Questo sarà il risultato finale della costruzione del nostro progetto:
Procediamo quindi con la costruzione del payload:
una volta realizzato o acquistato il contenitore del Payload ricopriamolo esternamente di carta stagnola (usiamo della semplice vinavil per attaccarla) per dargli un look più consono all’occasione, ma soprattutto per renderlo visibile ai radar degli aerei nel remoto caso in cui capiti su una rotta aerea. Procediamo a creare, con l’aiuto di cinghie in poliestere, un valido ancoraggio per il paracadute (il pallone verrà fissato sopra al paracadute). Le cinghie le possiamo fissare alla scatola con due bei giri di nastro americano.
Dopo di che tagliamo uno spezzone di corda di nylon da un metro e facciamo un segno con un pennarello perfettamente a metà. Questo punto lo chiameremo punto di bilanciamento. Leghiamo ogni capo dello spezzone di corda a un punto ancoraggio paracadute. Nel punto di bilanciamento andiamo a legare una girella da pesca. Fissiamola con un bel nodo in modo che non scorra sulla corda stessa. Inseriamo nella scatola provvisoriamente tutti i componenti che vanno all’interno e, tenendo la scatola sollevata per il punto di bilanciamento, disponiamoli in modo che il payload sia ben bilanciato.
Creiamo un foro in corrispondenza dell’ obiettivo della videocamera, esso sarà la nostra finestra sulla stratosfera. Fissiamo i due tracker GPS all’interno del payload sui due lati lunghi uno nell’angolo opposto all’altro in modo che, su qualsiasi lato atterri il payload, almeno uno dei due si trovi verso l’alto. Per fissare la videocamera e gli altri componenti all’interno del payload possiamo usare della comune colla. Io ho utilizzato colla a caldo. Teniamo inoltre sempre in considerazione il buon bilanciamento del payload.
Prepariamo quindi le corde e le girelle con le misure della prima immagine presente in questa pagina.
Un ulteriore accorgimento che può aiutare nella riuscita del progetto è quello di posizionare all’interno del payload del polistirolo sfuso e gli scaldamani per mantenere la temperatura interna un po’ più alta. Inoltre non dimentichiamoci di inserire un foglio plastificato che spieghi di cosa si tratta e le informazioni per ricontattarci nel caso qualcun altro ritrovi il nostro payload!
Una volta completata la realizzazione del payload dobbiamo procedere all’ acquisto del paracadute. A tal proposito il mio consiglio ricade sul sito: randomengineering. Grazie a questo sito è possibile acquistare il paracadute dopo averne calcolato le dimensioni per il nostro utilizzo. Per fare ciò misuriamo il peso preciso del nostro payload usando la bilancia pesa valigie. Cerchiamo di essere accurati in questa importante fase. Non è necessario considerare il peso del futuro pallone in quanto esplodendo il proprio peso viene eliminato. Raggiungiamo quindi la pagina e nella sezione Parachute Descent Rate Calculator alla voce Enter weight to be carried in Kg: inseriamo il peso misurato in kg. Alla voce Choose Parachute: selezioniamo un paracadute di dimensione compresa tra i 18 in e i 24 in. Premiamo il tasto CALCULATE e osserviamo il valore alla voce Estimated descent rate at sea level in m/sec:. Questo valore deve mantenersi tra i 5 e gli 8 m/sec. Valori più bassi faranno scendere il nostro payload molto lentamente ma con maggiori spostamenti laterali e maggiore difficoltà nel ritrovamento. Di contro, valori più alti potrebbero far scendere talmente velocemente il nostro payload da arrecare danni alle apparecchiature interne. Una volta raggiunto il desiderato valore di discesa possiamo procedere all’acquisto del relativo paracadute. Annotiamoci il valore preciso di discesa in m/s e il peso dello stesso in quanto ci ritorneranno utili più avanti.
E’ tempo ora di acquistare il pallone e l’ elio!
Per acquistare il pallone e la quantità giusta di elio, come per il paracadute, dovremmo prima di tutto efettuare alcuni calcoli, e anche qui ci vengono in aiuto i già presenti simulatori online.
Raggiungiamo quindi nuovamente il sito http://predict.habhub.org. Spostiamoci nella zona dalla quale intendiamo effettuare il lancio. Premiamo quindi Set With Map e stavolta clicchiamo il punto PRECISO 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 per ora quelle attuali. Clicchiamo ora su Use Burst Calculator.
Nella nuova finestra di dialogo in Payload Mass dobbiamo inserire la massa in grammi del nostro Payload in grammi aggiungendo il peso del paracadute. Dobbiamo essere il più precisi possibili in questa fase. In Balloon Mass cominciamo con il Kaymont – 1000 e come Target Burst Altitude inseriamo l’ altitudine massima che vogliamo raggiungere. Io nel mio progetto ho usato come target i 31000 metri. Abbassare l’ altitudine di scoppio, o aumentare la dimensione del pallone, abbrevia anche il volo e di conseguenza lo spostamento in km dal punto di lancio facilitando quindi il recupero. Premendo in una zona vuota della finestra, il programma ci restituirà i valori che ci interessano. Se ci appare la dicitura: “Altitude unreachable for this configuration” vuol dire che stiamo cercando di sollevare un payload troppo pesante con un pallone troppo piccolo in relazione all’altitudine che vogliamo raggiungere. Aumentiamo quindi la grandezza del pallone (Balloon Mass) o abbassiamo l’altitudine di scoppio (Target Burst Altitude). Concentriamoci ora sui dati che ci ritorna il programma, in particolare sul Time to Burst:. Questo valore ci ritorna il tempo in minuti che impiegherà il nostro pallone compreso di payload a raggiungere l’ altitudine di scoppio. Chiaramente questo tempo (ricordiamoci di aggiungere 30 minuti circa di discesa) deve essere ben minore rispetto alla durata delle batterie della nostra videocamera altrimenti quest’ultima si spegnerebbe prima della fine del volo! Modifichiamo quindi ancora i dati del pallone e dell’ altitudine fino a raggiungere una configurazione che soddisfi i nostri requisiti. Una volta fatto ciò avremmo finalmente ottenuto i dati più importanti per il nostro progetto! Ovvero il tipo di pallone da acquistare: (Balloon Mass Kaimont/Hwoyee) e la quantità di elio minima con cui dovremmo gonfiare il pallone (Launch Volume: (in metri cubi (m3)), sarà presente un altro importantissimo dato, ovvero il Neck Lift:. Questo dato, espresso in grammi, rappresenta la forza di trazione che dovrà avere il nostro pallone una volta gonfiato e che misureremo in fase di gonfiaggio con la nostra bilancia pesa valigie, ci dirà quindi, quando avremmo gonfiato il pallone con la perfetta quantità di elio. Annotiamoci questi ultimi dati.
Premiamo su Use Values per chiudere la finestra di dialogo e trasferire i dati a quella precedente. In Descent Rate inseriamo i dati di discesa del nostro paracadute in m/s e premiamo ora su Run Prediction.
Quello che compare nella mappa è il profilo di volo preciso che eseguirebbe il nostro pallone compreso di payload, con la configurazione da noi scelta, se lo lanciassimo in questo momento. Possiamo variare la data aumentandola di ore o giorni per vedere come cambia il profilo. Osserviamo ora la finestra: “Scenario Information”. Qui sono presenti le voci Range: e Flight Time:. La prima indica la distanza tra il punto di lancio e il punto di atterraggio e varia in base alla forza e direzione dei venti. La seconda indica il tempo di volo che trascorrerà tra la partenza e l’ atterraggio, questo non è influenzato dai venti. Ricordiamoci quindi che le batterie delle apparecchiature che abbiamo a bordo (videocamera e gps + batteria ausiliaria) devono durare per un tempo maggiore. Anche la capacità di registrazione della nostra videocamera ovviamente deve essere superiore.
Se i dati del nostro volo ci soddisfano procediamo quindi tramite internet a comprare il pallone. L’ elio può risultare un po più difficile da recuperare, io mi sono affidato a un negozio che vendeva gas per saldatura, e me lo hanno fatto avere. Vi sapranno sicuramente fornire il tipo di bombola più adatta alla quantità di elio che vi serve. Facciamoci dare anche il “gonfleur” o un riduttore di pressione che è una valvola con cui possiamo facilmente regolare la pressione del gas in uscita dalla bombola.
Per finire la costruzione del progetto, una volta ricevuto il pallone dobbiamo procedere a realizzarci una manichetta per poterlo collegare alla bombola. Per fare ciò procuriamoci un tubo di plastica lungo 40-50 cm e di diametro il più possibile simile al collo del pallone per entrare nello stesso. Il tubo andrà chiuso a un estremità con un tappo e collegato tramite un tubo flessibile al gonfleur della bombola di elio. Sul tubo di plastica dobbiamo predisporre un anello al quale collegare la nostra bilancia che in fase di gonfiaggio ci indicherà con precisione quando il pallone è gonfio al punto giusto. Evitiamo spigoli taglienti specie dove il tubo in plastica verrà a contatto con il collo del pallone!
A questo punto abbiamo tutta la parte “hardware” per procedere al lancio, ma prima di ciò sarà necessario procedere nell’ottenimento dei permessi, che sarà molto più semplice grazie alla prossima guida!