Nihai Yüksek İrtifa Hava Balonu Veri Kaydedici: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Nihai yüksek irtifa hava balonu veri kaydedici ile yüksek irtifa hava balonu verilerini kaydedin.

Yüksek irtifa balonu veya HAB olarak da bilinen yüksek irtifa hava balonu, helyumla dolu devasa bir balondur. Bu balonlar, deneylerin, veri toplayıcıların veya neredeyse her şeyin yakın uzaya gitmesine izin veren bir platformdur. Balonlar sıklıkla 80.000 fit yüksekliğe ulaşır ve bazıları 100.000 fitin üzerine çıkar. Bir hab tipik olarak bir paraşüt, radar reflektörü ve bir paket içeren bir yüke sahiptir. Paket genellikle bir kamera ve balonu izlemek ve kurtarmak için kullanılan bir GPS ünitesi içerir.

Balon irtifa kazandıkça basınç düşer. Balonun dışında daha az basınçla balon genişler ve sonunda o kadar büyür ki patlar! Paraşüt daha sonra yükü yere geri döndürür, genellikle balonun fırlatıldığı yerden birçok mil uzakta.

Okulum, dünyanın eğriliğinin videosunu çekmek için bu balonları düzenli olarak kullanıyor. Aşırı sıcaklık ve basınç değişiklikleri, büyük miktarda radyasyon ve rüzgar hızı ile bu uçuşlardan birçok ilginç veri yakalanabilir.

Bu proje dört yıl önce uzayla ilgili sokratik bir seminerle başladı. Seminer ilham kaynağı oldu. Akranlarım uzaya ulaşmak istediklerine karar verdiler. Dokunulmaz olana dokunun. Uzaya ulaşmanın yolunun hava balonlarıyla olacağına karar verdiler. Dört yıl sonra ileri atlayın ve 16 balon fırlattık. Hava balonu aramaları için çok etkileyici bir sicil kaydı olan 15 tanesi kurtarıldı. Bu yıl liseye başladım ve hava balonu fırlatma ekibine katıldım. Hiçbir verinin kaydedilmediğini fark ettiğimde bunu değiştirmeye koyuldum. İlk veri kaydedicim, En Kolay Arduino Yüksek İrtifa Balon Veri Kaydedici idi. Bu yeni sürüm daha fazla veri toplayarak ona nihai unvanını kazandırıyor. Bununla yükseklik, sıcaklık, rüzgar hızları, çıkış ve alçalış oranları, enlem, boylam, saat ve tarih yakalanır ve bir microSD kartta saklanır. Bu sürüm ayrıca dayanıklılığı artırmak ve riski azaltmak için mükemmel tahta kullanır. Tasarım, bir Arduino Nano'nun üstüne takılabilmesi için yapılmıştır. Bu veri kaydediciden toplanan veriler, öğrencilerin uzayın sınırına dokunmasını sağlar. Dokunulmazlara dokunabiliriz!

Bu yeni veri kaydedici, satın alınabilecek çoğu balon kaydediciden daha fazla veri sağlar. Ayrıca 80 dolardan daha düşük bir fiyata inşa edilebilirken, satın alınan bir mağaza size 200 dolardan fazlaya mal olacak. Başlayalım!

Adım 1: Parçalar, Programlar, Araçlar ve Kitaplıklar

Parçalar

Arduino - Bir Nano, üstüne oturtulabileceği için en iyisidir. Ayrıca Arduino Uno'ları kablolarla bağladım

Orijinal bir Arduino kullanmanızı tavsiye ederim çünkü klonların çoğu veri kaydedicinin maruz kaldığı soğuk sıcaklıklarda çalışmayabilir. Uçuşumuzda kaydedilen en soğuk sıcaklık -58 fahrenhayttı. Uygun hava koruması ve el ısıtıcıları ile bir klon çalışabilir.

$5-$22 (kaliteye bağlı olarak)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

GPS Birimi - Bu, saat, tarih, yükseklik, alçalma, yükselme ve rüzgar hızı verilerini sağlar

Bu birimi şiddetle tavsiye ederim. Çoğu GPS ünitesi 60.000 fitin üzerinde çalışmaz. Yüksek irtifa balonları daha yükseğe çıktığı için bunlar işe yaramaz. Uçuş modundayken bu ünite 160.000 fitte çalışır.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

MicroSD Veri Kaydedici - Bu, bir MicroSD kart içerir ve topladığımız verileri saklamamıza izin verir

Piyasada bunlardan birçoğu var ve kesinlikle bazıları daha ucuza. Hafif olduğu için bununla gittim, Sparkfun harika belgelere sahip ve kullanımı çok kolay. 0 ve 1 pinlerine eklendiğinde, Serial.print işlevi ona yazar. İşte bu kadar kolay!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Sıcaklık Sensörü - Dış sıcaklık sağlamak için bir tane kullanıyorum, ancak yükün içinden sıcaklık sağlamak için kolayca eklenebilir

tmp36 sıcaklık sensörünü kullandım. Bu analog sensör, gecikme komutu olmadan çalışır. GPS ünitesi gecikmelerle çalışamaz, bu nedenle bu sensör idealdir. Kir ucuz olduğundan ve sadece tek bir analog pin gerektirdiğinden bahsetmiyorum bile. Ayrıca, tüm devrenin çalıştığı 3.3 voltta çalışır. Bu bileşen temelde mükemmel bir eşleşmedir!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

1k Dirençler (2x) - GPS ve MicroSD Data Logger'ın alıcı hatları için kullanılır

Arduino bu pinlere 5 volt sağlar. 1k'lik bir direnç, bu üniteler için voltajı güvenli bir seviyeye düşürür.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

LED - Bu, her veri toplandığında yanıp söner (Opsiyonel)

Arduino ve MicroSd, her veri toplandığında da yanıp söner. Ancak bu daha belirgin hale getirir. Bunun üzerindeki teller de uzatılabilir, böylece led dışarı çıkar. Bu, veri kaydının gerçekleştiğinden emin olmak için kullanılır.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

1¢

Perf Board - Bu, daha kalıcı bir devreye izin verir ve kablolar düşemeyeceği için riski azaltır. Bunun yerine bir breadboard veya pcb kullanılabilir

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Pil konektörü - Lansmanlarımda 9v pil kullanıyorum. Bu, pili devreye bağlar. Bağlantıyı kolaylaştırmak için jumper kablolarının bağlantılarını bunlara lehimliyorum

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Mikro Geçiş Anahtarı - Bunu üniteyi açmak için kullanıyorum. Bu, sistemi kapalı tutarken pili takılı tutmamı sağlıyor (İsteğe bağlı)

Benimkini ay lambasından kurtardım. Herhangi bir mikro anahtar çalışacaktır.

MikroSwitchLink

20¢

Erkek ve Dişi Başlıklar - GPS ve Arduino gibi bileşenlerin devreden ayrılmasına izin vermek için bunları kullanın. (Tavsiye edilen)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m:mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

MicroSD Kart - 4-16 gb kart tavsiye ederim. Günlükler fazla yer kaplamaz

Veri kaydedicim sabah 6:30 ile 13:30 arasında çalıştı ve yalnızca 88 kilobayt alan kullandı. Bu bir megabaytın 1/10'undan daha az.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Güç kaynağı - Alan soğuk olduğundan sıvı piller donacaktır. Bu, alkalin pil olmadığı anlamına gelir. Lityum piller harika çalışıyor! 9v pil kullandım

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

Toplam Maliyet 79,66 Dolar'dan Gelir! Ticari kaydediciler yaklaşık 250 dolara mal oluyor, bu yüzden bunu %68'lik bir indirim olarak düşünün. Muhtemelen maliyeti düşüren Arduino, Sd Card, vb. Gibi bu öğelerin çoğuna da sahipsiniz. Gelelim inşaata

programlar

Gerekli olan tek program Arduino IDE'dir. Bu, ana Arduino dilidir ve kodu yüklemek, kod yazmak ve test etmek için kullanılır. Yazılımı buradan ücretsiz olarak indirebilirsiniz:

Kütüphaneler

Bu eskizde iki kütüphane kullanıyoruz. NeoGPS kütüphanesi, GPS ünitesi ile etkileşim kurmak için kullanılır. Yazılım seri kitaplığı, ek pinler üzerinden seri iletişime izin verir. Seri iletişim kullanarak hem GPS hem de MicroSd veri kaydediciye bağlanıyoruz.

NeoGPS

SoftwareSerial - Herhangi bir yazılım seri kitaplığı kullanılabilir. Bunu zaten indirmiştim, bu yüzden kullandım.

Kitaplığı kurmak için yardıma mı ihtiyacınız var? Bunu okuyun:

Aletler

Havya - Başlıkların birden fazla bileşene eklenmesi gerekecek ve bileşenleri mükemmel panoya bağlamak ve raylar yapmak için bir havya kullanılacak.

Lehim - Havya ile birlikte kullanılır.

Adım 2: Devreyi Bir Araya Getirmek

Başlıkları birkaç bileşene lehimlemeniz gerekecek. Bunu nasıl yapacağınızı buradan öğrenin:

Yukarıdaki devre tahtası veya mükemmel tahta şemasını izleyin. Sıcaklık verilerinizi mahvedeceğinden, sıcaklık sensörünün toprağını GPS veya microSD veri kaydedicisinin toprağına bağlamayın. Mükemmel bir tahta kullanıyorsanız, nasıl iz yapılacağına ilişkin bu öğreticiyi izleyin. Bu bir tekniktir:

Bileşenleri takarken dikkatli olun. Doğru polariteye ve pinlere sahip olduğunuzdan emin olun. Bağlantılarınızı iki kez kontrol edin!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k direnç ----- RX

D4 ------ TX

Arduino -- OpenLog

Sıfırla --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- 1k direnç---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino - Sıcaklık Sensörü - Hangi bacağın hangisi olduğunu belirlemek için yukarıdaki fotoğrafı kullanın

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Bu, kendi Arduino pininde veya GND güç kaynağına bağlı olmalıdır. GPS veya kaydediciye bağlıysa, sıcaklık verilerini çarpıtacaktır.)

Sinyal --- A5

Arduino -- LED

D13 ------ + (uzun bacak)

GND ------ - (daha kısa bacak)

Arduino -- Pil Konektörü

Vin ---- Mikro Geçiş Anahtarı ---- Pozitif (Kırmızı)

GND ----- Negatif(Siyah)

Adım 3: Programlama

Bu programda NeoGPS ve SoftwareSerial olmak üzere iki kütüphane kullanıyoruz. Her ikisi de bu Talimatın parçalar sayfasından indirilebilir. GPS'i bir Arduino programına bağlarken, tipik olarak TinyGPS kitaplığı kullanılır. Ancak kullandığımız GPS ile çalıştıramadım.

SoftwareSerial kütüphanesi, yazılım seri bağlantısı ile iki cihazı Arduino'ya bağlamamızı sağlar. Hem GPS hem de MicroSD veri kaydedici bunu kullanır. Diğer kütüphaneler de bunu yapabilir ve kodla çalışmalıdır. Bunu bilgisayarımda zaten vardı ve çalışıyor, bu yüzden kullandım.

Kod, son veri kaydedicime dayanmaktadır. Ana değişiklik, sıcaklık sensörünün eklenmesidir. GPS uydulara dayalıdır. Bu, GPS'in verileri gösterebilmesi için önce uydulara bağlanması gerektiği anlamına gelir. Kilit, GPS'in dört uyduya bağlanmasından oluşur. Kısa bir not, GPS ne kadar çok uyduya bağlanırsa, sağlanan veriler o kadar doğru olur. Program, her bir veri satırına bağlı uydu sayısını yazdırır. Uçuşumun çoğu için on iki uyduya bağlıydı.

Programın sizin için çalışması için değiştirilmesi gerekebilir. Kodun tamamı değiştirilebilirken, saat dilimini, okumalar arasındaki süreyi ve sıcaklık ölçüm birimini değiştirmenizi tavsiye ederim. Tipik bir hava balonu yaklaşık iki saat havada kalır. GPS her saniye uydulardan veri alır. Bu, gönderilen her veri parçasını saklarsak, 7.000 okumamız olacağı anlamına gelir. 7.000 veri girişinin grafiğini çizmekle ilgilenmediğim için, her 30 okumada bir günlüğe kaydetmeyi tercih ediyorum. Bu bana 240 veri noktası sağlıyor. Bir sayı için biraz daha makul.

Her 30. okumada bir gecikme komutu kullanmak ve 30 saniye beklemek yerine neden bir i değişkeni ve bir if ifadesi kullandığımızı merak ediyor olabilirsiniz. Cevap, GPS okumalarının çok hassas olduğudur. 30 saniyelik bir gecikme, GPS'in her veri setini yakalamadığı ve verilerimizin bozulmasına neden olduğu anlamına gelir.

Bu değerleri Eşgüdümlü Evrensel Saat'ten (UTC) ofsetinize değiştirmeniz gerekir.

Kendinizinkini bilmiyorsanız burada bulabilirsiniz

statik sabit int32_t

zone_hours = -8L; // PASİFİK ZAMAN DİLİMİ

statik sabit int32_t

zone_dakika = 0L; // genellikle sıfır

Bu satır, bir okumanın ne sıklıkta kaydedilmesini istediğinize göre değiştirilmelidir. Benimkini her 30 saniyede bir okumaya ayarladım.

if (i == 30) {

ABD'de yaşamıyorsanız, muhtemelen sıcaklık ölçümlerini santigrat cinsinden istiyorsunuz. Bunu yapmak için bu satırın yorumunu kaldırın:

// Serial.print("Derece C "); // santigrat istiyorsanız yorumdan vazgeçin

// Serial.println(dereceC); // santigrat istiyorsanız yorumdan vazgeçin

Fahrenhayt okumaları istemiyorsanız, şunu yorumlayın:

Serial.print("Derece F"); //istemiyorsanız yorum yapın fahrenheit Serial.println(degreesF); // fahrenhayt istemiyorsanız yorum yapın

Kod Yüklenmiyor mu?

Yeni kod yüklenirken Arduino'nun devreden bağlantısı kesilmelidir. Arduino'ya yeni kod, D0 ve D1 pinlerinde Seri İletişim yoluyla gönderilir. Bu iki pin aynı zamanda MicroSd datalogger için kullanılan pinlerdir. Bu, kodun yüklenmesi için MicroSD veri kaydedicisinin bağlantısının kesilmesi gerektiği anlamına gelir.

4. Adım: Test Etme

Tüm bağlantılar yapıldıktan ve kod yüklendikten sonra, veri kaydedicimizi test etme zamanı gelmiştir. Bunu yapmak için, Arduino'yu bilgisayara kod yüklerken yaptığınız gibi takın. Seri bağlantı noktasının doğru olduğundan emin olun ve ardından Seri Monitörü açın. Tüm bağlantılar doğru yapılırsa, bu görüntülenecektir:

NMEAloc. INO: startfix nesne boyutu = 31 NMEAGPS nesne boyutu = 84 SoftwareSerial (RX pin 4, TX pin 3) üzerinde GPS cihazı aranıyor Aaron Price tarafından Yüksek İrtifa Hava Balonu Veri Kaydedici

Zaman Enlem Boylam SAT Rüzgar Hızı Rüzgar Hızı Rakım (derece) (derece) knot mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

GPS yanlış takılmışsa, bu görüntülenecektir:

uBlox uçuş modunu ayarlama: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C100000000000000016DC * ACK yanıtı okuma: (BAŞARISIZ!)

Seri Monitöre her yeni veri girdiğinde ledin yanıp söndüğünden emin olun. MicroSd veri kaydedici, veri her kaydedildiğinde de yanıp sönecektir.

GPS'in size tek bir soru işareti gönderdiğini fark edeceksiniz. Bunun nedeni, GPS ünitelerinin başlatılmasının ve uydulara bağlanmasının zaman almasıdır. Bu birimin bana tam veri dizisini göndermeye başlaması genellikle yaklaşık sekiz dakika sürer. Yaklaşık beş dakika içinde size tarih ve saat verilerini ve ardından bir soru işareti göndermeye başlayacak. İlk birkaç nokta muhtemelen yanlış olacaktır, ancak daha sonra doğru tarih ve saati gösterecektir. Tarih ve saatinizi almıyorsanız, doğru saat diliminin düzeltildiğinden emin olmak için koda bakın. Bunu nasıl yapacağınızı öğrenmek için bu Talimatın programlama bölümünü okuyun.

Sonunda Seri Monitör tüm verileri gösterecektir. Enlem ve boylamı kopyalayıp yapıştırın ve sonuçlar karşısında şok olmaya hazırlanın. Doğruluk dikkat çekici!

Doğru olduğundan emin olmak için sıcaklık verilerini kontrol edin. Sıcaklık tamamen gerçekçi olmayan bir sayı (160+) olarak okunuyorsa, sıcaklık sensörü ya takılmamıştır ya da yanlış takılmıştır. Şemaya bakın. Sıcaklık okuması değişken veya olması gerekenden yüksekse (yani sıcaklık 65 fahrenheight ve sensör bunu 85 olarak bildiriyorsa), sensör muhtemelen GPS, microSD veri kaydedici veya her ikisi ile bir topraklama pimini paylaşıyor demektir. Sıcaklık sensörü ya kendi topraklama pimine sahip olmalı ya da yalnızca giriş topraklaması ile bir topraklama pimini paylaşmalıdır.

Şimdi microSD kartınızı biçimlendirmeniz ve temizlemeniz gerekiyor. Fat16 veya fat32 dosya tipine ihtiyacımız var. Bu öğreticiyi GoPro tarafından takip ettim:

Ardından, bilgisayar bağlı olmadan devreyi test edin. Veri kaydediciye bir microSD kart takın ve Arduino'ya güç vermek için bir güç kaynağı kullanın. Yirmi dakika çalışmasına izin verin, ardından gücü kesin. microSD kartı çıkarın ve bilgisayarınıza takın. Bir yapılandırma dosyasının oluşturulduğunu görmelisiniz (bu yalnızca önceki bir yapılandırma dosyası yapılmadığında olur). Arduino her sıfırlandığında veya takıldığında yeni bir dosya oluşturur.

Arduino IDE'nin yeni kütüphaneleri ve sürümleri, bu projenin konseptinden bu yana piyasaya sürüldü. Bu nedenle, birden fazla kullanıcı kötü hata mesajları alıyordu. Kullanıcı RahilV2 bu sorunu yaşıyordu ve bir çözüm buldu

"İlk hatayı düzelttim ve bunun nedeni. INO'nun 'gps_port' yerine 'gpsPort' olan eski gps bağlantı noktası adını kullanmasıydı. Önişlemci simgesi de değişti. Tüm örnek programlar artık ' yerine 'GPS_PORT_NAME' kullanıyor. USING_GPS_PORT'."

Teşekkürler RahilV2!

Adım 5: Elektroniği Koruma

Devreyi metal bir yüzey üzerine yerleştirmek, mükemmel kart kullanan kişilere bir not devreyi kısa devre yapacaktır. Perf tahtamı plastik bir levhanın üzerine asmak için bazı cıvataların etrafında plastik bir boru kullandım. Altını sıcak tutkalla yapıştırabilir, bir karton veya köpüğe yapıştırabilir veya elektriği iletmeyen bir paket kullanabilirsiniz. Cıvatalarınızın üzerinden kayması için bu plastik boruları buradan 3 boyutlu olarak yazdırabilirsiniz:

GPS'in devreden kolayca ayrılmasını sağlamak için GPS'in oturduğu mükemmel panoya dişi başlıklar ekledim. GPS ünitesi kırılgandır. Çip antenleri kırılabilir ve ünite statik elektriğe duyarlıdır. Bu birimlerin hiçbirinde kırılma yaşamadım. GPS'i korumak için geldiği statik korumalı çantada saklıyorum.

Pil konektörü için bir devre tahtası veya sadece atlama telleri kullanıyor olsanız da, atlama tellerinin yuvalarına yapışmasını sağlamak için sıcak tutkal kullanmanızı öneririm. Bir atlama teli koptuğu için balonun oturum açmadığını bulmak sizin için bir serseri olurdu.

El ısıtıcıları, her şeyi sıcak ve çalışır durumda tutacakları için tavsiye edilir. Pil konektörlerimi genellikle uzatarak pili elektronikten ayrı bir bölmede saklamama izin veririm. El ısıtıcılarını doğrudan pilin üzerine koydum. Elektroniklerin el ısıtıcıları olmadan da çalışabilmesi gerekirken, bunları kullanmanızı tavsiye ederim. Elektronik aksamın yanına bir veya iki el ısıtıcısı koyun, el ısıtıcısını elektronik aksamlara temas etmeyecek şekilde sabitleyin. El ısıtıcılarından yayılan ısı, elektroniği iyi durumda tutmak için yeterlidir.

6. Adım: Başlat

Balonu bırakmayı planlamadan genellikle veri kaydediciyi bilgisayarıma yaklaşık yirmi dakika bağlarım. Kaydediciyi bilgisayara takmak gerekli değildir. Bunu GPS'in çalıştığından ve uydu kilidim olduğundan emin olmak için yapıyorum. Kaydedici tüm verileri görüntülediğinde, geçiş anahtarını çevirip bilgisayarın bağlantısını kesiyorum. Devre her zaman bir güç kaynağına sahip olduğundan, GPS sıcak kalır ve bir uydu kilidi ile günlüğe kaydetmeye devam eder. Bu, microSD kartta yeni bir dosya oluşturacaktır.

Balonu sabah 6:58'de fırlattık. Daha önce fırlatmayı planlamıştık ama ilk balonumuz bir yırtık geliştirdi. Balonu helyum tankına takmak için borularımızı unutmuştuk. Böylece balonu doğrudan helyum tankının ağzına bağladık. Nozuldaki titreşimler balonda bir yırtık oluşturur. Neyse ki, yedek bir balon getirdik. Doğaçlama hortumumuz olarak kesilmiş bir bahçe hortumu kullandık ve işe yaradı!

Paket, yalıtımlı bir beslenme çantasından oluşuyordu. Veri kaydedici, el ısıtıcılarıyla birlikte içeride oturuyordu. Yemek kutusunda açılan bir delik, kameranın engelsiz bir görüş sağlarken yemek kutusunun içinde olması için bir yol sağladı. Bu lansman için bir GoPro Oturumu kullandık. Yolculuğun fotoğraflarını çekti! Öğle yemeği kutusunun yanına ve üstüne iki SPOT GPS ünitesi takıldı. Bunları paketimizi takip etmek için kullandık. Sıcaklık sensörünün dışarı çıkıp dışarıdaki havaya maruz kalmasını sağlamak için beslenme çantasının yanında küçük bir yarık yapıldı.

7. Adım: Kurtarma

Son lansmanımda Duracell 9v pil kullandım. Pilin voltajını dataloggera takmadan önce 9.56 volt olarak ölçtüm. Pili sabah 6:30 civarında taktım. Balon yere indikten, kurtarıldıktan, okula geri götürüldükten ve paket açıldıktan sonra saat 13:30'du. Veri kaydedicinin hala günlüğe kaydetmekte olduğunu bulmak için yükü açtım! Daha sonra 9v pilin voltajını ölçtüm. Pil kullanıldıkça voltaj düşer. Pil şimdi 7.5 volttaydı. Yedi saatlik veri kaydından sonra pil hala iyi durumdaydı.

Balon ve paket Ramona'nın güneyinde küçük bir kanyona indi. Kurtarma ekibi yaklaşık bir saat sürdü ve ardından yolun geri kalanını yürüdü. Zehirli sarmaşık ve yüksek sıcaklıklar bir engeldi, yine de sebat ettiler ve balonu kurtarmayı başardılar. Okula döndüler ve paketi bana verdiler. Veri kaydedicinin hala çalışıyor olmasına şaşırdım. Bu beni iyimser yaptı. Pili çıkardım ve microSD kartı dikkatlice çıkardım. Daha sonra bilgisayarıma koştum. Bu benim için yolculuğun en sinir bozucu ve heyecan verici kısmı. Veri kaydedici çalıştı mı? SD kart adaptörünü bulmak için sırt çantamı karıştırdım. GPS'i yanlış bir şekilde uçuş moduna aldığım için kaydedici son iki uçuşta 40.000 fitte çalışmayı durdurmuştu. 40.000 feet'in üzerindeki yüksekliklere ulaşmanın tek yolu hava balonları olduğundan, yeni kodumun işe yarayıp yaramayacağı hakkında hiçbir fikrim yoktu.

microSD kartı bilgisayarıma taktım, dosyayı açtım ve verilerle dolu bir günlük gördüm. Veriler arasında gezinmeye başladım… BAŞARI!! Kayıt tüm uçuş boyunca devam etti.

Adım 8: Analiz ve Bilim

"Üçüncü kez çekicilik" ifadesi doğru geliyor. Tüm uçuş için verileri kaydettik! Balon maksimum 91, 087 fit yüksekliğe ulaştı ve en düşük sıcaklık -58 fahrenhayt dereceydi.

Verilerimiz, bilinen bilimin çoğunu doğrular ve onunla uyumludur. Örneğin, stratosferin dibi -40 ila -58 fahrenhayt dereceyken, uçuşun zirvesinde sıcaklık -1.75 fahrenhayt dereceydi. İnsanlar, Dünya atmosferinin en alt tabakası olan troposferde yaşarlar. Troposferde, yükseklik arttıkça sıcaklık düşer. Stratosferde ise bunun tersi geçerlidir. Aslında, stratosferin tepesi sıfırın beş derece üzerinde olabilir.

Balonun bu kadar doğrusal bir şekilde yükselmesine şaşırdım. Atmosfer inceldikçe balonların yükselme hızının değişeceğini düşünürdüm. Ancak balonun alçalma hızındaki eğri beni şaşırtmadı. Balonun neden hızla düştüğüne ve sonra yavaş yavaş yavaşladığına dair hipotezim paraşütle ilgili. Zirvede o kadar az hava var ki paraşütün o kadar etkili olmadığını düşünüyorum. Paraşütler, yavaşça yere düşmek için hava direncini ve sürtünmeyi kullanır, bu nedenle az hava varsa paraşüt o kadar etkili olmaz. Paket alçaldıkça, daha fazla hava basıncı ve daha fazla hava olduğu için hava direnci artar. Bu, paraşütün daha etkili olmasına ve paketin daha yavaş inmesine neden olur.

Sıcaklık ve rüzgar hızları nedeniyle, yaşanabilecek en kötü irtifa 45, 551 fit olarak ilan ediyorum. Bu yükseklikte, paket soğuk -58 derece fahrenhayt yaşadı. Bu da yetmezse rüzgar saatte 45 mil hızla esiyordu. Bu sıcaklıkta rüzgarın esinti üzerindeki etkisine dair veri bulmakta zorlanırken, saatte 45 mil rüzgar hızına sahip -25 derece fahrenhayt havanın -95 derecelik bir rüzgar üşümesine neden olduğunu buldum. Ayrıca -60 derecelik rüzgar soğukluğunun açıkta kalan eti 30 saniyede dondurduğunu keşfettim. Bununla birlikte, bu muhtemelen ideal bir tatil yeri değildir. Yukarıdaki fotoğrafta görüldüğü gibi, bu yükseklikten harika bir manzara var! Windchill hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz:

240 satırlık verinin tamamının veri girişini yapan kız kardeşimin yardımı olmadan bu verileri gösteremez ve inceleyemezdim. Küçük kardeşe sahip olmanın avantajları:)

9. Adım: Sonuç

Bu kesin bir başarıdır. Tüm uçuşta rakım, sıcaklık, rüzgar hızı, çıkış hızı, iniş hızı, saat, tarih, enlem ve boylam verilerini kaydettik. Bu, deneyimli yüksek irtifa baloncuları ve ilk kez fırlatıcılar için olmazsa olmaz bir şey!

Dört yıllık balonun fırlatılmasından sonra, nihayet tüm bir uçuşu günlüğe kaydettik. Sonunda balonlarımızın ne kadar yüksekten uçtuğunu öğrendik. Uzayı deneyimlemeye biraz daha yaklaştık. Dokunulmazlara dokunmaya biraz daha yaklaştık!

Veri kaydedicinin bir başka harika yönü, tüm verilerin zaman damgalı olmasıdır. Bu, her fotoğrafın çekildiği rakımı ve tam konumu bilmenizi sağlayan, yolculukta çekilen fotoğraflarla verileri sıralayabileceğiniz anlamına gelir!

Bu projenin çoğaltılması ve kendi amaçlarınız için değiştirilmesi kolaydır. Kolayca ek sıcaklık sensörleri, basınç ve nem sensörleri, geiger sayaçları ekleyin, fırsatlar sonsuzdur. Sensör gecikmeden kullanılabildiği sürece çalışması gerekir!

Bu Eğitilebilir Tabloyu okumak için zaman ayırdığınız için teşekkür ederiz. Soruları yanıtlamaktan, yorumları yanıtlamaktan ve faydalı ipuçları ve fikirlerden hoşlanıyorum, bu yüzden aşağıdaki yorumlar bölümünde çekim yapın.

Bu Eğitilebilirlik bazı yarışmalarda da var, lütfen yeni bir şey öğrendiyseniz veya beğendiyseniz oy verin! Ödüller kazanmak, daha iyi ve daha gelişmiş projeler yapmak için yeni araçlar kazanmamı sağlıyor

Dokunulmaz Mücadelesinde İkincilik

2017 Bilimi Keşfet Yarışmasında Büyük Ödül