, un Nokia 500 donado por la Cooperativa Eléctrica de Villa Huidobro, estos celulares tienen sistema operativo Symbian y la aplicación elegida para el seguimiento fue Phonelocator, esta aplicación envía con la frecuencia a la que se le programe desde el celu, coordenadas a un servidor y desde cualquier PC puede verse la posición del mismo. (Hay que suscribirse y es gratis)

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Aspecto de la pantalla que muestra el servidor de Phonelocator, editada para marcar el lugar de lanzamiento y lugar de recuperación.

La aplicación también permite que en el caso que alguien con malas intenciones de devolver encontrara el celular y le cambiara el chip, el celular envía un sms a otro móvil que se establece desde el servidor, informando el nuevo número telefónico que tiene el equipo. También tiene una función (que no logramos hacer funcionar), por la que enviando un sms al celu desde otro móvil con la palabra “update” este devolvería un sms con las coordenadas, será motivo de investigar un poco más.

Se agregó un experimento biológico, en unos frascos plásticos se enviaron cucarachas y arañas, este experimento lamentablemente no lo pudimos evaluar por lo que comentaré mas adelante.

Inmediatamente debajo el globo va un paracaídas gentileza de AMSAT Argentina, que es de la misma marca de la sonda meteorológica Vaisala, obviamente mis chicos lo decoraron para agradecer a los comercios e instituciones que colaboraron con nosotros.

paracaidas

El paracaídas decorado

La “cabina” donde iba alojado el celular y los frascos con los insectos es de telgopor forrado con un un aislante térmico para techos que trae un aluminio reflectante en una de sus caras.

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Aspecto de la cabina, el agujero cuadrado coincide con la lente de la cámara del teléfono

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Por si no funcionaban los GPS, la nota que llevaba pegada.

Por último la sonda Vaisala que ya describí en otra entrada.

Galería de imágenes del lanzamiento gentileza de Silvia Suarez, una docente compañera

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Sala de telemetría

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Inflando el globo con helio

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Para un docente vivir el entusiasmo de los chicos es impagable

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Quinto “A” 2013  IPEMyA  188 Dr Antonio Perez

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Equipo en pleno

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Y sube!!!

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Adrenalina al máximo!

Video del lanzamiento gentileza de Sur TV cable Villa Huidobro

Fotos recuperadas del video que filmó el teléfono

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Los fracasos y los éxitos

Haciendo un balance y una reseña de los resultados, lamentablemente el globo no alcanzó la estratósfera, mas o menos a los 7000 metros aparentemente se fisuró  y comenzó a perder helio por lo que comenzó a descender, esto aparentemente se produjo por una prueba que hicimos tres días antes del lanzamiento, para verificar que el globo no estuviera pinchado lo inflamos con aire de un compresor y lo dejamos inflado hasta el día del lanzamiento, en efecto el globo no perdía pero la contextura del látex cambió, igual que un globo de cumpleaños, una vez que se infla y luego se desinfla ya no es el mismo, eso pasó con nuestro globo que quedó debilitado y al parecer con el aumento de tamaño por la baja de presión terminó rompiéndose. Si bien no se llegó a la estratósfera varias cosas salieron bien, el lanzamiento fue todo un éxito y el entusiasmo de los chicos y el público no se vio defraudado, la filmación del globo salió bien pensamos que sería conveniente agregar un filtro solar porque se ve un poco saturada de blancos, pero filmó el tiempo programado, también pudimos hacer el seguimiento con ambos GPS, el del teléfono y el de la sonda Vaisala, a la que pudimos escuchar y decodificar un buen rato con los programas Sondemonitor, eso nos dejó algunos datos con los que calculamos la altura alcanzada. El experimento biológico no pudo ser y la recuperación del globo fué recién después de 3 días ya que por falta de experiencia el mismo día fuimos hasta las coordenadas del último registro del GPS y como el globo aún tenía helio había seguido algunos metros mas y pifiamos el lote a revisar, asi que recien a la noche nos dimos cuenta del error y llevamos un mapa a la policía local que con una gran predisposición siguieron la línea de vuelo y recuperaron el globo a 1500 metros del sitio que indicaba el último registro.

Video gentileza de Sur TV Cable Villa Huidobro. Recuperación del globo.

Desde el punto de vista educativo, no se puede negar que fue una experiencia muy innovadora y que alienta a repetir, de hecho que a mi me sorprendió enormemente que los chicos no quisieran sortear uno de los celulares (que eran un premio al empeño en el proyecto) para realizar un nuevo lanzamiento el año próximo.

Repetiremos….

Mis alumnos lanzaran un globo a la estratosfera

A principios de año, en unas experiencias con cohetes de agua en mi asignatura (física), algunos de los chicos modificaron uno de estos cohetes para llevar a bordo un celular para que filmara el vuelo, después de ver el video se desató la locura y quisieron “volar mas alto”, y el profe César se dijo: “aprovecha gaviota, que no te veras en otra”, no es fácil entusiasmar alumnos 🙂 . Así empezamos a masticar la idea de mandar un globo estratosférico.

Son alumnos de 5to año del IPEMyA 188 Dr Antonio Pérez de Villa Huidobro en la provincia de Córdoba.

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El globo de látex, que debe ser del tipo meteorológico ya que en el transcurso del vuelo sufrirá grandes cambios de temperatura y volumen, la tropopausa, que es el límite entre la tropósfera y la estratósfera, es extremadamente fría, pueden alcanzarse los -75 °C y si no fuera de calidad el látex se podría endurecer y ponerse quebradizo, ésta es la parte del vuelo mas crítica donde suelen romperse los globos, esperemos éste no sea el caso.

Para esta altura del año ya tenemos casi todo, el globo de 300 grs y la carga útil que serán dos celulares nuevos Nokia 500, que nos donó la cooperativa eléctrica de Villa Huidobro, con cámara de 5Mp, uno irá filmando y el otro mantendrá activo un gps con un sistema de trackeo para el recupero luego del vuelo, también por gentileza de AMSAT Argentina y en especial de Ignacio Mazzitelli, que nos ha mandado de regalo una sonda meteorológica marca Vaisala con su paracaídas,  esta sonda en tiempo real nos dará información de temperatura, presión, altitud, humedad y a su vez coordenadas de ubicación ya que también cuenta con un gps .

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Estos globos ascienden hasta la estratosfera, que es una capa de la atmósfera que esta entre los 12 y 50 Km de altura, allí la presión atmosférica disminuye tanto que el globo se dilata a varias veces el tamaño que tenía en la superficie, hasta que el látex cede y explota, inmediatamente debajo del globo va un pequeño paracaídas que al dejar de ser jalado se despliega y va a amortiguar la caída de la carga útil.

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http://recursostic.educacion.es/ciencias/biosfera/web/alumno/1ESO/atmosfera/contenidos3.htm

El globo, para que ascienda, debe ser inflado con un gas mas liviano que el aire, puede llenarse con hidrógeno o con helio, el hidrógeno es mas económico, pero resulta muy peligroso porque es explosivo y en un proyecto como este no es opción, así que usaremos helio, un gas inerte con el que se suelen inflar globos de cumpleaños, tenemos dos garrafas descartables donadas por el Centro de Ganaderos de Villa Huidobro que hacen un volumen total de unos 0,85 m3.

La fecha estimativa de lanzamiento es el 4 de octubre de 2013 a las 10h00, hora argentina, si las condiciones atmosféricas así lo permiten y si el ANAC (Administración Nacional de Aviación Civil, la entidad que autoriza el uso del espacio aéreo) nos da el permiso correspondiente, que esta siendo gestionado, no se pueden hacer estos experimentos sin esta documentación ya que el globo va a atravesar dos veces la altitud de las rutas aéreas y podría causar algún problema a alguna aeronave que eventualmente pasara en ese momento.

Según algunas predicciones que hemos hecho usando un predictor de la Universidad de Cambridge, http://www.cusf.co.uk/, desde Villa Huidobro el globo se desplazaría con rumbo ESTE hasta unos 220 Km con un tiempo de vuelo de 2h35, hasta una zona cercana a la ciudad de Venado Tuerto en la provincia de Santa Fe. Esto es estimativo y solo ilustrativo de este documento, la predicción debe hacerse un rato antes del lanzamiento.

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Este tipo de proyectos muchas veces excede la planificación curricular de la asignatura, tengo que agradecer la apertura y apoyo de las autoridades directivas que siempre me alientan, personalmente creo que si bien es importante terminar una planificación, es muy importante también aprovechar cuando se encuentra interés espontáneo por algún tema, estimular al alumno aunque se escape de la currícula, en este proyecto han (y he) aprendido sobre capas atmosféricas, vientos en las capas superiores, temperaturas a distintas altitudes, efectos de la presión atmosférica en gases encerrados en el globo, velocidades de ascenso y descenso, calculo de las mismas, decodificación de señales digitales, trackeo con gps, manejo de software variados, uso de editores de video y aún otras cosas que se me escapan ahora.

Algunos detalles:

Sobre la radiosonda Vaisala

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La radiosonda alimentada por una fuente externa para pruebas, cuando sea lanzada irá con dos baterías de celular en serie, la batería que trae la sonda es algo pesada.

Este dispositivo nos va a proporcionar en tiempo real, datos de temperatura, humedad, presión y altitud, a su vez tiene también un gps incorporado que nos dirá en que lugar esta el globo, dato muy importante para terminar bien este proyecto y recuperar la carga útil. Todos estos datos los emite la propia sonda en un formato digital en una señal que podrá recibirse desde la “sala de telemetría” en 402,7 Mhz (UHF), esto se hace con un receptor para esta frecuencia que a su vez esta conectado a un ordenador que con un programa llamado sondemonitor que decodificará ese sonido que se recibe.

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En la imagen se ve la antena de 10 elementos que se usará para recibir la señal de la radiosonda, va montada en el trípode de un telescopio.

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Alito dejá es perro! 🙂

El receptor es un TM733 de Kenwood, pero puede usarse un dongle (receptor SDR) que cuesta apenas unos 10 U$A con buenos resultados.

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El frente del receptor, la señal a fondo de escala.

Cualquier persona que tenga un receptor en esta frecuencia podrá recibir la señal de la sonda e incluso decodificarla con el programa mencionado aunque se encuentre a muchos kilómetros de distancia.

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El soft sondemonitor muestra a la izquierda, una ventana con los datos de presión altitud, temperatura y humedad, en esta imagen los datos del gps están en cero porque no estaba agregado en el programa el archivo “almanaque” que puede descargarse de internet. En la ventana grande están las curvas de presión temperatura y humedad

Un video de los chicos explicando con sus palabras la aventura

Continuará…