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BALLON 24/10/2004

 

BALLON ST-AIGNAN SEIGY (41) du 24 octobre 2004

objectif : mesurer les températures internes dans le ballon pendant le vol. 

Lâcher du ballon air chaud ("hot air balloon" comme on dit aux USA) vers les 10h30, difficile d'observer sa montre pendant un lâcher ! Le soleil a mis un certain temps pour apparaître au dessus de la colline et il était un peu caché par les nuages et le ciel était voilé. Donc manque de chaleur, il fallait attendre...

Le ciel du 23 octobre au soir :  limite avec la dépression à l'Ouest. 

Remarque sur les stries qui apparaissent en haut seulement visibles un court instant au coucher du soleil.

Le gonflage s'est effectué avec une soufflerie, enfin le ballon s'élève légèrement au dessus du sol, il est en position verticale mais encore retenu par une main habile. En effet, il faut programmer l'heure de la retombée automatique, fixée à 13h30. Ce qui fait une durée de vol d'environ 3 heures. Le ballon s'élève lentement, très lentement et se dirige vers le Sud ! C'est comme un gag inattendu ! Après un sur-place d'une demi-heure, il prend son cap au Nord, comme prévu selon les cartes isobariques. Une dépression est centrée sur le Nord Angleterre, elle est très allongée, le vent tourne en sens inverse des aiguilles d'une montre. Il pousse le ballon vers le Nord-Est. voir la carte ci-dessous origine MétéoFrance.

   

Sur la carte on remarque que la ligne passant par le centre de la France se dirige vers le Nord-Est, le vent est moyen. Un front froid arrive et la pression est presque normale à 1015 hPa. L'angle est au 48 à 50°, avec une trajectoire assez rectiligne. Si on trace une ligne depuis le point de départ du vol, on obtient en tenant compte d'une correction ( resserrement des isobares vers le Luxembourg ), une courbe depuis Soings en Sologne ( point zéro du vol gonio ), Sézanne et  Arlon ( Belgique ). Reste à estimer la vitesse moyenne du ballon, d'après le sondage de Oberstein du 24 octobre à 12Z, on peut lire 80 à 100 km/h. L'altitude du ballon n'est pas connue, mais sans doute inférieure à la tropopause ?

  

 Sondage Oberstein du 24 octobre à 12Z.

A partir du moment où les données GPS n'arrivent plus à la station d'écoute à 11 heures 21 exactement, le vol GPS devient un vol Goniomètrique. Ce n'est plus pareil, il y a du sport : c'est la chasse au renard qui commence ! Les reports des radioamateurs distants sont indispensables pour une localisation.

  

Trajectoire du lieu de lâcher au "point Zéro" pour un "vol GPS" à un "vol GONIO". 

Coordonnées du "Point Zéro" transmission par F1AFZ.

Le signal transmis par le ballon consiste en 2 salves d'environ 1 seconde chacune toutes les 15 secondes. En dehors de cette transmission des données GPS et des TLM (télémesures), l'émetteur de la nacelle est coupé. 

Chargez le signal capté en fichier WAV (extrait 3,2 Mo) : -----> 

Cette option ne favorise pas la recherche goniométrique, car la durée d'émission trop courte rend difficile le travail de rotation d'antenne directive, par moteur (en principe lent) et même à la main (plus rapide) comme   je l'ai pratiqué dans la campagne pendant  ce vol avec une antenne 9 éléments sur mat télescopique ou tenue  à bout de bras  ! 

Carte des stations participant à la chasse au ballon et actives sur le groupe AMSAT.

Les points numérotés de 0 à 23, en rouge sont obtenus par recoupement entre 2 relevés ou par recoupement entre 1 relevé et la ligne isobarique théorique à 50 degrés. ( correction en fin de trajectoire ). Les premiers recoupements ne sont pas suffisamment précis et donnent parfois des indications fausses. Sur cette carte, ne figurent que des points plus ou moins exploitables les autres furent éliminés. On peut conclure que le ballon est parti vers le Nord-Est, suivant les vents. Les derniers points sont les plus importants, ils sont donnés par les radioamateurs F1LPT (Valenciennes) , F5JDI (Maubeuge) et F5JAE (Belfort). Merci à tous, pour les relevés.

Les stations radioamateurs sont très bien réparties sur le territoire, les plus éloignées comme F2LQ peuvent donner des directions très précises car le signal sature moins le récepteur. Moins d'échos et de fausses directions. Une émission du ballon permanente aurait comme avantages :

--- de permettre une recherche goniométrique plus facile et plus précise.

--- d'éviter les problèmes avec la commande automatique de gain du récepteur, la déformation du signal utile
les variations du niveau et bruit de fond important.  

--- transmission de nombreuses trames supplémentaires, beaucoup sont perdues et rejetées par l'informatique (checksum notamment).

--- observation possible de phénomènes rapides dans l'atmosphère, qu'il est impossible de collecter avec le rythme d'une ou deux trames toutes les 15 secondes. (ex : électrostatique, position, rotation nacelle...).

Les inconvénients : 

--- usure plus rapide de la source d'énergie (piles embarquées).

La solution passe par l'utilisation de piles a forte capacité au Lithium ( 3 Ah ) ou davantage de piles. La nacelle doit avoir une masse inférieure à 4 kg, il y a de la marge. L'argument des 15 secondes pour économiser les piles ne tient pas dans ce cas. 

--- augmentation du coût sensible avec les piles au Lithium.

--- augmentation du poids global de la nacelle avec des piles "ordinaires".

Si on réalise un "vol type   GPS" et si la masse disponible à embarquer dans la nacelle est suffisante. Par exemple : une nacelle de 2 kg et un ballon susceptible de monter 5 kg. 

Alors, il est possible et souhaitable d'utiliser des piles "ordinaires", ce qui ne veut pas dire les plus lourdes. Voir étude sur les piles. 

Reste que, si on est certain de ne pas avoir besoin de la Gonio (fiabilité), les trames toutes les 15 secondes ne présentent pas d'inconvénient, à condition d'observer des phénomènes à évolution lente comme par exemple les températures. Dans le cas d'observations des phénomènes rapides ou très rapides, il faut penser à rapprocher les trames ou même à ne plus couper l'émetteur du tout. Le générateur de trames doit s'adapter aux types d'expériences embarquées. ( Carte COTT AMSAT-F).  

Zone probable de retombée du ballon du 24 octobre 2004. Terrain montagneux, forêts... Ne reste que le repérage visuel, mais le ballon est noir...

Zone probable de retombée, suivant la direction du vent et les derniers relevés. Mais cela reste une hypothèse ? En pointillé : hypothèse avec virage au Nord et chute.
 

Vous pouvez communiquer votre avis sur cette recherche et proposer des solutions. Il serait judicieux d'avoir  un système de basculement en mode balise sur le ballon en cas de vol type "gonio" sans GPS ? Certains placent une balise de secours audible plusieurs semaines pour aider les recherches au sol, puissance, fréquence ?


Votre avis serait utile, on expérimente toujours, merci à tous :

 
Page des relevés gonio des radioamateurs présents sur le groupe AMSAT-F.
 
Page de données supplémentaires station Oberstein du 24 octobre 2004 12Z.
 
Sites à visiter sur le même sujet AMSAT-FRANCE, LAURENT, F1AFZ, BALLON SOLAIRE : 
 
http://ballon.amsat.free.fr/article.php3?id_article=26
http://ballon.amsat.free.fr/article.php3?id_article=31
http://ballon.amsat.free.fr/rubrique.php3?id_rubrique=29
http://laurent.em.free.fr/solaire/
http://f1afz.free.fr/ballon/ballon_24-10.htm
http://perso.wanadoo.fr/ballonsolaire/vol-strato-2004.htm
 

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