Z lotniska w Kruszynie pod Włocławkiem w powietrze uniósł się balon z trzema eksperymentami naukowymi. W ten sposób studenci -uczestnicy projektu FREDE – testowali elektronikę swojej aparatury, która jesienią ma wystartować w stratosferę z kosmodromu w Kirunie na kole podbiegunowym
O pomoc w zorganizowaniu lotu balonem Jędrzej Górski, doktorant na Wydziale Mechaniczno-Energetycznym, kierujący projektem FREDE, poprosił stowarzyszenie Copernicus Project. Jego członkowie mają sprzęt do organizowania takiego lotu i doświadczenie. Wysłanie balonu w powietrze wymaga bowiem odpowiednich przygotowań, m.in. uzyskania wcześniejszej zgody na lot od Polskiej Agencji Żeglugi Powietrznej czy choćby kupienia samego balonu, który jest jednorazowy, bo w pewnym momencie ulega rozerwaniu. Trzeba też wiedzieć, jak i w jakich ilościach napełnić balon wodorem lub helem. Studenci zdecydowali się na wykorzystanie wodoru, który wprawdzie jest łatwopalny, ale jest też kilkadziesiąt razy tańszy od helu.
Balon wystartował z lotniska w Kruszynie należącego do Aeroklubu Włocławskiego. Wzniósł się na wysokość prawie 29 km. Podczepiono do niego spadochron, urządzenie lokalizacyjne (tzw. APRS) i aparaturę trzech eksperymentów naukowych. – Nasz ładunek ważył zaledwie 430 g, a balon miał udźwig dwóch kilogramów. Dlatego zaprosiłem także innych naukowców, by skorzystali z okazji do wykonania swoich pomiarów – opowiada Jędrzej Górski.
Członkowie projektu FREDE w czasie lotu balonem testowali elektronikę pokładową swojego eksperymentu. Jesienią tego roku opracowany przez nich spektroskop ma wystartować na balonie BEXUS z kosmodromu na kole podbiegunowym w okolicach Kiruny w Szwecji. Stanie się tak dzięki dotarciu ich projektu do finału programu REXUS/BEXUS, organizowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA) we współpracy ze Szwedzką Krajową Radą ds. Przestrzeni Kosmicznej (SNSB) i Niemiecką Agencją Kosmiczną (DLR). Studenci, na co dzień działający w Międzywydziałowym Kole Naukowym WSAG, w czasie lotu będą badać proces rozpadu freonu w stratosferze, a dokładniej jego szybkość nazywaną kinetyką reakcji fotochemicznej.
Zanim się to jednak stanie, muszą przejść przez kolejne etapy finału, czyli pokazać, że ich prace nad projektem są zaawansowane i posuwają się do przodu. Stąd m.in. ostatnie testy w Kruszynie. Studenci sprawdzali na nich, czy czujniki, których zadaniem jest zbieranie informacji na temat temperatury, ciśnienia i poziomu promieniowania UV, działają prawidłowo. – To dla nas kluczowe, by wiedzieć, m.in. jakiego poziomu promieniowania możemy spodziewać się na konkretnych wysokościach – tłumaczy Jedrzej. – Dzięki temu będziemy orientować się, w którym momencie lotu powinniśmy uruchomić nasz eksperyment tak, by jego wyniki były miarodajne. Informacja o poziomie promieniowania pozwoli nam stwierdzić, czy powinno się to stać już tuż nad chmurami czy np. na wysokości 20 km.
Weekendowe testy dają uczestnikom projektu FREDE (nazwa pochodzi od angielskiego FREon Decay Experiment) powody do zadowolenia. Czujniki zadziałały bez zarzutu. – Choć wcale nie musiało tak być, bo wiele elementów mogło funkcjonować inaczej niż zakładaliśmy –opowiada Jędrzej. – To nie są proste urządzenia. Wystarczy powiedzieć, że czujnik ciśnieniowy musiał tam, w górze, wykonać około 15 operacji matematycznych wewnątrz mikrokontrolera, zanim zapisał w pamięci właściwie wyniki. Po testach jesteśmy pewni dwóch kwestii. Tego, że zaprojektowana przez nas elektronika wytrzymuje ekstremalne warunki, jakim będzie poddawana jesienią, mimo że nie powstała z komponentów kosmicznych, a dzięki temu jest tania, a także tego, że działa tak, jak założyliśmy.
Yt
Jednocześnie z FREDE swoje pomiary robili dr Agata Kołodziejczyk z Uniwersytetu Jagiellońskiego i Daniel Kaczmara, student Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie, działający w kole naukowym „ACT!”.
Dr Kołodziejczyk testowała mini-kapsułę biometeorologiczną, która wykorzystuje naturalne właściwości roślin, grzybów i porostów do pomiarów właściwości fizykochemicznych atmosfery takich jak wilgotność, ciśnienie, pH, promieniowanie UV czy obecność ozonu. Badała ona, czy występujące w przyrodzie organizmy mogą stanowić znaczniki biometeorologiczne w stratosferze, co znacznie obniżyłoby koszty metody pomiarowej i analizy wyników.
Student ze Szczecina sprawdzał natomiast swoją konstrukcję uniwersalnej platformy do prowadzenia zdalnych eksperymentów w stratosferze. Testował m.in. funkcjonalność oprogramowania stacji naziemnej i zasięg łączności.
Swoją weekendową misję jej uczestnicy nazwali JADE (od J jak Jędrzej, A jak Agata i D jak Daniel oraz E jak Eksperyment). Zarejestrowali ją na platformie Global Balloon Space Challenge. To międzynarodowa inicjatywa absolwentów Instytutu Technologicznego w Massachusetts, którzy poprzez nią zachęcają ludzi z całego świata do realizacji swoich projektów balonowych. Uczestnicy GBSC w wyznaczonych dniach wypuszczają w powietrze swoje balony, a potem dzielą się na stronie internetowej inicjatywy wynikami eksperymentów naukowych, a także zdjęciami i filmami. Organizatorzy nagradzają najlepsze projekty w kilku kategoriach – m.in. najlepsza inicjatywa edukacyjna, najwyższy pułap lotu czy najciekawszy projekt badawczy. W tym roku w Global Balloon Space Challenge wystartowało prawie 450 zespołów z 45 krajów, w tym trzy z Polski, m.in. JADE. O szczegółach można przeczytać tutaj.
Podczas gdy część uczestników projektu FREDE testowała elektronikę w czasie lotu, inni kończyli przygotowania kolejnej partii dokumentacji, która w poniedziałek została wysłana do organizatorów programu REXUS/BEXUS. 17 maja zespół pojedzie opowiadać o postępach w swoich pracach do Holandii do ośrodka ESTEC (European Space Research and Technology Centre), gdzie m.in. zreferuje wyniki testów. Jeśli pozytywnie przejdzie ten etap, w czerwcu przedstawiciele organizatorów odwiedzą studentów na miejscu, we Wrocławiu, a później powtórzą tę wizytę w sierpniu.
Jeszcze przed jesiennym startem balonu, studenci z FREDE opowiedzą o wynikach swoich prac nad nim na międzynarodowej konferencji AIAA Space and Astronautics Forum and Exposition w Pasadenie, która zacznie się 31 sierpnia.
Lucyna Róg