L'enregistreur de données de ballon météo à haute altitude ultime : 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Enregistrez des données de ballons météo à haute altitude avec l'enregistreur de données de ballons météo à haute altitude ultime.

Un ballon météo à haute altitude, également connu sous le nom de ballon à haute altitude ou HAB, est un énorme ballon rempli d'hélium. Ces ballons sont une plate-forme permettant aux expériences, aux collecteurs de données ou à pratiquement n'importe quoi d'aller dans l'espace proche. Les ballons atteignent fréquemment des hauteurs de 80 000 pieds, certains dépassant les 100 000 pieds. Un hab a généralement une charge utile contenant un parachute, un réflecteur radar et un colis. Le colis contient généralement une caméra et une unité GPS utilisée pour suivre et récupérer le ballon.

Au fur et à mesure que le ballon prend de l'altitude, la pression chute. Avec moins de pression à l'extérieur du ballon, le ballon se dilate et finit par devenir si gros qu'il éclate ! Le parachute renvoie ensuite la charge utile au sol, souvent à plusieurs kilomètres de l'endroit où le ballon a été lancé.

Mon école utilise régulièrement ces ballons pour capturer des vidéos de la courbure de la terre. Avec des changements de température et de pression extrêmes, de grandes quantités de rayonnement et la vitesse du vent, de nombreuses données intéressantes peuvent être capturées à partir de ces vols.

Ce projet a débuté il y a quatre ans avec un séminaire socratique sur l'espace. Le séminaire a servi d'inspiration. Mes pairs ont décidé qu'ils voulaient atteindre l'espace. Touchez l'intouchable. Ils ont décidé que le moyen d'atteindre l'espace serait avec des ballons météo. Avancez quatre ans plus tard et nous avons lancé 16 ballons. 15 ont été récupérés, ce qui est un bilan très impressionnant pour la récupération de ballons météo. Cette année, j'ai commencé le lycée et j'ai rejoint l'équipe de lancement de ballons météo. Lorsque j'ai réalisé qu'aucune donnée n'était enregistrée, j'ai décidé de changer cela. Mon premier enregistreur de données était l'enregistreur de données de ballons à haute altitude Arduino le plus simple. Cette nouvelle version capture plus de données, ce qui lui vaut le titre d'ultime. Avec cela, l'altitude, la température, la vitesse du vent, les taux de montée et de descente, la latitude, la longitude, l'heure et la date sont capturés et stockés sur une carte microSD. Cette version utilise également un panneau perforé pour augmenter la durabilité et réduire les risques. La conception est conçue pour qu'un Arduino Nano puisse être branché sur le dessus. Les données recueillies à partir de cet enregistreur de données nous permettent, à nous étudiants, de toucher le bord de l'espace. On peut toucher l'intouchable !

Ce nouvel enregistreur de données fournit plus de données que la plupart des enregistreurs à ballonnet qui peuvent être achetés. Il peut également être construit pour moins de 80 $ alors qu'un achat en magasin vous coûtera plus de 200 $. Commençons!

Étape 1: Pièces, programmes, outils et bibliothèques

les pièces

Arduino - Un Nano est le meilleur car il peut être encliqueté sur le dessus. J'ai également utilisé des Arduino Uno avec des fils qui l'attachent

Je vous conseillerais d'utiliser un véritable Arduino car de nombreux clones peuvent ne pas fonctionner aux températures froides auxquelles la centrale de mesure est exposée. La température la plus froide enregistrée sur notre vol était de -58 degrés Fahrenheit. Avec une protection adéquate contre les intempéries et des chauffe-mains, un clone peut fonctionner.

$5-$22 (selon la qualité)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

Unité GPS - Elle fournit des données sur l'heure, la date, l'altitude, la descente, l'ascension et la vitesse du vent

Je recommande vivement cet appareil. La plupart des unités GPS ne fonctionnent pas au-dessus de 60 000 pieds. Étant donné que les ballons à haute altitude montent plus haut, ceux-ci ne fonctionnent pas. En mode vol, cette unité fonctionne à 160 000 pieds.

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

$30

Enregistreur de données MicroSD - Il contient une carte MicroSD et nous permet de stocker les données que nous collectons

Il y en a beaucoup sur le marché et certainement certains pour moins cher. J'ai choisi celui-ci car il est léger, Sparkfun a une excellente documentation et il est très facile à utiliser. Lorsqu'elle est attachée aux broches 0 et 1, la fonction Serial.print y écrit. C'est si facile!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Capteur de température - J'en utilise un pour fournir la température extérieure, mais un autre peut facilement être ajouté pour fournir la température à l'intérieur de la charge utile

J'ai utilisé le capteur de température tmp36. Ce capteur analogique fonctionne sans la commande de délai. L'unité gps ne peut pas fonctionner avec des retards, ce capteur est donc idéal. Sans oublier qu'il est très bon marché et ne nécessite qu'une seule broche analogique. De plus, il fonctionne à 3,3 volts, ce sur quoi tout le circuit fonctionne. Ce composant est fondamentalement un match parfait!

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

$1.50

Résistances 1k (2x) - Elles sont utilisées pour les lignes de réception du GPS et de l'enregistreur de données MicroSD

L'Arduino fournit 5 volts à ces broches. Une résistance de 1k fait chuter la tension à un niveau sûr pour ces unités.

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

75¢

LED - Elle clignote chaque fois que des données sont collectées (facultatif)

L'Arduino et le MicroSd clignotent également à chaque fois que des données sont collectées. Ceci, cependant, le rend plus évident. Les fils de celui-ci pourraient également être rallongés pour que la LED ressorte. Ceci est utilisé pour s'assurer que l'enregistrement des données a lieu.

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

1¢

Carte Perf - Cela permet un circuit plus permanent et diminue le risque car les fils ne peuvent pas tomber. Une planche à pain ou un PCB pourrait être utilisé à la place

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

50¢

Connecteur de batterie - J'utilise une batterie 9v sur mes lancements. Cela attache la batterie au circuit. Je soude le joint de connexion des fils de connexion sur ceux-ci pour faciliter la connexion

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70¢

Micro interrupteur à bascule - Je l'utilise pour allumer l'appareil. Cela me permet de garder la batterie branchée tout en gardant le système éteint (facultatif)

J'ai récupéré le mien dans une lampe lunaire. N'importe quel micro-interrupteur fonctionnera.

MicroSwitchLink

20¢

Embases mâles et femelles - Utilisez-les pour permettre aux composants tels que le GPS et l'Arduino de se détacher du circuit. (Conseillé)

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

Carte MicroSD - Je recommanderais une carte de 4 à 16 Go. Les journaux ne prennent pas beaucoup de place

Mon enregistreur de données fonctionnait de 6h30 à 13h30 et n'utilisait que 88 kilo-octets d'espace. C'est moins de 1/10 de mégaoctet.

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$7

Source d'alimentation - L'espace est froid et les batteries liquides gèlent. Cela signifie pas de piles alcalines. Les piles au lithium fonctionnent très bien ! J'ai utilisé une pile 9v

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

$1

Le coût total s'élève à 79,66 $ ! Les bûcherons commerciaux coûtent environ 250 $, alors considérez cela comme une remise de 68%. Vous avez également probablement beaucoup de ces éléments tels que l'Arduino, la carte Sd, etc., qui réduisent les coûts. Passons à la construction

Programmes

Le seul programme nécessaire est l'IDE Arduino. Il s'agit du langage natif Arduino et est utilisé pour télécharger le code, écrire du code et pour les tests. Vous pouvez télécharger le logiciel gratuitement ici:

Bibliothèques

Nous utilisons deux bibliothèques dans cette esquisse. La bibliothèque NeoGPS est utilisée pour interagir avec l'unité GPS. La bibliothèque série logicielle permet la communication série sur des broches supplémentaires. Nous nous connectons à la fois à l'enregistreur de données GPS et MicroSd à l'aide de communications série.

NéoGPS

SoftwareSerial - N'importe quelle bibliothèque série logicielle peut être utilisée. J'avais déjà téléchargé celui-ci donc je l'ai utilisé.

Besoin d'aide pour installer une bibliothèque ? Lisez ceci:

Outils

Fer à souder - Les en-têtes devront être attachés à plusieurs composants et un fer à souder est utilisé pour attacher les composants à la carte de perforation et créer des pistes.

Soudure - Utilisé en combinaison avec un fer à souder.

Étape 2: Assembler le circuit

Vous aurez besoin de souder des en-têtes sur quelques composants. Apprenez comment le faire ici:

Suivez le schéma de la planche à pain ou de la planche de perf ci-dessus. Ne connectez pas la masse du capteur de température à la masse du GPS ou de l'enregistreur de données microSD car cela ruinerait vos données de température. Si vous utilisez une planche de perf, regardez ce tutoriel sur la façon de créer des pistes. C'est une technique:

Soyez prudent lors de la fixation des composants. Assurez-vous d'avoir la polarité et les broches correctes. Vérifiez vos connexions deux fois!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k résistance ----- RX

D4 ------ Émission

Arduino -- OpenLog

Réinitialiser --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- Résistance 1k---- RX

3.3v ----- VCC

TERRE ---- TERRE

TERRE ---- NOIR

Arduino - Capteur de température - Utilisez la photo ci-dessus pour identifier quelle jambe est laquelle

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (cela doit être soit sur sa propre broche Arduino, soit connecté à l'alimentation GND. S'il est connecté au GPS ou à l'enregistreur, il faussera les données de température.)

Signal --- A5

Arduino -- LED

D13 ------ + (jambe plus longue)

GND ------ - (jambe plus courte)

Arduino -- Connecteur de batterie

Vin ---- Micro interrupteur à bascule ---- Positif (rouge)

GND ----- Négatif (noir)

Étape 3: Programmation

Nous utilisons deux bibliothèques dans ce programme, NeoGPS et SoftwareSerial. Ils peuvent tous deux être téléchargés à partir de la page des pièces de ce Instructable. Lors de l'interfaçage du GPS dans un programme Arduino, la bibliothèque TinyGPS est généralement utilisée. Cependant, je n'ai pas pu le faire fonctionner avec le GPS que nous utilisons.

La bibliothèque SoftwareSerial nous permet de connecter deux appareils à l'Arduino via une connexion série logicielle. Les enregistreurs de données GPS et MicroSD l'utilisent tous les deux. D'autres bibliothèques peuvent également le faire et devraient fonctionner avec le code. J'avais déjà celui-ci sur mon ordinateur et il fonctionne, donc je l'ai utilisé.

Le code est basé sur mon dernier enregistreur de données. Le principal changement étant l'ajout du capteur de température. Le GPS est basé sur des satellites. Cela signifie que le GPS doit d'abord se connecter aux satellites avant de pouvoir afficher des données. Une serrure consiste en la connexion du GPS à quatre satellites. Une note rapide étant que plus le GPS est connecté à de satellites, plus les données fournies sont précises. Le programme imprime le nombre de satellites connectés sur chaque ligne de données. Il a été connecté à douze satellites pendant la majeure partie de mon vol.

Le programme devra peut-être être modifié pour qu'il fonctionne pour vous. Bien que tout le code puisse être modifié, je recommanderais de modifier le fuseau horaire, le temps entre les lectures et l'unité de mesure de la température. Un ballon météo typique est en vol pendant environ deux heures. Le GPS reçoit des données des satellites toutes les secondes. Cela signifie que si nous stockons chaque donnée envoyée, nous aurons 7 000 lectures. Parce que je n'ai aucun intérêt à tracer 7 000 entrées de données, je choisis de me connecter toutes les 30 lectures. Cela me fournit 240 points de données. Un nombre un peu plus raisonnable.

Vous vous demandez peut-être pourquoi nous utilisons une variable i et une instruction if pour enregistrer toutes les 30 lectures plutôt que d'utiliser simplement une commande de délai et d'attendre 30 secondes. La réponse est que les relevés GPS sont très délicats. Un délai de 30 secondes signifie que le GPS ne capture pas tous les ensembles de données et que nos données sont perturbées.

Vous devrez remplacer ces valeurs par votre décalage par rapport au temps universel coordonné (UTC).

Si vous ne connaissez pas le vôtre, vous pouvez le trouver ici

statique const int32_t

zone_heures = -8L; // TVP

statique const int32_t

zone_minutes = 0L; // généralement zéro

Cette ligne doit être modifiée en fonction de la fréquence à laquelle vous souhaitez enregistrer une lecture. J'ai réglé le mien pour une lecture toutes les 30 secondes.

si (je == 30) {

Si vous ne vivez pas aux États-Unis, vous voulez probablement des mesures de température en Celsius. Pour cela, décommentez cette ligne:

// Serial.print("Degrés C "); //décommentez si vous voulez du celsius

// Serial.println(degrésC); //décommentez si vous voulez du celsius

Si vous ne voulez pas de lectures en degrés Fahrenheit, commentez ceci:

Serial.print("Degrés F "); //commentez si vous ne voulez pas fahrenheit Serial.println(degreesF); //commentez si vous ne voulez pas de fahrenheit

Le code ne se télécharge pas ?

L'Arduino doit être déconnecté du circuit pendant le téléchargement du nouveau code. L'Arduino reçoit le nouveau code via la communication série sur les broches D0 et D1. Ces deux broches sont également les broches utilisées pour l'enregistreur de données MicroSd. Cela signifie que l'enregistreur de données MicroSD doit être déconnecté pour que le code soit téléchargé.

Étape 4: Tester

Une fois toutes les connexions effectuées et le code téléchargé, il est temps de tester notre enregistreur de données. Pour ce faire, branchez l'Arduino sur l'ordinateur de la même manière que vous le feriez pour télécharger du code. Assurez-vous que le port série est correct, puis ouvrez le moniteur série. Si toutes les connexions sont effectuées correctement, ceci s'affichera:

NMEAloc. INO: taille de l'objet startfix = 31 Taille de l'objet NMEAGPS = 84 Recherche d'un appareil GPS sur SoftwareSerial (RX broche 4, TX broche 3) Enregistreur de données de ballon météo haute altitude par Aaron Price

Temps Latitude Longitude SAT Vitesse du vent Vitesse du vent Altitude (deg) (deg) nœuds mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------

Si le GPS est mal branché, ceci s'affichera:

Réglage du mode de vol uBlox: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C100000000000000016DC * Lecture de la réponse ACK: (ÉCHEC !)

Assurez-vous que le voyant clignote à chaque fois qu'une nouvelle donnée entre dans le moniteur série. L'enregistreur de données MicroSd clignotera également chaque fois que des données sont enregistrées.

Vous remarquerez que le GPS vous envoie un seul point d'interrogation. En effet, les unités GPS mettent du temps à démarrer et à se connecter aux satellites. Cette unité prend généralement environ huit minutes pour commencer à m'envoyer la chaîne complète de données. Dans environ cinq heures, il commencera à vous envoyer des données de date et d'heure suivies d'un point d'interrogation. Les premiers points seront probablement incorrects, mais il affichera ensuite la date et l'heure correctes. Si vous ne recevez pas votre date et heure, reportez-vous au code pour vous assurer que le bon fuseau horaire est corrigé. Lisez la section de programmation de ce Instructable pour apprendre comment faire cela.

Finalement, le moniteur série affichera toutes les données. Copiez et collez la latitude et la longitude et préparez-vous à être choqué par les résultats. La précision est remarquable !

Vérifiez les données de température pour vous assurer qu'elles sont correctes. Si la température est lue comme un nombre totalement irréaliste (160+), le capteur de température n'est pas branché ou est mal branché. Référez-vous au schéma. Si la lecture de la température est volatile ou supérieure à ce qu'elle devrait être (c'est-à-dire que la température est de 65 degrés Fahrenheight et que le capteur la signale comme 85), alors le capteur partage probablement une broche de terre avec le GPS, l'enregistreur de données microSD, ou les deux. Le capteur de température doit avoir sa propre broche de terre ou partager une broche de terre avec uniquement la terre d'entrée.

Vous devez maintenant formater et effacer votre carte microSD. Nous avons besoin d'un type de fichier fat16 ou fat32. J'ai suivi ce tutoriel par GoPro:

Ensuite, testez le circuit sans l'ordinateur connecté. Branchez une carte microSD dans l'enregistreur de données et utilisez une source d'alimentation pour alimenter l'Arduino. Laissez-le fonctionner pendant vingt minutes puis débranchez l'alimentation. Débranchez la carte microSD et branchez-la sur votre ordinateur. Vous devriez voir qu'un fichier de configuration a été créé (cela ne se produit que lorsqu'un fichier de configuration précédent n'est pas créé). Chaque fois que l'Arduino est réinitialisé ou branché, il crée un nouveau fichier.

De nouvelles bibliothèques et versions de l'IDE Arduino ont été publiées depuis la conception de ce projet. Pour cette raison, plusieurs utilisateurs recevaient des messages d'erreur désagréables. L'utilisateur RahilV2 avait ce problème et a trouvé une solution

"J'ai corrigé l'erreur initiale et c'était parce que le. INO utilise l'ancien nom de port gps qui est 'gpsPort' au lieu de 'gps_port'. Le symbole du préprocesseur a également changé. Tous les exemples de programmes utilisent maintenant 'GPS_PORT_NAME' au lieu de ' USING_GPS_PORT'."

Merci RahilV2 !

Étape 5: Protection de l'électronique

Une note pour les personnes utilisant une carte de perforation, placer le circuit sur une surface métallique court-circuitera le circuit. J'ai utilisé un tuyau en plastique autour de quelques boulons pour accrocher ma planche de perforation au-dessus d'une feuille de plastique. Vous pouvez coller le fond à chaud, l'attacher à du carton ou de la mousse, ou utiliser un emballage qui ne conduit pas l'électricité. Vous pouvez imprimer en 3D ces tuyaux en plastique pour les glisser sur vos boulons à partir d'ici:

J'ai attaché des en-têtes femelles à la carte de perf où se trouve le GPS pour permettre au GPS d'être facilement détaché du circuit. L'unité GPS est fragile. Les antennes à puce peuvent se briser et l'appareil est sensible à l'électricité statique. Je n'ai eu aucune de ces unités cassées. Je range le GPS dans le sac antistatique dans lequel il est livré pour protéger le GPS.

Que vous utilisiez une maquette ou simplement des cavaliers pour le connecteur de la batterie, je vous recommande d'utiliser de la colle chaude pour vous assurer que les cavaliers collent dans leurs prises. Ce serait dommage pour vous de récupérer votre ballon et de constater qu'il ne s'est pas connecté car un fil de liaison s'est détaché.

Les chauffe-mains sont conseillés car ils garderont tout au chaud et fonctionneront. J'allonge généralement la longueur de mes connecteurs de batterie, ce qui me permet de stocker la batterie dans un compartiment séparé de l'électronique. J'ai mis des chauffe-mains directement sur la batterie. Alors que l'électronique devrait pouvoir fonctionner sans chauffe-mains, je recommanderais de les utiliser. Placez un ou deux chauffe-mains près de l'électronique, en fixant le chauffe-mains de manière à ce qu'il ne touche pas l'électronique. La chaleur rayonnante des chauffe-mains est suffisante pour maintenir l'électronique en bon état.

Étape 6: Lancer

Je branche généralement l'enregistreur de données sur mon ordinateur environ vingt minutes avant que nous prévoyions de lâcher le ballon. Il n'est pas nécessaire de brancher l'enregistreur sur l'ordinateur. Je fais cela pour m'assurer que le GPS fonctionne et que j'ai un verrou satellite. Une fois que l'enregistreur affiche toutes les données, je bascule l'interrupteur à bascule et déconnecte l'ordinateur. Parce que le circuit a toujours une source d'alimentation, le GPS reste chaud et continue l'enregistrement avec un verrou satellite. Cela créera un nouveau fichier sur la carte microSD.

Nous avons lancé le ballon à 6h58. Nous avions prévu de décoller plus tôt, mais notre premier ballon a développé une déchirure. Nous avions oublié notre tubulure pour attacher le ballon au réservoir d'hélium. Nous avons donc attaché le ballon directement à la buse du réservoir d'hélium. Les vibrations sur la buse ont mis une déchirure dans le ballon. Heureusement, nous avons apporté un ballon de rechange. Nous avons utilisé un tuyau d'arrosage coupé comme tube improvisé et cela a fonctionné !

Le colis consistait en une boîte à lunch isolée. L'enregistreur de données était assis à l'intérieur avec les chauffe-mains. Un trou découpé dans la boîte à lunch permettait à la caméra d'être à l'intérieur de la boîte à lunch tout en maintenant une vue dégagée. Nous avons utilisé une session GoPro pour ce lancement. Il a pris des photos du voyage! Deux unités GPS SPOT étaient fixées sur le côté et le dessus de la boîte à lunch. Nous les avons utilisés pour suivre notre colis. Une petite fente a été pratiquée sur le côté de la boîte à lunch pour permettre au capteur de température de dépasser, l'exposant à l'air extérieur.

Étape 7: Récupération

J'ai utilisé une batterie Duracell 9v lors de mon dernier lancement. J'ai mesuré la tension de la batterie à 9,56 volts avant de la brancher sur l'enregistreur de données. J'ai branché la batterie vers 6h30. Une fois que le ballon a atterri, a été récupéré, ramené à l'école et que le paquet a été ouvert, il était 13h30. J'ai ouvert la charge utile pour découvrir que l'enregistreur de données était toujours en train de se connecter ! J'ai ensuite mesuré la tension de la pile 9v. Lorsqu'une batterie est utilisée, la tension diminue. La batterie était maintenant à 7,5 volts. Après sept heures d'enregistrement de données, la batterie était toujours en bon état.

Le ballon et le colis ont atterri au sud de Ramona dans un petit canyon. L'équipe de récupération a conduit environ une heure, puis a parcouru le reste du chemin à pied. L'herbe à puce et les températures chaudes étaient un obstacle, mais ils ont persévéré et ont pu récupérer le ballon. Ils sont revenus à l'école et m'ont remis le colis. J'ai été surpris que l'enregistreur de données fonctionnait toujours. Cela m'a rendu optimiste. J'ai débranché la batterie et retiré soigneusement la carte microSD. J'ai ensuite couru vers mon ordinateur. C'est la partie la plus éprouvante et la plus excitante du voyage pour moi. L'enregistreur de données a-t-il fonctionné ? J'ai fouillé dans mon sac à dos pour trouver l'adaptateur de carte SD. Les deux derniers vols, l'enregistreur avait cessé de fonctionner à 40 000 pieds parce que j'avais mal mis le GPS en mode vol. Étant donné que le seul moyen pour moi d'atteindre des hauteurs supérieures à 40 000 pieds est d'utiliser des ballons météo, je ne savais pas si mon nouveau code fonctionnerait.

J'ai branché la carte microSD sur mon ordinateur, ouvert le fichier et vu un journal plein de données. J'ai commencé à faire défiler les données… SUCCÈS !! Le journal s'est poursuivi pendant tout le vol.

Étape 8: Analyse et science

L'expression "troisième fois le charme" sonne juste. Nous avons enregistré des données pour tout le vol ! Le ballon a atteint une altitude maximale de 91 087 pieds et la température la plus froide était de -58 degrés Fahrenheit.

Nos données confirment et s'alignent sur une grande partie de la science connue. Par exemple, le fond de la stratosphère était de -40 à -58 degrés Fahrenheit tandis qu'à l'apogée du vol, la température était de -1,75 degrés Fahrenheit. Les humains vivent dans la couche la plus basse de l'atmosphère terrestre, la troposphère. Dans la troposphère, la température baisse au fur et à mesure que l'on prend de l'altitude. L'inverse est vrai dans la stratosphère. En fait, le sommet de la stratosphère peut être à cinq degrés au-dessus de zéro.

J'ai été surpris que le ballon s'élève de manière aussi linéaire. Je pense qu'à mesure que l'atmosphère s'amincit, la vitesse d'ascension des ballons change. Je n'ai cependant pas été surpris par la courbe de vitesse de descente du ballon. Mon hypothèse sur la chute rapide du ballon puis son ralentissement progressif concerne le parachute. A l'apogée, il y a tellement peu d'air que je pense que le parachute n'était pas aussi efficace. Les parachutes utilisent la résistance de l'air et la friction pour tomber lentement au sol, donc s'il y a peu d'air, le parachute n'est pas aussi efficace. Au fur et à mesure que le paquet s'abaisse, la résistance de l'air augmente car il y a plus de pression d'air et plus d'air. Il en résulte que le parachute est plus efficace et que le colis descend plus lentement.

En raison de la température et de la vitesse du vent, je déclare que la pire altitude à vivre est de 45 551 pieds. À cette altitude, le colis a connu un froid de -58 degrés Fahrenheit. Si cela ne suffisait pas, les vents soufflaient à 45 milles à l'heure. Bien que j'aie eu du mal à trouver des données sur l'effet du vent sur le refroidissement éolien à cette température, j'ai découvert qu'une météo de -25 degrés Fahrenheit avec un vent de 45 milles à l'heure entraînait un refroidissement éolien de -95 degrés. J'ai également découvert que les températures de refroidissement éolien de -60 degrés gèlent la chair exposée en 30 secondes. Néanmoins, ce n'est probablement pas un lieu de vacances idéal. Comme on le voit sur la photo ci-dessus, il y a une superbe vue depuis cette altitude ! En savoir plus sur le refroidissement éolien ici:

Je n'aurais pas pu afficher et étudier ces données sans l'aide de ma sœur qui a saisi les 240 lignes de données. Avantages d'avoir des frères et sœurs plus jeunes:)

Étape 9: Conclusion

C'est un succès certain. Nous avons enregistré des données d'altitude, de température, de vitesse du vent, de taux de montée, de taux de descente, d'heure, de date, de latitude et de longitude sur l'ensemble du vol. C'est un must pour les aérostiers expérimentés et les lanceurs débutants !

Après quatre ans de lancement de ballons, nous avons finalement enregistré un vol complet. Nous avons enfin découvert à quelle hauteur volaient nos ballons. Nous nous sommes rapprochés un peu plus de l'expérience de l'espace. On s'est un peu rapproché de toucher l'intouchable !

Un autre aspect intéressant de l'enregistreur de données est que toutes les données sont horodatées. Cela signifie que vous pouvez aligner les données avec les photos prises pendant le trajet, ce qui vous permet de connaître l'altitude et l'emplacement exact où chaque photo a été prise !

Ce projet est facile à reproduire et à modifier à vos propres fins. Ajoutez facilement des capteurs de température supplémentaires, des capteurs de pression et d'humidité, des compteurs Geiger, les possibilités sont infinies. Tant que le capteur peut être utilisé sans délai, il devrait fonctionner !

Merci d'avoir pris le temps de lire ce Instructable. J'aime répondre aux questions, aux commentaires et aux conseils et idées utiles, alors lancez-vous dans la section commentaires ci-dessous.

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