mis à jour le 02.08.2011
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mis à jour le 02.08.2011
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Les derniers lâchers d'un ballon solaire avec télémétrie datent de 1997. Pour essayer de quantifié un peu mieux et pouvoir modéliser le phénomène des ballons solaires, il nous a semblé utile de refaire un vol en mesurant la température en différents points du ballon.
Un lâcher de ballon solaire a été réalisé le dimanche 24 octobre à Saint Aignan (41). Cet événement était associé à une rencontre nationale de constructeurs amateurs de montgolfières à air chaud.
mesurer différentes températures (extérieure, intérieure,
en surface, etc.),
mesurer l'altitude.
Voir les "Objectifs et grandes
lignes" du projet (écrit par Emmanuel Laurent le 1er Septembre
2004).
Ci-dessous le "Synoptique du ballon et de la chaîne de vol".
2 personnes et un groupe de radioamateurs de l'AMSAT ont travaillé sur ce projet. C'est un parfait exemple de collaboration depuis plusieurs endroits grâce aux moyens de communication comme la messagerie électronique (plus d'une centaine de mails échangés !).
Emmanuel est à l'origine de ce projet et la réalisation des cartes
électroniques n'a pas été simple. Les données transitent
par un bus RS485. Un Pic fait la gestion de ces données pour les retransmettre
vers la carte COTT.
La retransmission des télémétries s'est faite sur 144.650
MHz.
Puissance 150 mW. Télémétries en APRS avec positionnement
par GPS grâce à la nouvelle carte COTT en cours de conception par
l'AMSAT France.
La COTT (Cousin of Tinitrak) est une carte qui a été extrapolée de la carte Tinitrak. Elle reçoit une trame au format NMEA et la convertit au format APRS pouvant être visualisé par un certain nombre de programmes comme UI-view. Le Pic 16F84 est remplacé par un 16F877 et permet la transmission toutes les 11 secondes de 8 télémétries analogiques avec une résolution de 10 bits.
Pour toute question concernant l'activité radioamateur, merci de contacter Gérard Auvray (F6FAO@amsat.org ou gerard.auvray@alcatel.fr).
L'enveloppe de 124 m3 - 6,1 m de diamètre - 8 fuseaux n'a
pas posé de problèmes de réalisation. Elle a été
simplement conçue avec plus de soins et avec des adhésifs plus
solides (3M Scotch Tape 351).
La mise au point du système de retournement du ballon une fois l'altitude
de plafond atteinte n'a pas posé de problème. Principe : la charge
est reliée par une cordelette de 3 mm au sommet du ballon et par une
cordelette plus fine à la bouche inférieure. Au moment prévu,
une résistance chauffante provoque la fusion de la cordelette reliant
la charge à la bouche et le ballon se retourne. L'air chaud intérieur
s'évacue par la bouche, le ballon se dégonfle et commence sa descente.
Il était nécessaire de faire un lâcher au milieu de la France, pour éviter que le ballon aille se perdre en mer ou qu'il passe les frontières. En effet, le ballon peut faire pas mal de kilomètres si le vent moyen est de 50 à 100 km/h...
TX 144 : 60 g - Consommation moyenne TX : 60 mA
COTT : 100 g - Consommation moyenne COTT : 20 mA
GPS + batterie back up : 58 g
Carte TLM interne : 170 g - Consommation moyenne TLM + GPS : 300 mA
Antenne GPS : 100 g
Antenne 144 : 40 g
2 chaînes de capteurs température : 2 x 90 g
carte sonde température : 2 x 30 gr
câble RS485 : 100 gr
boite : 250 g
système de largage (relais, ...) + pile 9 V : ?
Piles : 600 g (12 piles LR14)
Divers : 200 g
Total : 1,7 kg de nacelle + 400 gr de capteurs
La boite : dimensions internes 200 x 300 mm
1 antenne 144 MHz 9 éléments
1 RX 144 MHz
1 TNC
Batteries
3 PC en // sur la RS 232 (seul le Rx est câblé), 1 qui traite les
TLM et 1 autre qui fait la trajectographie.
Ce qui marche bien c'est l'internet, dans une opération comme celle ci, car il y a toujours un radioamateur à sa station qui diffuse la position par mail.
Les derniers développements du soft se sont terminés quelques
heures avant de partir à Saint Aignan grâce à l'aide de
Christophe Mercier de l'AMSAT.
Le samedi en fin d'après midi, nous nous sommes retrouvés à
Saint Aignan pour faire l'intégration finale et la mise en place des
capteurs de température dans l'enveloppe. Cela s'est passé assez
rapidement, mais sans tests très poussés. A minuit, tout était
prêt.
Dimanche matin, rendez-vous sur le site à 8 h. Sur le terrain 6 montgolfières
sont en cours de gonflage pour un petit vol matinal. Les pilotes ont écourté
leur vol pour pouvoir assister au lâcher du ballon solaire.
Jean-Paul DOMEN, qui dans les années 90
a fait voler beaucoup de ballons solaires, est présent et participe à
l'essai.
A 9 h le soleil commence à apparaître au-dessus de la colline, mais un petit voile nuageux l'empêche de donner toute sa puissance.
A 10 h 30, enfin le ballon est chaud et décolle tout doucement. Il va rester à quelques mètres au-dessus de nous et plusieurs fois, nous avons cru qu'il allait redescendre. Finalement le soleil en montant sur l'horizon a eu raison des nuages et le ballon est parti pour d'autres cieux...
Pendant les premières 45 mn toutes les données ont été
reçues ou transmises par les radioamateurs. Mais au bout d'une heure
la transmission des données du GPS et capteurs de températures
a cessé. Seules les TLM internes qui n'étaient pas exploitées
continuaient d'être transmises.
La panne se situe au niveau de la carte de gestion GPS/Température du ballon ou du
convertisseur DC/DC qui alimente cette carte. Malheureusement le système
de séparation était aussi contrôlé par cette carte...
Effectivement à 13 h 30, heure prévue de retournement du ballon,
il ne s'est rien passé et le ballon a continué son petit bonhomme
de chemin. Sachant qu'à partir de 5000 m les vents sont de l'ordre de
100 km/h, il a donc parcouru quelques km avant de redescendre naturellement
en fin de soirée.
Aux dernières nouvelles, le ballon serait retombé du coté du Luxembourg.
Merci aux radioamateurs qui ont permis de suivre sa trajectoire.
Pour plus d'informations sur l'aspect radioamateurs, voir les pages suivantes :
Page
d'Alain Verbrugge-F6AGV