04-04-2010

lanzamiento de la misión

SES III

Evento: Lnazamiento de la misión SES III

Fecha : 4 de Abril de 2010

Lugar de Lanzamiento: Latitud 40º 49' 15" N - - 5º 39' 06" W, Salamanca

Número de asistentes: 3 personas, Oscar Martín Mesonero, Luis A. Hernández y Tato

Inicio de las actividades: 12:30

Fin de las actividades : 22:15

Instrumentos: Sonda prototipo.

Condiciones climatológicas: Prácticamente despejado, salvo algunos cirros muy finos y algunas pequeñas nubes de evolución. Viento prácticamente nulo, quizas una ligera brisa de vez en cuando.

El relato: Quedamos sobre las 11:30, fuimos a casa a preparar los materiales y nos dirigimos al lugar de lanzamiento. Al llegar nos pusimos con las ultimas comprobaciones y retoques del microprocesador y del módulo GPS. casi listo, llegó Tato que se unió a nosotros repasamos cosillas del procesador y comenzamos a llenar el globo con Hidrógeno sin novedades, aunque quizás un poco lento. Las modificaciones realizadas en el generador de Hidrógeno dieron resultados, una válvula de seguridad en caso de presión excesiva en el tanque de aluminio, que por suerte no tuvimos que utilizar, así como una mayor refrigeración del mismo con un recipiente rodeándolo con agua fría. La cual echamos durante la generación del Hidrógeno, ya que si lo hacíamos antes, el comienzo de la reacción se hace muchísimo mas lento. Mientras se hinchaba el globo íbamos repasando últimos detalles y sacando fotos. Para ver la cantidad de Hidrógeno que hacía falta llenamos una bolsa con tierra con el peso aproximado de la sonda y el paracaídas. incluso pusimos algo mas para asegurarnos que subiera con fuerza. EL peso de la sonda con sus componentes era de 440 gramos , el peso de la bolsa eran 500 gramos mas el peso de la goma que estaba sujeta al globo y al tanque de refrigeración. Una vez hinchado, lo atamos a una bombona, para evitar que se fuera volando y quitamos la bolsa con la tierra. Preparamos los componentes de la sonda, comprobamos que el GPS tenía señal y que los datos eran enviados vía SMS a uno de nuestros móviles, conectamos el microprocesador y lo instalamos dentro de la sonda. Por ultimo encendimos la cámara de fotos y la colocamos en su sitio, esta vez le hemos puesto algo de celo para sujetar la cabeza de la misma y pusimos una sujeción a la sonda para evitar que se desplazara durante el vuelo. Rápidamente cerramos la sonda y la aseguramos con mas celo para evitar que se abriera en vuelo o incluso en el aterrizaje. En cuanto nos colocamos en nuestras posiciones de observación, uno con la cámara de vídeo y otro con la de fotos, realizamos el lanzamiento, a las 16:14. Este fue mas tarde de lo previsto, puesto que en un principio teníamos como hora de lanzamiento las13:30.

Los detalles del lanzamiento continúan mas abajo.

A casa llegamos sobre las 22:15, nos sentamos y nos pusimos a revisar todos los datos antes de dar por finalizada la misión.

El relato según Luis A.: En el tercer vuelo de nuestro proyecto SES, pretendíamos probar algunas partes del sistema, como el prototipo de generador de hidrogeno para llenado de los globos, así como el programa de control de suelta de los globos con los datos de altura proporcionados por un GPS, así como realizar fotografías a gran altura con una pequeña cámara, que aunque no será la que volara en el sistema SES definitivo, si nos daría una perspectiva de lo que podríamos esperar.

Antes del llenado del globo, se puso a punto algún detalle del programa de control, cosas como, calibrar las posiciones del servo motor que abre el pasador que sujeta el globo. Después de probar toda la electrónica, se decide iniciar el hinchado del globo, utilizando el prototipo del generador de hidrogeno por reacción química.Se lleno el contenedor de la reacción química con papel aluminio comercial, un rollo de 100 metros, que se fue desenrollando y arrugando en bolas para que entrara mas fácilmente por la boca del contenedor, una vez lleno de aluminio, se coloco en un barreño de plástico y se sujeto con cinta adhesiva al mismo, con la intención de poder refrigerar el contenedor de reacción en caso de que la temperatura subiera demasiado, y se unió mediante un tubo de cobre al contenedor de agua refrigerante del gas.Se coloco una placa de aislante de foam, en el suelo con la única intención de que el globo no rozara el suelo durante la maniobra de inflado. Y se lleno el contenedor de ácido, y el ácido empezó a gotear lentamente sobre el aluminio y a los pocos minutos se empezó a generar hidrogeno, al principio lentamente y después algo mas rápido. Apreciándose el aumento progresivo de volumen en el globo.

La sonda con todos sus elementos incluido paracaídas se había pesado. Para estar seguros de que el globo levantaría la sonda, se le ato un peso colocado sobre una báscula de cocina al globo, que nos ofrecía en todo momento el peso que levantaba el globo.Cuando el globo alcanzo un volumen suficiente para elevar algo mas de 500 gramos, se preparo la sonda, activando todos sus sistemas, se comprobó que todo funcionaba, y después de las fotos de rigor se lanzo, realizando fotos y video en los primeros minutos de vuelo, en el momento que ya no fue posible su seguimiento, nos dimos cuenta de que la sonda había dejado de enviar mensajes de posición unos pocos minutos después de iniciado el vuelo.

En un principio se achaco la falta de mensajes de posición, a la certeza de que los sistemas de telefonía móvil no radian hacia arriba, es decir dirigen su señal o huella de cobertura a la superficie, no hacia el cielo, por lo que al alcanzar cierta altura se pierde su señal, pero con la esperanza de recuperar la señal durante el descenso cuando es realmente necesario saber la posición de la sonda.Durante la larga espera, al principio algo expectantes, después algo preocupados y mas tarde casi resignados a la perdida de la sonda, se nos pasaron por la cabeza muchos motivos por los que no sabíamos nada del paradero de la sonda, calculando una aproximación del tiempo que quedaba para el fin del vuelo y el tiempo limite para recibir noticias, el nerviosismo aumentaba según pasaba el tiempo, y cuando ya estábamos llegando al tiempo de vuelo estimado, recibimos un mensaje de posición, y el sistema siguió enviando mensajes cada minuto como estaba programado.

Los primeros mensajes, nos dieron coordenadas cercanas al punto de lanzamiento, por lo que estimamos que el sistema los almaceno en memoria a la espera de señal GSM, así que tomamos las coordenadas de los últimos mensajes y descubrimos con sorpresa que había volado a mas de 80 Km., y al introducir las coordenadas en GOOGLE EARTH vimos que el aterrizaje había sido en una zona montañosa en Ávila, pero por fortuna cerca de una carretera.Estimando que el viaje para recuperar la sonda nos llevaría bastante tiempo, salimos “pitando”, para evitar que se nos hiciera de noche y nos dificultara mucho mas la localización.Después de bastantes Kms por carreteras secundarias de montaña, localizamos la sonda. Había caído sobre un pequeño almendro, que le había servido de amortiguador de caída.Vimos que los restos del globo permanecían enganchados a la sonda y que el servo-motor encargado de soltarlo no había actuado correctamente, recogimos todo y durante el viaje descargamos las fotos a un ordenador portátil.

Se pudo comprobar que la cámara de fotos se había quedado sin batería a los pocos minutos del despegue, por lo que las fotos eran de zonas cercanas al lugar de despegue, y cuando se preparo la sonda para la descarga de datos de vuelo, se vio que el cable de alimentación del modulo GPS se había soltado, confirmando que se había soltado desde el primer momento del vuelo, por lo que no había datos de vuelo y el motivo por lo que el sistema de control no pudo estimar el momento para soltar el globo.

Con esta misión nos quedo un sabor agridulce, pues perdimos fotos que podrían haber sido interesantes por la belleza del paisaje del punto de aterrizaje. Por no haber podido comprobar el buen funcionamiento de la primera versión del software de control. Pero por otro lado se comprobó que es factible llenar un globo de hidrogeno obtenido por nosotros mismos, así como, que con cierto riesgo el sistema de recuperación funciona.Aprendimos de esta misión que no hay que descuidar ningún componente de la sonda, pues un fallo en cualquier elemento puede dar como resultado la perdida de la sonda, o como mínimo todos los datos de la misión.También creemos que el recubrimiento de Manta Térmica, dificulto la comunicación del sistema de mensajes de posición SMS, motivo por el que perdió la señal antes de lo esperado y la recupero cuando ya estaba en el suelo.

SES III
Denominación Técnica V 43
Fecha de lanzamiento 04-04-2010
Hora de lanzamiento 16:14:30
Lugar de lanzamiento cerca de Mozarbez, Salamanca coordenaas (Latitud 40º 49' 15" N - - 5º 39' 06" W)
Rampa utilizada Ninguna
Cuenta atrás Oscar Martín Mesonero
Lanzado por Luis A. Hernández
Globo de latex de 150cm de diámetro
Carga Útil Si , sonda prototipo 1, junto con la cámara Flycam One 2
Recuperación Si paracaídas
Altitud conseguida entre 16 y 20 Kilómetros (estimación aproximada en base a la información que tenemos del vuelo, fotografías , horas distancia recorrida, etc)
Punto de aterrizaje a a 80 Kilómetros y 950 metros de distancia. (coordenadas: Latitud 40º 26' 39" N - - longitud: 4 º 49' 52" W) cerca de Navarredondilla, Ávila
Duración del vuelo 1 horas 43 minutos (aproximadamente)*
Condiciones climatológicas Despejado y sin nada de viento.
Asistentes al lanzamiento 2 personas.
Objetivos Probar obtener registros de posición, altura y fotografías durante el vuelo. subir por encima de los 15 Kms y recuperar la sonda en buenas condiciones
Notas

El ascenso inicial fue muy rápido y casi vertical, durante varios minutos teníamos la sonda literalmente sobre nuestras cabezas y una vez que ganó altura poco a poco se comenzaba a desplazar hacia el ESE. Visualmente la sonda se perdió pronto, algo mas duró con la cámara de fotos usando un objetivo de 300mm y el mayor tiempo de seguimiento visual lo tuvimos con la cámara de vídeo. EL GPS nos mando durante los primeros minutos los SMS de posición de la sonda, aunque como el ascenso fue prácticamente vertical, los datos fueron los mismos que desde el suelo. A los 4 minutos, dejamos de recibir los mensajes, mientras aun seguíamos teniendo la sonda y el globo visibles en la cámara de vídeo. En principio lo achacamos a la altura, después a la falta de cobertura de las antenas, y finalmente se decisión que la perdida tan rápida de la señal pudo ser provocada por el aislamiento térmico de la sonda. Desde que perdimos visualmente la sonda perdimos todo contacto con ella durante mas de 1 hora. En ese período estuvimos esperando impacientes en casa a recibir noticias de ella, pasaban los minutos y no sabíamos nada de ella, comenzamos a debatir posibilidades del fallo de comunicación y a estimar altura y punto de aterrizaje, pensamos que aterrizaría como a unos 30 km de distancia, hacia el SE. Iban pasando los minutos y continuábamos sin señal de la sonda, entonces comenzamos a preocuparnos, enviamos varios mensajes por móvil a la sonda para que respondiera, pero salía fuera de cobertura, pasada hora y media del lanzamiento y sin señales de la sonda comenzábamos a temernos lo peor, la perdida de la misma o incluso su destrucción, según las estimaciones tendríamos que haber recuperado la señal hace algunos minutos. aun así dimos un margen de error, pasada mas de 1 hora y media , enviamos los últimos mensajes a la sonda para que respondiera y al no recibir señal comenzamos a valorar las perdidas económicas y materiales. A los pocos minutos (17:57) y para sorpresa nuestra nos llegó un SMS desde la sonda enviando datos de posición, nos pusimos los dos muy contentos de que aun estuviera"viva" rápidamente introducimos los datos que nos llegaron en el programa GoogleEarth para saber su posición, mientras iban llegando mensajes de la sonda, contrastamos el primero que nos llegó en esa tirada y el último y eran prácticamente iguales, por lo que dedujimos que se encontraba ya en el suelo y había aterrizado. Los datos indicaron que la sonda se encontraba en un lugar de la provincia de Ávila, cerca del pueblo Navalredondilla, a unos 170 metros de una carretera secundaria. Mandamos una nueva orden a la sonda para que se se movía de esa posición nos enviara un SMS cosa que no sucedió. Rápidamente nos montamos en el coche y nos fuimos a recuperarla, por el camino estuvimos debatiendo sobre lo que podía haber pasado y como estaría la sonda, y el porqué de la perdida de la señal tan pronto y porqué la recuperamos tan tarde, es cuando pensamos que sería una reducción bastante fuerte de la señal del GPS debido al aislamiento térmico de la sonda, en un futuro seguramente ela dejemos fuera, únicamente protegida del frío por el poliespan. Después un par de horas al volante un puerto de montaña y muchas curvas, llegamos a la carretera donde cerca se encontraba la sonda, paramos el coche en un pequeño saliente en la carretera y cogimos las cámaras y el localizador GPS para encontrar la sonda.

Pocos minutos después y sin mayor problemas a las 20:15 encontramos la sonda sana y salva rozando el suelo y el paracaídas enganchado en un pequeño almendro. Al examinarlo nos dimos cuenta que el globo aun estaba unido al conjunto, es cuando nos dimos cuenta que algo había fallado. Por suerte ni el globo ni la cuerda que lo sujetaba estaban enredadas en las cuerdas del paracaídas, únicamente un par de vueltas sin importancia y el descenso parece que se produjo a una velocidad adecuada. Sacamos unas fotos y cogimos la sonda, la cámara estaba en su lugar, no se había movido nada, retiramos las baterías del resto de los componentes electrónicos y nos fuimos al coche. Lo primero que hizimos fue echar gasolina, puesto que estábamos en el límite, nos quedaban únicamente 10 km de autonomía. En la después de salir de la gasolinera sacamos la tarjeta de la cámara de fotos y la introducimos en el ordenador, entonces vimos que la cámara había sacado fotos. Exclamación por nuestra parte de satisfacción, lo malo, es que en muy pocas se veía el horizonte y a demás eran pocas fotos, estuvo realizando fotos únicamente durante los primeros 13 minutos, (teníamos estimado que al menos tendría que haber sacado durante unos 35 minutos) A demás las primeras fotos se realizaron aun desde el suelo, en vuelo únicamente fueron 9 minutos. Durante el camino de regreso y una vez en casa estuvimos debatiendo de las posibles razones de porqué sacó pocas fotos. Llegamos a la conclusión que que había varios motivos por lo que esto podría haber sucedido, el primero por que la batería no estuviera cargada del todo, aunque estuvimos cargándola durante las de 4 horas antes del lanzamiento. El segundo motivo sería por un descenso rápido de la temperatura y que se acortara la duración de la batería. y el tercero y último que halla subido muy rápido y alcanzara una temperatura tan baja que la cámara dejó de funcionar. Al llegar a casa, descargamos los datos del módulo GPS para ver el recorrido de la sonda así como la altura a la que llegó, pero por desgracia para nosotros no obtuvimos nada, entonces nos dimos cuenta que una de las soldaduras del microprocesador estaba suelta, precisamente la mas importante, la que alimenta con energía todo el conjunto. Entonces nos dimos cuenta de la razón por la que el globo seguía sujeto a la sonda, al no tener energía el GPS no pudo transmitir información de la posición al microprocesador y este al no tener datos no pudo dar la orden de soltar al globo cuando la sonda comenzó a descender. Resumiendo, no tenemos ningún dato del vuelo, únicamente unas fotografías tomadas al principio. con eso y el programa GoogleEarth hemos tenido que estimar muy a ojo la altura conseguida así como las condiciones a las que se ha podido enfrentar la sonda durante el vuelo. Al menos y como consuelo nos queda saber que las sonda subió bastante alto, sacó algunas fotografías y la recuperamos sana y salva.

* La duración del vuelo se ha estimado conociendo la hora del lanzamiento y la hora de la recepción del primer SMS, hay que recordar que en ese momento la sonda ya se encontraba en el suelo, y sin moverse, por lo que si tenía cobertura ahí, no podía haber pasado mucho tiempo desde que aterrizara.

Resultado O.K. El ascenso del globo con la sonda fue correcto, y recuperamos la sonda en perfectas condiciones. Aunque no obtuvimos los datos y fotografías que teníamos pensado. Debido a un fallo de soldadura en el cable de alimentación del modulo GPS , el microprocesador no pudo procesar los datos requeridos, por lo que no obtuvimos ningún registro del vuelo, mas que algunas fotografías de la cámara. Aun así estamos satisfechos por al lanzamiento, ya que hemos recuperado la sonda sana y salva y hemos obtenido algunas fotografías.

Fotos

 

 

Vista de nosotros desde la sonda con la cámara ya instalada

Luis es visible en la fotografía momentos antes del lanzamiento

La segunda fotografía tomada en vuelo donde se aprecia la parcela desde donde se realizó el lanzamiento, aunque nosotros no salimos

Parcelas cercanas al punto de lanzamiento en la misma urbanización.

El pueblo de Martinamor es visible en esta foto

Un riachuelo cercano al punto de lanzamiento, Se nota que ha llovido en días anteriores.

Cuatro Calzadas.

Morille y la zona de observación de OSAE Sa-B3 señalada con una flecha negra

Otra vista de Cuatro Calzadas

Un riachuelo cercano a la urbanización y al punto de observación de OSAE, el brillo es producido por e lreflejo del Sol en el agua. A la derecha es visible parcialmente el pueblo de Morille

Cuatro calazdas otra vez desde una altura de 2km y 500 metros

Foto tomada desde una altura de 3km y 100 metros, donde podemos ver el pueblo de Beleña y una nube algo mas baja que la sonda con su sombra sobre el suelo.

Morille desde una altura de 3km y 800 metros, esta fue la última foto que tomó la cámara desde la sonda.

 
Vídeos

 

Documentos gráficos:

Vídeo: Si, se grabó un vídeo durante la fase final de preparación asi como del lanzamiento de la sonda y unos minutos antes de localizarla.

Fotos: Si, con la Canon EOS 350D Tomamos unas instantáneas durante la preparación del material y durante el lanzamiento. y con la cámara Flycam One 2 desde dentro de la sonda sacamos 160 imágenes. De las cuales 111 fueron durante el vuelo (los primeros 13 minutos).

Audio: No

 

Informe realizado el 05 de Abril de 2010 a las 00:56

 

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