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BALLONS MODE D'EMPLOI(1)

LACHER DES BALLONS MODE D'EMPLOI (1)

photo F6IPV.

Lâcher un ballon stratosphérique n'est pas une opération anodine, rien de commun avec un lâcher de ballons de baudruche ! Sauf le mode de propulsion avec la poussée d'Archimède et surtout le volume qui est à l'origine de cette force, une conséquence du différentiel de la pression atmosphérique entre le haut et le bas du ballon.

L'objectif de cette présentation est de mettre en évidence le plus simplement possible, et ce n'est pas chose facile, comment procèdent les associations de radioamateurs qui lâchent des ballons.

CONSIDERATIONS GENERALES :

Beaucoup de spectateurs ne verront que le côté ludique et l'émerveillement des enfants qui assistent à leur lâcher de ballon. Un peu comme s' il s'agissait d'un banal lâcher de ballons de baudruche. Parmi toutes les préoccupations qui concourent à un lâcher de ballon, il y a des responsabilités à assumer par les organisateurs. Cet aspect échappe aux spectateurs néophytes car un lâcher de ballon est de plus en plus banalisé. Mais il n'en est rien, et chaque lâcher est une expérience originale, un projet pour faire avancer l'activité d'un groupe et surtout l'ensemble de l'activité. Il ne viendrait pas à l'esprit des spectateurs de se poser la question d'une quelconque responsabilité en contemplant un lâcher. Mais certains posent quand même des questions au sujet d'un danger que pourrait présenter un ballon pendant son vol ou à la chute. La réponse est simple, des ballons-sondes de type météo sont lancés par milliers tous les jours en France, en Europe et dans le monde depuis des décennies et l'espace est très grand. La miniaturisation des nacelles va dans le sens de la sécurité.

La taille et la masse de la nacelle sont de plus en plus réduites.

nacelle de ballon-sonde des radio amateurs

charge utile de 6,8 grammes

Avec un ballon des associations, la nacelle est en général limitée à un volume cubique de 30 cm de côté en polystyrène et de masse inférieure à 2,5 kg. L'ensemble complet ne doit pas dépasser 4kg. Voir la suite avec nos concepts pour améliorer la sécurité. Sur la vue ci-dessus, une charge utile d'un ballon-sonde radioamateur SP9UOB de taille et de masse très réduite de 6,8 grammes avec alimentation par panneaux solaires miniatures.

Le lanceur du ballon doit maîtriser tous les aspects techniques de cette opération, la législation et pourquoi pas un peu de théorie sur l'aérostation et la physique de l'atmosphère. Bref, il est souvent un véritable initié, passionné par son activité et pas seulement un simple "lanceur" de ballon qui reproduit un geste tel qu'il l'a vu ou appris dans un document. La pratique est indispensable dans ce domaine.

Pour accomplir la "mission" de lanceur qu'il lui est confiée, il est formé pour cela très sérieusement au cours d'un stage de formation ou une initiation par l'association. Avant de donner le feu vert d'un lâcher, il doit tout vérifier lui même, le moindre détail et s'assurer que son ballon est conforme au cahier des charges, sinon en cas de problème grave, il sait que l'assurance peut se retourner contre lui.

Il a tout pouvoir et peut annuler un lâcher pour non respect du cahier des charges et demander une modification immédiate ou un report, y compris pour des raisons de météo ou de trajectoire.

1-- gonflage

2-- éclatement

photos : alain F6AGV

Exemple de décollage raté pour une cause indirecte avant accord sur les procédures :

Le lâcher est annulé suite à un problème de dernière minute : les ballons-sondes n'embarquent jamais un transpondeur vu son poids supérieur à 4 kg ! Chacun sait qu'un transpondeur pour l'aviation ne peut pas être embarqué sur un ballon de petite taille. Pour la petite histoire, j'ai assuré personnellement le gonflage mais les demandes ont été faites par le responsable du projet. Le contrôle aviation du Bénélux n'avait pas été informé de ce genre de vol. Ce qui fut fait par la suite. En attendant, ce décollage avait été refusé à la dernière minute pendant le coup de fil à l'aviation. On peut se rendre compte qu'une structure doit être mise en place de façon à dialoguer avec l' aviation locale, nationale ou internationale et obtenir des accords sur les procédures à appliquer.

Le côté technique c'est une chose mais il y a aussi le côté réglementation qu'il ne faut pas occulter. Le lanceur doit avoir sous les yeux le jour du vol le fameux "papier" en retour de la DGAC avec l'avis favorable et les coordonnées téléphoniques de la tour de contrôle proche de sa zone d'action. Il doit prévenir au moins une demi heure avant de libérer le ballon et sa nacelle pour son voyage dans l'atmosphère. Ceci est une obligation mais aussi une vieille tradition de l'aéronautique et de l'aérostation, on ne décolle pas sans avertir les collègues qui sont déjà en l'air ! C'est la procédure habituelle qui s'appelle le NOTAM. Tous les vols de ballons doivent être déclarés aux autres utilisateurs de l'espace aérien du moment. C'est une tradition, une politesse et c'est recommandé !

Il doit prendre toutes les précautions pour vérifier s'il a toutes les dérogations et avis favorables pour l'utilisation des fréquences et le survol éventuel de pays voisins. Les néophytes qui ne tiennent pas compte de ces questions importantes, disent qu'il ne faut pas chercher " la petite bête" mais on ne peut plus faire abstraction des considérations administratives quand on souhaite rester dans la légalité. Il faut faire un choix, le véritable risque est de lâcher un ballon sans l'avoir déclaré à la DGAC et à l'ARCEP si un émetteur est embarqué. Ne pas oublier non plus l'autorisation du propriétaire du terrain où a lieu le décollage du ballon et faire la distinction entre un terrain public ( déclaration à la préfecture du lieu ) et un terrain privé. Tout ceci parait compliqué pour un non initié, au premier abord mais c'est ce qui doit être fait pour respecter les règles de l'art. C'est ce que font couramment les associations qui lancent des ballons stratosphériques.

En plus, du contexte et de l'ambiance particulière d'un projet avec les relations élèves et professeurs, ou avec l'équipe du club ou de l'association, avec l'organisation et la technique que cela implique, deux points importants sont à considérer avant le lâcher :

PIA--- Une question qu'il faut se poser avant le lâcher:

quelle sera la trajectoire du ballon libre dans l'atmosphère ?

tracé en prévision.

Dans le cas du ballon-sonde classique de type météo, la trajectoire n'est pas connue à l'avance par les météorologues. Toute l'importance est concentrée sur la collecte des mesures des grandeurs physiques de l'atmosphère. C'est la raison pour laquelle, on qualifiera le ballon des associations non plus de "ballon-sonde" mais de "ballon école" ou de "ballon-sonde des radioamateurs" pour les associations de radioamateurs. Les deux sont des "ballons réduits" dans la catégorie des "petits ballons de moins de 4kg". Etablir la trajectoire théorique avec les données météorologiques sur la zone de vol et avec un logiciel dédié : exemple BALLOON TRACK ( USA ) , Tableur EXCEL ...

exemple de représentation 3D d'un ballon DL.

résultat pratique: prendre la décision de lâcher ou non en fonction du survol et du point de chute probable.

exemple : chute en pleine mer, lacs et zones dangereuses...

PIB--- quelles sont les fréquences émission utilisées par le ou les émetteurs de la nacelle ?

réponse pour les émetteurs radioamateurs en France, c'est le 144,650 MHz qui est la fréquence recommandée par l' IARU sur le plan de la bande 144 exclusive à l'usage des radioamateurs français. Un indicatif de station radioamateur est utilisé avec participation active du titulaire de la licence au projet. L'émetteur doit être reconnu comme valable et conforme à un cahier des charges radioamateur. Indicatif par exemple : F6ZZZ

émetteur à quartz 144,650 MHz réalisation F6AGV qui a fait ses preuves, construit en beaucoup d'exemplaires !

Evidemment, une autre fréquence peut être utilisée sur cette bande mais ce serait aller contre les accords internationaux des associations de radioamateurs. On trouve parfois une balise de faible puissance 10 mW dans la portion CW ou la 144.390 MHz (USA).

Voir plan bande 144 MHz.

L'utilisation d'autres fréquences peut surprendre et provoquer des brouillages sur une grande zone.

Par exemple : l'utilisation de la fréquence 144,800 MHz peut poser un problème de blocage du réseau APRS.

Elle est à éviter, donc fortement déconseillée sauf précaution. Mais des expérimentations se font avec suivi sur le site APRS : http://aprs.fi/

Pour info : avec les ballons en Allemagne c'est le 145,200 MHz qui est utilisé par l'association AATIS.

Les ballons anglais utilisent la bande UHF 434 MHz. Par exemple : 434.650 MHz.

Pour quelles raisons faut-il tenir compte de ces deux points ( PIA et PIB ) :

Pour la trajectoire : celle ci est définie à partir d'un point A correspondant au lieu de lâcher, coordonnées GPS-A connues et sur un point B correspondant à la zone de chute dont on connaît les coordonnées GPS-B du centre avec une précision de l'ordre de 250 à 1000 mètres avec les prévisions de trajectoire.

descente très progressive !

Entre les deux points A et B le ballon va partager l'espace physique et radioélectrique avec d'autres utilisateurs.

( Avions, ULM, Planeurs... ). Or tout ce qui évolue dans l'atmosphère est sous contrôle de l' Aviation Civile. Dans l'aéronautique il faut annoncer sa présence dans l'espace aérien et utiliser des fréquences attribuées ou recommandées pour les expériences de ballons.

Les fréquences utilisées et à surveiller par les radioamateurs et les écouteurs sont : 144,650 (F) 145,200 (DL) 434,225 ou 434,075 ou 434.650 ... (UK).

Pour toute information :