Země je kulatá
Napsal: 03 lis 2017 18:58Že je Země kulatá se dnes dopoledne (3.11.2017) mohli přesvědčit všichni, kteří v přímém přenosu sledovali projekt organizovaný Gymnáziem v Olomouci-Hejčíně, olomouckým radioklubem OK2KYJ a mnoha dalšími radioamatéry. Jednalo se o let amatérské balónové sondy s kamerou do stratosféry. Úřadem pro civilní letectví (který musí každý takový let povolit) byla této sondě přidělena imatrikulační značka OK-X041X.
Sonda byla opatřena GPS jednotkou, snímači tlaku, teploty, vlhkosti a kamerou. Data zpracovával minipočítač Raspberry a malý vysílač během letu odesílal letové informace i snímky. Snahou bylo dostáhnout co nejrychleji maximální možné výšky, nafotit snímky a rychle zase dolů. Důvod byl prostý. Ve velké výšce je velká zima. I když byly použity mrazuvzdorné baterie (lithiové články AA), nejsou baterie v takové zimě, schopné uspokojivě pracovat, při letu musejí být chráněné před mrazem a sonda se musí z oblasti, v níž panuje mráz nižší než -30°C, dostat dříve, než mráz přes tepelnou izolaci pronikne až k bateriím*.
Elektronika sondy před vložením do tepelněizolačního obalu:
Sonda během letu, krátce po startu:
Sondu o hmotnosti 0,295kg nesl balón naplněný 2 m3 hélia. Přízemní vítr byl severního směru a sonda zamířila z Hejčínského hřiště na jih. Jak sonda stoupala vzhůru (průměrnou rychlostí 5m/sec.), dostala se do hladiny, kde byla unášena k jihozápadu. Nad tuto hladinou se již ve vysokých vrstvách atmosféry dostala do velmi rychlého západního proudění zvaného „jet stream", které tvoří prstenec okolo celé planety (a souvisí s její rotací). Tento prudký proud změnil směr letu sondy a začal ji unášet na východ. Bez ohledu na směr větru sonda neustále stoupala, až ve výšce poklesem tlaku okolního vzduchu balón praskl (nafoukl se na průměr přes 6 metrů). Nejednalo se o poruchu, ale o plánovaný záměr. Od toho momentu začala sonda padat na padáku. Ve velkých výškách je vzduch velmi řídký (sonda naměřila 11 Pa, což si moc nezadá s horším pozemských vákuem
) a tak dokud se nedostala do hustších vrstev atmosféry, padala velmi rychle. Jak ztratila výšku, propadla se ze silného západního „jet streamu" do severovýchodního větru a byla hnána opět na jihozápad. Při dalším poklesu pronikla do stejné vrstvy, jakou prolétala po startu - do mírného větru severního směru, který ji těsně před přistáním hnal přes hranici z Moravy na Slovensko. Sonda dopadla na poli západně od slovenské Senice, jen pár set metrů před rozsáhlými lesy. To, že sonda stoupala a následně klesala přes stejné hladiny směru větru způsobilo, že křivka první poloviny letu se podobala křivce v druhé polovině letu a tvořila ve výsledku tvar písmene "S". Let sondy bylo možné on-line sledovat na internetu, včetně všech doprovodných údajů. Potvrdil se i obecně známý fakt, že teplota s výškou nejprve výrazně klesá a od určité výšky opět začne stoupat. Tuto hranici sonda překonala při přeletu nad velkými Hostěrádkami ve výšce 17km. Největší výšku, téměř 33km, dosáhla při přeletu nad Moravským Pískem.
Trasa letu a její nejzajímavější úseky:
(rozkliknutím zvětšit)
Parametry letu:
(rozkliknutím zvětšit)
Snímky odesílané sondou byly vysílané na radioamatérské frekvenci v pásmu 70cm provozem RTTY**. Pokud byla sonda ve vzduchu, byl dosah jejího vysílače okolo 80km. Ti, kteří neměli technické vybavení na příjem signálů ze sondy, si mohli obrázky prohlížet na internetu, kam byly zasílány z pozemních moravských a slovenských radioamatérských stanic, které let sondy průběžně sledovaly.
Snímky pořízené sondou:
(rozkliknutím zvětšit)
Na snímcích je dobře vidět zakřivený obzor naší kulaté matičky Země i to, jak velmi tenká a zranitelná je vrstva atmosféry, která nás odděluje od černého a nepřátelského vesmíru. (Mějte to na paměti...)
Poznámka:
Vypouštět balónové sondy je zajímavá věc a ve světě se tím zabývá poměrně dost lidí. Aktuální lety můžete sledovat na webových stránkách https://tracker.habhub.org (v menu vlevo si rozklikněte podrobnosti o letu, který vás zajímá, stylizovaná křivka v menu ukazuje letovou výšku). Obrázky z aktuálních letů jsou na stránce http://ssdv.habhub.org/.
----------------------------------------
*) Kdyby to sonda nestihla, baterie zamrzne, vysílač se odmlčí a sonda přestane udávat svoji polohu. Baterie by „roztály“ až hodnou dobu po dopadu sondy na zem. Jenže vysílač s anténou ležící na zemi by řídící stanice neslyšely a sondu, která dlouho letěla neznámo kam, by pak nebylo možno najít a byla by navždy ztracena. Mráz je určitou komplikací i tím, že zmrzlé materiály se stávají křehkými a málo pružnými, což platí nejen pro elektroniku, ale třeba i pro obal balónu.
**) Přenos obrázků pomocí RTTY je poměrně pomalý, srovnatelný s faxem, ale lze ho zvládnou při malé spotřebě energie z baterie, což bylo v dané situaci důležité.
Sonda byla opatřena GPS jednotkou, snímači tlaku, teploty, vlhkosti a kamerou. Data zpracovával minipočítač Raspberry a malý vysílač během letu odesílal letové informace i snímky. Snahou bylo dostáhnout co nejrychleji maximální možné výšky, nafotit snímky a rychle zase dolů. Důvod byl prostý. Ve velké výšce je velká zima. I když byly použity mrazuvzdorné baterie (lithiové články AA), nejsou baterie v takové zimě, schopné uspokojivě pracovat, při letu musejí být chráněné před mrazem a sonda se musí z oblasti, v níž panuje mráz nižší než -30°C, dostat dříve, než mráz přes tepelnou izolaci pronikne až k bateriím*.
Elektronika sondy před vložením do tepelněizolačního obalu:
Sonda během letu, krátce po startu:
- sonda-po-startu.jpg (10.02 KiB) Zobrazeno 6448 krát
Sondu o hmotnosti 0,295kg nesl balón naplněný 2 m3 hélia. Přízemní vítr byl severního směru a sonda zamířila z Hejčínského hřiště na jih. Jak sonda stoupala vzhůru (průměrnou rychlostí 5m/sec.), dostala se do hladiny, kde byla unášena k jihozápadu. Nad tuto hladinou se již ve vysokých vrstvách atmosféry dostala do velmi rychlého západního proudění zvaného „jet stream", které tvoří prstenec okolo celé planety (a souvisí s její rotací). Tento prudký proud změnil směr letu sondy a začal ji unášet na východ. Bez ohledu na směr větru sonda neustále stoupala, až ve výšce poklesem tlaku okolního vzduchu balón praskl (nafoukl se na průměr přes 6 metrů). Nejednalo se o poruchu, ale o plánovaný záměr. Od toho momentu začala sonda padat na padáku. Ve velkých výškách je vzduch velmi řídký (sonda naměřila 11 Pa, což si moc nezadá s horším pozemských vákuem
) a tak dokud se nedostala do hustších vrstev atmosféry, padala velmi rychle. Jak ztratila výšku, propadla se ze silného západního „jet streamu" do severovýchodního větru a byla hnána opět na jihozápad. Při dalším poklesu pronikla do stejné vrstvy, jakou prolétala po startu - do mírného větru severního směru, který ji těsně před přistáním hnal přes hranici z Moravy na Slovensko. Sonda dopadla na poli západně od slovenské Senice, jen pár set metrů před rozsáhlými lesy. To, že sonda stoupala a následně klesala přes stejné hladiny směru větru způsobilo, že křivka první poloviny letu se podobala křivce v druhé polovině letu a tvořila ve výsledku tvar písmene "S". Let sondy bylo možné on-line sledovat na internetu, včetně všech doprovodných údajů. Potvrdil se i obecně známý fakt, že teplota s výškou nejprve výrazně klesá a od určité výšky opět začne stoupat. Tuto hranici sonda překonala při přeletu nad velkými Hostěrádkami ve výšce 17km. Největší výšku, téměř 33km, dosáhla při přeletu nad Moravským Pískem.Trasa letu a její nejzajímavější úseky:
(rozkliknutím zvětšit)
Parametry letu:
(rozkliknutím zvětšit)
Snímky odesílané sondou byly vysílané na radioamatérské frekvenci v pásmu 70cm provozem RTTY**. Pokud byla sonda ve vzduchu, byl dosah jejího vysílače okolo 80km. Ti, kteří neměli technické vybavení na příjem signálů ze sondy, si mohli obrázky prohlížet na internetu, kam byly zasílány z pozemních moravských a slovenských radioamatérských stanic, které let sondy průběžně sledovaly.
Snímky pořízené sondou:
(rozkliknutím zvětšit)
Na snímcích je dobře vidět zakřivený obzor naší kulaté matičky Země i to, jak velmi tenká a zranitelná je vrstva atmosféry, která nás odděluje od černého a nepřátelského vesmíru. (Mějte to na paměti...)
Poznámka:
Vypouštět balónové sondy je zajímavá věc a ve světě se tím zabývá poměrně dost lidí. Aktuální lety můžete sledovat na webových stránkách https://tracker.habhub.org (v menu vlevo si rozklikněte podrobnosti o letu, který vás zajímá, stylizovaná křivka v menu ukazuje letovou výšku). Obrázky z aktuálních letů jsou na stránce http://ssdv.habhub.org/.
----------------------------------------
*) Kdyby to sonda nestihla, baterie zamrzne, vysílač se odmlčí a sonda přestane udávat svoji polohu. Baterie by „roztály“ až hodnou dobu po dopadu sondy na zem. Jenže vysílač s anténou ležící na zemi by řídící stanice neslyšely a sondu, která dlouho letěla neznámo kam, by pak nebylo možno najít a byla by navždy ztracena. Mráz je určitou komplikací i tím, že zmrzlé materiály se stávají křehkými a málo pružnými, což platí nejen pro elektroniku, ale třeba i pro obal balónu.
**) Přenos obrázků pomocí RTTY je poměrně pomalý, srovnatelný s faxem, ale lze ho zvládnou při malé spotřebě energie z baterie, což bylo v dané situaci důležité.