Primeiro Esboço

Neste post estou compartilhando o primeiro esboço do projeto, para que todos tenham idéia de como ele deverá ficar.

No desenho está faltando apenas o para-quedas, pois ainda não tive tempo de calcular as dimensões do mesmo.
Em breve este desenho será revisado com os componentes internos, placas, baterias, etc.

Link para o desenho em PDF (melhor qualidade): Gagarin

Comentem!

Isolamento Térmico e Ensaio de Baixa Temperatura

Como mencionado anteriormente, o aparelho irá sofrer uma condição climática severa com temperaturas baixíssimas, devendo ficar abaixo dos -50°C.
Dos componentes estudados até o momento, o que possui uma temperatura de trabalho mais baixa chega a -40°C, ou seja, mesmo este componente deverá ter uma proteção térmica para que não sofra danos; os demais componentes, em sua maioria, trabalham sem problemas a um mínimo de 0°C.
Como proteção térmica escolhemos o poliestireno expandido (mais conhecido nas quebrada como isopor), por se tratar de um material leve, de fácil manuseio, baixo coeficiente de condutividade térmica e, principalmente, barato.
Dos projetos parecidos que foram pesquisados, os materiais mais comuns utilizados foram o isopor e a lã de vidro. Nós, seguindo a mesma tendência com relação a material, iremos utilizar o isopor. No entanto a única modificação deverá ser em relação ao formato: pretendemos utilizar uma forma de caixa, ao invés de uma bola oca como as utilizadas em enfeites de Natal, pois a forma esférica possui uma área menor e,sendo assim a transferência de calor também seria menor.
Nosso objetivo é poder eliminar o aquecedor utilizado em alguns projetos ou utilizar um de menor potência, diminuindo o consumo de bateria.
Outra vantagem na forma esférica é sua aerodinâmica, pois com esta forma os ventos o levariam a uma distância menor em relação a com uma caixa que possui suas laterais planas.
Para comprovar a eficácia do isolamento iremos simular as condições de baixa temperatura da atmosfera terrestre com a utilização de Gelo seco (CO2 em estado sólido) facilmente encontrado em empresas especializadas no fornecimento de material para sorveterias, e com um custo relativamente baixo se comparado ao Nitrogênio líquido.
O dióxido de carbono (CO2) só entra em estado sólido a uma temperatura inferior a -78°C (Fonte: Wikipedia). Por este motivo ele foi escolhido para os testes de isolamento térmico, pois podemos testar já com uma folga garantindo esta parte do projeto.
Para analisar a temperatura interna está sendo desenvolvido um termômetro microcontrolado. O teste terá uma duração de quatro horas e os resultados serão postados aqui no blog.
Este mesmo termostato será embarcado no lançamento, para que seja registrada a queda de temperatura durante a subida do balão.

Recuperar a câmera...

Muito bonito, levar uma câmera digital presa a um balão e tirar foto da nossa estratosfera, mas só um problema, como desce? e principalmente: onde desce?

Como desce não é o principal problema, a mãe física se encarrega.
Ainda em solo, ao encher o balão com gás hélio, ele se infla e sobe. No entanto, conforme ganha altitude, a pressão atmosférica diminui, assim a pressão interna irá fazem com que o balão se expanda a ponto de romper sua membrana.
Com a força da gravidade fazendo seu papel, é ativado neste momento o para-quedas, suavizando a queda, como dito no post anterior e chegando em segurança ao chão.
Mas as correntes de ar levarão o aparato a um ponto que não podemos prever, mesmo estudando a direção do vento não há como saber com exatidão onde ele irá cair.
Para isso, o aparato protegido pelo material isolante térmico (ainda a decidir), além de conter a câmera também será necessário instalar um receptor de sinal GPS (Global Position System) e enviar este dado de alguma forma para nós, e assim poder resgata-lo. Alguns modelos estão sendo estudados para isso, conforme segue abaixo:

Modelo                    Fornecedor
ME-1000RW          Tato equipamentos eletrônicos (Brasil)
PMB-648                Parallax (EUA)
PMB-688                Parallax (EUA)

Caso alguém conheça algum outro módulo GPS por favor comente ou entre em contato pelo e-mail/msn leinat@gmail.com.

Os modos de comunicação terra/balão já estão sendo pesquisados, tendo mais informações será postado, assim como a definição do GPS.

Amador registra imagens da estratosfera com câmera de R$ 80

Neste link você encontrará uma reportagem do Terra falando a respeito de um astronomo amador que coseguiu fotografar a curvatura da Terra utilizando uma câmera digital comprada por R$80,00.
Nosso projeto adapta a mesma idéia com recursos encontrados no Brasil.

Primeiras dificuldades - Garantir a "sobrevivência"

Devemos garantir que todo o aparato eletrônico possa seguir todo o trajeto em pleno funcionamento, afinal de nada adiantaria lançar o dispositivo, após um longo período conseguir recuperá-lo e descobrir que os componentes eletrônicos, principalmente a memória da câmera, esta, por um motivo qualquer, avariado.

Avaliando todos os riscos possíveis podemos citar três principais que iremos focar:

1. Suportar uma queda de aproximadamente 20km de altitude;

2. Ser atingido por um avião ou helicóptero;

3. Suportar o ambiente hostil de nossa atmosfera;

-No primeiro caso planejamos adicionar um para-quedas, do mesmo tipo utilizado em balões meteorológicos que muito se assemelha a este projeto, acreditamos ser o suficiente para minimizar a queda, contudo estamos com dificuldades para encontrar este tipo de material no mercado nacional, sendo assim poderá surgir um meio alternativo.

-Para o segundo caso existe um refletor de radar de simples fabricação que poderia ser utilizado para que os aviões detectassem o aparato, garantindo também a segurança das aeronaves, mas este assunto será melhor estudado em breve e postado aqui no blog.

-O terceiro item é o que mais nos tira o sono, nossa atmosfera apresenta um ambiente muito hostil, tendo temperaturas amenas na superfície, tendo uma queda brusca a poucos quilômetros de altitude como podemos ver na imagem abaixo:

O que pretendemos é proteger todo o dispositivo com algum material isolante, como isopor, espuma ou outro material.

Tentaremos a medida do possível simular estas dificuldades e garantir o sucesso do projeto e postar como tudo está sendo feito.....

Início

Dá-se início ao Projeto Gagarin, sua idéia já vem de tempos, observando outras pessoas ao redor do mundo que tentaram o mesmo feito, tirar fotos da estratosfera da Terra sem gastar os valores exorbitantes da NASA.

Iremos aqui, publicar todos os passos do projeto, desde as idéias iniciais até os desafios e dificuldades encontradas.

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