Kamera säähavaintopallolla 30km korkeuteen - projekti Kauniita kuvia korkealta

[Jorma Koski]

Eli laskuvarjotonta putoamista voi simuloida heittämällä pallon seinään.

[Gentzu]

Jeps,

Kiitoksia täydennyksistä. Laskeskelin Stokesin-lakia käyttäen ja jossain vaiheessa tuli "pieni lapsus". Ajattelin
myös maalaisjärjellä, että kyllä se hieman nopeampaa tulee maahan kuin n. 10m/s. Olisihan tuollakin nopeudella
iskuenergia aika suuri, mutta en halunnut johdatella ketään laskuvarjonsuhteen. ---> Hulluus kuriin ja varjo palloon!
Samalla taidan jättää pois vapautinlaitteiston, sillä ei taida paljoakaan olla hyötyä.

Meinasin lähettää pallon nyt viikonlopulla, mutta viikolla siirtäminen käy. Arto, olisiko 18-19.9 sopiva ajankohta
jos säät sallivat? Myös muut kiinnostuneet ovat tervetulleita, sillä yhteisprojektina hommat toimivat yleensä paremmin. :)
Olen kotoisin Keuruulta ja luultavasti silloin tulen sinnepäin. Voihan pallon muualtakin lähettää, joten jos joku
tietää hyvän lähettämispaikan niin....

Muuta korjattavaa?
Mieleeni tulee ostamani ilmapallo, jonka halkaisija on 120cm. Mutta se on periaatteessa "normaali" kumipallo, joten
kestääköhän se tarpeeksi? Olisikohan jollain parempia ehdotuksia.
Heliumia on motin verran, että sen pitäisi laskelmien mukaan riittää. (virheitä voi olla, kuten aiemmassa laskussa)
Paikannuslaitteen kanssa pitää vielä opiskella, mutta periaatteessa sitä voi kuka tahansa seurata. Olen tällä keskustelupalstalla
junnu, joten onko mahdollista laittaa realiaikaista tietoa chattiin, joka ei mene yleiseen jakeluun? (otetaan kaikki hyöty irti,
jos laitteisto häviää/tuhoutuu).

EL

[iosainio]

Kuinkas sen heliumin lämpölaajenemisen kanssa on? Meinaan noin niin kuin tavallinen vappupallo joutuessaan pakkaseen menee kohtuullisesti ryppyyn. Säähavaintopallo toivottavasti nousee muutaman kilometrin ja siellä on jo aikamoinen pakkanen. Käykö niin, että pallo päätyy tilanteeseen, jossa se ei hajoakaan vaan jää "välitilaan" leijumaan?

[Lauri Kangas]

Ideaalikaasun yleisen tilanyhtälön pV/T = vakio ja ICAO:n standardi-ilmakehän oletusten (0km:ssä paine ~1000hPa ja lämpötila 15C, 20km:ssä paine 5.5hPa ja lämpötila -56.6C) mukaan 20 kilometrin korkeudessa pallon tilavuus olisi vielä yli 200-kertainen maan pinnalla olevaan verrattuna. Siellä ylhäällä on kyllä niin vähän ilmaa ettei kylmeneminen vielä riitä rusentamaan palloa kasaan.

Siitä on kyllä jo pari vuotta kun munkitin termodynamiikan tentin läpi, että en pistä päätäni pantiksi voiko näin yksinkertaisesti laskea.

[iosainio]

Hyvässä esityksessä on aina viittaus standardiin, kaava ja pari termiä, uskotaan :)

Niinpä tietysti, paine laskee.

[oh2mqk]

Kuinkas sen heliumin lämpölaajenemisen kanssa on? Meinaan noin niin kuin tavallinen vappupallo joutuessaan pakkaseen menee kohtuullisesti ryppyyn. Säähavaintopallo toivottavasti nousee muutaman kilometrin ja siellä on jo aikamoinen pakkanen. Käykö niin, että pallo päätyy tilanteeseen, jossa se ei hajoakaan vaan jää "välitilaan" leijumaan?

Tuo riippuu täytöksestä.  Normaalisti maanpinnalla sellaiselle 400g painavalle sääluotaimelle laitetaan nostetta noin 0.4 kg.  (Siis kuormattomalle pallolle 0.8 kg yli pallon oman massan).   ( V = rho T / p )

Trimmaamalla noste sopivasti, lämpölaajeneminen aikaansaa kylmemmässä nettonosteen hupenemisen -> pallo "kelluu".
Viittaamassani "Ilmari 2007a" lennossa huomaa selvästi miten nousunopeus pieneni korkeuden ylittäessä noin 6 km.  Tuli kunnolla kylmää, sekä ilman että vedyn tiheys kasvoi mutta kokonaismassa ei muuttunut -> nettonoste väheni.

Pitää nähtävästi aloittaa kampanja: "älä tuhlaa Heliumia, lennätä luotaimesi Vedyllä!".  Nestekaasu on vetyä vaarallisempaa, samoin painehappi.  Niitä ei kuitenkaan kukaan pelkää.   Tässä meidän aurinkokunnassa noin kolmannes kaikesta aineesta on heliumia, maan kokoluokkaa ja pienemmät kokkareet kuitenkin lähes tyystin ilman.  (Tarkemmankin arvion voi esittää kun päättelee auringon heliumpitoisuuden, Jupiter mahtuu mittausvirheisiin.)

Miksikö vappupallot pitää lain mukaan täyttää heliumilla?  Vielä 1970 luvulla vappupallot täytettiin vedyllä, mutta kas kun ihmiset tunkivat palloja autoon sisälle ja tupakoivat...  Muutaman flambeerauksen jälkeen säädettiin laki.

[oh6mwq]

Jos hyötykuorman paino on 500g ja terminaalinopeus on vain 20m/s niin kyllä siitä aika mälli tulee suojaamattomaan kalloon. Noin pikaisesti laskien 100 Joulea iskuenergiaa. (Eli kyseisellä kapistuksella ei saa metsästää (juuri ja juuri  ). Suojaamattoman kallon paksuus päälaella on noin 4mm luuta. Suosittelen lämpimästi jonkinnäköistä laskuvarjoa.

Varjo on hyvä ajatus lähinnä siksi että roippeet saa ehjänä takaisin. Liian isoakaan varjoa ei kannata tehdä, sillä hyötykuorma liitää sen varassa kymmeniä kilometrejä sopivan tuulen sattuessa. Todennäköisyys, että hyötykuorma osuu johonkin on aika älyttömän pieni. Ilmarihommissa laskettiin todennäköisyyksiä, ja esim. tielle putoamisen todennäköisyys oli jotain 0,0001% +/- dekadi. Vastuuvakuutus kylläkin kannattaa ottaa...

[oh6mwq]

Morjesta,

Runkona toimii 20cm halkaisijaltaan oleva styroxpallo, jonka kuoren paksuus on 3cm. Pallon pohjaan
on rakennettu laskeutumisteline, jonka seurauksena en ole laskuvarjoa käyttänyt. Laskuvarjon jätin
pois siitä syystä, että se tarttuu silloin helpommin tuulen vietäväksi.

Varjo voi olla aika pieni, ja se silti rajoittaa nopeutta tehokkaasti. Vapaasti putoavasta möykystä et voi olla ikinä ihan varma miten päin se tulee alas. Näppärä henkilö rakentaa lisäksi laukaisulaitteen, joka antaa värkin pudota "sukkana" esim. 1km korkeuteen, ja avaa sitten vasta varjon.

Lisäksi olen funtsinut että hyötykuorman alla pitäisi roikkua 10m "probe", joka maahan osuessaan irrottaisi laskuvarjon, ja viimeinen 10m pudottaisiin taas vapaasti. Tämä vähentäisi tehokkaasti puuhun kiipeämisen tarvetta, varjo kun jää aina puuhun. Suomessa on puita huomattavan paljon. Toki pitkä naru kuorman ja varjon välillä auttaa myös.

Seurantalaitteena toimii laite, joka toimii GSM,GPRS,GPS- verkoissa, joten toivottavasti
laitteisto saadaan tämän avulla löydettyä. Palloa voidaan seurata internetin ja tekstiviestien välityksellä.

Saat tosi paljon kavereita, jos pistät kännykän 30km korkeuteen lentämään virta päällä... Jos kännykkää haluaa käyttää pudonneen pallon löytämiseen, niin siihen pitää ehdottomasti rakentaa järjestelmä, joka pistää sen päälle vasta ehkä 100-200m korkeudessa.

Vapautinlaitteisto on vielä kehitteillä, mutta uskon saavani sen toimimaan muutamassa päivässä.

Hyötykuorman irrottimia on kahta päätyyppiä, "lanka poikki" tai "sokka irti". Langan katkaiseva malli pelaa simppelisti, pallon narun ympärille laitetaan pari kierrosta vastuslankaa, joka kuumennetaan erillisellä patterilla, ja lanka sulaa poikki. Sokka irti -tyyppinen ratkaisu on askarreltavissa esim. RC-servosta.

Ilmari-projekteissa Viestintävirasto on edellyttänyt, että järjestelmässä on etäohjaus, jolla lähetin saadaan pois päältä jos se meinaa lentää Suomen rajojen yli. Tämän lisäksi ajastin on hyvä idea.

Etäohjaus on aika helposti toteutettavissa esim. DTMF-koodeilla tai radioamatöörien APRS-järjestelmällä, jos sitä käytetään lennon trakkerina.

[ReijoL]

Tässä olisi linkki toteutuneeseen ja onnistuneeseen projektiin, videoita katselemalla saa hyviä vinkkejä hyötykuorman, laskuvarjon ja pallon rakenteista. Seurantaan ehdottaisin ehdottomasti yhteistyötä amatöörien kanssa, APRS-systeemi on valmis ja testattu toimivaksi.

http://www.w0otm.com/iHAB/iHAB-1/index.html

Reijo, OH3AVA

[Gentzu]

Hei,

Tänään klo: 14.30 Seinäjoelta lähti pallo ilmaan.
Tällä hetkellä paikannussingaali kiukuttelee, joten tällä hetkellä en tiedä pallon sijaintia. Ps. maahavainnosta päätellen lähti kohti etelää...
Pallo nautti koko kuution verran heliumia ja karautti matkaan 4kameran voimin. Tosin yksi kamera voi olla jo lähtöhetkellä hajalla.

[KEW]

Hienoa, että pallo lähti.
Oletteko jo löytänyt hyötykuorman ja analysoineet tulokset?
Olisi kiinnostavaa nähdä mitä saitte tallennettua.

Kaj Wikstedt

[einari]

Joo, olisi kiinnostavaa kuulla kuinka Seinäjoen kokeelle kävi.

Tässä yksi jenkeissä tapahtunut DIY-projekti:
http://www.universetoday.com/75170/awesome-father-son-diy-satellite-captures-hd-video-from-100000-ft/

[Gentzu]

Hei,

Pahoittelut kun vastaan vasta nyt. On ollut kiireitä ja tälläkin hetkellä Helsingissä FinnBuild-messuilla.
Projektille kävi kaikkein pahin mahdollinen vastaisku. GPS-paikannin ei sitten toiminut lukuisista varmistuksista huolimatta (ei antanut päivitettyjä paikkatietoja). Johtopäätöksiä voi kuitenkin tehdä, sillä vastaanotin toimi noin 10h ajan, jonka seurauksena voidaan pitää sitä että pallo laskeutui alas vahingoittumana. Pallon sisällä on minun yhteystiedot, joten odotellaan jos vaikka joku soittaisi...

Pienistä vastaiskuista huolimatta ajattelin tehdä uuden koelennon ensivuoden puolella, kun aikaa ja ilmat ovat suotuisat. Käyttämäni lähetin, http://jokuraja.blogit.fi/gps-tracker/
(kehitys suunnitelmia otetaan vastaann)


EL

[Meade-mad]

Mistä pallo lähti, missä se lensi sekä mikä oli viimeinen tiedetty paikka ja korkeus silloin kun paikannussignaali katosi?

jk

[Pietari]

Suomessa on kehitteillä toinen saman kaltainen projekti. http://www.ruuvipenkki.fi/foorumi/viewtopic.php?f=3&t=58