Lot balonu stratosferycznego koła AstroLab | 100% Gliwic
Są takie projekty w szkole, które pokazują pasję młodego pokolenia do nauki. Taką inicjatywą wykazało się koło fizyczne AstroLab z Zespołu Szkół Łączności w Gliwicach. Uczniowie postawili sobie wysoko poprzeczkę – sięgała ona aż nieba, do którego chcieli wysłać balon stratosferyczny na wysokość 28 kilometrów nad Ziemią. W projekt, oprócz członków koła, zaangażowali się rodzice, nauczyciele, dyrekcja oraz sponsorzy – każdy dołożył swoją cegiełkę do lotu, który miał wynieść w niebo naukowe eksperymenty. Sam balon wyposażono w czujniki pozwalające śledzić jego trasę oraz zbierać dane dotyczące warunków atmosferycznych. Najciekawszy był jednak jego ładunek. Oprócz modułów pomiarowych znalazły się w nim różnego rodzaju nasiona, zapałki oraz pianki marshmallow. Po wylądowaniu uczniowie mieli sprawdzić, jak niskie ciśnienie i ekstremalne warunki panujące w stratosferze wpłynęły na przewożone obiekty. Jak wyglądało wysłanie balonu w przestworza? Jak przebiegały przygotowania do tego lotu i czy wszystko poszło zgodnie z planem? A także dlaczego balonu trzeba dotykać wyłącznie w rękawiczkach? Odpowiedzi na te pytania znajdą Państwo w naszym materiale.
Transkrypcja materiału
Transkrypcja automatyczna — może zawierać drobne błędy.
[muzyka] Dzisiaj przyjechaliśmy do koła naukowego, które jest z dziedziny fizyki. Ale czy dużo takich kół naukowych jest w waszej szkole? Yyy, dzień dobry. Yyy, Zespół Szkół Łączności w Gliwicach jest szkołą, w której działa bardzo dużo yyy kół yyy naukowych. Natomiast najbardziej takimi prężnymi jest koło yyy Astrolab yyy w której yyy
którą działalność dzisiaj właśnie zaprezentują w postaci >> A w jaki sposób? y tak w postaci wypuszczenia balonu y do stratosfery. Y mamy również koło naukowe programistyczno-robotyczne gdzie uczniowie nie tylko y programują y roboty, programują wszelkiego rodzaju y
drony, ale też uczestniczą yyy w różnych y konkursach i yyy takich akcjach, gdzie mogą pochwalić się swoją wiedzą, między innymi pilotażu dronów. A ostatnio właśnie szkoła została wzbogacona o drony duże, kilkanaście dronów dużych i tak zwanych małych edukacyjnych. Mamy również y koło y Logi Ludki. Jest to koło logistyczne yyy, które skupia się głównie w swojej
działalności na takiej na takiej zasadach dotyczących logistyki szeroko rozumianej. Jestem ciekawy, czy uczniowie w tych szkołach zostają z tym wszystkim sami, sami się prowadzą, czy mają jakiś opiekunów i osoby, które wskazują im ten kierunek działań. >> Oczywiście każde koło ma swojego opiekuna. Bardzo często są to założyciele kół i tak jak dzisiaj tu państwo zobaczycie Astrolab jest pod nadzorem pani opiekun
Małgorzaty Stobińskiej która oprócz tego, że jest opiekunem koła naukowego, jest również nauczycielem fizyki w zespole szkół >> i czy ona wpadła na pomysł tego balonu >> również młodzież która jest członkiem koła Astrolab zaplanowali to jeszcze we wrześniu w ramach planu swojej działalności gdzie systematycznie i skrupulatnie podchodzili, planowali całe działania aż do dzisiejszego dnia.
>> Panowie, z ciekawości, czemu macie na sobie te białe rękawiczki? Aby nie zanieczyścić gumy balonowanie. Co by to spodował spowodowało, gdyby się zanieczyściła? >> Całkowite przerwanie w operacji. >> Dlaczego? >> Bo balon pęknie. Mielśmy >> tak, ponieważ balon mógłby pęknąć przedwcześnie. No [śmiech] rękawiczki używamy głównie po to, żeby nie zanieczyścić powłoki balonowej ze względu na to, że tłuszcz i brud, który powsta, który zostaje na rękach i osadziłby się na tej powłoce pod wpływem silnego promieniowania ultrafioletowego, które tam mamy powyżej warstwy ozonowej, po prostu by bardzo szybko zdegradował powłokę i spowodował pęknięcie w tym miejscu. A czy jakieś czynniki zewnętrzne, nie chcę mówić jakoś abstrakcyjnie, że ptaki, ale właśnie jakieś zanieczyszczenia w powietrzu y czy inne obiekty latające mogą
zaszkodzić balonowi? >> No wszystko, co wejdzie w kontakt z powłoką zaskoczyć y zaskoczy zaszkodzić, przepraszam, balonowi. Ale to jest kwestia tego typu, że na tych wysokościach to raczej ptaki nie operują. >> A czy często zdarza się, że balony z jakiegoś powodu nie dolatują do swojego celu? >> Znaczy one zawsze gdzieś dolatują. jedyna [muzyka] droga stamtąd jest w dół, więc one dolatują do celu. Pytanie, czy [muzyka] zostaną odzyskane zgodnie z planem, bo mogą się zdarzyć różne rzeczy. Na przykład lądowanie [muzyka] gdzieś w bardzo trudno dostępnym terenie albo w środku jakiegoś akwenu wodnego, ewentualnie na przykład w środku kopalni Bełchatów i takie rzeczy się również zdarzały.
>> A na ile skutecznie można określić strefę lądowania takiego balonu? Trochę to zależy od pogody, ale modele matematyczne, których używam, są na tyle precyzyjne, że tam w promieniu 20, 30 km jesteśmy w stanie określić miejsce lodowania balonu. >> Reszta ładunku, żeby ten ładunek najcenniejszy opadł na ziemię. Później jest takie urządzenie zwane rozwijakiem. Tam jest 40 m sznurka i w momencie, gdybyśmy mieli tutaj te 40 m sznurka, zanim by ten balon wystartował, na pewno by się zahaczył gdzieś o o coś. Więc to się będzie rozwijało w trakcie lotu.
Więc ten sznurek się będzie wydłużał. No będzie wyglądało tak, jakby ten ładunek się nie chciał unosić, a walon leci do góry. Tak ma być. >> Prowadzi pani koło naukowe fizyczne. Zgadza się. >> Zgadza się. >> To skąd pomysł na balon dokończy pani za mnie? >> Balon stratosferyczny. >> Stratosferyczny. I skąd pomysł, żeby właśnie taki projekt zrealizować i czemu ten balon służy? Yyy, chodzi o zainteresowania uczniów. Stworzyliśmy koło naukowe Astrolab, które zajmuje się głównie yyy astronomią. Tutaj są uczniowie, którzy są właśnie zainteresowani yyy badaniem tego, co się
dzieje nad Ziemią, ale mamy również y po prostu taką naszą jednostkę jako interdyscyplinarne koło, czyli mamy troszkę i programowania, i elektroniki i różnych ciekawych rzeczy. To przejdźmy do tego, do czego ten balon służy. >> Balon. Stworzyliśmy cały moduł elektroniczny, który bada różne różne właściwości atmosfery, ale także mamy trochę biologii, czyli nasiona, które będziemy później porównywać z tymi, którymi z które zostały na ziemi, czy też nam wykiełkują. Badamy również pleśń, ponieważ chcemy zobaczyć, czy przetrwa takie warunki. Będziemy ją później po prostu hodować jeszcze raz.
Także mamy piankę Marshmallow. Pianka, którą nagrywamy na kamerze i chcemy sprawdzić, jak ona będzie się zachowywać przy zmianie ciśnienia. Więc tych tych doświadczeń mamy dużo. Również mamy klisze fotograficzne, które będą łapać te cząski, które są właśnie w tej przestrzeni. [muzyka] >> Zacznijmy sobie od tych danych, które chcecie zebrać. dane atmosferyczne, ale chodzi tutaj o pogodę, zmienność tej pogody, zmienność atmosfery. >> Tak, przede wszystkim temperatura prawdopodobnie może zejść nawet do -70 stopni, więc mamy zbudowany przez uczniów moduł, żeby żeby to zbadać. Mamy czujnik ozonu, to jest wszystko na systemie Arduino, więc yyy musieliśmy wyprowadzić te y dwa czujniki troszkę y w taką część yyy kapsuły, której mamy dostęp do yyy do te do y powietrza, które znajduje się na zewnątrz, żeby po
prostu był przepływ. Yyy mamy tam również magnetometr, mamy też żyroskow i mamy coś ciekawego, czyli licznik Geigera. licznik Geigera, który będzie nam mierzyć poziom promieniowania, który jest tutaj na Ziemi zupełnie inny niż tam w stratosferze, którą którą będziemy po prostu badać. >> Jeśli chodzi o te wszystkie ziarna, pianki, czy ktoś już wcześniej wysłał je w niebo? Macie wiedzę co się z nimi stanie? Czy faktycznie jest to jakiś nowatorski eksperyment? >> Raczej nie słyszeliśmy, żeby ktoś wysyłał pianki. Mamy również jeszcze macze, co jest też ciekawostką. Zaraz jeszcze o niej opowiem. Natomiast jeżeli chodzi o pianki, no szukaliśmy w internecie, ale nie znaleźliśmy, a przy czym nie jest to takie do końca sprawdzone, bo po prostu nikt tego nie nikt tego nie wrzucił do internetu, ale może gdzieś ktoś to badał.
>> A jakie są teorie? >> Zwiększy się przy tej zmianie ciśnienia i później najprawdopodobniej po prostu tak się spłaszczy. >> No więc zobaczymy. >> A będzie cały czas jadalna. >> Zobaczymy, zobaczymy jak przyleci. E, natomiast badamy jeszcze macę. Yyy, zobaczymy co się z nią stanie. Czy ściemnieje, czy zostanie takiego samego koloru, czy zmieni trochę strukturę yyy
y jeżeli chodzi o o to, że będzie przebywać w taki, w takich warunkach. >> Co musieliście zrealizować, aby ten lot balonem mógł się odbyć? >> Przede wszystkim musieliśmy mieć pomysł. Na początku zebrała mi się bardzo fajna grupa uczniów, którzy są zainteresowani fizyką, są zainteresowani astronomią. i y uczniowie wpadli na pomysł, że fajnie by było po prostu zrobić taki większy projekt yyy którym możemy połączyć i programowanie i elektronikę i też mamy chłopaków, którzy zajmują się TikTokiem, więc tutaj ten pomysł był urósł gdzieś
tak pół roku temu. Same przygotowania zająły również pół roku, bo sama budowa modułu to było dobrych trzy miesiące. >> W jaki sposób się moduł buduje? system Arduino i tutaj musieliśmy wszystkie czujniki po prostu dołączać, programować. Chłopaki się tym zajmowali, elektronicy na szkole po prostu to lutowali, układali płytki i potem robiliśmy jeszcze taką obudowę w druku 3D w szkole. Więc tych osób, które brały w tym udział było naprawdę dużo. Tak samo pozostałe doświadczenie wymyślali uczniowie, tak jak pianki, tak jak maczy, tak jak nasiona, czyli to było taka wspólna praca, pomysłowość. Yyy, no i tutaj również promocja tą, którą część z koła, bo mamy po prostu nasze koło jest podzielone na różne działy. Yyy, chłopaki z PRU zajmowali się tym, żeby to promować, czyli mieliśmy promocj w szkole, chodziliśmy y z piankami, żeby y
opowiadać o tym, co się będzie działo, żeby też popularyzować naukę wśród uczniów. Uczniowie też są bardzo zainteresowani, przychodzą, pytają się jak to działa. Yyy, mają tutaj kontakt z chłopakami z koła, więc tutaj naprawdę y naprawdę fajnie, że ta popularyzacja nauki y jest w takiej formie. >> Mhm.
sobie >> 10 9 siem s pić cztery trzy dwa jeden poszło >> uwaga Ale trakery [muzyka] są. >> To proszę o komentarz. Co się wydarzyło, że poleciał sam balon? >> No nie, sam balon nie poleciał. Balon poleciał z częścią elektroniki śledzącej. Także trackery mamy, wiemy gdzie balony. Jest niestety kapsuła w związku z awarią sznurka, który łączył
kapsułę z balonem, został przerwany. No prawdopodobnie, no trudno powiedzieć, trudno powiedzieć w tej chwili z jakiej przyczyny. No i i tyle. Jedziemy, jedziemy gonić balon, jedziemy go, go szukać i będziemy mieli fajne wyniki z misji. Będziemy wiedzieli jak tam się przygotować do kolejnej misji, bo tu młodzież czeka na to, żeby zrobić już kolejną misję, bo to pewnie jedna z pierwszych. >> Wiemy już, że sznurek został przerwany, że kapsuła została. Co z tymi wszystkimi badaniami? >> Będziemy puszczać jeszcze raz balon. Natomiast tutaj ze względów bezpieczeństwa był puszczony z helem, który jest dosyć kosztowny, więc kapsuła poleci innym balonem, natomiast będziemy go napełniać wodorem i to będzie to będzie kaps będzie w miejscu takim na przykład na jakimś polu, żeby nie było to zagrażające. Jest
bezpieczniejszy, to jaki jest problem z wodorem? Yyy, no yyy problem z wodorem jest taki, że jest wysokowybuchowy yyy i nie można go yyy nie powinno się go używać yyy po prostu >> w terenach zabudowanych, >> terenach zabudowanych, więc ze względu bezpieczeństwa po prostu weźmiemy i puścimy jeszcze raz ładunek, ale tym razem po prostu y z wodorem. >> A same koszta balona, balonu, czy to jest duża strata? yyy sam balon yyy to
znaczy tutaj nie możemy mówić o stratach, bo odzyskamy tę trakę tylko, więc ta ten balon jest tutaj kosztem, natomiast no wiadomo, że Hell y jest dosyć kosztownym gazem, samo jego wydobywanie jest po prostu bardzo kosztowne. Yyy >> są z nami uczniowie, którzy w ramach koła naukowego Astolab, zgadza się, budowali te kapsułę. Nie będę udawać, że wiem czym jest to, czym się zajmujecie, więc sami opowiedzcie jaki był wasz wasz udział. Ja robiłem moduł do właśnie tego balonu.
Miał on mierzyć prędkość kątową, y pole magnetyczne, gęstość ozonu oraz temperaturę zewnętrzną oraz wewnętrzną. No niestety balon nie poleciał z kapsułą, ale ale lot ma być jeszcze we wrześniu, więc wasza praca nie poszła na marne. Jeszcze podrążę, powiedz mi, czy to co stworzyłeś, czy to było trudne zadanie? Było to odrobinkę wymagające, gdyż jest
to zasilane za pomocą Arduino Nano oraz Raspberry Pie Pico, które są dość małe i mają dość ograniczony zasób pamięci, więc było to dość wymagające, żeby to zaprogramować. Ja zajmowałem się razem z resztą uczestników koła przygotowaniem ładunku, który miał na pokładzie wiele nasion,
macze, zalążki pleśni oraz klisze klisze fotograficzne. No i >> jeszcze była pianka. No mieliśmy jeszcze również piankę marshmallow i na nich testujemy warunki atmosferyczne oraz promieniowania i inne przeróżne rzeczy, które się dzieją z takim balonem w trakcie takiego lotu. Bo >> A skąd wybór właśnie tych nasion i
innych rzeczy? No to tak. nasiona zdecydowaliśmy się dlatego, ponieważ kwiaty mają różne kolory i w ogóle rośliny różnie rosną w zależności od rzeczy, które się dzieją jeszcze w stanie, kiedy są w nasienie, nasieniu. Więc takie warunki jakie doświadcza takie nasiono przy locie mogą wpłynąć na rozwój i mamy też próbkę kontrolną na ziemi tych samych nasion i możemy dzięki temu dowiedzieć się jak takie nazwijmy to przygody wpływają na ich rozwój. Mamy też na przykład mace. Macze wysyłamy dlatego, ponieważ jeszcze nikt nie wysłał tego na tak dużą wysokość, >> a chcielibyśmy być właśnie takimi
>> pionierami w tej w tej dziedzinie wysyłania maczy i testowania, czy na przykład coś tam zachodzi, ponieważ macza ma na przykład taką właściwość, że przy odpowiednich warunkach może zrobić się czerwona. Wysyłamy również zalążki grzybni, które grzybni, przepraszam, pleśni, które
rozwijają się, no bo pleśń cały czas rośnie i potem możemy, będziemy wykonywać wymazy z tej pleśni na płytkach i ją rozwijać i zobaczyć. >> A macie jakieś teorie, co się z tym wszystkim stanie? >> No mamy różne różne podejrzenia. Na przykład z nasionami mamy takie podejrzenie, że mogą one być mniejsze,
ale za to mogą mieć większe płatki, ale no to się przetestuje tak naprawdę kiedy one wrócą, ponieważ nie właśnie dlatego to testujemy. Jest to taka okazja, którą niewiele osób ma, żeby właśnie doświadczać tych eksperymentów na własną rękę. Na przykład dobrym przykładem czegoś, co wiemy jaki powinien być wynik, ale jaki będzie wynik jeszcze nie wiemy, ponieważ to będzie za każdym razem inny wynik. To są klisze fotograficzne. Na wysokości tych 30 km jest bardzo dużo promieniowania kosmicznego, szczegól szczególnie promienie alfa, które przy kontakcie z kliszą fotograficzną zostawiają bardzo ciekawe artefakty na kliszy, takie kropki. No i wiemy, że coś takie takie zjawisko zachodzi.
>> To są puste klisze do aparatów analogowych. Tak. Dokładnie tak. I na nich zostanie ślad właśnie promieniowania kosmicznego, które tak naprawdę jest echem jakiś wydarzeń daleko gdzieś w kosmosie i ono przechodzi do do tych kliszy, tam zostawia ślad i my go możemy odczytać. >> A jak czujecie się z tym, no nie bójmy się tego słowa, lekkim niepowodzeniem, jakim był lot samego balonu? Czy to niepowodzenie to jest ciężki temat, bo na przykład mamy na naszym Facebooku szkoły został umieszczony link do śledzenia balonu w czasie na rzeczywistym i balon urwał się, nazwijmy
to w połowie, co znaczy, że poleciała z nim spadochron oraz telemetria. Telemetra pozwala określić gdzie jest balon, jak podróżuje, czyli te wszystkie informacje o samym locie. Nie przeprowadzimy niestety żadnych eksperymentów na samym balonie, aczkolwiek możemy je przeprowadzić
również we wrześniu, bo jest planowany powtórka lotu. A takie dane dotyczące samego przemieszczania się balonu zbierzemy i możemy je przeanalizować. A wy jak się czujecie? >> Cóż, no mi jest niezmiernie trochę szkoda, ale jeżeli się ma powtórzyć we wrześniu, to nie mogę się doczekać. >> W końcu no balon chyba nie był waszą pracą, to znaczy ktoś inny zajmował się tą częścią techniczną, a wy głównie przygotowywaliście te doświadczenia, które zostały z nami na ziemi. >> Tak, balon był kupiony przez pana Brolla. jak sam stwierdził, kosztowało go to trochę pieniędzy, tak samo jak hel niezbędny do wypuszczenia rzeczonego balonu.
>> A wiecie jaki jest koszt tych rzeczy? >> Razem to było 1400 zł >> niestety około. >> Pani dyrektor zdarzyła się taka sytuacja, że balon poleciał, a ta skrzynka z tymi wszystkimi eksperymentami została. Czy można powiedzieć, że było to niepowodzenie? Ja myślę, że to był sukces, bo był to lot pilotażowy. Na drugi zapraszam zapraszamy serdecznie we wrześniu. Będzie to już lot udany, gdzie kapsuła
ze całym sprzętem z oprzyządowaniem służącym do pomiarów poleci razem z balonem. Udało się ze względu na to, że oczywiście wszystkie czujniki, [muzyka] które miały wpływ na lot balonu wyleciały z balonem. Natomiast młodzież wraz z opiekunami pojechała yyy pod Żywiec w celu właśnie znalezienia później balonu.
>> [muzyka]


