Cosa studiamo e come.
Il progetto COMETA invia la sonda Klo-01 fino a circa 37,8 km di quota per studiare la stratosfera attraverso misure dirette, in una regione dell'atmosfera che gli aerei non raggiungono e i satelliti sorvolano.
| Grandezza | Strumento | Dato valido fino a |
|---|---|---|
| Quota, velocità, traiettoria | SAM-M8Q | tutto il volo |
| Pressione | MS8607 | 31 km |
| Temperatura dell'aria | 2 × PT1000 | tutto il volo |
| Temperature interne | 3 × DS18B20 | tutto il volo |
| Umidità relativa | SHT45 | 11 km |
| Anidride carbonica | SCD30 | 15 km |
| Particolato | PMS5003 | 4–5 km |
| Radiazione ionizzante | tubo Geiger | tutto il volo |
| Ultravioletto | LTR390 | tutto il volo |
| Assetto, rotazione e scoppio | ICM-20948 | tutto il volo |
Perché sale, perché si gonfia, perché scoppia, perché fa così freddo.
KLO-01 · 160 × 160 × 130 mm · 26 pezzi
240 traiettorie simulate per scegliere da dove partire.
Prima di scegliere il luogo di lancio abbiamo simulato 240 voli da due località diverse, usando i venti realmente previsti nello stesso periodo di quattro anni passati, dal 2021 al 2024. Il risultato è che la sonda deriva sistematicamente verso est, di circa 190 km.
Abbiamo simulato il volo della sonda nel periodo 15 settembre – 15 ottobre, un lancio al giorno, per quattro anni diversi: 2021-2024. Centoventi date, ripetute per due punti di partenza — Durazno e Mercedes — per un totale di 240 voli simulati.
Ogni punto sulla mappa è l'atterraggio di uno di questi voli. Le ellissi riassumono la dispersione: partendo dallo stesso luogo in quello stesso periodo dell'anno, un nuovo lancio avrebbe circa il 50 % di probabilità di cadere nell'ellisse piccola e il 90 % nell'ellisse grande.
Ogni simulazione è un modello, e ogni modello semplifica. Queste sono le tre semplificazioni che abbiamo fatto, e quanto pesano.
La sonda non sale e scende nella stessa colonna d'aria: mentre vola si sposta di quasi duecento chilometri, dove il vento è diverso. Abbiamo tenuto conto della salita e della discesa in due colonne distinte, e poi abbiamo misurato quanto pesa questa semplificazione rifacendo lo stesso calcolo con una colonna sola. La differenza è in media di 4 km su 190, con un massimo di 17: circa il 2 %. Trascurabile per quello che ci serve.
Sopra l'Uruguay, a venti chilometri di quota, non c'è nessuno strumento che misuri il vento ora per ora. Quello che usiamo sono le previsioni archiviate di un modello meteorologico: com'era il vento secondo il modello, non com'era davvero. È una ricostruzione affidabile, ma resta una ricostruzione.
I dati mostrano che le ipotesi su cui si basa il modello gaussiano sono ragionevolmente soddisfatte. Tuttavia, va detto che i dati non sono tutti veramente indipendenti perché lo stesso sistema meteorologico governa più giorni consecutivi.
Questa analisi serve a scegliere il luogo di partenza. Non dice dove cadrà la nostra sonda.
Per quello useremo uno strumento previsionale molto più preciso, che però funziona solo pochi giorni prima del lancio. Il luogo di lancio è condizionato anche dalle disposizioni delle autorità aeronautiche.
Che cosa dice la norma aeronautica, e come si applica a noi.
Questa pagina è un riassunto divulgativo, scritto da noi per spiegare il quadro in cui ci muoviamo. Fa fede il testo originale del regolamento, non questa sintesi.
Ogni volo di pallone libero non pilotato deve essere autorizzato dalle autorità aeronautiche competenti. Nessuna informazione di questa pagina sostituisce quell'autorizzazione.
Il riferimento che ci è stato indicato dalla DINACIA — Dirección Nacional de Aviación Civil e Infraestructura Aeronáutica, l'autorità aeronautica uruguaiana — è il LAR 91, Parte I, Appendice P «Globos libres no tripulados», il regolamento aeronautico latinoamericano sui palloni liberi non pilotati. Stabilisce come si classificano, quali obblighi porta ogni categoria, e che cosa si può e non si può fare.
Le categorie sono tre. Ligero: carico utile complessivo sotto i 4 kg. Mediano: da 4 a 6 kg, distribuiti su due o più colli. Pesado: 6 kg o più. Ma la massa non decide da sola — tre condizioni fanno scattare la categoria «pesado» a qualunque peso, e sono le ultime tre righe della tabella. Basta che una sia soddisfatta.
| Criterio | Per restare «ligero» | Klo-01 |
|---|---|---|
| Massa complessiva del carico utile | sotto 4 kg | 1,3 kg |
| Massa del collo più pesante | sotto 3 kg | 1,3 kg |
| Colli da 2 kg o più con densità oltre 13 g/cm² | nessuno | 1,3 kg · ≈ 3 g/cm² |
| Forza per separare il carico dal pallone | sotto 230 N | sotto soglia |
Quattro criteri, quattro volte dentro. La sonda Klo-01 è un pallone «ligero»: pesa un terzo della soglia dei 4 kg, il collo è unico e ben sotto i 3 kg, la sua densità è quattro volte inferiore al limite, e il cordame cede prima dei 230 N. Quest'ultimo è il criterio meno intuitivo e vale la pena spiegarlo: 230 N sono circa 23 chili di forza, e un cordame più robusto renderebbe la sonda «pesada» anche pesando un chilo e mezzo.
Le persone dietro COMETA.
Siamo studentesse e studenti di 2EMS, IIIS, 3EMS, IVL e IVS della Scuola Italiana di Montevideo.
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