Как мы запускали метеозонд в стратосферу⁠⁠

Итак, мы снова тут. Vostok-13 — тринадцатый запуск, и, как ни странно, удачный.

Для тех кто только подключился — мы занимаемся любительскими запусками метеозондов в стратосферу из Ленинградской области. Все предыдущие запуски описаны в серии постов, ссылки в профиле. Делаем мы это давно, легально и с удовольствием.

В этот раз мы решили попробовать кое-что новое — вместо привычных спутниковых трекеров (ну, помимо них) мы засунули в зонд Meshtastic-ноду. Для тех кто не в курсе — Meshtastic это открытый протокол для mesh-радиосетей на базе LoRa. Штука работает на 868 МГц, дальнобойная, энергоэффективная и — самое главное — вокруг Питера уже развернута приличная сеть из таких нод. Идея была простая: а что если зонд на высоте 25 км будет слышен по всей сети? Спойлер: будет.

Телеметрический модуль мы разработали сами — наш специалист спроектировал и собрал плату с датчиками температуры, давления, влажности и LoRa-передатчиком на борту. Никаких готовых решений с AliExpress — все с нуля под наши задачи.

Помимо железа, под этот проект мы написали полноценный программный комплекс для сбора и визуализации телеметрии в реальном времени. Если коротко — цепочка такая: все Meshtastic-гейтвеи скидывают принятые пакеты в MQTT-брокер. Наш сервис (на .NET 8, крутится в Azure Container Apps) подключается к этому брокеру, расшифровывает и декодирует протобуф-пакеты Meshtastic, фильтрует нужные ноды и пробрасывает все это в Event Hub. Дальше Azure Function подхватывает сообщения, пишет их в Data Lake в формате Parquet (для последующего анализа) и одновременно через SignalR рассылает обновления на веб-карту. Карта — простенький SPA на ванильном JS с MapLibre, показывает позиции нод и телеметрию в реальном времени.

Подготовка

Запуск назначили на 18 апреля 2026 года. Точка старта — Ленинградская область, недалеко от Гостилиц. Но мне больше нравится другой топоним (да он и ближе сильно) — село Большое Горлово.

Перед запуском, как обычно, построили прогноз траектории на sondehub. Сервис берет актуальные данные ветров на всех высотах и моделирует полет шара — от старта до посадки. По прогнозу зонд должен был приземлиться примерно в районе Луги.

Сразу скажу, что при правильных вводных, прогноз является очень точным. У нас разница между прогнозируемой точкой посадки и фактической составила всего 9км.

План действий был такой: мы заранее знали, что GPS мы потеряем почти сразу после старта (спуфинг, привет). Поэтому сразу после запуска команда поиска выдвигалась в расчетную точку посадки и ждала там. Идея — поймать сигнал зонда напрямую на свою наземную Meshtastic-ноду, когда он спустится достаточно низко. Таким образом мы не зависели от mesh-сети — достаточно было оказаться в радиусе прямой видимости.

В полезную нагрузку вошли:

• Спутниковый трекер Азимут

• Камера 360° (Insta360 x4)

• Метеодатчики (температура, давление, влажность)

• И наш эксперимент — Meshtastic-нода с телеметрией

Нода была настроена передавать телеметрию каждые ~5 минут: барометрическую высоту, температуру, давление, влажность, напряжение батареи и вертикальную скорость. Все это улетало в mesh-сеть и принималось десятками гейтвеев по всему северо-западу.

Запуск

Утро, 07:08 UTC. Шар отпущен.

Полет

Зонд набирал высоту примерно 5 м/с. Meshtastic-нода исправно слала телеметрию, и тут началось самое интересное — мы могли в реальном времени наблюдать, как меняется количество гейтвеев, которые слышат наш зонд.

На старте его слышали ~22 гейтвея. По мере набора высоты это число росло. На пике — до 56 гейтвеев одновременно принимали один пакет! Это значит, что одна маленькая LoRa-нода с антенной-пруточком на высоте 25 километров покрывала территорию в 2,5 раза больше площади Франции!

Всего за полет зонд был услышан 92 уникальными гейтвеями, из которых 71 имели известные координаты. Максимальная дальность приема — около 641 км. География покрытия — от Сортавалы до Москвы.

GPS и спуфинг

Те кто читал предыдущие посты знают — GPS в нашем регионе на высотах выше ~1000м активно спуфится. Vostok-13 не стал исключением. Из всего полета мы получили лишь 6 валидных GPS-точек: 4 на старте (пока зонд был ниже зоны спуфинга) и 2 уже на посадке. Все остальное время GPS врал.

Но! В этот раз у нас был козырь — телеметрия через Meshtastic. Мы не знали координаты зонда, зато знали координаты гейтвеев, которые его слышат. По RSSI (уровню сигнала) можно было примерно оценить, где он находится. Не GPS, но хоть что-то.

На вершине

Максимальная высота по бортовому логу — 26 017 метров. Через Meshtastic прилетело значение 24 900 — апогей пришелся между передачами телеметрии (интервал ~5 минут), поэтому в эфир попало не пиковое значение.

Что показали датчики на этой высоте:

• 🌡️ Температура воздуха: −49.2°C

• 🌬️ Давление: 21.9 гПа (в ~46 раз меньше, чем на земле)

• 💧 Влажность внутри бокса: 14% (что было снаружи — можно только гадать)

• 🔋 Батарея: стабильно ~5.5V — она в термобоксе, внутри температура ниже −6°C не опускалась

Спуск

Шар лопнул на высоте ~26 км и зонд начал падать. Максимальная скорость снижения — 25 м/с (90 км/ч). Парашют, разумеется, был, но в разреженной атмосфере он не сразу эффективен.

По мере спуска количество слышащих гейтвеев постепенно сокращалось. На последних пакетах зонд слышал только один гейтвей — ближайший к точке посадки.

Посадка и поиск

Приземлился зонд недалеко от Толмачево. Дистанция от старта до посадки — примерно 95км. GPS ожил только на малой высоте и прислал координаты.

Итоги и цифры

• Макс. высота (бортовой лог): 26 017 м

• Макс. высота (Meshtastic): 24 900 м

• Мин. температура: −49.2°C

• Мин. давление: 21.9 гПа

• Макс. скорость снижения: 25 м/с

• Длительность полета: ~2 ч 15 мин

• Гейтвеев всего: 92

• Макс. гейтвеев на 1 пакет: 56

Выводы по Meshtastic

Эксперимент считаю удавшимся. Meshtastic на LoRa 868 МГц отлично работает как канал телеметрии для стратосферного зонда. Главные плюсы:

• Бесплатно (в отличие от спутниковых трекеров)

• Реальная дальность передачи из стратосферы — около 700 километров

• Телеметрия в реальном времени (давление, температура, и пр.)

• Не зависит от GPS

Минусы:

• Нет координат (нужен GPS, а он спуфится)

• Зависит от наличия mesh-сети в регионе

В следующий раз попробуем комбинировать: Meshtastic для телеметрии + направленные антенны на земле для пеленгации. Ну и конечно всегда есть спутниковые трекеры для гарантированного поиска.

Видео

Это был Vostok-13. На этом все. Fly safe, cmdr!