Cum am trimis greierul OrbiTic în stratosfera – Kidibot Stratospheric Launch

Ieri, duminică, 22 noiembrie 2020, am lansat (și recuperat!) în sfârșit balonul nostru cu heliu în stratosfera. Proiectul s-a numit Kidibot Stratospheric Launch și a fost făcut pentru copiii și părinții din România care vor să învețe știință. Fiind un proiect deschis tuturor, a participat efectiv cine a vrut, atâta timp cât s-au respectat condițiile de pandemie (măști, distanțare, etc).

Pregătirile

Au durat destul mult timp, din vară. Documentare, găsit fonduri, parteneri, trial and error, cerut autorizații, etc..

Număr ore consumate: 100+

Am făcut 2 evenimente online pe Zoom cu 20+ copii, pentru a învăța practic aceste lucruri (fizică, chimie, meteorologie, științe spațiale, astronomie, geologie, informatică, matematică, etc..).

Cine a fost implicat:

Fondatorii Kidibot (Constantin Ferșeta și Alina Ferșeta + cei 2 copii)

Câțiva părinți pasionați de tehnologie (care vor să rămână anonimi)

Romanian Inspace Engineering – oameni minunați care lansează sateliți, baloane și fac tot felul de lucruri interesante în aerospațiale. Ne-au ajutat cu o grămadă de lucruri (heliu, radio-sondă, parașuta profi) și knowledge/training și le suntem foarte, foarte recunoscători!

Institutul de Științe Spațiale (Măgurele)

Asociația Techsoup (via evenimentul Meet and Code) – ne-au ajutat cu 300 euro, cu care am cumpărat o parte dintre echipamente

Revista Știință&Tehnică

Magazinul Robofun.ro – ne-au ajutat cu componente Arduino + alergatul pe coclauri

Electrica și Electrica Furnizare

Școala 11 Ion Heliade Rădulescu din București care a fost partener educațional

Greierul OrbiTic (care se pregătea de iernat sub pământ, dar noi am avut alte planuri științifice cu el).

Cum a decurs lansarea balonului în stratosferă

Ne-am trezit dumincă la 6.00 AM, am mâncat, am făcut multe sandwich-uri, ne-am luat apă, haine groase și echipamentele și am pornit la drum. Trebuia să ajungem până la 9.00 la locul de lansare, de lângă Buzău.

Pe câmp erau -3 grade Celsius când am ajuns. Și ne-am pus pe treabă

O parte dintre copii au plecat pe câmp să găsească o insectă pe care să o trimitem în stratosferă. Așa cum rușii au trimis o cățelusă (Laika) în spațiu, iar americanii o primată, așa au zis copiii să trimitem și noi o vietate, să vedem dacă supraviețuiește.

Acesta este greierul Tic, găsit îngropat sub pământ. Denumit și ”OrbiTic” (pentru că l-au pus inițial într-o cutie de Orbit + pentru că urma să ajungă aproape de orbită). Și dedesubt se vede checklistul de lansare.

Toți copiii se interesau de siguranța lui Orbitic, dacă are suficient aer, dacă îi este foame, să îi punem iarbă să mănănce, dacă ar rezista la o călătorie atât de periculoasă, etc..

Copiii se adună la training.

Un copil verifică stabilizatoarele nacelei.

Toți copiii primesc sarcină să calculeze cu pixul pe hârtie greutatea totală a nacelei. Trebuia să ne încadrăm în 800 de grame. Dacă depășeam, balonul s-ar fi înălțat mai lent de 5m/s, s-ar fi spart mai târziu, și, foarte probabil, ar fi ajuns în Bulgaria (noi oricum aveam pașapoartele la noi, pentru orice eventualitate).

Din fericire, payload-ul avea 700 grame. Deci, aveam GO pentru lansare.

Ultimele pregătiri înainte de lansarea în stratosfera…

Fiecare Kidibot s-a pozat cu nacela. Nu de alta, dar nu mai știam dacă o să o și recuperăm

Testăm să vedem că primim datele de la sonda radio. Da, totul este OK.

Am terminat cu pozele, a venit timpul să umflăm balonul cu 2.64 metri cubi de Heliu.

Sticla cu apa avea 1850grame. Când balonul o ridica de la pământ, înseamnă că era suficient heliu in balon. Problema era însă cu vântul, care a început să sufle cu putere.

Eram câțiva oameni care trebuia să proptim balonul, să nu lovească ceva ascuțit și să se spargă.

Îi facem și nod.

10, 9, 8, 7, 6 ….

Ora de lansare: 10:46 AM

Rapid strângem tot după noi și ne pregătim să plecăm în urmărire. Deja balonul se deplasa cu 67km/h și ajunsese la peste 3 km altitudine când am plecat de pe loc.

Am început să mergem ca nebunii prin Câmpia Română, pe șosele județene, în urmărirea balonului. Tot urca, tot urca. A depășit înălțimea Everestului!

A depășit plafonul la care zboară avioanele (10,000m).

A depășit înălțimea celui mai mare munte din sistemul solar (Olympus Mons, de pe Marte).

Slobozia. Localitate carantinată. Am ocolit-o și am intrat pe autostrada.

Ultima veste! Una dintre echipele de urmărire care se oprise până în Lehliu ne-a anunțat că balonul Kidibot se vede pe cerul senin! Ajunsese la 30,000 metri și deja era de dimensiunea unei case (aprox 8-9 m diametru). Este la capătul antenei (dacă aveți ochi buni).

Aici ne-am oprit la un refugiu pe autostrada Soarelui, ca să urmărim traiectoria balonului.

Tocmai s-a spart (ne-am prins că altitudinea a început să scadă rapid). Așa că ne-am urcat în mașini și am mers în urmărirea lui.

Copiii se tot întrebau ce face OrbiTic?

Altitudinea tot scădea. Ultima locație de la radio-sondă era de la 1000+ metri. La 10m/s, în 2 minute deja aterizase. Acum trebuia să vedem pe unde.

Suntem în spatele comunei Jegălia, prin Bărăgan. Nici un copac, cât vezi cu ochii.

Din fericire, GPS Trackerul (unul din cele 3) a început să funcționeze după aterizare și a început să ne trimită locația. Trăiască acoperirea GSM de la Orange.

Oare cum ajungem în mijlocul câmpului?

Tic, tac. Ne împrăștiem să-l găsim. Emoții. Timpul trece. Mai aveam 3 ore de lumină.

Ajungem la un câmp de rapiță. GPS-ul de indica acolo că este ceva. Dar nu se vedea nimic.

Intrăm prin rapița omului, încercând să nu stricăm frunzele.

Uraaa! L-am găsit!!! Se aude inclusiv piezo-ul de 3V care țiuia.

Copiii și părinții încep să se strângă.

Desfacem și nacela, să vedem ce este acolo.

Suntem fericiți. Aproape totul a fost perfect. Mergem către mașini. Este abia ora 3:00 PM!

Pe urmă, relaxați, în drumul către casă, ne-am oprit și pe malul Dunării, să admirăm apusul. A fost o zi super!

Acum detaliile tehnice

Timp de 3 ore, cât balonul/nacela au fost în aer, pe rază de 100km au fost emis un ordin NOTAM, prin care toate avioanele au fost redirecționate. Ne cerem scuze pasagerilor pentru eventualele întârzieri + costul kerosenului suplimentar pentru ocolire pentru companiile aeriene.

Am avut aprobare de la Autoritatea Aeronautică Civilă, de la Romatsa, Statul Major al Forțelor Aeriene Române (balonul a trecut printre 2 baze aeriene militare (Boboc și Kogălniceanu)

Altitudinea maxima atinsa: 31,029 metri! Aici vedeti si traseul balonului, din Buzău, peste Autostrada Soarelui, până aproape de Dunăre.

Unde a aterizat exact:

Dacă mai plana puțin parașuta încă 6km, ateriza din nou în Dunăre.

Cum au evoluat datele cu privire la radiațiile ultraviolete. Cu cât urci mai mult, cu atât radiațiile sunt mai puternice. Ca baseline, indicele la nivelul solului este de aprox 250. Deci, la 30km altitudine, ultravioletele sunt de aprox 10x mai puternice, deoarece este mult mai puțina atmosferă protectoare.

Cum urmăream în timp real balonul. Așa arăta laptopul nostru. Primeam informațiile la 30 de secunde de la radio-sonda de la bordul nacelei, primind latitudinea, longitudinea, altitudinea și alte informații utile.

Traseul total al balonului de la lansare până în stratosferă și înapoi.

Din păcate, camera video nu a înregistrat nimic. Dar învățăm din greșeli

Ce s-a întâmplat cu greierul OrbiTic

Din păcate, nu a supraviețuit. Probabil că temperatura de -70 grade Celsius de la 10km, combinată cu presiunea incredibil de scăzută de la 31km au avut ceva de-aface cu asta. Inițiam am crezut că a intrat în hibernare. Dar pe urmă efectiv i-a căzut capul (leziune incompatibilă cu viața). Copiii au fost triști, și i-au făcut o îngropare creștinească, inclusiv cu o cruce din vreascuri. Până la urmă, greierele OrbiTic a fost un erou al explorării spațiului.

Lista echipamentelor

balon meteo 800g

nacela polistiren

parașută

reflector unde radar

anunțuri pentru eventualii găsitori

alarmă piezo (3V + 2 conectori tată-mamă + baterie pastilă 3V + izoband)

2 stabilizatoare

cameră video acțiune

batery pack + 4 baterii AA care să reziste la -50 grade Celsius

Arduino Uno + SD Card adaptor + SD Card 8GB + senzor Ultraviolete + Infrared + lumină vizibilă + softul aferent (mulțumim Roinspace pentru ajutor)

GPS Tracker + cartelă Orange prepay (comunica locația prin turnurile GSM)

ceas tracking copii + cartelă Vodafone prepay (comunica locația prin turnurile GSM)

radio-Sondă + 2 baterii AA rezistente la frig

Greierul OrbiTic (într-o pungă de sandwich Ikea cu suficient aer să respire)

Kidibot

altele

evident, aproape 3 metri cubi de heliu de înaltă puritate

Ce învățăminte am tras:

Să facem backup la backup – am avut 3 GPS-uri, la recuperare a mers unul singur. Dacă nu mergea nici acesta, nu îl mai găseam

Să ne unim forțele. Să căutăm parteneri care să ne ajute. Altfel, pierzi mult timp și bani.

Să folosim lucruri cât mai simple. Lucrurile complexe au o probabilitate mai mare de stricare

Să testăm și retestăm, în condiții cât mai apropiate de realitate

Deși technologia folosită nu este prietenoasă/user-friendly, ajută să îi lași pe copii să-și bată capul, să găsească soluții. Grit.

Ajută enorm să ai alți părinți, la fel ca tine, care să-și dorească să ofere copiilor lor o experiență unică, din care să învețe prin joacă.

Nu trebuie să te superi sau să fii dezamăgit că majoritatea părinților nu vor să ofere copiilor lor o șansă, chiar gratuită. Asta e viața.

Copiilor le-a plăcut cel mai mult partea de recuperare. Emoția, nesiguranța, alergatul pe coclauri. Pe scurt, aventura. Copiii noștri moderni nu prea au parte de așa ceva, în condițiile de 100% protecție, curățenie

Să avem tot timpul powerbanks încărcate la noi, baterii solare, etc, etc.

Să nu ne dăm bătuți

Și altele, dar nu le mai scriem aici.

Sperăm că v-a plăcut. Ne auzim data viitoare.