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http://chasat.blogspot.com

El proyecto CHASAT (CHAminade SATellite) comenzó cuando un grupo numeroso de colegiales (6), pertenecientes a la CHASA decidieron embarcarse en el mayor reto de esta agencia, construir una sonda con cámaras, sensores de temperatura, GPS y demás artilugios, que fuera portada por un globo de helio de 1500 litros hasta una altura de 35 km (tres veces más de la que alcanza un avión comercial) y posteriormente cayera de forma segura con un paracaídas. En este momento muy pocos creían en el éxito de este proyecto, pero sus integrantes siguieron adelante y muy pronto surgió la idea de participar con el globo en el certamen "All you can fly"


CHASAT I : la competiciónEditar

Construcción y componentesEditar

Tras innumerables reuniones y problemas, principalmente presupuestarios, se decidió que la primera sonda enviada por el C.M.U. Chaminade participaría en la competción "All You Can Fly 2010". Se marcaron "Deadlines" que se cumplieron a trozos y se calcularon cosas que jamás sirvieron para nada. Se hicieron pruebas nada convincentes del paracaídas y del GPS, y poco a poco la cosa fue tomando forma. Se fueron comprando los elementos mientras pasaban los meses, aunque el miedo de que aquello no funcionase era tema de gran discusión en innumerables comidas.

La construcción del CHASAT I como tal comenzó la noche antes de tener que presentarlo ante el jurado del concurso y se extendió hasta la mañana siguiente, aunque finalmente se pudo cumplir con el plazo. Se presentó en la cena del comedor anterior al lanzamiento, el 8/4/2010. La sonda en si, con un peso de 850 gramos, estaba construida a partir de una caja de porexpan cortada y modelada para hacerla lo más hermética posible, dividida en tres módulos.

El módulo base tenía como objetivo albergar una de las cámaras Contour HD de la sonda, que tenía todos los boletos para no sobrevivir.

El módulo intermedio actuaba como amortiguador para absorber el impacto contra el suelo y proteger los instrumentos que iban en el módulo superior

El módulo superior albergaba todo el instrumental delicado, que consistía en un localizador GPS, un termómetro, y la cámara que filmaba el horizonte.

La sonda iba atada a un globo mediante 12 metros de cuerda de nylon trenzado que atravesaba el paracaídas. La distancia era tal a fin de minimizar el continuo giro de la sonda debido a la torsión en la cuerda, producida por los movimientos del CHASAT a causa del viento. La caja iba agarrada a 6 puntos diferentes en un intento de que en vuelo la sonda pendulase lo menos posible. La sonda estaba compuesta por: una cámara convencional para obtener imágenes del suelo (donada por Sors y en misión suicida pues será lo primero en impactar con el suelo) un modulo amortiguador para proteger el resto del equipo y sobre éste un sensor GPS, una sonda de temperatura exterior y una cámara CONTOUR HD para obtener imágenes del horizonte.


PARACAÍDASEditar

Fundamental para que las cámaras y demás no se esmorren contra el suelo. Lo colocamos a 3 metros de la caja, atravesado por la cuerda que la une con el globo, cuya función también es mantener el paracaídas cerrado mientras se mantenga tensa.Cuando el globo explota, el paracaídas se abre de forma natural, devolviendo la sonda a la superficie a más o menos unos 6 m/s, que no deja de serun impacto importante.


EL GLOBOEditar

Hecho de tótex, es especial para sondeos meteorológicos, pesa 1500 gramos y transporta unos 2.5 m3 de helio. Esto significa que va medio vacío, midiendo sólo unos 2 metros de diámetro en el momento del despegue. En torno a los 35 km de altura, la baja presión del aire ha estirado el globo hasta los 9 metros de diámetro, punto de ruptura y posterior caída de la sonda. Es decir, cuanto menos se llene el globo, más tarde explota, por tanto más alto sube; pero también más tiempo tarda en subir (el empuje es menor), lo que implica más arrastre por el viento y más distancia horizontal recorrida por la sonda desde punto de despegue.


LA SONDA.Editar

Se construyó a partir de una caja de porexpan, cortada y modelada para hacer un recinto lo más hermético posible, y se estructuraba en 3 "módulos" de porexpan que absorbían el golpe, fijaban los instrumentos y evitaban la existencia de aire que podía enfriarse.

  • el módulo base, donde se encuentra una de las cámaras, sacrificable hasta cierto punto* el módulo de amortiguamiento, que se encarga de absorber el impacto contra el suelo y proteger los instrumentos* el módulo superior, donde se encuentra lo más delicado e importante: GPS Traker, termómetro y cámara filmando el horizonte

La caja se envolvió con una manta térmica para hacer frente a las bajas temperaturas existentes al final de la troposfera, de hasta -65ºC, temperatura no soportada por los instrumentos de a bordo.


SISTEMA DE RECUPERACIÓNEditar

Usamos un GPS Tracker con una precisión de entre 5 y 10 metros, según la zona. Funciona con una tarjeta SIM y utiliza cobertura móvil, de manera que al llamarlo se recibe un mensaje con las coordenadas, siempre y cuando el GPS se encuentre en cobertura. Pero existía el problema de que aterrizase en una zona sin cobertura, por ejemplo, entre dos colinas o un valle. Como la cobertura móvil está limitada hasta 1 km de altura más o menos y sabíamos, gracias a las predicciones meteorológicas de 2 páginas web, cuánto tiempo iba a tardar el vuelo y aproximadamente la zona de aterrizaje, solucionamos el problema bombardeando a llamadas cada minuto al GPS, y recibir las coordenadas cuando la sonda esté todavía cayendo, antes de que caiga en una zona con probabilidad de no cobertura. La ventana desde que entrase en cobertura hasta que aterrizase era de 2 minutos.


MISIÓNEditar

El CHASAT I despegó con mucho viento y dos horas de retraso -nos cargamos la válvula de la bombona de Helio- en Corral de Ayllón (Segovia), a las 15:05 del 9 de Abril de 2010 y, tal y como estaba previsto, se perdió el contacto con él a los pocos segundos debido a la falta de cobertura GSM. En estos momentos lo único que se podía hacer era esperar las dos horas que debía durar el vuelo y mantener la esperanza de que el CHASAT se comunicara de nuevo con el equipo. Marchamos en el convoy de dos coches hacia las coordenadas esperadas. Transcurrido ese tiempo se intentó infructuosamente contactar con la sonda durante dos horas más sin llegar a lograrlo. Gente de pueblo fue interrogada, y los minutos pasaban y pasaban mientras llamaban por móvil a la sonda, que sólo decía "el móvil al que llama está apagado o fuera de cobertura".

Cuando la desolación abrumaba al equipo y estaba perdida toda la esperanza, por fín se recuperó el contacto y la desolación dejó paso a la euforia. Transcribo íntegramente la primera comunicación que envió la sonda tras el vuelo:

lat:40.716295N


long:001.315965W


speed:46.42


 10/04/09 17:30


Battery:55%

La sonda se hallaba a 270 km de donde el equipo estaba, y según google earth había caído en una carretra. Unos 20 minutos después del aterrizaje se volvió a perder el contacto: el CHASAT había sido atropellado por un coche azul, perdiéndose la gran mayoría de los datos. Sólo se salvaron los datos del termómetro y las imágenes de la cámara vertical:

Ascenso vertical de la sonda CHASAT I02:21

CHASAT-1 2010 All You Can Fly!

Ascenso vertical de la sonda CHASAT I











Este desgraciado hecho motivó la construcción de un segundo aparato, el CHASAT II.



CHASAT-ZeroEditar

El CHASAT-Zero fue un mini-CHASAT que, atado con tres cuerdas (que se gobernaban desde la piscina, la terraza que da a la casita y la pista del Alcalá) y a un globo de helio a medio medio inflar, se usó para sacar fotos aéreas del CHAMI.



CHASAT II : Subida al espacioEditar

Construcción y componentesEditar

El CHASAT II fue nuestra obra de arte. Construido por sólo 4 personas del equipo en una noche, aprendió de su predecesor y le superaba en todo:

  • Pesaba 100 g menos.
  • Portaba 2 cámaras de alta definición.
  • Era más pequeño y más compacto, mucho más estable.
  • Los componentes iban mejor agarrados, y el ángulo visual de las cámaras era mejor.


MISIÓNEditar

El 1 de Mayo del 2010, 5 integrantes del proyecto CHASAT salían a conquistar el cielo con una nueva y mejorada sonda estratosférica. El Comando hizo acto de presencia durante el inflado y lanzamiento de la sonda.

Se buscó un buen sitio para el lanzamiento, y, escondidos entre la maleza, ocultos de carreteras y torres vigías (nadie sabe muy bien por qué), el CHASAT II despegó, perdiendo cobertura inmediatamente.

Dentro del horario previsto, Jimmy Floyd recibió una llamada rechazada de la sonda en la abalancha de llamadas, significando que el globo o lo que quedaba de él entraba en cobertura: se encontraba ya a 1 km de altura cayendo a 20 m/s, a sólo 14 km de la posición del equipo.

Al final, el CHASAT II realizó un vuelo de 96 kilómetros horizontales y 71 verticales, acabando con un suave aterrizaje en un sendero, y trayendonos a la superficie estas maravillosas imágenes.

Subida al espacio: CHASAT II03:44

Subida al espacio sonda estratosférica casera CHASAT II

Subida al espacio: CHASAT II









Video de ascenso de la sonda CHASAT-II a la estratosfera, sin corrección del efecto "ojo de pez" de la cámara. La sensación es como ver a través de una mirilla, pero a cambio obtenemos un ángulo de apertura del objetivo de 145º.


DATOS TÉCNICOSEditar

SONDA CHASAT II
Material: porexpan
Peso: 750 g
Carga:
2 Cámaras ContourHD 1080p, con baterías para 2h 50min
1 Termómetro USB con sonda externa de teflón
1 GPS Tracker por cobertura móvil y una batería añadida en paralelo
1 Paracaídas de 114 cm, para descenso a 7 m/s (!)(ver más abajo)
1 Módulo de amortiguamiento para absorber el impacto
1 Manta térmica: para soportar las gélidas temperaturas en la cumbre de la troposfera, de hasta -65ºC
Sonda compacta, para evitar cámaras de aire que se enfríen
Dimensiones: 25x15x15 cm


GLOBO:
Material: tótex, un tipo de látex
Peso: 1500 g
Carga: 2.5 m3 de Helio
Dimensiones:
2 metros de diámetro a 0 km
9 metros de diámetro a 35 km


CUERDA:
Material: Hilo de nylon trenzado
6 puntos de agarre con la caja
12 m entre caja y globo para minimizar la torsión



DATOS DEL VUELO ------------- Hora de salida: 13.05 h (el sol en el zenit)
Velocidad media de ascenso: 4.7 m/s
Altura máxima: 35.6 km
Velocidad media de descenso: 14.8 m/s (!!!!)
(aún así, la sonda aterrizó perfectamente)
Tiempo de vuelo: 2.45 h
(la batería de las cámaras se agotó a 15 metros del suelo)
Distancia horizontal recorrida: 96 km

Gracias a las predicciones meteorológicas para globos sonda de dos páginas web, nos encontrábamos sólo a 14 km del punto de aterrizaje.

Mínima temperatura registrada: -56ºC

GRÁFICA DE TEMPERATURAS

Diámetro de la Tierra estimado: 6650 km

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