Spust sonde v četrtek 7.5.2015 ob 8.00

Po temeljiti izvedbi stevilnih meritev, smo pripravljeni na spust sonde Srecko v vesolju. Dogodek se bo odvil v cetrtek, 7.5. v okolisu Solskega centra, ob 8:00. Pridruzite se temu nepozabnemu trenutku, ko bo balon poletel v zrak in bomo njegovo pot spremljali v zivo. Polet balona bo možen v živo spremljati tudi na spletni strani www.aprs.fi -> Balon boste lahko našli, če boste vpisali v iskanje S59ABL. Točno povezamo bomo še objavili ob spustu, Ob samem dogodku boste lahko tudi kaj vprasali, posneli selfije z ekipo in se z nami druzili. Se enkrat vljudno vabljeni!

Predstavitev projekta na natečaju Slovenija iz Vesolja 2012/2013

Prejšnjo sredo, 22. maja, smo se sodelujoči dijaki in mentorji projekta Srečko v Vesolju udeležili zaključnega srečanja natečaja Slovenija iz Vesolja, ki je potekalo na Fakulteti za Gradbeništvo in Geodezijo. Na srečanju smo poslušali predavanji ameriške astronavtke slovenskega porekla Sunite Williams (na 2. sliki) in predstavnika Evropske Vesoljske Agencije (ESA), nato pa predstavili naše delo v preteklih nekaj mesecih.

Aja, Rok in Blaž so odlično opisali naš projekt in uspešno prikazali delovanje nekaterih senzorjev v sondi. Sonda je bila tako rekoč zaključena, sam smo jo prejšnji dan obdali še v plast aerogela, ki služi v toplotno izolacijske namene.

Zraven prilagamo predstavitev ki smo jo uporabili (v formatu PDF) in nekaj slik.                       Predstavitev

Testiranje delovanja sonde v topli gredi

Dva tedna tega smo na šoli testirali delovanje senzorjev naše sonde. Izkoristili smo toplo gredo, ki so jo sestavili in preučevali dijaki pri naravoslovnem modulu, in vanjo postavili naš mikrokrmilnik ter senzorje. Merili smo vlago, temperaturo, zračni tlak, intenziteto svetlobe v ultravijoličnem spektru, senzorji pa so beležili tudi koordinate GPS ter napetost na bateriji. Vsi senzorji so odlično opravili svojo nalogo in so pripravljeni za uporabo na stratosferskem balonu. Prilagamo še graf (klikni za povečavo) meritev vlažnosti v topli gredi.

vlaga

Števila na vodoravni osi prikazujejo čas v sekundah od začetka merjenja, na navpični pa relativno vlažnost znotraj grede. Meritve so se beležile skoraj 2 dni, zato vas lahko opazite velike številke na abscisni osi. Na grafu je opaziti razliko med dnevom in nočjo. Vlaga je skoraj 100% v poznem popoldnevu in ponoči, ko sonce več ne sije na gredo in se le ta ohladi. Posledično relativna vlažnost narase (čeprav absolutna upade), saj je v hladnem zraku razmerje med absolutno in relativno vlažnostjo manjše.

Upor na padanje sonde v zraku

Za padanje v zraku je odgovorna sila teže. Poleg sile teže na padajoče telo deluje tudi sila vzgona, ki je enaka teži izpodrinjene tekočine, in sila upora, ki omejuje pospešek padanja. Ko je gostota teles, ki padajo v zraku, veliko večja od gostote samega zraka, običajno velja kvadratni zakon upora, pri čemer je sila upora sorazmerna kvadratu hitrosti padanja teles. Sila upora na sondo s padalom se skozi zrak spreminja zaradi različnih fizikalnih parametrov. V priloženi PDF datoteki je podrobnejši opis padanja sonde od trenutka, ko balon na neki višini poči.

UPOR NA PADANJE SONDE V ZRAKU

Ekskurzija v Ljubljano

V petek 29. aprila smo se odpravili na ekskurzijo, na kateri smo si želeli ogledati slovenske projekte, ki so povezani z vesoljem in vesoljsko tehnologijo.

Najprej smo se odpravili v majhno Štajersko mesto Vitanje, kjer smo si ogledali Kulturno središče evropske vesoljske tehnologije. Imeli smo vodeni ogled razstave o Hermanu Potočniku Noordungu.

Zatem smo imeli še nekaj dejavnosti, s katerimi so nas spodbujali razmišljati o kulturi in vesolju.

Sledil je obisk Centra odličnosti Vesolje-SI. Tam so nam predstavili delovanje in proces ustvarjanja prvega slovenskega satelita. Ogledali smo si sprejemnik in imeli priložnost videti sprejem slike s satelita. S simulacijskim programom smo lahko opazovali in poskusili upravljati satelit.

Nazadnje smo odšli na gimnazijo Vič. Tam nam je profesor fizike Rok Capuder predstavil projekt izdelave podmornice. Spust podmornice načrtujejo naslednje šolsko leto. Če želite izvedeti več o projektu, si lahko ogledate njihovo facebook stran in spletno stran.

 

Senzorika

Med samim poletom bomo spremljali več parametrov, ki jih bomo v različnih intervalih beležili na pomnilniško kartico microSD. Izbrane parametre (npr. koordinate GPS) pa bomo v realnem času pošiljali preko radijske zveze na zemljo.

Za zajem podatkov iz množice tipal in naprav v sistemu smo uporabili več različnih komunikacijskih vmesnikov (I2C , SPI, UART in USB) ter neposredno povezavo na analogni-digitalni pretvornik vgrajen v samem mikrokrmilniku.

Preko prvega vodila I2C (/dev/i2c-0) smo povezali: tipalo za vlago in temperaturo (SHT21), tipalo za svetlobo (ADJD-S311), tipalo za zračni tlak (MS5611), tipalo za pospešek (MPU-6050) ter kompas (HMC5883).

Na vodilu SPI smo preko 24-bitnega analogno-digitalnega pretvornika (AD7793) v sistem povezali uporovni termometer PT100 slovenske proizvodnje, ki nam bo omogočal merjenje z ločljivostjo 0,01 in natančnostjo 0,1 stopinje Celzija.

S pomočjo analogno-digitalnega pretvornika vgrajenega v mikrokrmilniški modul AriaG25 bomo spremljali napetost na obeh LiPo baterijah (skupna kapaciteta 6000mAh), svetlobo v UV delu spektra (dioda SG01S SGLux) ter radioaktivnost (energijo beta in gama žarkov s pomočjo fotodiod BPW34).

Preko prvega vmesnika UART nam bo sprejemnik GPS (senzor u-Blox MAX-6) posredoval trenutno lokacijo, nadmorsko višino, točno uro in hitrost. Drugi vmesnik UART bomo uporabili za pošiljanje paketov s podatki iz balona po protokolu AX.25  v sistem APRS, kar nam bo omogočalo, da bomo preko radijske povezave spremljali, kaj se dogaja z balonom. Radijski signal bomo pošiljali s pomočjo radijskega modula Radiometrix HX-1, ustrezen signal za radijski modul pa bomo tvorili s pomočjo 12-bitnega digitalno-analognega pretvornika.

Na USB vodilo bo priključena spletna kamera Logitech C270, s pomočjo katere bomo spremljali stanje balona. Z malo sreče bomo ulovili tudi trenutek, ko bo balon počil in se bo začelo spuščanje proti zemlji.

Za snemanje poleta s pogledom na Zemljo imamo dodatno kamero z lastno mikroSD (uSD) pomnilniško kartico. Kamero bomo z mikrokrmilnikom le krmilili (vklop/izklop) in mikrokrmilnika ne bo obremenjevala. Živa slika se bo shranjevala na uSD kartico vgrajeno v kameri, snemali pa bomo z ločljivostjo 1080p in s hitrostjo 30 slik na sekundo.

Glavni krmilnik deluje!

Kljub daljšem premoru pri pisanju spletnega dnevnika nismo lenarili. V tem času smo dobili naročena tiskana vezja ter izdelali prvi prototip glavnega krmilnika. Jedro našega sistema predstavlja mikrokrmilniški modul Aria G25, ki ga poganja 400MHz mikrokrmilnik iz serije ARM9 z 128MB pomnilnika.

DSC_0016

Na osnovno ploščo smo dodali tudi DB9 konektor za sistemsko konzolo, priključne sponke za dva serijska vmesnika UART in dva vmesnika I2C, priključek RJ45 za povezavo v Ethernet, nosilec za kartico micro SD, konektorje USB ter pretvornika DC/DC za napajanje tipal in naprav v celem sistemu. Krmilnik poganja operacijski sistem Linux – različica Debian Wheezy na jedru 3.6.9, datotečni sistem pa je shranjen na pomnilniški kartici micro SD.

Glavna naloga krmilnika bo zajem podatkov iz vseh tipal ter konstukcija AX.25 paketov, ki jih bomo preko sistema APRS pošiljali na zemljo. Poleg tega bomo na pomnilniško kartico shranjevali tudi video v ločljivosti 720p, ki ga bomo zajeli iz  spletne kamere nameščene v zgorjem delu sonde.

Kljub prototipnemu značaju mikrokrmilnik odlično deluje in ga bomo z manjšimi popravki uporabili   tudi med pravim poletom. S samo težo smo zelo zadovoljni, saj tehta le 80g. Po uspešnem zagonu sledijo testiranja delovanja ob nižjih temperaturah, dograditev preostalih tipal ter oddajne elektronike in meritve porabe energije.

Prvi prototip sonde

Izdelali smo prvi prototip sonde. Uporabili smo stiropor debeline 40mm obogaten z grafitom (približno 20% bolj izolativen kot navaden stiropor). Z namenom povečanja trdnosti smo ohišje zasnovali tako, da se posamezne stranice prekrivajo na spoju.

DSC_0601

Zunanje mere prototipa ohišja sonde so 28x28x28cm. Zelo verjetno je, da bomo pravo različico izdelali manjšo.

DSC_0611

Za lepljenje bomo po posvetu s tehnično službo podjetja Mitol d.d. uporabili poliuretansko lepilo, ki ne topi stiroporja in tudi ob nizkih temperaturah zagotavlja trden spoj. Za nasvete ter donacijo dvokomponentnega poliuretanskega lepila Mitopur A+B se zahvaljujemo podjetju Mitol d.d. iz Sežane. Zaradi časovne stiske smo za prvi prototip uporabili talilno lepilo.

Slovenija iz vesolja 2012/2013

S projektom “Srečko v vesolju” sodelujemo tudi na natečaju Slovenija iz vesolja 2012/2013, ki ga organizira Center odličnosti Vesolje, znanost in tehnologije (VESOLJE-SI).

vesolje-si

Letos bo konkurenca kar huda, saj je prijavljenih kar 16 skupin. Zmagovalce čaka obisk enega izmed evropskih vesoljskih centrov in tridnevna delavnica vodenja brezpilotnega letala v podjetju C-Astral iz Ajdovščine. Zagotovo se bomo potrudili. :-)