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Como ya sabéis, el día 21 de julio de 2012 enviamos a la estratosfera un globo sonda con motivo de la Star Party que se organiza en Bonilla, un pequeño pueblo en la provincia de Cuenca. En las cercanías, la Agrupación Astronómica de Madrid dispone de un observatorio propio y es ahí donde se decidió realizar el lanzamiento. Este es un resumen de lo acontecido, desde los preparativos anteriores al lanzamiento, búsqueda y captura y un vistazo preliminar a los resultados obtenidos.

Primeros resultados de Astrobonilla 2012

A continuación podrás ver los datos del vuelo, tiempos, temperaturas, velocidades, etc.

Fecha: 21 de julio de 2012
Lugar lanzamiento: Bonilla, Huete (Cuenca). Altura 875 metros.
Lugar de aterrizaje: Cuenca (Capital). Altura 1035 metros.
Hora de lanzamiento: 11:19:41 (10:19:41 UTC)
Hora de estallido: 12:26:37 (10:26:37 UTC)
Hora de aterrizaje: 13:07:02 (11:07:02 UTC)
Tiempo total de vuelo: 1 hora y 47 minutos aprox.
Globo: 1200 gramos
Helio: 5,12m3 aprox.
Carga útil: 1100 gramos (2 sondas + Radiosonda + paracaídas)
Ascenso: 56 minutos aprox.  Velocidad media 7,3 m/s (27 Km/h)
Altura máxima: 30.334 metros.
Velocidad inicial de caída: 50.2 m/s (188 km/h)
Temperatura a máxima altura: -40,5ºC (misma temperatura que a 9500 metros)
Temperatura mínima registrada: -61,8ºC (17000 metros)
Descenso: 42 minutos aprox.
Velocidad suelo: 6 m/s (21 km/h)
Distancia recorrida en línea recta: 37,8 kilómetros
Equipamiento sondas:

• Sonda 1: Naranjino (módulo APRS y sensores) + 2 cámaras + 1 batería Litio 9V + 1 batería LIPO 3,7v + Sistema de apertura automático paracaídas + tubo agua + tubo acetona
• Sonda 2: 3 cámaras + 2 Baterías.

En el equipo estábamos Gloria Méndez, Juanjo García, Ignacio Más y Fernando Fernández. Agradecemos la colaboración y asistencia al lanzamiento de Alejandro Mendiolagoitia. Ha colaborado con fotografías Nicolás Ortego.

Resumen del vuelo y primeros datos

Uno de los mayores temores de este lanzamiento era la posibilidad según las previsiones de que si el vuelo fuera demasiado largo, la sonda podría terminar en la Serranía de Cuenca, un lugar bastante escarpado que podría incluso hacernos desistir en su rescate. No obstante, tanto la sonda como nosotros mismos íbamos preparados para cualquier cosa, equipamiento suficiente para poder pasar varias horas de búsqueda.
La radiosonda que emite constantemente la telemetría en la frecuencia de 402.920Mhz y que facilita su localización con antena direccional, disponía de 6 pilas de litio que pueden darnos una autonomía aproximada de 12 horas o incluso más tiempo. La Sonda número 1 iba equipada (como en los casos anteriores) con una baliza sonora que emite un “bip” alto cada segundo y también una baliza luminosa que emite una luz verde de alta intensidad, esta última útil en caso de una localización nocturna. Además, el módulo APRS emite también por radio la localización GPS y otros datos.

Como ya hemos comentado, la zona de lanzamiento se encontraba en un pequeño pueblo dependiente del ayuntamiento de Huete en la provincia de Cuenca. El lanzamiento se efectuó a las 11:20 hora local y fue el más rápido de los que hemos efectuado hasta el momento, llegando al máximo de altura en poco más de una hora.

Situación de Bonilla

En vuelos anteriores siempre hemos conseguido una velocidad de ascenso que rondaba una media de 3,5 m/s sin embargo, buscábamos algo un poco más rápido en torno a los 5 m/s para evitar un desplazamiento horizontal excesivo, que nos haga recorrer en coche cientos de kilómetros. En esta ocasión tuvimos un ascenso mucho más rápido en torno a los 7,5 m/s de media por lo que la cantidad de gas en globo fue mucho mayor que en otras ocasiones, en torno a los 5 m3.

A continuación podemos ver la previsión que obtuvimos justo después del lanzamiento lo que da una idea del vuelo general del globo. Lo que fue sorprendente es que esta vez la previsión coincidió casi exactamente con la posición del globo en todo momento, solo hubo un desfase en el descenso, que calculamos sería más rápido de lo que fue en realidad. Debido a esto y dada la trayectoria, las sondas casi aterrizan en el centro de Cuenca…

En la siguiente animación se puede ver la curva 3D de la trayectoria real de la sonda durante el vuelo, así como la línea azul que define la posición de la unidad móvil durante la búsqueda.

Equipamiento y experimentos

A continuación podemos ver de cerca, justo después del lanzamiento, como estaba constituida la carga (haz clic para ampliar)

Constitución y situación del material en vuelo

En la parte superior justo después del globo se encuentra el paracaídas en color rojo. La experiencia nos enseña que este elemento, cuanto más cercano al cuello del globo más posibilidades hay de que no se enrede, salvo que queden muchos restos después de la explosión. Varios metros por debajo pusimos como en otros lanzamientos, un pequeño globo fiesta con un poco de aire normal para ver también el cambio de tamaño durante el ascenso. La teoría es que debería romper antes que el globo principal, tanto en el Naranjo como el Almanzor fue así, sin embargo este globo era distinto de forma esférica y finalmente no explotó.
A cierta distancia de este pequeño globo se encuentra la Radiosonda Vaisala, después la primera de las cajas que denominaremos “Sonda 1” que incluye el Naranjino, una cámara HD enfocando hacia arriba para capturar el globo y una cámara normal VGA mirando a la parte inferior, hacia el suelo. Estas dos cámaras se incluyeron a modo de prueba, sobre todo la HD debido a que las VGA  han dado muy mal resultado en otros lanzamientos, no habiendo grabado más de 25 minutos por alguna razón que aún desconocemos.  También aquí encontramos la baliza sonora y acústica.
Como novedad, intentamos un experimento que tuvimos que realizar a última hora y sin posibilidad e haberlo probado. Intentamos programar el módulo Naranjino para que activara un motor por debajo de los 3000 metros de altura en caída, esto permitiría abrir un compartimento interno y soltar un pequeño paracaídas, pero aparentemente no funcionó. Es algo que tenemos que investigar porque debería haber evidencias grabadas en las distintas cámaras.

Esta vez también hemos decidido incluir nuevamente el sensor de luz UV, después de mejorar la programación del Naranjino para la captación e integración de muestras.

Pruebas del LED-UV

Y por último, en la Sonda 1 incorporamos un experimento nuevo. Se trata de dos tubos de ensayo, uno de ellos con agua y el otro con acetona pura (que nos dio algunos problemas, era bastante corrosiva) con un tinte para observarlo más cómodamente. Por las características de ambos líquidos, la idea era comprobar que el agua se congelaría rápidamente a esa temperatura y la acetona seguiría líquida a pesar de ello. También, si las condiciones atmosféricas eran las ideales, era posible ver hervir a este líquido a máxima altura e incluso observar la sublimación del agua.

Tubos con agua y acetona, después de una prueba en el congelador

Justo debajo se encuentra la “Sonda 2” que incorporaba 3 cámaras adicionales, dos de ellas en formato HD y una en formato VGA. Una de las HD estaba relativamente aislada del resto enfocando al horizonte, con dos agujeros de ventilación. Sabemos que estas cámaras HD generan mucho calor y que se comportan bien a bajas temperaturas por lo que también sería bueno probar los resultados entre cámaras HD que comparten un espacio común con otra aislada del resto y finalmente, ver su comportamiento. Esta Sonda 2 no llevaba ningún otro experimento.

Resultados de las cámaras

En resumen, de las 5 cámaras que se incluían 3 eran HD y 2 VGA. Teníamos cierta sospecha de que las cámaras VGA #3 que usamos en lanzamientos anteriores y ¡nunca funcionaron! podían apagarse al estar junto al módulo de radio APRS o la Radiosonda. El efecto era casi siempre el mismo, las cámaras parecían apagarse en cuanto el GPS encontraba posición. Sospechábamos que esta vez la cámara VGA que se encontraba dentro de la Sonda 1 dejaría de grabar y… así fue. Apenas 9 minutos después de su encendido, sin haber lanzado aún el globo, dejó de grabar. Afortunadamente la cámara HD que enfocaba al globo no le afecta lo mismo, sea lo que sea, y grabó perfectamente.

Cámaras usadas en este lanzamiento

En la Sonda 2, teníamos la HD frontal, la otra HD que también enfocaba al globo y otra VGA enfocando en dirección al suelo. Nuestra sorpresa fue que también dejó de grabar, por lo que hasta el momento no tenemos nada claro cual es el motivo de dicho apagado. Las otras dos cámaras grabaron bien todo el tiempo del vuelo, incluso las baterías se habían desgastado únicamente en un 65% y al recuperar la Sonda en Cuenca, las pude parar personalmente.
Solo tuvimos un disgusto adicional con la cámara HD frontal; ya he comentado que iba aislada del resto de la caja para ver su comportamiento en frío, con dos agujeros respiradero que presumiblemente conseguirían enfriarla de forma eficaz. Estas cámaras pueden generar temperaturas importantes durante la grabación (por encima de 60ºC) y ya probamos algo similar en la sonda Almanzor EA1RCS. Sin embargo, en esta ocasión algo fue mal, quizá la atmósfera tenía más humedad en altura y la cámara se empaño durante todo el vuelo incluso hasta el aterrizaje. No es muy severo y puede apreciarse bien la imagen, sin embargo es un efecto molesto.

Uno de los grandes momentos que nos han dejado las cámaras es que por fin hemos logrado grabar el estallido del globo y además, desde dos perspectivas distintas, ya que teníamos dos cámaras HD enfocando al globo en todo momento. La cámara HD inferior, debido al viento y a la turbulencia en la subida se movió tanto que incluso llegó a grabar el suelo, así que nos ha permitido realizar capturas impensables, todas ellas impresionantes.

Está claro que ni con 5 cámaras tenemos asegurada una filmación exitosa, en cualquier caso de todo se aprende y en el futuro, únicamente usaremos cámaras HD #16 que dan una imagen muy buena para el coste y peso que tienen, pudiendo grabar en 16GB de memoria hasta 4,5 horas, tiempo de sobra para un vuelo normal. En cualquier caso, se han obtenido algunas imágenes realmente impactantes que mostraremos en galerías próximamente.

Lanzamiento

Uno de los más tranquilos que hemos tenido. En los anteriores, salvo en el lanzamiento de Almanzor EA1RCS siempre hemos tenido viento, incluso rachas preocupantes aunque felizmente sin incidentes. En esta ocasión no debía haber ningún retraso y aunque la hora prevista fueron las 10:30 finalmente el lanzamiento se produjo a las 11:20 por un problema derivado de la fuerza que ejercía el globo sobre el paracaídas y la base de este, que mantiene las cuerdas separadas para evitar enredos. Hacía tanta fuerza que llegó a partirse aunque sin separarse; si hubiera sido un poco más severo, nos habíamos quedado con las sondas en tierra y el globo ascendiendo libremente… menos mal que no pasó.

Juanjo reparando la base del paracaídas. Junto a él, Pedro otro miembro de la AAM. Al fondo, Fernando, Nacho y Álex

A continuación una secuencia de imágenes del lanzamiento, justo el momento del inicio de la aventura.

 Y a continuación, el momento del lanzamiento tal y como se vivía dentro de la Sonda 2, capturado por la cámara HD frontal (que posteriormente se nublaría la imagen por efecto de la humedad).

En algún momento se puede ver algún fotograma con la sombra del globo proyectada sobre el terreno. Se aprecia también claramente el área de observación con las isletas para los telescopios así como una vista aérea del recién inaugurado  Observatorio Mariano Alonso, quizá las primeras imágenes y vídeos que se obtienen  desde cierta altura.

El rescate de la sonda

Ciertamente no estamos acostumbrados a que la sonda planee. Esta vez ha sido la primera en la que el paracaídas rojo, situado bajo el globo, cumple su función y se despliega totalmente, haciendo que el descenso sea mucho más pausado y recorra una distancia mayor en horizontal.

Según las previsiones la zona de caída debía rondar al pueblo de Jábaga (próximo a Cuenca) aunque por supuesto, no descartábamos que pudiera irse algo más lejos. La casualidad fue que casi aterriza en medio del núcleo de población de Cuenca capital. Finalmente lo hizo en una zona sorprendente denominada Hoz del Huécar, tanto por su orografía como por la situación y la forma en que efectuó el aterrizaje, como veremos.

Poco después del lanzamiento encendemos el GPS que irá marcando la ruta que seguimos en coche y a pié. Este es el gráfico proyectado en Google Earth:

Ruta de búsqueda en coche y a pié

Se aprecia claramente el lugar de lanzamiento y el de aterrizaje. Hay otra marca como “Desvío” y es que inicialmente, pensando que el paracaídas bajaría enredado como en ocasiones anteriores, suponíamos que el descenso sería más rápido y buscábamos rutas alternativas para ir en su busca. Finalmente tomó dirección cuenca capital así que volvimos, y nos desviamos precisamente hasta esa posición.

El siguiente gráfico muestra la trayectoria que siguió el globo según la web http://aprs.fi, que monitoriza las transmisiones APRS. Sin embargo en esta ocasión no fue muy preciso y es que durante el descenso principalmente, la Sonda 1 se enredó con las cuerdas y el GPS quedó en posición horizontal, enviando datos de posición muy espaciados y muchos de ellos erróneos. Nos dimos cuenta del detalle al ver los vídeos del descenso, hasta entonces, pensábamos que en esta ocasión el Naranjino nos había jugado una mala pasada. Nuestras disculpas ;-) al Naranjino, todo un clásico ya en Cienciactiva.

Ruta del globo según Aprs.fi

Finalmente, salvo la preocupación de que pudiera caer en zona poblada y céntrica, el rescate fue bastante cómodo. Teníamos hasta un camino muy accesible para llegar a la sonda que estaba en perfectas condiciones. Aquí las fotos del rescate:

Por último, puedes ver el último minuto del vídeo de la cámara frontal que, aún estando el objetivo ligeramente empañado, merece la pena porque se aprecia perfectamente la zona de caída, la situación del núcleo de población de Cuenca y la suerte que tuvimos de que la sonda no cayese en medio de la carretera. Por unos metros se precipitó en el barranco “aporrizando” en una zona muy cómoda y accesible después de revisar visualmente el terreno para poder acceder hasta el lugar exacto. Quedó colgando de un pequeño árbol, sin tocar el suelo a tan solo unos pocos centímetros.

 Hasta aquí el resumen del lanzamiento, en las próximas horas se publicarán más vídeos y galerías de imágenes, con detalles muy llamativos capturados durante el vuelo.