lunes, 21 de abril de 2014

Trazando caminos a través de la estratosfera

Aunque ya no formo parte activa de Daedalus, mi interés por la estratosfera no ha desaparecido y sigo investigando y probando cosas cuando el tiempo me lo permite.

Una de las principales ventajas que tengo es que vivo relativamente cerca de la sede de la AEMET en Murcia, una ventaja para poder seguir sus sondeos atmosféricos, aunque por el horario en el que se desarrollan me suelen encontrar en el trabajo o en la cama. 

Gracias a esa cercanía, tengo a mi disposición la posibilidad de investigar con dos sondeos diarios sin tener que arriesgar tiempo ni dinero en ello ya que de manera colateral lo cede la AEMET.

Escribo esta entrada en un festivo viernes santo 18 de abril de 2014 (aunque se haya publicado más tarde) donde he tenido oportunidad de hacer el seguimiento a través del SondeMonitor, del Sondeo de la AEMET del mediodía, que en horario de verano europeo (CEST) comienza a las 13 horas locales y dura entorno a 1:30 horas.
2014-04-18SondeMonitorFuncionando
SondeMonitor en funcionamiento
Como paso previo me serví de mi ventaja de haber visitado la AEMET hace algunos meses y ver los materiales con los que trabajan y como preparan los radiosondeos como ya conté hace no mucho.
Después de hacer algún seguimiento de las sondas, suelen ascender con una velocidad media de entre 5 y 5.5 m/s aunque este dato puede variar, y suelen descender alcanzando una velocidad terminal de 19 m/s dado que no llevan paracaídas, situándose la explosión entorno a los 23500m. El peso que lleva el globo solo incluye la sonda y las baterías, lo que lo sitúa por debajo o rondando los 500 gramos.

Teniendo estos datos a falta de otros más aproximados siempre se puede sacar una estimación de la trayectoria.

En mi caso es la trayectoria uno de los datos que más me interesan porque estoy muy interesado en el lanzamiento y recuperación de cualquier artefacto que cruce la estratosfera.

Esta era la simulación propuesta obtenida desde uno de los simuladores (1) (2) que se pueden encontrar.

2014-04-18 Prediccion12Z

Aunque la predicción no podía ser más desafortunada, ya que la trayectoria en dirección sureste alejaba la sonda lo máximo posible de mi posición (al noroeste del punto de lanzamiento) esto me podría dar información extra, sobre todo a la hora de ver como se percibía la señal a baja altura sobre el horizonte.

En este caso la elevación máxima fue de 19º sobre el horizonte y la altitud máxima alcanzada fue de 24877m(+-60m). Esto suponía 1,5kms más de altura que lo estimado inicialmente por lo que el error final debería ser al menos reflejo de esa diferencia. 

2014-04-18SondeFinder

La última posición recibida fue a una altura de 10077m, cuando la radiosonda pasó por debajo de los 8º, momento en el cual las edificaciones colindantes situadas en esa dirección desde mi casa, bloquearon la señal como para que no pudiera escucharse ninguna señal útil. 

 Aun así, la suerte me volvió a sonreír y es que uno de los radioaficionados de http://www.dicestudeglobo.com/, EA5DOM (un millón de gracias, de lo contrario tendría que haber buscado una posición más elevada y cercana para seguir el vuelo de principio a fin), transmite el lanzamiento de las 12Z a través de la red APRS con un armamento de seguimiento que yo aun estoy por soñar y que me permitió seguir el lapso de descenso que aun me faltaba.

La aplicación SondeMonitor que permite seguir diferentes radiosondas (entre ellas la Vaisala RS92SGP que lanza la AEMET), calcula una vez detecta la explosión el punto de impacto previsto, lo que ayuda aun más si cabe a adelantarse y llegar al punto de caída aproximado.

En este caso, la última posición conocida de la radiosonda, descendiendo a 20m/s y a unos 700m del suelo distaba unos 400m de la posición indicada por SondeMonitor, y 2 Km de la posición calculada por el modelo GFS en base a los valores de ascenso, explosión y descenso que le facilitamos (que variaron como se dijo, en 1,5kms en el techo de altura del globo).

2014-04-18Caida

En resumen, con un material ultra low-cost, un PC, un Dongle TDT ligeramente modificado y un cable coaxial convenientemente cortado a modo de antena, se obtienen unos resultados bastante aceptables.

2014-04-18Material
Dongle USB TDT y Antena confeccionada con cable coaxial

Para terminar, una imagen del vuelo según lo previsto (amarillo) y la trayectoria realizada finalmente, donde la principal variación se deja sentir en la parte más alta del vuelo debido a la diferencia de altura de explosión entre la simulación y el vuelo final.

2014-04-18Final
Recorrido supuesto (amarillo) frente a recorrido final (rojo).