Luca, Amos e il lancio di un pallone sonda
Luca Soltoggio e Amos Rinaldi sono due ragazzi di Tirano che hanno deciso di affrontare una sfida: lanciare un PALLONE SONDA, il 21 giugno. Ce ne parla Luca… Da cosa è nata la vostra idea? L’idea è nata un paio di anni fa, leggendo qua e là che esisteva questo tipo di esplorazione. Alcuni ragazzi, in particolar modo americani, avevano lanciato una sonda nella stratosfera (lo strato che dell’atmosfera che parte dai circa 15km di altitudine ai 50km di altitudine. Lo scopo era quello principalmente di effettuare fotografie "semispaziali". Vista questa cosa e vista la nostra comune passione per l’elettronica, l’avventura, e la scienza e un po’ di follia che ci accomuna, ci siamo trovati subito d’accordo a buttarci anche noi in questa sfida. In questi due anni abbiamo fatto un po’ di test, acquisito informazioni, ci siamo confrontati sulle varie possibilità, un po’ ci siamo persi (in particolare io che ero un po’ preso dalla nascita di mia figlia), un po’ ci siamo scontrati con la burocrazia ed alla fine i tempi sono maturati e abbiamo deciso fosse arrivato il momento del lancio. Come avete fatto ad ottenere l’autorizzazione? Il primo scoglio da affrontare è stato quello delle autorizzazioni, non tanto perché fosse difficile ottenerle, ma perché è difficile capire a chi bisogna chiederle! Alla fine, come spesso accade, per caso, un giorno di aprile ho preso la guida telefonica, ho chiamato l’Ente Nazionale dell’Aviazione Civile di Orio al Serio, e neanche a farlo apposta, nel giro di pochi minuti stavo parlando con la persona che si occupava proprio di questa cosa. Questa persona ci ha dato le indicazioni su come ottenere tutte le autorizzazioni, e così abbiamo fatto subito la richiesta ai 6 enti predisposti (3 civili e 3 militari) e nel giro di un mese abbiamo ottenuto l’autorizzazione necessaria. Qual è lo scopo di questa "missione"? Innanzitutto, anche se il lancio di un pallone sonda a 35 km dal suolo non è una cosa difficilissima, ci sono alcune sfide da affrontare, e tali sfide sono quelle che ci hanno incuriosito e ci hanno permesso di approfondire tutto quello che c’è dietro una cosa di questo genere: capire la fisica che sta dietro: a quanto salirà il pallone? quanto pesa l’elio? quanto può sollevare? di quanto si dilata il pallone? quali temperature dovremo affrontare? quale sarà il percorso del nostro pallone? a che velocità salirà? a che velocità scenderà? quanto dovrà essere grande il paracadute?. Per ognuna di queste domande ci sono formule matematiche che determinano con precisione le risposte. Quindi abbiamo dovuto analizzare queste formule, capirle, farle nostre, testarle empiricamente (in questo momento ho un micricontrollore nel freezer che mi trasmette in tempo reale la temperatura), e questi test che giornalmente io e l’Amos stiamo facendo sono una sfida divertente. Le informazioni che si trovano su internet non sono moltissime, soprattutto in Italia, anche perché mi risulta che ad oggi pochissime gruppi o persone hanno effettuato lanci di questo tipo (a cercare su internet mi parrebbe 2 oltre a noi), quindi noi vorremmo essere un punto di riferimento, pubblicando tutte le fasi del nostro progetto in maniera secondo la filosofia open source e creative commons, cioè che tutti i dati in nostro possesso siano utilizzabili da chiunque, sperando quindi di poter aiutare altri gruppi o persone che vogliano lanciarsi in questa avventura. Chiaramente noi non siamo una università, quindi non faremo esperimenti particolari, ma la piattaforma in sé, potrà essere usata come strumento per potere effettuare test in condizioni estreme... (Non dimentichiamo che a quelle altitudine la pressione atmosferica è pressoché prossima allo 0, la temperatura vicino ai -50°, e l’ossigeno è praticamente assente), quindi ci limiteremo a verificare l’attendibilità delle previsioni sul percorso, a misurare temperatura e pressione, radiazione solare e accelerazione. Inoltre per avere un feedback visivo, scatteremo delle foto, tramite un sistema computerizzato, che "dovrebbe" darci una visione della nostra valle direi "spaziale"... Per darti un’idea la visione che si può avere è molto simile a quella che aveva Felix, l’uomo che si è lanciato qualche tempo fa col paracadute da 30km di altezza... Cos’è un pallone sonda? Il tutto funziona in una maniera abbastanza semplice... Un pallone (tipo i palloncini della fiera, ma molto più grande) viene riempito con circa 3 metri cubi di gas Elio. In questo modo il pallone è in grado di sollevare un payload di circa un kg. Il tutto sale e ovviamente il pallone con il diminuire della pressione atmosferica aumenta di volume, fino a diventare circa 500 volte più grande. Ad un certo punto il pallone scoppierà (questo può avvenire tra i 30 e i 40 km di altitudine a seconda di varie condizioni) e il tutto comincerà a cadere. Il paracadute a questo punto interverrà, contrastando la forza di gravità e portando la velocità di discesa ad una velocità costante. Dietro il pacchetto collegato al pallone ed isolato con il polistirolo, ci saranno un computer di bordo da noi progettato che si occuperà di salvare i dati acquisiti durante la missione (latitudine, longitudine, altitudine, pressione, ecc.) su una SD Card, una macchina fotografica ed uno smartphone Android che scatterà delle foto e ci inviare via GSM la posizione dopo il lancio e prima del recupero. Quali gli ostacoli che avete preventivato? Gli ostacoli possibili sono legati a tutti gli imprevisti che si possono verificare; oltre alle condizioni estreme di cui ti parlavo prima, abbiamo venti fino a 300km/h, poi dobbiamo affidarci completamente al lavoro preventivo senza commettere il minimo errore... Una volta che il pallone è lanciato, non possiamo più intervenire... Possono scaricarsi le batterie e perdere il segnale GPS, potrebbe bloccarsi il meccanismo che fa le foto, potrebbe essere difettoso il pallone e scoppiare prima, potremmo avere sbagliato i calcoli e trovarci il pallone in cima al picco di una montagna. In effetti questi lanci di solito vengono effettuati nel deserto o in ampie pianure in cui, bene o male, sai che il recupero in qualche modo lo effettui: noi abbiamo la complicazione delle montagne, che non è da poco. In parte aiutano le previsioni sulla traiettoria, ma sbagliando anche di poco può accadere di finire in un posto inaccessibile. Quest’ultimo ostacolo in particolare, ci ha fatto riflettere e studiare in questi due anni circa la possibilità di "pilotare" il pallone in fase di ritorno. Per questo l’obiettivo forse più ambizioso dell’intero progetto, è quello di fare in modo che il pacco con l’attrezzatura ritorni autonomamente nel punto di partenza. Il tutto, seppure non semplice, tecnicamente è realizzabilissimo. Si tratta di utilizzare un drone-aliante, in grado di essere guidato tramite satellite verso una planata che lo porti al punto di partenza. Ovviamente prima di realizzare questo obiettivo finale, dovremmo passare attraverso una serie di passi successivi, di cui quello del 21 giugno è il primo. Dobbiamo analizzare le varie condizioni e capire come tale drone possa comportarsi con quelle condizioni. In particolare uno dei problemi più grossi è la temperatura in quanto le batterie a temperatura così basse si scaricano rapidamente. Quindi in questo primo lancio, non ci sarà nessun drone, ma i dati raccolti, ci forniranno dati importanti per il conseguimento di questo obiettivo. Ci tengo a precisare che nonostante i droni esistano già sul mercato da tempo, ci risulta che attualmente nessuno abbia realizzato la possibilità di ritorno pilotato da una quota così elevata (o probabilmente nessuno ci ha neanche provato), quindi tale obiettivo potrebbe essere uno stimolo ulteriore per l’esplorazione e la sperimentazione nella stratosfera in maniera (abbastanza) lowcost.
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