Il primo passo per realizzare il lancio di un pallone stratosferico riguarda sicuramente la pianificazione.
L’ obbiettivo finale sarà la ripresa di un video della curvatura terrestre dalla stratosfera.
Ci serviranno 3 cose:
– Un posto per il lancio che garantisca l’ atterraggio in un posto facilmente raggiungibile.
– La struttura fisica (pallone payload paracadute…)
– I permessi per lanciarlo
Grazie a degli utili programmi online come http://predict.habhub.org è possibile già da subito farci un’ idea di massima su come si svolgerà il volo. Aprendo il link ci troviamo di fronte a una mappa mondiale. Spostiamoci nella zona dalla quale intendiamo effettuare il lancio. Premiamo quindi Set With Map e clicchiamo il punto approssimativo del lancio sulla mappa o inseriamo manualmente le coordinate. Come Launch altitude lasciamo il valore 0 (in quanto lo lanciamo dal livello del suolo) e come Launch Time e Launch date lasciamo quelle attuali. Clicchiamo ora su Use Burst Calculator.
Nella nuova finestra di dialogo in Payload Mass dobbiamo inserire la massa in grammi che avrà il Payload e per ora inseriamo un valore teorico di 1000 g. Piu leggero sarà il nostro Payload una volta terminato meglio sarà. Come Balloon Mass lasciamo Kaymont – 1000 e come Target Burst Altitude inseriamo 31000. Abbassare l’ altitudine di scoppio abbrevia anche il volo e di conseguenza lo spostamento in km dal punto di lancio facilitando quindi il recupero. Premiamo su Use Values per chiudere la finestra di dialogo e trasferire i dati a quella precedente. Come Descent Rate lasciamo 5 m/s e premiamo ora su Run Prediction.
Vedremo apparire sulla mappa il percorso che seguirà il pallone, lo scoppio, e il punto di atterraggio. La precisione con cui viene calcolato è davvero alta. Nel nostro caso ha sbagliato di soli 5 Km! Proviamo quindi a variare la data in Launch Date di un giorno in futuro e premiamo nuovamente Run Prediction.
Dopo diverse prove (possiamo provare date fino a massimo di 180 ore nel futuro) potremmo avere un idea concreta di quanto si sposterà il pallone dal punto del lancio. Se ci sembra che il lancio sarà fattibile ovvero che il pallone atterrerà presumibilmente in una zona di facile recupero (pianura, campi) possiamo definire di aver trovato il punto di lancio. Altrimenti nel caso di vicinanza di Mari, Montagne o confini nazionali dovremmo trovarci un altro posto da cui effettuare il lancio.
Una volta definita a grandi linee la fattibilità del lancio possiamo procedere nell’ acquisto del materiale occorrente. La struttura fisica sarà composta da:
– Il Payload (ovvero il carico utile che comprenderà la videocamera, una batteria ausiliaria per la stessa e 1 o 2 Tracker GPS).
– Il paracadute che si aprirà subito dopo lo scoppio del pallone e frenerà la caduta.
– Il pallone (gonfiato a elio) che porterà il paracadute e il payload fino a oltre 30.000 metri prima di scoppiare.
Nel mio progetto ho inserito altri strumenti oltre a quelli essenziali qui sopra elencati che in questa guida (in quanto non necessari alla riuscita del progetto) ho volutamente tralasciato per mantenere semplice il progetto e basso il budget.
Ecco cosa ci servirà:
Videocamera. La mia scelta è ricaduta su una GoPro Hero 3+ ottima per le riprese in tutte le situazioni e resistente al freddo e agli urti. Questo sarà anche il componente più costoso del nostro progetto. Possiamo scegliere anche un altro modello di videocamera sportiva, l’ importante è che sia resistente, e sopratutto dobbiamo dotarla di una scheda SD sufficientemente capiente da contenere dalle due alle tre ore di video. Acquistandola tramite internet possiamo risparmiare qualcosina.
Tracker GPS. Per garantire il ritrovamento del payload una volta atterrato dobbiamo dotarlo di uno o meglio ancora due Tracker GPS. Io ho usato un TK102. Consiglio di acquistarne due e usare SIM (ricordiamoci di caricarci del credito!) di operatori diversi per massimizzare le possibilità di recupero. I Tracker GPS, superati i 4000 metri, si sganceranno dalla rete cellulare per ritornare a funzionare solo una volta scesi al di sotto di questa quota. Il costo di questi apparecchi si aggira attorno ai 20€ cadauno e normalmente vengono forniti con due batterie. Nel mio caso una volta caricate tutte e due le batterie ho provveduto a metterle in parallelo per raddoppiarne la durata, ma possiamo più semplicemente sfruttare la batteria ausiliaria per mantenerli carichi più a lungo.
Batteria ausiliaria. Per assicurarci che la videocamera riprenda il volo dal decollo all’ aterraggio possiamo dotarla di una batteria ausiliaria e collegarla direttamente con il cavetto USB fornito insieme alla videocamera stessa. Nel mio caso è stato necessario fare una piccola modifica alla custodia della GoPro per permettere la ricarica della stessa con la custodia montata. Possiamo scegliere una batteria ausiliaria con due o tre porte usb da sfruttare per mantenere carichi anche i tracker GPS. Cerchiamo di scegliere un modello leggero ma con una buona capacità.
Bilancia. Ci servirà anche una piccola ma precisa bilancia pesa valigie, il loro prezzo è basso e ci aiuterà tantissimo nella fase di lancio. Proprio così… Non la useremo solo per misurare il peso del payload terminato ma, sopratutto, ci indicherà con precisione con quanto elio gonfiare il pallone! Questo importantissimo passaggio lo spiegherò nell’ ultima sezione di questa guida.
Girelle da pesca. Ci serviranno un paio di girelle da pesca (quelle da mare sono ottime) da posizionare tra il paracadute, il payload e il pallone, per evitare che la rotazione del pallone o del paracadute si trasmetti anche al payload. Questo accorgimento ci renderà le riprese un po’ più ferme.
Corda in nylon. Per legare il paracadute e il payload al pallone ci servirà una resistente corda in nylon. Acquistiamone una decina di metri, ma con uno spessore piccolo, da 3 a 5 millimetri, che non pesi ma abbia una buona resistenza per superare i venti di alta quota.
Scaldamani. Due o tre scaldamani di quelli chimici, da attivare subito prima del lancio, e posizionare sopra ai tracker e alla batteria ausiliaria aiuteranno a mantenere una temperatura un po’ più alta all’ interno del payload. Un vero toccasana per le batterie.
Contenitore del Payload. Deve essere sufficientemente grande da mantenere tutti i componenti ma anche leggero e isolante alle basse temperature. A tal proposito possiamo usare una scatola in polistirolo acquistabile a poco su ebay o fabbricarcela usando lastre di polistirolo e colla. Io ne ho usata una che avevo in casa con queste dimensioni: altezza 20cm, lunghezza 27cm, larghezza 18cm; ma può bastare anche un po più piccola. L’ importante è che lo spessore sia di almeno due centimetri per garantire un buon isolamento.
Per ora non preoccupiamoci di paracadute, pallone, e elio. Queste cose le acquisteremo più avanti.
Dopo aver reperito questi materiali procediamo con la costruzione del progetto.