Una pocas mates....

Bueno, hoy en día ya tenemos todos los calculadores online para evitar tener que realizar cálculos de manera manual, no es que no debamos calcular nosotros (que deberíamos, esto es un proyecto enmarcado en el ámbito educativo...) pero creemos que son más de fiar las aplicaciones que algunos expertos ponen a disposición de los usuarios

El primer calculador que vamos a usar es el de rendimiento del globo.
Su web: http://tools.highaltitudescience.com/

Como se aprecia en esta pantalla, los datos que nos va a pedir son:
Peso de nuestro globo (en nuestro caso 1500gr), peso de la carga útil (1000gr el nuestro), y Positive Lift, que  es el empuje que se apreciaría en la boquilla del globo si pusiéramos un dinamómetro. Cuanto más empuje positivo más rápido ascenderá el globo, pero más helio requerimos. Además con más helio, el globo reventará antes, porque ya va sobrellenado, y llega a una altura inferior

En nuestro caso, si probamos con 1000gr de empuje útil, nos indica que precisará 125 cu ft de helio y subirá a una velocidad de 4.7m/s.

125 pies cúbicos son 3.5m3 de helio. Tenemos una botella de 6m3 de helio que queremos que nos dure para 2 lanzamientos, con lo que debemos bajar el empuje útil para que "nos pida" 3.0m3 de helio, que son 107 cu ft.

Ajustando valores, vemos que debemos bajar hasta 500gr de empuje útil.
Ahora ya sabemos que con 3m3 de helio, nuestro globo va a subir hasta los 34km, a una velocidad de 3.5m/s, y el tiempo de subida tomará 162 minutos (2h 42min)

La verdad que nos gustaría un tiempo de viaje más corto para tener menos riesgo de meternos en montañas, pero para ello deberíamos meter más helio, y nos quedaríamos sin suficiente para el segundo lanzamiento.

Ahora que sabemos la velocidad de subida (3.5m/s), podemos calcular la de bajada
Lo podemos hacer en la siguiente página: https://descentratecalculator.onlinetesting.net/

Metemos los datos que sabemos (masa=1000gr, paracaídas de 3 ft, redondo, 34km:

 Y damos al botón calcular, Obtenemos:

 Osea que tenemos una velocidad de bajada de 5.5m/s y un tiempo de descenso desde los 34Km de 6118s (1h 40min).

Tiempo total de vuelo entre subida y bajada: 1h40 + 2h40 = 4h 20min
Todo esto es sin aplicar para nada valores meteorológicos, que al final son los que más pesan, y ahora veremos...

Con todos estos datos podemos irnos a la página más bonita de todas....
El calculador de trayectorias:
Enlace: https://predict.habhub.org/#

En esta página se nos pide que proporcionemos:

• Punto de lanzamiento en el mapa
• Altitud de lanzamiento 
• Fecha y hora de lanzamiento
• Velocidad de subida y de bajada
• Altura de explosión

Con nuestros datos, asumiendo una fecha de la semana que viene:

Es decir, una resultado nada halagüeño. En resumen: Nos dice que recorrerá 61km, subirá en dirección sur-este, sobrevolará de lleno todo el parque de Guadarrama, cruzará al lado madrileño, a la altura de Torrelodones llegará a su máxima altura y explotará, comenzando su descenso directo en dirección a Madrid y estimando su contacto final con tierra encima del edificio de Sanchidrián Inversiones SLV de Pozuelo, a escasos metros de la M-40...

Por supuesto somos conscientes del grado de precisión que podemos esperar de esta predicción, pero tenemos claro que a priori no nos interesa esta fecha. No nos interesa que se nos vaya en dirección a la sierra de Guadarrama (con pinos de 30m de altos donde se nos pueda enganchar) y una vez que cruce la sierra, ya es todo casco poblacional, alta densidad de carreteras, etc

Con lo cual, seguimos pendientes de estas previsiones para dar con una fecha favorable para nuestro primer lanzamiento....

No cambien de canal...

Sesión de Taller

Hoy hemos tenido sesión de taller para ir montando los componentes en el globo.
Nos hemos podido juntar casi todos en el colegio y hemos aprovechado toda la mañana.

Unos hemos estado fabricando, con poliespán y cola térmica, el soporte interno para la cámara SJCAM, y su protector de lente exterior

 Otros han estado sujetando a las cajas las cuerdas que van al paracaídas y el globo de manera segura.

 Hernán y Edu han estado trabajando en la parte electrónica, el datalogger y el tracker

Hemos medido y cortado todas las tiradas de cuerda, entre caja y reflector, entre reflector y paracaídas, y entre paracaídas y globo.

Al final hemos dejado casi todos los componentes listos a expensas de una última sesión que tenemos que sacar para perfilar los últimos detalles

Tenemos los polos!

Gran noticia, pues nos hacía mucha ilusión! Hemos pasado por Mundo Laboral a recoger las camisetas. Pero además, los compañeros que fueron el otro día a pedir las tallas, "lloraron" un poco a nuestro patrocinador Jorge Peña y consiguieron que en vez de camisetas nos pusiera unos polos de muy buena calidad!!!

Os mostramos las fotos:

 

Como veis, en el frente lleva nuestro logo completo, a todo color, y en la espalda, lleva la lista de todos nuestros patrocinadores!

Nos han encantado, gracias Mundo Laboral!!

Además hemos recogido unas lonas con más o menos los mismos contenidos que ya exhibiremos después

AESA vía libre!

Hoy hemos tenido una buena noticia, nos confirman tanto por teléfono como por email desde AESA (que nos estaba costando mucho contactar con ellos inicialmente) que tenemos via libre par anuestro proyecto

Por lo visto desde un cambio de ley del pasado Octubre, un globo del tamaño del nuestro, siendo lanzado a más de 8Km de aeropuerto/aeródromo, etc...(que es nuestro caso) ya no precisa de permiso, con lo que podemos lanzarlo el día que queramos a la hora que queramos, sin problema.

Esto nos da mucha más libertad porque tenemos que compaginar la predicción del tiempo, con la predicción de la trayectoria, con el permiso. Ahora quitamos un factor de enmedio...

Tracker LoRa preparado!

El tracker LoRa está preparado.

Os explicamos un poco en qué consiste:

• Qué es? 

Es una placa que de manera continua va monitorizando sus coordenadas GPS (latitud+longitud) y las envía cada 5 segundos por un enlace de radio digital LoRa a un receptor en tierra

• Para qué nos vale?

Es la única manera que tenemos ahora mismo para poder saber en tiempo real la ubicación de nuestro globo. Tenemos predicciones de su trayectoria pero su precisión no nos permitiría recuperarlo, necesitamos coordenadas reales

• En qué consiste?

 Consiste en dos placas. Por un lado una placa Arduino especial que además lleva incorporado un chip de radio LoRa. La placa lleva un programa que lee las coordenadas de la otra placa, compone un mensaje con toda la información, envía el mensaje por LoRa, y espera 5 segundos antes de repetir todo. La otra placa es un módulo GPS con una antena externa. Este módulo funciona de manera autónoma calculando sus coordenadas y transmitíendoselas a la otra placa una vez por segundo

• Qué es LoRa?

LoRa es una protocolo de comunicación por radio digital que ha demostrado excelentes alcances sin pérdida de calidad. Permite enviar datos de manera digital entre dos estaciones a una distancia de unos 10Km cuando se trata de enlace tierra-tierra, pero el alcance se extiende hasta los cientos de kilómetros cuando se trata de enlaces aire-tierra. Por eso hemos elegido este protocolo para nuestro proyecto

Para construir el proyecto hemos comprado las placas involucradas (BSFrance 32u4 para la placa Arduino, y uBlox Neo8m para la placa GPS), y hemos diseñado el programa en el IDE de Arduino. Para las pruebas hemos usado una antena de 1/4de onda

 Posteriormente hemos construido una antena a medida, con un elemento radiante de 1/4 de onda, y 4 elementos formando el plano de tierra en 60º. Toda la antena invertida respecto a los diseños originales para que el lóbulo de radiación apunte desde el horizonte hasta la vertical inferior

Una vez probada la placa la hemos montado con un portapilas y hemos apilado las placas con planchas de goma eva, que nos permiten absorber un poco las vibraciones

 

La placa de arriba es una antena de GPS de mejor ganancia que la que se veía en la foto anterior. La caja inferior es el portapilas.

Para las pilas hemos pedido pilas de Litio (Energizer Lithium), que parece que son las que mejor aguantan bajadas de temperatura hasta los -50º o -60º que esperamos ahí arriba.

Para poder seguir la trayectoria del globo desde tierra, hemos montado 3 placas receptoras como esta:

 Esta placa está basada en la misma placa Arduino (BSFrance 32u4), que es una placa LoRa, que la usamos siempre en modo recepción, configurada a la misma frecuencia que la emisora. De manera constante está escuchando en el canal y cuando llega un paquete de información que corresponde con el formato que enviamos desde el globo, lo descompone en todos sus parámetros (latitud, longitud, dirección, velocidad, nivel de batería del emisor, intensidad de la señal, y altitud). Todo esto lo representa en una pequeña pantalla LCD que lleva acoplada, de manera que tenemos un receptor totalmente portátil que podemos llevarnos en el coche mientras vayamos "persiguiendo" la ruta de nuestro globo desde tierra. 

La placa va alimentada por una célula LiPo de 1 elemento, y además tiene un pequeño altavoz que emite un todo cuando recibe un paquete válido, para no tener que estar mirando a la pantalla y saber que estamos bajo el área de cobertura de nuestro globo de manera auditiva

Arduino Day

El próximo domingo 16 de Marzo, se celebra en todo el mundo el Arduino Day.

Y a nosotros eso cómo nos afecta?

Recuerdas los componentes de nuestro globo? Toda la electrónica se basa en el sistema Arduino, del cual estamos muy orgullosos!!

Tanto el tracker (que nos permite saber en todo momento las coordenadas, dirección y velocidad del globo) como el datalogger (que va registrando internamente la posición, presión, altitud, humedad y 2 temperaturas en una tarjeta SD), son placas basadas en Arduino, con lo que tenemos mucho que celebrar este día.

 

Hemos preparado este cartel tan vistoso para el evento

Por ello hemos convocado a varias clases de nuestro cole para que asistan en el auditorio a un evento que hemos preparado.

Hemos creado una presentación que hemos proyectado en la pantalla, y hemos traído un "simulacro" de globo con una caja de "poliespán" más pequeña, y un paracaídas un poco más pequeño que el real.

Hemos explicado a todas las clases en qué se basa el proyecto, han visto la presentación, y hemos lanzado el globo simulado para que vean lo que pasa cuando el globo explota. Nos ha costado que el paracaídas se hinche con tan poca altura!!!

Hemos dejado hueco para preguntas y nos ha gustado que la gente se ha mostrado muy interesada y ha habido bastantes preguntas y participación.

Seguimos avanzando!