1

Sint-Pieterscollege Jette

L. Theodorstraat 167, 1090 Jette

ESERO Belgium

Bouchoutlaan 22, 1020 Brussel

Koninklijk Meteorologisch Instituut

Ringlaan 3, 1180 Ukkel

ASGARD Programma

Documentatie: Erik de Schrijver

Referentie: ASGARD2-08-2011

Uitgave: 1

Herziening: 0

Datum: 11/08/2011

Status: Ontwerp/Vrijgegeven

Gebruikershandleiding

2

HERZIENINGSGESCHIEDENIS

Status: Ontwerp (niet actief)

Datum Status Wijzigingen Auteur

11/08/2011 Ontwerp nvt E. de Schrijver

Tabel 1: Herzieningsgeschiedenis

AFKORTINGEN

%: percent

A: Ampère

Atm: atmosfeer

BC: boordcomputer

EP: experimentenplatform

ESA: Europees Ruimtevaartagentschap

ESERO: European Space Education Resource Office

g: valversnelling van de Aarde (9,81 m/s²)

GH: gebruikershandleiding

GMT Greenwich Mean Time

H2: waterstofgas

He: Heliumgas

KMI: Koninklijk Meteorologisch Instituut

LED Light Emitting Diode

N: Noord

NVT: niet van toepassing

Pa: Pascal

PPB Payload Preparation Building

SPJ: Sint-Pieterscollege Jette

SSC: Swedish Space Corporation

TBC: To Be Confirmed (te bevestigen)

TBD: To Be Determined (vast te leggen)

TM: telemetrie

V: Volt

ZP: zwaartepunt

Tabel 2: Afkortingen

3

VOORWOORD

ASGARD

ASGARD is een educatief ruimtevaartprogramma dat wordt uitgevoerd door het Sint-Pieterscollege

van Jette en het Koninklijk Meteorologisch Instituut van België i.s.m. ESERO-Belgium. Het doel is

leerlingen uit basis- en secundaire scholen de kans te bieden educatieve ruimtevaartprojecten de

stratosfeer in te sturen m.b.v. ballonnen. De maximale hoogte die deze ballonnen bereiken bedraagt

ongeveer 33km. Er wordt gerekend op één ballonvlucht per jaar, telkens in de periode maart-mei.

De Asgard-gondola is ontworpen om kleine educatieve experimenten mee te voeren. Het is een

uniek educatief instrument dat een lage kost (voor de organisatoren, deelname is gratis voor de

scholen!) en korte looptijd koppelt aan een hoge flexibiliteit om in quasi-ruimteomstandigheden aan

praktijkonderwijs te doen.

De educatieve voordelen van een dergelijk praktijkgericht wetenschappelijk project houden

ondermeer in:

• het doorlopen van alle stadia van een volledig wetenschappelijk en/of technologisch project (van

probleemstelling t.e.m. uitvoering en dataverwerking)

• het opdoen van ervaring in echte wetenschappelijke projecten in realistische omstandigheden

• het verwerven van een beter begrip van de relevante fysische parameters in de ruimte (en bij

extensie aan het aardoppervlak)

• het verkrijgen van een goed inzicht in het belang van testen en controle bij het ontwikkelen van

nieuwe hard- en software

MET DANK AAN

Dhr. Dirk Frimout, Voorzitter Euro Space Society en ex-astronaut

Dhr. Roeland Van Malderen, KMI

Mej. Ellen Geerts, ESERO Belgium

Dhr. Erik de Schrijver, SPJ

Dhr. Olle Persson, SSC

Dhr. Mark Uitendaal, SSC

voor hun bijdragen groot of klein, voor de informatie en tijd die zij voor dit project hebben

vrijgemaakt.

4

TERMINOLOGIE EN DEFINITIES

1. Projectvoorstel

De eerste stap op de weg naar deelname bestaat uit het indienen van een projectvoorstel a.d.h.v. het

formulier uit bijlage 5. Op basis van dit document worden de projectvoorstellen geselecteerd die

aan boord van de Asgard-gondola mogen meevliegen naar de grenzen van de ruimte. De selectie

wordt gemaakt door een jury o.l.v. Dhr. Dirk Frimout, eerste astronaut van België.

2. Formele experimentbeschrijving

De hardware van een geselecteerd experimentvoorstel kan slechts dan in aanmerking komen voor

integratie in de gondola als volgende informatie ter beschikking wordt gesteld van de organisatoren:

• Projectvoorstel (formulier in bijlage 5);

• Definitief ontwerp (na de ontwerp- en testfase);

• Testplan en Testrapport;

• Beschrijving van het verloop van het experiment tijdens de vlucht;

Het geheel van deze documenten moet afgeleverd zijn bij de organisatoren uiterlijk bij de

oplevering van de hardware (d.w.z. 2 weken voor de aanvang van de lanceercampagne).

2. De 'payload'

Onder 'payload' word verstaan het geheel van hard- en software dat met de balloon de hoogte ingaat

om daar een bepaalde, bvb. wetenschappelijke en/of technologische, taak te vervullen. Zo'n payload

kan bestaan uit verschillende subsystemen. Alle onderdelen en subsystemen van een payload

moeten voldoen aan de veiligheids- en technische voorschriften van de organisatoren.

3. De 'klant'

De natuurlijke persoon die verantwoordelijk is voor het experiment en het bereiken van de

(wetenschappelijke en/of technologische) doelen ervan. Deze persoon levert tevens de payload af

bij de organisatoren twee weken voor de lanceercampagne én fungeert als contactpersoon

gedurende het gehele project.

4. Near-space Onder de term 'near-space' wordt dat deel van de atmosfeer verstaan dat bereikt kan worden met weer-

en/of stratosfeerballonnen. Er is geen scherp afgelijnde hoogte voor, maar algemeen wordt het gebied

tussen 25 en 50km als 'near-space' beschouwd. De naam verwijst naar de fysische parameters die deze

zone karakteriseren en die de gelijkenis met de 'echte' ruimte illustreren. Hierbij dient opgemerkt dat

ook over de precieze grens van de ruimte zelf kan geredetwist worden (de FAI - Fédération

Aéronautique Internationale - houdt het op 100km).

In near-space is de luchtdruk amper 1% van de waarde op zeeniveau. Het gevolg is dat opwarming en

afkoeling hoofdzakelijk gebeurt door radiatieve processen en niet door contact met de omgeving of door

convectie. De luchtvochtigheid is er quasi nul en de zonnestraling is er zo goed als ongefilterd. Op de

valversnelling en de chemische samenstelling van het restantje atmosfeer na, zijn deze parameters

vergelijkbaar met deze aan het oppervlak van Mars.

5

LEERKANSEN

• Informatie over het gebruik van stratosfeerballonnen: de Archimedeskracht, ballonprincipes

(superpressure balloons, zero pressure balloons, MIR-Montgolfière à InfraRouge, ...), stijgsnelheid,

parachutesystemen, gebruik van Helium en/of waterstofgas, enz.

• Informatie over de atmosfeer: temperatuur, druk en dichtheidsverdeling, de Universele Gaswet,

luchtvochtigheid, geluidsoverdracht, luchtvervuiling, enz.

• Informatie over straling: zonnestraling (aard, intensiteit, spectrale eigenschappen), kosmische

straling, enz.

• Experimenten rond teledetectie: albedo (reflectiviteit van de Aarde), fotografie, video, enz.

Camera's op grote hoogte kunnen terrein fotograferen tot vele honderden km ver en zijn dus

complementair aan vliegtuigen (kleiner gezichtsveld maar hogere resolutie) en satellieten (groter

gezichtsveld maar kleinere resolutie).

• Experimenten rond biologie.

• Landingssystemen.

• Localisatie-experimenten (met accellerometers en/of gps).

Toegang krijgen tot 'near-space' (d.i. de stratosfeer boven 25km hoogte) is sneller, gemakkelijker en

véél goedkoper dan het lanceren van een satelliet. Het is daarom mogelijk een near-space vlucht te

gebruiken om onderdelen en of subsystemen te kwalificeren voor later gebruik in een 'echt'

ruimtetuig.

NUTTIGE DOCUMENTEN (ND)

ND[1] National Scientific Balloon Facility recommendations for gondola design, NSBF, April 1986

ND[2] http://weather.uwyo.edu/upperair/sounding.html

ND[3] http://www.spherachutes.com/chart.html

ND[4] http://www.irf.se

ND[5] http://eiscat.irf.se

ND[6] http://www.rymdbolaget.se

ND[7] http://asgard-balloons.webs.com

ND[8] http://www.planetarium.be/weerballon

ND[9] http://www.parallax.com/tabid/567/Default.aspx

EXTRA INFORMATIE

Dit document wordt geregeld herzien, opmerkingen en/of suggesties over alle aspecten van deze

handleiding zijn welkom en worden in dank aanvaard. Vragen om uitleg en of bijkomende

informatie dienen gericht te worden aan:

eds@sint-pieterscollege.be

Meer informatie is verkrijgbaar:

http://asgard-balloons.webs.com

Erik de Schrijver

Sint-Pieterscollege Jette

L. Theodorstraat 167

1090 Jette

6

LIJST MET AFBEELDINGEN

Afbeelding 1: De partners in het Asgard-programma 10

Afbeelding 2: De Anti-torch ring 12

Afbeelding 3: Vluchtfasen 13

Afbeelding 4: Vluchtprofiel 14

Afbeelding 5: Stijgsnelheid i.f.v. de tijd 14

Afbeelding 6: Afdaalsnelheid i.f.v. de tijd 15

Afbeelding 7: Gondola binnen en buitenaanzicht 18

Afbeelding 8: Payload adapter 18

Afbeelding 9: ASGARD coördinatenstelsel 19

Afbeelding 10: Afmetingen van de payload adapter 19

Afbeelding 11: Logo's van scholen en partners op de gondola van Asgard-1 20

Afbeelding 12: Afmetingen van de gondola 21

Afbeelding 13: Asgard-1 gondola met Mylar bekleding 21

Afbeelding 14: De campus van het KMI-IRM met de lanceersite en het PPB 27

Afbeelding 15: PPB- Payload Preparation Building 28

Afbeelding 16: De gondola van Asgard-1 30

Afbeelding 17: De payload adapter 31

Afbeelding 18: Luchtdruk i.f.v. de hoogte 32

Afbeelding 19: Temperatuur buiten de gondola 32

Afbeelding 20: Temperatuurvergelijking binnen/buiten de gondola 32

Afbeelding 21: Horizontale snelheid i.f.v. de hoogte 33

Afbeelding 22: Luchtvochtigheid binnen en buiten de gondola 33

Afbeelding 23: Stijgsnelheid als functie van de hoogte 34

Afbeelding 24: Daalsnelheid als functie van de hoogte 34

Afbeelding 25: Valversnelling (theoretische waarden) 34

LIJST VAN TABELLEN

Tabel 1: Herzieningsgeschiedenis 2

Tabel 2: Afkortingen 2

Tabel 3: Asgard ballonsysteem eigenschappen 11

Tabel 4: Eigenschappen van de stroombron voor experimenten 22

Tabel 5: De kalender 25

Tabel 6: Verloop van de lanceercampagne 26

Tabel 7: Verloop van de lancering 26

Tabel 8: Locatie van de lanceersite 28

BIJLAGEN

Bijlage 1 .............................................................................................................................................30

Bijlage 2 .............................................................................................................................................31

Bijlage 3 .............................................................................................................................................32

Bijlage 4 .............................................................................................................................................34

Bijlage 5 .............................................................................................................................................35

7

INHOUDSTAFEL

1. INLEIDING................................................................................................................................... 9

1.1 DOEL VAN DE GEBRUIKERSHANDLEIDING........................................................... 9

1.2 DE LANCEERINSTALLATIE......................................................................................... 9

1.3 DIENSTEN BIJ LANCERING......................................................................................... 9

2. SYSTEEMBESCHRIJVING...................................................................................................... 11

2.1 HET BALLONSYSTEEM.............................................................................................. 11

2.2 DE BALLON................................................................................................................... 11

2.3 OP MAXIMALE HOOGTE............................................................................................ 11

2.4 HET PARACHUTE-SYSTEEM..................................................................................... 11

3. PRESTATIES EN VLUCHTVERLOOP.................................................................................. 13

3.1 INLEIDING.................................................................................................................... 13

3.2 DE VLUCHT IN CIJFERS............................................................................................. 13

3.3 TYPISCH VLUCHTPROFIEL....................................................................................... 13

3.4 LANCEERVENSTER EN LANCEERFREQUENTIE.................................................. 15

3.5 TERUGHALEN VAN DE GONDOLA......................................................................... 15

4. OMGEVINGSFACTOREN....................................................................................................... 16

4.1 ALGEMEEN................................................................................................................... 16

4.2 MECHANISCHE FACTOREN...................................................................................... 16

4.2.1 Ontwerpvereisten.............................................................................................. 16

4.2.2 Schokken........................................................................................................... 16

4.2.3 Statische druk in de gondola............................................................................ 16

4.3 THERMISCHE FACTOREN.......................................................................................... 16

4.4 ZUIVERHEID EN CONTAMINATIE........................................................................... 17

4.5 ELECTROMAGNETISCHE FACTOREN..................................................................... 17

5. GONDOLA EN PAYLOAD INTERFACES............................................................................ 18

5.1 INLEIDING..................................................................................................................... 18

5.2 COORDINATENSTELSEL............................................................................................ 19

5.3 ENCAPSULATED INTERFACES................................................................................. 19

5.3.1 Payload volume................................................................................................. 19

5.3.2 Payload toegankelijkheid.................................................................................. 20

5.3.3 Logo's, stickers, ed. .......................................................................................... 20

5.4 MECHANISCH INTERFACE........................................................................................ 21

5.4.1 Beschrijving van de gondolastructuur.............................................................. 21

5.4.2 Beschrijving van de experiment-compartimenten............................................. 22

5.5 ELECTRISCH EN RADIO-ELECTRISCH INTERFACE ............................................ 22

5.5.1 Electrische functies........................................................................................... 22

6. EXPERIMENT ONTWERP EN CONTROLEVEREISTEN................................................. 23

6.1 INLEIDING.................................................................................................................... 23

6.2 KWALITEITSZORG...................................................................................................... 23

6.3 INTERFACE CONTROLES.......................................................................................... 24

6.3.1 Voorafgaand aan de lanceercampagne........................................................... 24

6.4 DELEN VAN GEGEVENS............................................................................................ 24

6.5 KWALIFICATIEPROGRAMMA.................................................................................. 24

6.5.1 Ontwerpfilosofie............................................................................................... 24

6.5.2 Testfilosofie....................................................................................................... 24

8

6.6 DE KALENDER............................................................................................................. 25

6.7 OPLEVERING EN AANVAARDING VAN EXPERIMENTEN................................. 25

7. DE LANCEERCAMPAGNE..................................................................................................... 26

8. DE LANCEERSITE.................................................................................................................... 27

8.1 UKKEL............................................................................................................................ 27

8.1.1 Inleiding............................................................................................................ 27

8.1.2 De payload klaarmaken.................................................................................... 27

8.1.3 Geografische locatie van de lanceersite .......................................................... 28

8.1.4 De lanceercampagne........................................................................................ 28

8.1.5 Beleid van vluchtoperaties................................................................................ 29

9

1. INLEIDING

Deze gebruikershandleiding (GH) beschrijft de omgevingsfactoren en technische aspecten van het

Asgard-ballonprogramma ten behoeve van de klanten. De klanten dienen met deze

omgevingsfactoren en technische aspecten rekening te houden bij het ontwerpen van hun

experiment. De technische aspecten bepalen tevens de randvoorwaarden waaraan een experiment

moet voldoen om gekwalificeerd te kunnen worden voor de vlucht.

1.1 DOEL VAN DE GEBRUIKERSHANDLEIDING

Deze gebruikershandleiding omvat volgende delen:

• Hoofdstuk 1: Inleiding

Algemene informatie over het Asgard programma en de organisatie ervan;

• Hoofdstuk 2: Systeembeschrijving

Beschrijving van de ballon, de gondola en andere subsystemen;

• Hoofdstuk 3: Prestaties en vluchtverloop

Verloop van de verschillende vluchtfasen;

• Hoofdstuk 4: Omgevingsfactoren

Omgevingsfactoren en daaruitvolgende vereisten voor ontwerp en kwalificatie;

• Hoofdstuk 5: Gondola en payload interfaces

Beschrijving van interfaces tussen experiment en gondola;

• Hoofdstuk 6: Experiment ontwerp en controlevereisten

Kwalificatietesten en kalenderbeheer;

• Hoofdstuk 7: De lanceercampagne

• Hoofdstuk 8: De lanceersite

Payload klaarmaken en grondoperaties;

• Bijlage 1 toont de mogelijkheden voor externe experimenten

• Bijlage 2 geeft een gedetailleerde beschrijving van de payload adapter met technische

tekeningen en de interne configuratie;

• Bijlage 3 geeft de temperatuur en drukgegevens die in de gondola en daarbuiten werden

geregistreerd tijdens de eerste vlucht;

• Bijlage 4 geeft ter informatie vluchtgegevens weer van andere ballonvluchten of

theoretische gegevens;

• Bijlage 5 is het formulier indienen van een projectvoorstel;

Deze informatie moet de gebruikers toelaten te bepalen of hun wetenschappelijke/technologische

vraag m.b.v. een weerballon kan beantwoord worden.

1.2 DE LANCEERINSTALLATIE

Het klaarmaken en lanceren van de Asgard ballon wordt gedaan door het KMI team dat ook de

normale meteorologische peilingen voor haar rekening neemt. In hoofdstuk 8 is meer informatie

over de lanceersite te vinden.

1.3 DIENSTEN BIJ LANCERING

De integratie van de payload - d.w.z. het samenbrengen van de verschillende experimenten in de

gondola - en de controle op de stroomvoorziening van elk experiment is voor rekening van het Sint-

Pieterscollege te Jette.

10

Elke klant zal tijdig

• de vereiste technische informatie doorspelen;

• de nodige tests uitvoeren en daarvan verslag uitbrengen;

• de hardware opleveren;

teneinde een vlotte integratie mogelijk te maken. Bij ontstentenis van één of meerdere kunnen de

organisatoren beslissen een bepaald experiment niet in de gondola op te nemen.

Afbeelding 1: De partners in het Asgard-programma

11

2. SYSTEEMBESCHRIJVING

2.1 HET BALLONSYSTEEM

Een ballonsysteem bestaat uit meer dan alleen de ballon:

• Een gondola die de experimenten maar ook de batterijen en andere vitale systemen bevat:

o het Avionics platform (met oa. de boordcomputer en de batterijen);

o één of meerdere experimentplatformen;

• Een parachutesysteem;

• Een radiosonde;

• De ballon;

De Asgard configuratie en bijhorende gegevens staan in tabel 3.

Balloon system

BALLON

Volume bij de start x m³

Vulgas H2

Leeggewicht ballon x kg

Druk bij de start 1atm

Ballonmateriaal Latex

PARACHUTE

Cutdownmechanisme geen

Luchtdruk bij ballonbarst 7 à10hPa

Parachute oppervlak x m²

Parachutemassa x kg

Vertikale belasting +1/-2.5 g

Horizontale belasting +/-0.5 g

GONDOLA

Massa van de lege gondola 0,2 kg (excl Mylar)

Maximum massa van de gondola 1,5kg

Beschikbaar vermogen: 2W bij 6V(*)

Vorm Hexagonaal prisma (afm. zie Bijlagen 1&2)

Structuur 30 mm Polystyreen

Thermische isolatie Polystyreen en Mylar

Tabel 3: Asgard ballonsysteem eigenschappen

(*) Experimenten mogen hun eigen batterijen bevatten, bvb. om hogere spanningen en/of stromen

mogelijk te maken.

2.2 DE BALLON

De gebruikte weerballonnen worden gefabriceerd door TOTEX, http://www.totex.jp.

2.3 OP MAXIMALE HOOGTE

Naarmate de ballon stijgt en de buitendruk daalt zet het gas in de ballon uit waardoor deze onder

alsmaar groter spanning komt te staan.. Op zekere hoogte (overeenkomend met een buitendruk 7 à

10 hPa) barst de ballon waardoor de gondola terugvalt naar de Aarde. De parachute, die tussen

balloon en gondola klaarhangt wordt door de - eerst nog ijle maar gaandeweg dichter wordende -

lucht gevuld en remt de afdaling tot ongeveer 12 à 14m/s gemiddeld. Meer info over parachutes

voor ballonnen kan gevonden worden in ND[1].

12

2.4 HET PARACHUTE-SYSTEEM

Het parachutesysteem wordt geleverd door het KMI. Omwille van de zichtbaarheid is de parachute

rood. Het gaat om een cirkelvormig stuk plastic dat ruim voldoende sterk is voor de te verwachten

belasting en dat de gondola van <1,5 kg terugbrengt naar de Aarde tegen een snelheid van zo'n 14

m/s.

De parachute bevindt zich in de zgn. 'flight train', d.i. de aaneenschakeling van omhooggetilde

elementen. Bovenaan bevindt zich uiteraard de ballon met het vulgas, onderaan de gondola met de

experimenten. Tussenin bevindt zich de parachute, omhooggehouden door de ballon, van de

gondola gescheiden door een 'anti-torch ring' die moet voorkomen dat de touwen van de parachute

verstrengeld geraken. In de heel ijle lucht op 30km hoogte is het ontvouwen van een parachute niet

zo'n simpele (en dus betrouwbare) zaak als op geringere hoogte.

Afbeelding 2: De Anti-torch ring die het opengaan van de parachute vergemakkelijkt

Deze 'anti-torch ring' heeft een diameter van 20cm (TBC) en wordt met 6 touwen bevestigd aan de

parachute én aan de gondola.

13

3. PRESTATIES EN VLUCHTVERLOOP

3.1 INLEIDING

Dit hoofdstuk bevat de informatie die moet toelaten te bepalen of een Asgard weerballon een

geschikt platform is voor een bepaald experiment.

3.2 DE VLUCHT IN CIJFERS

De gondola komt aan de parachute terug naar de Aarde nadat de ballon is gebarsten. Dat laatste

gebeurt typisch op een hoogte tussen 28 en 35km en zo'n 75 à 90 minuten na het opstijgen. De

stijgsnelheid bedraagt gemiddeld ongeveer 7m/s. De gondola weegt in totaal 1,5kg. Het

maximumgewicht per experiment is vastgesteld op 150g.

De afdaling gaat typisch tweemaal zo snel, hetgeen de totale vluchtduur brengt op ongeveer 100 à

150 minuten. Bij een windsnelheid van 60km/u (1km per minuut) moet dus algauw rekening

worden gehouden met een laterale verplaatsing van 150km. Nu zijn de windsnelheden op grote

hoogte niet noodzakelijk even groot als aan het aardoppervlak, maar het terughalen van de gondola

kan duidelijk wel enkele uren duren. Klanten dienen daarmee rekening te houden indien hun

experiment snel na de vlucht dient onderzocht te worden.

3.3 TYPISCH VLUCHTPROFIEL

De vlucht van een Asgard ballon bestaat uit drie fasen:

• Fase I: Stijgen;

• Fase II: Dalen;

• Fase III: Gondola terughalen;

Afbeelding 3: Vluchtfasen

14

Vluchtprofiel

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000

Tijd (s)

Ho

og

te (

m)

Afbeelding 4: Vluchtprofiel

Fase I: Stijgen

De stijgfase loopt vanaf het opstijgen tot het moment dat de ballon barst. De duur van deze fase

hangt af van de massa van de gondola, van de hoeveelheid vulgas in de ballon en van atmosferische

omstandigheden. Op een hoogte tussen 11 en 25km bereikt de temperatuur een minimumwaarde

van ongeveer -60°C. Eventueel bevroren condensaat zal gewoonlijk sublimeren voordat de hoogte

van 25km wordt bereikt. De stijgfase duurt gewoonlijk tussen de 75 en 90 minuten. Een gemiddelde

stijgsnelheid van ongeveer 7m/s volgt daaruit. De organisatoren zorgen voor vluchtgegevens

(positie in 3D) tijdens deze fase. De 3D positionering van de gondola gedurende de hele vlucht is

een werkpunt voor de organisatoren. De gondola beschikt niet over de mogelijkheid haar oriëntatie

in het horizontaal vlak te wijzigen. Experimenten die zulks vereisen dienen zelf oriënteerbaar te

zijn.

Opstijgen

0

2

4

6

8

10

12

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

Tijd(s)

Sn

elh

eid

(m

/s)

Afbeelding 5: Stijgsnelheid i.b.v. de tijd

Fase II: Dalen

De afdaling kan onderverdeeld worden in de subfasen:

• Het barsten van de ballon tot het openen van de parachute

• Afdaling onder de geopende parachute tot de landing

De duur van elke subfase varieert enigszins naargelang de vlucht. De precieze hoeveelheid vulgas,

de massa van de gondola alsook de atmosferische omstandigheden spelen hierbij een rol. Tijdens de

daling ontmoet de gondola dezelfde omgevingsfactoren als tijdens het opstijgen. Onderdelen aan de

buitenkant van de gondola kunnen echter extra last ondervinden van condensatie en zelfs

beschadigd geraken door het ijs of door corrosie. Vocht wordt doorgaans pas een probleem beneden

15

15km hoogte (daarboven is de luchtvochtigheid quasi nul). Klanten die vrezen dat onderdelen van

hun experiment te lijden kunnen hebben van vocht en/of ijs nemen zelf de gepaste

tegenmaatregelen. Experimenten in de gondola blijven normaliter gespaard van vochtproblemen

omdat de temperatuurschommelingen in de gondola veel kleiner zijn dan daarbuiten (zie Bijlage 3).

Afdalen

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

3500 4000 4500 5000 5500

Tijd(s)

Sn

elh

eid

(m

/s)

Afbeelding 6: Afdaalsnelheid i.b.v. de tijd

Fase III:Gondola terughalen

Het terughalen van een gondola is niet altijd eenvoudig. Het recovery team moet vaak

onderhandelen met landeigenaars om privé-eigendom te mogen betreden, of om ontoegankelijke

stukken land te bereiken. Dit kan aanleiding geven tot uren, soms dagen vertraging in het

recupereren van de gondola. De organisatoren doen hun best om dit te vermijden, maar kunnen niet

aansprakelijk gesteld worden voor vertraging. Typische landingsgebieden zijn weiden, akkers,

vijvers en/of moerassen, privé-tuinen of bossen. In dat laatste geval kan het gebeuren dat de

gondola aan de parachute in een boom blijft hangen. Er is evenwel geen enkele mogelijkheid om

het landingsgebied te beïnvloeden, dus duimen is de boodschap.

Bijkomende informatie kan gevonden worden onder 3.5.

3.4 LANCEERVENSTER EN LANCEERFREQUENTIE

Een Asgard ballon kan in principe elke dag van de week gelanceerd worden, onafhankelijk van de

weersomstandigheden (behoudens overmacht). Om praktische redenen komen echter alleen dinsdag

en donderdag in aanmerking omdat het KMI op deze dagen géén eigen peiling uitvoert en het

lanceerteam op die dagen dus meer maneuvreerruimte heeft.

3.5 TERUGHALEN VAN DE GONDOLA

Om het terughalen van de gondola mogelijk te maken is een tracking module van de firma TraxGo

aan boord. Eenmaal beneden een hoogte van 1500m (dat is enkele minuten voor de landing) zendt

deze module een signaal uit dat door de firma wordt ontvangen en automatisch op haar website

verschijnt. De plaatscoördinaten van de module zijn dan gekend en het recovery team weet

waarheen. Daarnaast is er een radiomodule van het KMI aan boord die al tijdens de stijgfase

informatie geeft over windrichting en -snelheid, zodat het team niet hoeft te wachten tot de landing

nabij is om op weg te gaan, wat enkele uren tijd uitspaart, zeker op winderige dagen als de gondola

ver afdrijft tijdens de vlucht.

16

4. OMGEVINGSFACTOREN

Het is aan te bevelen op alle onderdelen en subsystemen een veiligheidsmarge van minimaal 10%

op de specificaties aan te houden. Indien dat niet mogelijk is, is het aan te bevelen voldoende tests

uit te voeren om de goede werking van een experiment te verifiëren voor de vlucht.

4.1 ALGEMEEN

De omgevingsfactoren waaraan de gondola is blootgesteld tijdens de payload integratie, de

voorbereiding voor de vlucht en de vlucht zelf zijn erg verschillend. Dat geldt zowel voor de

mechanische en de thermische als de elektromagnetische omgevingsfactoren. In dit hoofdstuk

worden de mogelijke extremen besproken.

4.2 MECHANISCHE FACTOREN

Een ballonvlucht is niet gekenmerkt door intense versnellingen of belangrijke schokken of

trillingen. De zwaarste schok is de landing en voor delicate apparatuur is het aan te bevelen een

maximale belasting van 9g in vertikale richting en 6g in horizontale richting als grenswaarden te

nemen.

4.2.1 Ontwerpvereisten

Gezien de schok- en trillingvrije omgeving tijdens de vlucht (windstoten zijn natuurlijk wel altijd

mogelijk), zijn er geen speciale ontwerpvereisten van toepassing behoudens een normale stevigheid

(goed schudden volstaat meestal als test).

4.2.2 Schokken

De parachute hangt al open onder de ballon bij de start en het opengaan ervan verloopt bijgevolg

geleidelijk. Door toename van de atmosferische dichtheid tijdens de afdaling gebeurt ook het

afremmen geleidelijk zodat er - afgezien van de landing - geen schokken te verwachten zijn tijdens

de vlucht.

4.2.3 Statische druk in de gondola

De gondola is niet luchtdicht. Bijgevolg is de druk binnenin de gondola op elk moment gelijk aan

de buitendruk. Meer informatie over de druk als functie van de hoogte kan gevonden worden in

Bijlage 3.

4.3 THERMISCHE FACTOREN

Er worden geen bijzondere maatregelen voorzien om een specifieke thermische omgeving voor de

experimenten te garanderen, behoudens de isolatie in Mylar. Voor de vlucht zijn de experimenten

dus blootgesteld aan de normale buiten- en binnentemperaturen voor België in die tijd van het jaar

(maart/mei). Enige opwarming in de gondola tussen het afsluiten van de gondola en het opstijgen is

wel mogelijk omdat de warmte van de functionerende elektronica niet of nauwelijks wordt

afgevoerd. Hetzelfde geldt voor de periode tussen de landing en de opening van de gondola door het

recovery-team. Temperaturen in de gondola en daarbuiten tijdens de vlucht zijn te vinden i.b.v. de

hoogte in Bijlage 3.

17

4.4 ZUIVERHEID EN CONTAMINATIE

De payload integratie gebeurt niet in 'clean room'. Gewone temperaturen, luchtvochtigheid en

atmosferische samenstelling zijn van toepassing.

Experimenten mogen onder geen enkele voorwaarde stoffen afgeven, noch in de dampkring, noch

in de gondola, zonder voorafgaandelijke toelating van de organisatoren. Dat geldt ook voor

'ongevaarlijke' stoffen, en is van toepassing op gassen, vloeistoffen én vaste stoffen. Het gebruik

van corrosieve, ontvlambare, explosieve en/of giftige stoffen is niet toegelaten. In geval van twijfel

wordt een geldige MSDS (Materials Safety Data Sheet) bezorgd aan de organisatoren. Het gebruik

van gassen onder hoge druk wordt afgeraden.

4.5 ELECTROMAGNETISCHE FACTOREN

Aangezien de Belgische wetgeving radioamateurs verbiedt gebruik te maken van onbemande

zendstations is de enige downlink vanuit de gondola tijdens de vlucht de radiosonde van het KMI.

De gebruikte frequentie is beschermd voor meteorologische doeleinden en mag dus niet in

experimenten worden gebruikt.

Experimenten aan boord die hoge elektrische en/of magnetische velden opwekken zouden andere

experimenten kunnen storen. Het is daarom nodig dergelijke velden (of elektrische spanningen) te

karakteriseren en deze gegevens op te nemen in de documentatie van het experiment. Indien vereist

kan door de organisatoren gevraagd worden de nodige afscherming te voorzien teneinde de goede

werking van andere apparatuur aan boord van de gondola te vrijwaren.

18

5. GONDOLA EN PAYLOAD INTERFACES

De functionaliteiten van de boordcomputer en de stroomvoorziening worden hier niet besproken.

De aansluiting van experimenten op de stroomvoorziening wel, alsook de structuur en opbouw van

de experimentenplatforms.

5.1 INLEIDING

In dit hoofdstuk worden de vorm en grootte van de gondola behandeld, alsook de interfaces

waarmee experimenten in de totale payload worden geïntegreerd.

Afbeelding 7: Gondola binnen en buitenaanzicht

De payload wordt in de gondola gebracht d.m.v. een op maat gemaakte adapter. Deze laat toe tot

vlak voor het afsluiten van de gondola kleine operaties aan de verschillende experimenten uit te

voeren (herstarten, laatste controles, ...). Naast mechanische bevestiging zorgt deze adapter ook

voor de aansluiting op de stroomvoorziening.

Afbeelding 8: Payload adapter

(Het aantal experimentenplatforms - hier twee - en hun onderlinge afstand varieert

naargelang de vlucht en de afmetingen van de geselecteerde experimenten.)

19

5.2 COORDINATENSTELSEL

Om communicatie tussen klanten en organisatoren te vergemakkelijken wordt volgend

rechtsdraaiend assenstelsel gehanteerd.

Afbeelding 9: Asgard coördinatenstelsel

5.3 DE GONDOLA

5.3.1 Payload volume

Er wordt een onderscheid gemaakt tussen de interne en de externe experimenten. Een intern

experiment bevindt zich volledig binnenin de gondola. Een extern experiment bevindt zich op z'n

minst deels buiten de gondola. Het kan dan gaan om bvb. een passief biologie-experiment waarbij

samples worden bevestigd aan de buitenkant van de gondola om blootgesteld te worden aan de

omgevingsfactoren in near-space. Het kan ook gaan om een datalogger waarbij zich bvb. een

temperatuursensor aan de buitenkant van de gondola bevindt terwijl een microcontroller in de

gondola de data registreert.

Afbeelding 10: Afmetingen (in mm) van de payload adapter

20

Onder payload volume wordt verstaan het beschikbare volume in de payload adapter. Dit slaat dus

uitsluitend op interne experimenten of op eventuele interne delen van externe experimenten. In geen

enkel geval mag enig onderdeel uit de payload adapter steken. De maximale afmetingen van de

payload adapter zijn af te lezen van Afbeelding 10. De hoogte tussen de experimentenplatforms (zie

Afbeelding 8) kan aangepast worden per 30 mm aan de vereisten van elke vlucht.

5.3.2 Payload toegankelijkheid

De integratie van de verschillende geselecteerde experimenten in de payload adapter gebeurt onder

leiding van SPJ twee dagen voor de lancering. Deze integratie wordt afgesloten met de integratietest

die erin bestaat de boordcomputer op te starten, hetgeen meteen ook alle experimenten van stroom

voorziet. De goede werking van elk experiment wordt dan geverifieerd door de betrokken klant, die

in overleg met SPJ eventuele problemen opspoort en aanpakt. De dag voor de lancering kan dit

werk worden verder gezet indien noodzakelijk. In noodgevallen kunnen op de dag van de lancering

nog last-minute wijzigingen worden aangebracht aan de configuratie van een experiment, al dient

dit de uitzondering te blijven: het integratiewerk gebeurt één of twee dagen voor de vlucht.

(Vermijd scherpe randen en hoeken aan alle apparatuur!)

Op dit moment zijn geen vensters voorzien in de gondola, de organisatoren houden de mogelijkheid

open dit op latere vluchten alsnog te voorzien.

5.3.3 Logo's, stickers, ed.

Logo's van scholen of insignia die door deelnemers zijn ontworpen in het kader van een

geselecteerd experiment kunnen op de gondola (of de rotatievertragende vleugels) worden geplaatst

mits ze niet groter zijn dan 10x10cm en tegelijk met de experimentele hardware worden afgeleverd

bij de organisatoren.

Afbeelding 11: Logo's van scholen en partners op de gondola van Asgard-1

21

5.4 MECHANISCH INTERFACE

5.4.1 Beschrijving van de gondolastructuur

De Asgard-gondola heeft de vorm van een hexagonaal prisma (zie Afbeelding 7). Deze vorm

combineert de structurele eenvoud van platte vlakken (gemakkelijke bevestiging van externe

sensoren, zonnepanelen enz.) met een maximaal intern volume.

Afbeelding 12: Afmetingen van de gondola (in mm)

De wanden van de gondola zijn van 30 mm dik polystyreen (isomo) hetgeen voor een kleine massa

(200g) een goede isolatie biedt tegen de extreme koude in de stratosfeer. De isolerende

eigenschappen van de gondola worden overigens nog sterk verbeterd door het aanbrengen van een

laag Mylar (verkocht als iso-thermisch deken).

Afbeelding 13: Asgard-1 gondola met Mylar bekleding

22

5.4.2 Beschrijving van de experiment-compartimenten

Afhankelijk van het aantal experimenten en hun respectievelijke hoogtes kunnen er in de payload-

adapter meerdere compartimenten voor experimenten worden voorzien. Er is altijd minimaal één

compartiment. De hoogte van elk compartiment is modulair regelbaar per 30 mm tussen 30 en 210

mm.

Als er meerdere compartimenten zijn, is het onderste voorbehouden voor de boordcomputer en de

batterijen, de andere platforms zijn bedoeld voor experimenten. Het bovenste platform is

voorbehouden voor die experimenten welke een connectie naar de buitenkant vereisen. Dat laat toe

deze externe connecties te realiseren vlak voordat de gondola wordt afgesloten.

Bij de bevestiging van experimenten op de payload-adapter zal rekening gehouden worden met

volgende factoren:

• de payload-adapter moet vlot in de gondola glijden

• de experimenten moeten voordien vlot toegankelijk zijn.

5.5 ELECTRISCH EN RADIO-ELECTRISCH INTERFACE

De Belgische wetgeving laat niet toe dat radio-amateurs onbemande zendstations gebruiken en

bijgevolg is er geen downlink van gegevens mogelijk tijdens de vlucht. Experimenten mogen

bijgevolg ook geen systemen of subsystemen bevatten die radiogolven produceren!

Experimenten die geen eigen stroombron hebben krijgen 6V DC ter beschikking op hun

experimentenplatform. Het type adapter is TBD.

5.5.1 Electrische functies

Het boordcomputer-platform bevat een stroombron ten behoeve van de experimenten. De

karakteristieken van deze stroombron zijn gegeven in Tabel 4.

Batterijtype AA Lithium/Ijzerdisulfide (Li/FeS2)

Aantal 4

Nominale spanning 4x1,5V

Werkingstemperatuur -40°C tot +60°C

Massa 4x14,5g

Max stroom 2,0A (continu)

Max inverse stroom 2µA

Inwendige weerstand 100-250mΩ

Capaciteit 4x3000mAh

Tabel 4: Eigenschappen van de stroombron voor experimenten

Elk experiment dat stroom afneemt van deze bron dient vooraf voldoende gekarakteriseert te zijn

wat stroomverbruik betreft. De organisatoren zullen nl. elke aftakking beveiligen met een snelle

zekering en een diode (= beveiliging tegen stroomomkering) teneinde de stroomvoorziening naar

alle experimenten te kunnen garanderen, zelfs in het geval een experiment kortsluiting zou

veroorzaken.

Opmerking1: Het is toegelaten een experiment uit te rusten met een eigen stroombron.

Opmerking2: Voor de veiligheid moeten alle stroomdraden geïsoleerd zijn.

23

6. EXPERIMENT ONTWERP EN CONTROLEVEREISTEN

6.1 INLEIDING

Dit hoofdstuk behandelt de beperkingen en richtlijnen waaraan elk projectvoorstel moet voldoen om

in aanmerking te komen voor selectie.

De omstandigheden (druk, temperatuur, luchtvochtigheid, ...) in de gondola worden gemeten, maar

worden niet bijgestuurd tijdens de vlucht. Elk intern experiment (of intern onderdeel van een 'extern

experiment') staat blootgesteld aan dezelfde omstandigheden.

Elk experimentvoorstel komt in aanmerking (alle technische en wetenschappelijke disciplines) mits

het voldoet aan de vereisten en beperkingen die in deze handleiding staan vermeld.

Veiligheidsaspecten:

• Een experiment dient steeds zo ontworpen te zijn dat de ballonvlucht er niet door beïnvloedt kan

worden, zelfs als worst-case scenario. Elke klant is verantwoordelijk voor de schade die zijn/haar

experiment aan andere uitrusting (van de organisatoren of van andere klanten) toebrengt.

• De organisatoren kunnen niet aansprakelijk gesteld worden in geval van verlies van of schade aan

de gondola en/of haar inhoud.

• Indien een experiment wijzigingen aan de payload adapter vereist, dient zulks in het

projectvoorstel expliciet vermeld te staan. De organisatoren beslissen over eventuele uitvoering van

de gevraagde wijziging.

• Experimenten zullen voor de vlucht altijd uitgeschakeld zijn (Power OFF). De stroom wordt

slechts aangezet in het PPB en op vraag van de organisatoren.

• Elk experiment moet voorzien zijn van minimum 4 contactpunten waarmee het aan de payload

adapter kan bevestigd worden. Deze contactpunten liggen in een horizontaal vlak, zijn 3mm in

diameter en vrijstaand (d.w.z. minimum 5mm van andere onderdelen verwijderd). Zij zijn bij

voorkeur geplaatst op de buitenhoeken.

• Indien een experiment onderdelen bevat die voor de vlucht verwijderd moeten worden zijn deze

zeer goed bereikbaar en rood van kleur.

6.2 KWALITEITSZORG

Teneinde ervoor te zorgen dat de vluchtcampagne vlot verloopt en dat experimenten in optimale

omstandigheden kunnen functioneren is het nodig dat klanten en organisatoren voldoende en

voldoende concreet communiceren. Een aantal onderwerpen moeten daarbij absoluut aan bod

komen en zijn daarom vervat in de 'Formele experimentbeschrijving' p4.

• Projectvoorstel (formulier in bijlage 5);

• Definitief ontwerp (na de ontwerp- en testfase);

• Testplan en Testrapport;

• Beschrijving van het verloop van het experiment tijdens de vlucht;

Extra informatie kan vereist zijn in bepaalde gevallen: 'materials safety sheets' voor potentieel

gevaarlijke stoffen, 'data sheets' voor componenten waaraan men twijfelt, ...

De gevraagde documenten dienen ingeleverd én door de organisatoren goedgekeurd te zijn

vooraleer een experiment in de payload adapter kan worden gemonteerd.

24

6.3 INTERFACE CONTROLES

6.3.1 Voorafgaand aan de lanceercampagne

De lanceercampagne op de campus van het KMI is erg kort, hooguit een tweetal uren. De integratie

van de payload en de tests die daarop volgen en die de volledige payload kwalificeren voor de

vlucht gebeuren vooraf.

Deze tests omvatten o.a.

Mechanische inpassing: Alle experimenten worden in de payload adapter gepast om na te gaan of

het geheel wel degelijk integreerbaar is. Dat houdt o.a. in dat wordt nagekeken of de externe

afmetingen kloppen met de opgegeven informatie en of de vereiste contactpunten aanwezig zijn.

Daarnaast is er ook aandacht voor de zichtbaarheid van LED's, toegankelijkheid van evt. te

verwijderen onderdelen, enz.

Electrische aspecten: Hierbij wordt nagegaan of stroomkabels aansluitbaar zijn, of de maximaal

opgegeven stroomwaarde niet wordt overschreden, enz.

6.4 DELEN VAN GEGEVENS

De organisatoren stellen na de vlucht alle gegevens over druk, temperatuur en positie die zij hebben

verzameld tijdens de vlucht ter beschikking van elke klant. Omgekeerd wordt van de klanten

verwacht dat zij hun informatie ter beschikking stellen van de organisatoren. Bij eventuele

publicatie van resultaten geven alle partijen (klanten en organisatoren) krediet waar gepast.

6.5 KWALIFICATIEPROGRAMMA

Experimenten worden pas opgeleverd na grondig testen.

6.5.1 Ontwerpfilosofie

Het is aan te bevelen vroeg in het project (en als integraal deel van de ontwerpfase) een testversie

van de hardware te ontwikkelen en daar alle tests op uit te voeren om te bepalen of en welke

aanpassingen er vereist zijn, alvorens de eigenlijke 'flight hardware' te bouwen.

Voor oplevering wordt dan ook deze hardware nog aan de relevante tests onderworpen. Deze

benadering levert goede kennis op van potentiële problemen zodat eventuele moeilijkheden tijdens

de voorbereiding van de lancering snel en adequaat kunnen aangepakt worden.

6.5.2 Testfilosofie

Volgende tests/metingen behoren tot het uit te voeren minimumpakket:

• Fysische eigenschappen (afmetingen, massa, ZP);

• Mechanisch interface (incl. plaatsing contactpunten);

• Elektrische eigenschappen (plaatsing connector & LED, stroomverbruik);

• Thermische Vacuum tests en cyclisch opwarmen/afkoelen (enkel voor temperatuurgevoelige en/of

delicate experimenten);

25

6.6 DE KALENDER

Projectvoorstel ingediend TBD

Evaluatie ingediende projecten + selectie TBD

Ontwerpfase + testen 15 januari 2012

Definitief ontwerp ingediend 1 februari 2012

Bouwfase flight hardware 15 februari 2012

Testen flight hardware 28 februari 2012

Definitief bouwplan ingediend 1 maart 2012

Testplan en rapport ingediend 1 maart 2012

Oplevering hardware 1 maart 2012

Lanceercampagne 13-16 maart 2012

Asgard-2 ballonvlucht 15 maart 2012

Tabel 5: De kalender

6.7 OPLEVERING EN AANVAARDING VAN EXPERIMENTEN

De aanvaarding van een experiment verloopt als volgt:

• De flight hardware wordt opgeleverd;

• De overeenkomst tussen het definitief bouwplan en de hardware wordt nagekeken (door de

organisatoren);

• Plaatsing van de connectoren, LED, schakelaar en contactpunten wordt nagekeken;

• Algemene inspectie van het experiment;

• Indien alles OK is, aanvaarding van het experiment;

26

7. DE LANCEERCAMPAGNE

Aankomst in Brussel van de deelnemende teams +

check-in hotel Dinsdag 13/3/2012

Kennismaking en avondmaal Dinsdag 13/3/2012

PPT-Presentatie experimenten door de teams in het

Planetarium of Sint-Pieterscollege (TBD) Woensdagvoormiddag 14/3/2012

Integratie payload + testen op SPJ (TBC) Woensdagnamiddag 14/3/2012

Lancering Donderdagvoormiddag 15/3/2012

Ophalen van de gondola/Bezoek Atomium (TBC) Donderdagnamiddag 15/3/2012

PPT-Presentatie 'eerste resultaten' Vrijdagvoormiddag 16/3/2012

Afscheid Vrijdagmiddag 16/3/2012

Tabel 6. Verloop van de lanceercampagne

Vertrek a/h hotel naar de campus van het KMI 8u

Aankomst KMI, verwelkoming 9u

Payload klaarmaken 10u

Lancering 11u

Ballon barst ~12u30

Gondola landt ~13u20

Gondola ophalen ???

Planetarium (TBC): demonteren v/d experimenten ???

Uitlezen van de meetgegevens Avond

Tabel 7. Verloop van de lancering op 15/3/2012

27

8. DE LANCEERSITE

Op de lanceersite heeft het personeel van het KMI volle zeggenschap over alle aspecten van de

lancering. De boordcomputer in de gondola wordt door de organisatoren opgestart waardoor ook

alle experimenten stroom krijgen. De klanten krijgen een laatste kans de goede werking van hun

experiment te verifiëren en eventueel een laatste kleine ingreep te doen aan hun experiment. Daarna

wordt de gondola afgesloten en overgedragen aan het personeel van het KMI dat vanaf dan instaat

voor het verdere verloop van de lancering.

8.1 UKKEL

8.1.1 Inleiding

De goede werking van elk experiment in de geïntergreerde payload is geverifieerd daags voor de

lancering. Ter plaatse wordt nog enkel ingegrepen in noodgevallen.

² x

o

Afbeelding 14: De campus van het KMI-IRM met de lanceersite (x) en het 'PPB-Payload

Preparation Building' (o)

8.1.2 De payload klaarmaken

Experimenten worden kant en klaar afgeleverd, met een aansluiting voor de stroomvoorziening én

een ON/OFF schakelaar waarmee het experiment kan geactiveerd worden op de lanceersite, kort

voordat de gondola wordt afgesloten. Het is aan te bevelen een LED in te bouwen zodat de visu kan

vastgesteld worden op het experiment wel degelijk gestart is.

28

Deze laatste voorbereidingen gebeuren op de lanceersite in een ruimte van het PPB waar tafels en

elektrische stroom voorhanden zijn.

O

Afbeelding 15: PPB- Payload Preparation Building

8.1.3 Geografische locatie van de lanceersite.

De lanceersite is de campus van het KMI te Ukkel (Brussel).

Launch site characteristics

Plaatsnaam Ukkel, Brussel

Breedte 50° 47' 53"NB

Lengte 4° 21' 27" OL

Tabel 8: Locatie van de lanceersite

De plaatselijke tijd is normaal GMT(Greenwich Mean Time) +1u. Vanaf de laatste zondag van

maart tot in oktober geldt de Centraal-Europese Zomertijd, d.i. GMT +2u

Weersomstandigheden

De atmosferische omstandigheden op de lanceersite zijn als volgt:

• De luchttemperatuur varieert tussen 5 en 30°C (maart/mei);

• De luchtvochtigheid varieert tussen 20 en 100%.

Communicatie

Er is geen draadloos internet voorhanden op de lanceersite. (TBC)

Elektrische stroom

Elektrische stroom is voorhanden bij de payload integratie en de laatste voorbereidingen en

controles op de lanceersite: 230V/400V - 50 Hz).

8.1.4 De lanceercampagne

Normaal krijgt elke klant de kans om de goede werking van zijn/haar eigen experiment te verifiëren

voordat de gondola wordt afgesloten. Indien de klant de lancering niet kan bijwonen kunnen de

organisatoren deze taak overnemen, mits vooraf door de klant duidelijke instructies zijn

doorgegeven.

29

8.1.5 Beleid van vluchtoperaties

Alle aanwezigen bij de lancering dienen zich te houden aan de veiligheidsinstructies van het

lanceerteam:

• Het is verboden te roken op de campus van het KMI;

• De gondola wordt afgesloten voordat ze aan de ballon wordt bevestigd. Eenmaal afgesloten wordt

de gondola niet meer geopend voor de lancering;

• De ballon wordt gevuld, behandeld en gelanceerd door personeel van het KMI;

Elke activiteit die een mogelijk risico inhoudt dient uiterlijk 2 weken vooraf aan de organisatoren

meegedeeld zodat aangepast maatregelen kunnen genomen worden om de veiligheid te verzekeren.

30

Bijlage 1

Externe experimenten kunnen bevestigd worden op de zijwanden, boven- of onderkant van de

gondola, naargelang het doel van het experiment.

Verbinding van externe delen met interne vereist het doorboren van de gondolawand en het

aansluiten van kabels. Het is aan te bevelen een kabellengte van minimum 600 mm te voorzien

zodat de aansluiting gemakkelijk kan gebeuren terwijl de payload adapter nog niet in de gondola is

geschoven.

Afbeelding 16: De gondola van Asgard-1

31

Bijlage 2

Het onderste segment van de payload adapter is voorbehouden aan de boordcomputer en de

batterijen.

Andere segmenten zijn bestemd voor de experimenten en hebben als hoogte 30, 60, 90, ... mm

waarbij de totale hoogte van de payload adapter niet groter mag zijn dan 210 mm.

Afbeelding 17: De payload adapter

32

Bijlage 3

Deze bijlage geeft de temperatuur, druk- en andere gegevens die in de gondola en daarbuiten

werden geregistreerd tijdens de eerste vlucht (Asgard-1) op donderdag 21 april 2011. Gelanceerd te

Ukkel, campus van het KMI, geland nabij Valenciennes, Frankrijk. Max. hoogte: 32200m.

0

200

400

600

800

1000

1200

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Hoogte (m)

Lu

ch

tdru

k (h

Pa)

Afbeelding 18: Luchtdruk (binnen = buiten de gondola) i.f.v. de hoogte

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Hoogte (m)

Te

mp

era

tuu

r (°

C)

Afbeelding 19: Temperatuur buiten de gondola

Temperatuur

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Hoogte (m)

Tem

pera

tuu

r (°

C)

Gondola

Buiten

Afbeelding 20: Temperatuurvergelijking binnen/buiten de gondola

33

Horizontale snelheid

0

5000

10000

15000

20000

25000

30000

35000

0 5 10 15 20 25 30

Snelheid (m/s)

Ho

og

te (

m)

Afbeelding 21: Horizontale snelheid i.b.v. de hoogte

Luchtvochtigheid in de gondola en erbuiten

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 5000 10000 15000 20000 25000

Hoogte (m)

Lu

ch

tvo

ch

tig

heid

(%

)

Gondola

Buiten

Afbeelding 22: Luchtvochtigheid binnen en buiten de gondola

34

Bijlage 4

Deze bijlage geeft ter informatie vluchtgegevens weer van andere ballonvluchten of theoretische

gegevens

Stijgen

0

2

4

6

8

10

12

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000

Hoogte (m)

Sn

elh

eid

(m

/s)

Afbeelding 23: Stijgsnelheid als functie van de hoogte

Afdalen

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

050001000015000200002500030000

Hoogte (m)

Sn

elh

eid

(m

/s)

Afbeelding 24 : Daalsnelheid als functie van de hoogte

9,70

9,72

9,74

9,76

9,78

9,80

9,82

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000

Hoogte (m)

Va

lve

rsn

ellin

g (

m/s

²)

Afbeelding 25: Valversnelling (theoretische waarden)

35

Bijlage 5: Projectvoorstel Asgard-2

Ingevuld terug te sturen naar: Erik de Schrijver, Sint-Pieterscollege Jette, L. Theodorstraat 167,

1090 Brussel, Belgium

Of mailen naar: eds@sint-pieterscollege.be

Naam en adres van de school:

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

Naam van het experiment:

..............................................................................................................................................................

De onderzoeksvraag:

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

Motivatie van de onderzoeksvraag:

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

36

Beschrijving van het experiment:

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

Schema van het experiment:

Schatting massa:

..............................................................................................................................................................

37

Schatting stroomverbruik (Imax, tijd)

..............................................................................................................................................................

Kalender van ontwikkelingsactiviteiten:

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

Contactpersoon: ....................................................................................................................................

Adres: ...................................................................................................................................................

GSM: ....................................................................................................................................................