Tapahtumat, Tiedotteet

Stratosfääripallolento OH3HAB #7 putosi jokeen – katso eeppisen lennon tapahtumat

Päivitetty: 5.9.2023 17:30

Lue lennon kuvaus ja tietoja laitteistosta lennon esittelysivulta.

Sisältö

  1. Sisältö
  2. Videoita lennolta
  3. Pallolennon valmistelut ja pallon lähetys
  4. Editoimattomia ”raakavideoita” pallon kamerasta
  5. Kuvia pallolennolta
  6. Lennon reitti ja lähettimien kerääminen talteen joesta
  7. Pallolennon sensoritietoja ja graafeja, ml. säteilyn voimakkuus
    1. Graafeja sensorien mittauksista
    2. Ionisoivan säteilyn mittaustulos ja sen merkitys
  8. Tietoja ja tilastoja lähetteiden vastaanotosta: Horus 4FSK ja Wenet

Videoita lennolta

Lyhyt tiivistelmä lennosta: lähetys, pallon räjähdys, laskeutuminen Nokianvirtaan ja hyötykuorman ”pelastaminen” veneellä :)
Martin, OH1ON, kuvaama video pallolennon valmisteluista ja lähetyksestä. Mukana lopussa myös Mikaelin, OH3BHX, lyhyt esittely stratosfääripallolennoista yleisesti ja mitä tämänkertaisella lennolla tapahtuu.
Koko lennon kattava yli 3 tunnin video (ei editoitu). Videon kuvauksessa on pikalinkkejä olennaisiin kohtiin videolla.

Pallolennon valmistelut ja pallon lähetys

Säätila pallolennolle varattuna viikonloppuna oli melko haastava, koska sadealueita oli liikkeellä runsaasti ja tuulet yläilmakehässä voimakkaita. Lauantaiaamuna 2.9. sää oli kuitenkin aurinkoinen ja tyyni, joten sovimme pallon lähetyksestä klo 9:00. Olimme paikalla jo ennen klo 8 valmistelemassa lentoa. Seuraava sadealue saavuttaisi Hämeenlinnan jo ennen klo 11, joten aikaa ei ollut tuhlattavaksi!

Kello 7:30 maissa liikkeellä oli suurempiakin palloja, etualalla OH3AA-kerhon antenneja. Mikael OH3BHX bongasi automatkalla kerhotalolle yhteensä 8 kuumailmapalloa. Kyseessä lienee ollut jonkinlainen lentotapahtuma.
Wenet-kuvalähettimen styrox-laatikko. Laitteistona Raspberry Pi Zero, Raspberry Pi Camera v2, LoRa-lähetin-HAT (lähettää kuitenkin 2FSK-lähetettä eikä LoRaa) ja QFH-antenni 70cm bandilla. Sivussa mukana pieni action-videokamera. Akkuina toimivat ladattavat 18650-akut, joihin oli kytketty 5V upconverterit USB-liitännällä. (Kuva: Sami OH3EYZ)
Mikael OH3BHX ja Jari OH3UW sitomassa hyötykuormalaatikkoa palloon kiinnitettävään naruun. Etualalla vesipainot, joilla punnitsimme tarvittavan nosteen pallolle. (Kuva: Sami OH3EYZ)

Laskimme tarvittavan nosteen pallolle käyttämälle Sondehub burst calculator-työkalua. Pallona käytimme Hwoyee 600g palloa ja hyötykuorman paino (lähettimet ja laskuvarjo) yli myös yhteensä noin 600g. Valitsimme tavoiteltavaksi nousunopeudeksi 5 m/s, jotta lento ei kestäisi kovin pitkään eikä pallo lentäisi tarpeettoman kauas. Tavoitteena oli myös päästä noin 30 km korkeuteen — suuremmalla täytöllä pallo räjähtää alempana.

Sondehub burst calculator-työkalu pallon täytön laskemiselle.

Burst calculator-työkalu (yllä) näytti korkeusennusteeksi noin 29 kilometriä ja nosteen määräksi ~1431 grammaa. Punnistimme tavallisella keittiövaa’alla sopivan määrän vettä muoviastiaan ja täytimme palloa kunnes se jaksoi nostaa astian.

Sami OH3EYZ ja Jari OH3UW täyttämässä palloa. Taustalla seuraavamassa Harri OH3YG ja kuvaamassa Martti OH1ON. (Kuva: Mikael OH3BHX)

Lähetimme pallon Hämeenlinnan Miemalasta, kerhotalon piha-alueelta. Palloa oli lähettämässä aiemmistakin lennoista vastannut ydinjoukko: Jari OH3UW, Sami OH3EYZ sekä Mikael OH3BHX. Paikalle saapui kuvaamaan Martti OH1ON. Myös kerhon jäsenet Harri OH3YG ja Timo OH3CT olivat seuraamassa tapahtumia.

Jari OH3UW ja Mikael OH3BHX sitomassa palloa kiinni. (Kuva Wenet-kuvalähettimestä)
Jari OH3UW ja Mikael OH3BHX valmiina päästämään pallo lentoon. Maan pinnalla ei ollut juurikaan tuulta, mikä helpotti pallon päästämistä lentoon. (Kuva: Sami OH3EYZ)
Pallo juuri lennon alussa. Pallon alapuolella on laskuvarjo hidastamaan putoamista, seuraavana radioamatöörikäyttöön muokattu Vaisalan RS41-radiosondi lähettämässä paikkatietodataa ja alimpana Wenet-kuvalähetin ja videokamera. (Kuva: Sami OH3EYZ)

Editoimattomia ”raakavideoita” pallon kamerasta

Pallon lähetys
Pallon puhkeaminen 32.6 kilometrin korkeudessa.
Pallon hyötykuorman putoaminen Nokianvirtaan.

Kuvia pallolennolta

Lähestyvä saderintama tarjosi näyttäviä pilviasetelmia. Tarkkaa tietoa kuvien korkeudesta ja ottopaikasta ei ole, koska Wenet-kuvalähettimen GPS-vastaanotin ei toiminut.

Huom! Laitteiston Raspberry Pi v2-kamera ei juurikaan vääristä horisonttia, koska se ei ole laajakulmakamera, joten kuvien kaareuma maapallon horisontista on melko totuudenmukainen!

Viimeinen kuva ennen putoamista veteen Nokianvirtaan. Putoamisesta roiskunut vesi sumensi kameran linssin, joten kuvia vedessä kellumisesta ei ole.

Lennon reitti ja lähettimien kerääminen talteen joesta

Tuuliennusteet predict.sondehub.org-palvelusta olivat jälleen melko luotettavia. Laskentatyökalun avulla 600g latex-pallolla ja noin 600g hyötykuormalla 5 m/s nousunopeudella ennustettu maksimikorkeus olisi reilu 30 kilometriä. Yläilmakehän tuulet lauantaiaamuna veisivät palloa luoteeseen, Lempäälä-Kulju-Nokia-akselille. Lopullinen ennuste lauantaiaamuna näytti putoamispaikaksi Nokian luoteisosan, kun aiemmin viikolla ennusteet veikkasivat putoamispaikaksi Kuljun ympäristöä. Haasteena Nokian ympäristössä on runsas vesistöjen määrä, jolloin veteen putoaminen on todennäköisempää.

Lentoreitin ennuste lentopäivän aamuna veisi pallon Nokialle ja pallo puhkeaisi Lempäälän ja Valkeakosken välillä 30 kilometrissä. Lentoreitti on musta yhtenäinen viiva — palloista koostuva viiva on vaihtoehtoisia putoamispaikkoja eri kellonajoille myöhemmin päivällä.
Tarkempi kuva reittiennusteen putoamispaikasta oli Nokianvirran lähettyvillä, hyvin lähellä lopullista putoamispaikkaa voimalaitoksen länsipuolella.
Pallon lentoreitti Hämeenlinnan Miemalasta Nokialle. Lennon maksimikorkeus oli 32 685 metriä.

Pallo nousi 32.6 kilometrin korkeuteen Lempäälän yllä ja jatkoi pudotessaan reittiään Nokian suuntaan. Hyötykuorma putosi ennusteiden ja kaikkien odotusten vastaisesti suoraan jokeen, Nokianvirtaan, Melon voimalaitoksen länsipuolelle. Lähettimet eivät kuitenkaan sammuneet pudotessaan veteen, sillä styrox-kotelot kelluttivat laitteita hyvin.

Toteutuneen lentoreitin tarkastelu laskeutumispisteessä. APRS-lähete (violetti merkki OH3HAB-11-tekstillä) katkesi veteenputoamispaikalla. Mikaelilla OH3BHX ja Jarilla OH4NDU oli autoissaan mobiilivastaanottimet Horus-lähetteelle, joten vihreä Horus-lähetteen seurantareitti OH3HAB-4FSK-V2-tekstillä jatkoi kulkuaan vesivirran mukana kunnes saimme poimittua lähettimet talteen veneeseen.
Hyötykuorman ”pelastajajoukko”: Jarmo OH3BSG, Jouni OH3CUF, Jari OH4NDU ja Mikael OH3BHX.

Hyötykuormaa olivat hakemassa Hämeenlinnasta Mikael OH3BHX sekä Tampereelta Jouni OH3CUF, Ylöjärveltä Jarmo OH3BSG ja Lempäälästä Jari OH4NDU.

Paikkatiedon avustamana päädyimme lähelle joen rantaa sen pohjoispuolella voimalaitoksen länsipuolella. Ranta oli kuitenkin suurilta osin jyrkkää ja metsittynyttä maastoa, joten kuljimme lähimmän mökin läheisyyteen. Pihalla olikin paikalla talon asukas, Tommi Lahdenperä, joka epäröimättä lähti avustamaan meitä. Pääsimme tähystämään joelle hänen tontillaan rannan laiturilla, josta näimme pallon hyötykuormalaatikot kellumassa muutaman sadan metrin päässä.

Mikael OH3BHX laiturilla tähystämässä jokeen pudonneita lähettimiä. (Kuva: Jouni OH3CUF)
Jouni OH3CUF ja Jarmo OH3BSG, mukanaan ”sondikoira” Laku! (Kuva: Mikael OH3BHX)
Laskuvarjo, RS41-radiosondi ja Wenet-kuvalähettimen styrox-laatikko kellumassa. (Kuva: Mikael OH3BHX)
Jouni OH3CUF ja Tommi venematkalla (Kuva: Mikael OH3BHX)

Tommi kyyditsi meitä moottoriveneellään lähes joen vastarannalle, jossa pallon lähettimet kelluivat, ja saimme laitteet sekä laskuvarjon ehjänä talteen. Laitteet eivät vaurioituneet juuri ollenkaan, ainoastaan Wenet-lähettimen Raspberry Pi-kamera oli kastunut jonkin verran.

Laitteet ja laskuvarjo viimein kuivilla veneessä. (Kuva: Mikael OH3BHX)
Mikael OH3BHX onnistuneen pelastusoperaation jälkeen (Kuva: Jouni OH3CUF)

Hämeenlinnan Radioamatöörit esittävät suuret kiitokset kaikille lentoa seuranneille sekä erityisesti hyötykuorman haussa avustaneille!

Pallolennon sensoritietoja ja graafeja, ml. säteilyn voimakkuus

RS41-radiosondiin oli kytettynä kaksi lisäsensoria: Bosch BME280-sensori lämpötilalle, ilmanpaineelle ja ilmankosteudelle sekä Geiger-putkeen perustuva RadSens v2-säteilymittari. Säteilymittari tarjosi lukemia ”mikro-Röntgeniä tunnissa” (µR/h)-asteikolla.

RS41-radiosondi, johon kytkettynä I²C-väylään BME280-sensori (teipattu sivuun). RadSens-sensori on erillisessä styrox-kotelossa teipattuna sondin taakse.
RadSens v2-säteilymittari Geiger-putkella. Myös RadSens-sensori toimii I²C-väylässä ja 3.3V jännitteellä, jonka sondi tuottaa, joten sensorin kytkeminen sondiin oli yksinkertaista.

Graafeja sensorien mittauksista

Korkeuskäyrä (vihreä) sekä nousu-/laskunopeus (keltainen)
Ulkolämpötila (Celsius, sininen) sekä ilmanpaine (hPa, keltainen). Lämpötila nousee korkealla, missä ilmaa ei juurikaan enää ole.
Sondin paristojen käyttöjännite (vihreä) suhteessa laitteen sisälämpötilaan (keltainen) ja ulkolämpötilaan (sininen). Jännite nousee lennon loppua kohden, kun lämpötila nousee.

Ionisoivan säteilyn mittaustulos ja sen merkitys

Geiger-putkella mitattu säteilyn määrä (µR/h, vihreä) suhteessa korkeuteen (kilomteriä, keltainen). Säteilyn voimakkuus yli 10 km korkeudessa on yli 30-kertainen maan pintaan verrattuna.

Taustasäteilyn määrä Wikipedian artikkelin mukaan on noin 3-6 millisievertiä (mSv) vuodessa.

Pallon säteilymittarin lukemiin (µR/h eli mikro-Röntgeniä tunnissa) suhteutettuna:

  • maan pinnalla oleva säteily oli noin 20 µR/h ~ 0.175 R vuodessa eli 1.537 millisievertiä vuodessa tai
  • 20 kilometrin korkeudessa mitattu säteilypiikki 750 µR/h ~ 6.57 R vuodessa eli 57.62 millisievertiä vuodessa, joka on jo merkittävästi keskimääräistä taustasäteilyä suurempi annos (yli 10-kertaisesti)

Mitattu säteilyn voimakkuus suhteessa pallon korkeuteen noudattaa Regener-Pfotzerin maksimiksi kutsuttua ilmiötä, jossa ionisoivan säteilyn voimakkuuden huippu on noin 20 kilomterin korkeudessa merenpinnasta. Tässä englanninkielisessä artikkelissa artikkelissa on tarkempaa tietoa säteilyn voimakkuudesta ilmakehässä.

On tärkeää huomata, että yllä käsitellään vuoden säteilyannoksia ja lyhytaikainen (tuntien tai päivien) altistuminen edes tälle voimakkaimmalle mitatulle säteilytasolle (750 µR/h) ei ole ihmiselle merkittävä terveysriski, sillä esimerkiksi tämän ionisoivan säteilyn voimakuuksia käsittelevän taulukon mukaan 50 millisievertiä vuodessa on raja-arvo USA:n ydinvoimateollisuudessa työskenteleville henkilöille. Voimakkain pallon mittaama säteilytaso vastaisi päivässä noin 0.16 millisievertin annosta, joka on parin röntgenkuvauksen suuruusluokassa.

Tietoja ja tilastoja lähetteiden vastaanotosta: Horus 4FSK ja Wenet

Teknisiä tietoja APRS-, Horus- ja Wenet-lähetteiden vastaanottoon on omalla sivullaan.

OH3AA-kerhon vastaanottimena toimi pitkä ristiyagi, johon oli kytketty esivahvistin. Samalla yagilla vastaanotimme sekä Horus- että Wenet-lähetteitä. Teknisiltä ominaisuuksiltaan yagin piti olla erinomainen valinta myös Wenet-kuvien vastaanottoon, mutta tuntemattomasta syystä Wenet-vastaanottoasema ei toiminut juuri ollenkaan. Vastaanottolaitteistossa oli siis vikaa tai jokin mahdollinen paikallinen lähete häiritsi Wenet-vastaanottoa.

Jarin OH3UW ristiyagi valmiina vastaanottoon. (Kuva: Mikael OH3BHX)
Jari OH3UW kerhon Horus-vastaanottoasemalla seuraamassa lentoa. Oikeanpuoleinen Linux PC vastasi Wenet-vastaanotosta. Etualalla Martti OH1ON. (Kuva: Mikael OH3BHX)

Alla tilastoja vastaanottoasemista OH3HAB #7-lennolla.

Horus 4FSK-vastaanottoasemia oli yhteensä 25 kpl, erinomainen määrä!
Eri asemien vastaanottamien Horus 4FSK-pakettien määrä
Nettipalvelu ssdv.habhub.org kokosi Wenet-vastaanottimien datasta kuvia kaikkien katsottavaksi. Parhaiten toimivimmat asemat olivat jii (Jouni OH3CUF), OH3MCK ja OH3UW. Tuntemattomasta syystä OH3AA-kerhon Wenet-vastaanottoasema ei toiminut juuri ollenkaan.

1 vastaus artikkeliin “Stratosfääripallolento OH3HAB #7 putosi jokeen – katso eeppisen lennon tapahtumat”

  1. Hieno ja mielenkiintoinen lento, alan miehet asialla! Myös dokumentointi ja kuvat laadukkaita. TNX! de OH5TB

    Tykkää

Jätä kommentti