Studencka Misja Balonowa BOBAS

24 września z inicjatywy grupy studentów Politechniki Warszawskiej, w Jabłonnej pod Warszawą wystartował szczególny balon meteorologiczny. Nie byłoby w tym nic nadzwyczajnego (balony takie są regularnie wypuszczane przez stacje meteorologiczne w Polsce) gdyby nie fakt, że do balonu doczepiona była gondola z umieszczonym w niej nadajnikiem pracującym na amatorskim paśmie 70cm. Transmisja telegraficzna z pokładu balonu trwała nieustannie przez cały czas trwania lotu przekazując informacje o bieżącej temperaturze oraz napięciu panujących na zaciskach baterii paliwowej. Pomimo małej mocy nadawczej (około 10mW) sygnały telemetryczne były odbierane przez cały czas trwania lotu, i to nie tylko w zaimprowizowanej stacji naziemnej, lecz także w wielu innych miejscach. Raporty o słyszalności nadchodziły z różnych podwarszawskich miejscowości a nawet z Białegostoku. Nic dziwnego – balon wzniósł się na wysokość około 35 kilometrów.


 

Nie obyło się niestety bez przykrych niespodzianek. W gondoli balonowej miała zostać umieszczona kamera, której zadaniem byłoby przekazywanie obrazu „na żywo” w paśmie 2,4GHz. Dodatkowo miał zostać przetestowany moduł APRS, skonstruowany przez Andrzeja Cichockiego, umożliwiający śledzenie balonu w tym systemie, a także służący jako digipeater. Zostało nawet przygotowane specjalne oprogramowanie, stworzone przez Kasię Dąbrowską i Marcina Nowakowskiego, które miało wspomagać zbieranie telemetrii od wielu stacji odbiorczych. Jednakże podczas naziemnych testów systemów komunikacji miała miejsce poważna awaria zasilania, która zniszczyła oba te moduły. Dlatego też jedynym urządzeniem, które odbyło balonową podróż i zakończyło swoją misję sukcesem był nadajnik telegraficzno-telemetryczny „Świerszcz 2” skonstruowany przez Marcina SQ5FNQ. Oprogramowanie dla urządzenia powstało we współpracy z Mariuszem Kędzierawskim.
Studenci, którzy brali udział w tym niecodziennym wydarzeniu to członkowie dwóch kół naukowych: Studenckiego Koła Inżynierii Kosmicznej (SKIK) zawiązanego na wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych oraz Studenckiego Koła Astronautyki (SKA) zawiązanego na wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa. Wśród nich w wydarzeniu brali także udział Grzegorz SQ5FG – konstruktor gondoli balonowej i Andrzej SP5ISS, który przygotował prezentację wprowadzającą. Obecni byli także dwaj Koledzy świeżo po egzaminie jednak jeszcze bez znaków – Cezary Jezierski oraz Łukasz Rymaszewski. Dzięki nim właśnie możliwy był ciągły odbiór sygnałów z balonu, ponieważ na zmianę dzielnie pełnili rolę „organicznego rotora antenowego”. Nad zapewnieniem relacji fotograficznej czuwała Ania SQ5MBN. Nie zabrakło także opiekuna koła SKIK – dr. Krzysztofa Kurka, który poświęcił wiele wieczorów, aby czuwać nad testami laboratoryjnymi.


 

„Tak naprawdę misja BOBAS-a (bo tak balon został nazwany, od angielskiego Built Ocassionally Balloon-Attached Satellite) miała dostarczyć platformę do testowania podzespołów komunikacyjnych pierwszego polskiego satelity studenckiego PWSat.”, mówi Marcin Stolarski SQ5FNQ, koordynator projektu. „W związku z awarią zasilania nie było możliwe wykorzystanie wszystkich zaplanowanych systemów jednak dzięki temu eksperymentowi udało się nam w realnych warunkach sprawdzić sposób komunikacji z odległymi obiektami będącymi w ruchu podczas ciągłej widzialności optycznej (tzw. LOS od angielskiego Line Of Sight)”. Każdy następny eksperyment tego typu pozwala bliżej poznać i przetestować realia systemów i rozwiązań stosowanych w inżynierii kosmicznej. Między innymi ciekawym zjawiskiem był fakt zmiany częstotliwości nadajnika umieszczonego w gondoli balonu wraz ze zmieniającą się temperaturą. Odczyty tej temperatury można było cały czas obserwować, ponieważ były umieszczone w danych telemetrycznych nadawanych telegrafią. W końcowej fazie wznoszenia balonu osiągnęła ona wartość około -50ºC.


Po osiągnięciu wysokości krytycznej, która wynosi około 35 km, balon pękł, a gondola zaczęła opadać w kierunku ziemi na spadochronie. Zostały zorganizowane poszukiwania (gondola wyposażona została w dodatkowe zasilanie bateryjne umożliwiające działanie nadajnika po wyczerpaniu zasilania głównego) z użyciem radionamierzania, niestety jednak BOBAS nie został znaleziony.
 

Misja BOBAS-a jest już drugim takim eksperymentem organizowanym przez studentów Politechniki Warszawskiej. W niedalekiej przyszłości są planowane następne tego typu wydarzenia. Tym razem jednak będą dołożone wszelkie starania aby podzespoły, które zawiodły w Jabłonnej spełniły oczekiwania i pracowały poprawnie. Dodatkowo, planowane jest także wyposażenie balonu w kilka dodatkowych, bardziej zaawansowanych systemów.
 

Przedstawiciele kół naukowych SKIK i SKA chcieliby zaprosić wszystkich chętnych i zainteresowanych tego typu eksperymentami do współpracy i wspólnej zabawy.
 

Podziękowania

Studenci SKIK i SKA bardzo dziękują za pomoc Instytutowi Meteorologii i Gospodarki Wodnej z Legionowa za przygotowanie balonu do lotu. Bez Nich ten projekt byłby bardzo trudny w realizacji. 

Film:

Odebrana telemetria (TOP 10):


Ponieważ stacja SQ5FNQ była stacja referencyjna dyplomy otrzymają
 

Miejsce (TOP 10):

  1. SQ5GVY

  2. SQ5LTT

 
Gratuluje. Dyplomy zostaną przesłane pocztą. Okazja na kolejne dyplomy już niebawem. Przygotowane są kolejne misje BOBAS2, BOBAS3 oraz BOBAS4.
 

Wyniki analizy:
Pomimo przysłania bardzo niewielkiej ilości danych od innych radioamatorów to udało się zamaskować niektóre błędy w stacji referencyjnej. Wszystkim za pomoc serdecznie dziękuję za udział w eksperymencie DGSS i zapraszam do kolejnych. Poniżej wykresy przedstawiające odebrane dane. Należy pamiętać ze pomiar temperatury obarczony jest błędem termometru DS1820 który nie potrafi mierzyć temperatury niższej niż -50 stopni celcjusza.


 

 

Marcin SQ5FNQ


Koordynatorzy: Marcin Stolarski SQ5FNQ i Grzegorz Woźniak SQ5FG
Uczestnicy: Studenci SKIK i SKA

Strona domowa projektu: http://www.ire.pw.edu.pl/skik/


Status: Zakończona