TECNOLOGÍA. Proyecto Estratosfera: prueba del Trail 2 Plus a 27.000m

Trail 2 Plus, proyecto estratosfera, TwoNav

Esta iniciativa, que promueve la investigación en las últimas tecnologías y ayuda a futuros ingenieros, nace en España con el objetivo de crear una sonda estratosférica con los mismos procedimientos de ingeniería de la NASA.

Durante el reto realizado este verano se expuso con éxito el nuevo GPS Trail 2 Plus de TwoNav a condiciones extremas, subiéndolo a 27.000 m de altura acoplado a un globo de helio

12 agosto 2022.- El proyecto estratosfera es una colaboración de TwoNav con GoStem, una organización sin ánimo de lucro, cuyo objetivo es motivar a jóvenes estudiantes interesados en carreras STEM (ciencias, tecnología, ingenierías y matemáticas).

Desde TwoNav nos gusta involucrarnos en proyectos que promueven nuestros mismos ideales, y la investigación en las últimas tecnologías forma parte de ellos. Por este motivo decidimos sumarnos a este proyecto de creación de una sonda estratosférica siguiendo los mismos procedimientos de ingeniería de la NASA.

Para ello hacía falta usar conceptos muy relacionados con el diseño de un GPS: Tecnología, matemáticas, física, diseño y comunicación. Era el proyecto ideal para poner a prueba nuestro nuevo GPS Trail 2 Plus, apoyando a futuros ingenieros, los verdaderos protagonistas de este reto. Gracias a este proyecto, TwoNav, con su director general, Santi Twose, presente durante toda la operación, pudo poner a prueba su nuevo GPS Trail 2 Plus y, a la vez, apoyar a futuros científicos de la mano de GoStem, que es una organización liderada por dos jóvenes ingenieros aeronáuticos (Guillem Olivella y Marcel Marín).

Reto 27.000m. La Sonda

Teníamos un reto: Exponer nuestro nuevo GPS Trail 2 Plus a condiciones extremas, subiéndolo a 27.000m de altura acoplado a un globo lleno de helio. Los alumnos de GoStem construyeron desde cero una sonda estratosférica que debía elevar una cápsula con una cámara de vídeo y el GPS, atada a la vez a un paracaídas, para cuando el globo explotara al llegar a la altura prevista en la estratosfera.

En el taller, los alumnos crearon la estructura, la cápsula forrada con papel térmico para proteger la cámara de las temperaturas extremas y el paracaídas a partir de sus propios cálculos y diseños, solucionando problemas de ingeniería aeronáutica.

La estructura debía soportar el peso de una cámara vídeo y sus pilas extra (pues las bajas temperaturas consumen rápidamente las baterías), más el peso de nuestro GPS, 220gr. Además debía elevarse de forma equilibrada, por lo que tuvieron que dividir los pesos.

El vuelo

Una vez construida la estructura y el paracaídas, era el momento de la verdad: Acoplarlo a un globo de helio y lanzarlo a la estratosfera. Seguramente el momento más emocionante de todo el proyecto.

Para determinar tanto el día como el punto ideal de lanzamiento, primero había que estudiar los partes meteorológicos. Debía ser un día en el que los vientos, tanto en superficie como en las capas altas de la atmósfera no fuesen muy fuertes para no tener que hacer demasiados kilómetros entre el punto de lanzamiento y el de recogida.

Elegido el día ideal, quedaba seleccionar la ubicación exacta, para ello utilizamos una web (http://predict.habhub.org/) donde se simula cuál será la trayectoria que hará el globo en todo su vuelo calculada mediante previsiones de viento en superficie y capas altas de la atmósfera.

La sonda debía caer lejos de cualquier zona poblada y lejos de grandes extensiones de bosque, que dificultarían la búsqueda y recogida de la sonda. Introdujimos las velocidades de ascenso y descenso calculadas según pesos y volumen de helio del globo y...¡Ya teníamos el punto de lanzamiento! Fue en un campo junto a la población de Bellcaire d’Urgell.

El GPS

Todos nuestros GPS cumplen con el estándar MIL-STD-810 de temperatura, golpes, agua y vibración, pero nunca antes un GPS se había expuesto a condiciones tan extremas como las de la estratosfera, con temperaturas de -56ºC, fuertes vientos a partir de los 8.000 m y una caída desde 27.000m de altura. Así que para nosotros era todo un reto.

¡Y el resultado no podía ser más satisfactorio! El GPS regresó a tierra en perfectas condiciones, incluso la batería aguantó las casi 3h de vuelo habiendo estado expuesta a unas temperaturas extremadamente bajas (-56ºC). Es conocido que las temperaturas bajas provocan que las baterías se consumen mucho más rápidamente de lo habitual y en el caso de nuestro Trail 2 Plus, se disparó el habitual aviso de seguridad de "batería baja" pero el dispositivo siguió funcionando a pesar de las adversas condiciones meteorológicas.

A diferencia del GPS, la cámara fotográfica externa que lo acompañaba se apagó en el aterrizaje debido a las altas temperaturas de ese momento en la zona, 40ºC, lo que constata que nuestros GPS están preparados para soportar tanto altas como bajas temperaturas, en este caso de -56ºC a +40ºC sin mayores inconvenientes.

Además gracias a SeeMe pudimos seguir en vivo el recorrido de la sonda, hasta donde la cobertura terrestre nos permitió, y saber el punto exacto de aterrizaje cuando el GPS volvió a entrar en zona de cobertura. ¡Ya podemos decir que nuestro GPS ha explorado la estratosfera!

SABER MÁS DE TRAIL 2 PLUS

El aterrizaje

Una vez empezamos a recibir información conforme el GPS empezaba a bajar, era el momento de afinar el plan de vuelo para tratar de averiguar el lugar más preciso posible para acercarnos a recogerlo.

La velocidad de descenso fue más rápida de la esperada, por la escasez de aire en las capas altas de la estratosfera, el paracaídas de la sonda no empezó realmente a frenar la caída hasta entrar en la atmósfera. Así que cuando llegamos a la ubicación retransmitida, la sonda ya había aterrizado. Sólo tuvimos que introducir en nuestros GPS de mano las coordenadas recibidas y empezar la búsqueda de la cápsula para poder disfrutar de las impresionantes imágenes que había captado la cámara de nuestro Trail 2 Plus volando por la estratosfera.