Метеозонд заснял пролетавший мимо самолет, двигавшийся со скоростью 800 км/ч
Показать полностью
0 просмотренных постов скрыто
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
Вариант спуфинга №1 - нулевые координаты
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.
В этот раз нас подвела арендованная камера. Линзы оказались поврежденными и это сильно портит картинку.
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!
Показать полностью
19
1
Ответ на пост «Метеозонд на высоте 26км»1
Огнище! Ждём подробный пост про запуск.
А пока сразу вопросов накидаю, потому что у меня всегда есть вопросы.
Я так понимаю вы на гелии запускались. Не рассматривали вариант водорода?
После видоса Никиты (Тёмная Фаза) про генератор водорода из ацетиленового аппарата не покидает идея сверхмикробюджетного такого зонда.
Что если надувать не латексный шар от метеозонда, а запаянный с торца рукав такого типа:
Можно ещё поискать очень тонкие мусорные пакеты без перфорации тоже вот таким рукавом единым.
После получения необходимой подъёмной силы ещё немного отматываем этого рукава для запаса под расширение в стратосфере, завязываем прямо узлом и крепим оборудование без длинных строп.
Получится длиннючая летающая сосиска с утяжелением на одном конце. Лететь она будет, конечно же, вертикально, а своим немалым размером, неизбежным изгибом и парусностью будет обеспечивать стабилизацию против тряски и осевого вращения.
Итого:
- Водород получается практически бесплатный из алюминиевого лома.
- Баллон из полиэтиленового рукава стоит копейки и позволяет газу расширяться в не занятый на старте нижний объём.
- Рукав очень длинный и в продаже есть очень разных диаметров, поэтому можно очень гибко и дешево управлять на старте объёмом, а значит и подъёмной силой.
- Не обязательно такой аэростат даже отпускать, можно закрепить его капроновым шнуром на нужной высоте, тогда его можно использовать как базу для аварийного ретранслятора в зонах поиска, в зонах ЧС и разных других ситуациях.
- Фактически минимальный эхо-репитер строится на одной единственной станции типа баофенг и простеньком электронном эхо-повторителе на ардуино.
Не могу себе представить дешевле решения для обеспечения экстренной связи с большим покрытием на пересеченной местности.
Ну а тем, кто дочитал пост до конца, бонусом видос моей первой попытки запуска такого вот аппарат.
Сразу скажу, что никто не пострадал, в кадре не я, а каскадёр-профессионал с большим опытом работы с газовым оборудованием. Не то чтобы я зассал, но надо же было кому-то руководить процессом! Комментирует и вангует моя сестра.
Детвору вон отправили на безопасное расстояние.
Идея моя, затея тоже, родственники мои, фейл тоже, считай, мой, поэтому тег МОЁ =)
Показать полностью
1
1
Как работает космический парус CubeSat (видео)
Свет может не только освещать, но и двигать космические аппараты. Это доказали студенты Корнельского университета. Они запустили с МКС первый в мире независимый световой парус CubeSat, который летает за счет давления солнечного света.
Принцип работы простой: фотоны солнечного света имеют импульс. Отражаясь от сверхзеркальной поверхности, они буквально толкают парус вперед. Толчок микроскопический, но в космосе, где нет сопротивления, он накапливается и приводит аппарат в движение.
Энергия света впервые используется в полностью свободном полете. В будущем такие системы могут отправлять микрозонды к астероидам, дальним планетам и за пределы Солнечной системы.
Больше интересной информации про источники энергии и энергетику в телеграм-канале ЭнергетикУм
Показать полностью
1
Таксист-колонист
Показать полностью
1
Удар зондом по астероиду вызвал неожиданные последствия
🌌🌠В 2022 году NASA успешно завершила миссию DART, направив космический аппарат прямо в астероид Диморфос, что вызвало отклонение его траектории и подтвердило жизнеспособность такой схемы защиты Земли от опасных булыжников.
Однако полный анализ данных по столкновению, собранный итальянским кубсатом LICIACube, показал что есть важный нюанс – после удара от астероида отлетели метровые булыжники со скоростями в десятки метров в секунду, и их суммарный импульс более чем в три раза превышает импульс от удара с зондом. Это могло вызвать дополнительное отклонение траектории астероида вплоть до градуса и вызвать его вращение. И этот фактор следует учитывать в будущих миссиях, что сделать достаточно сложно, так как большинство астероидов имеют хаотичную внутреннюю структуру.
Канал Осьминог Пауль
Показать полностью