[col-sect][column]Les établissements scolaires développent des expériences dans le cadre d’opérations intitulées « ballon des écoles » menées conjointement par Planète sciences et le CNES. C’est dans ce cadre que les radioamateurs apportent leur collaboration à la recherche et à la récupération de ces ballons stratosphériques, bien souvent grâce aux équipes des Adrasec concernées, qui y voient là un bon exercice de radiogoniométrie. [/column]

[column]Certains rétorqueront que les fréquences utilisées pour ces expériences n’étant pas dans nos bandes amateurs, (137,950 ou 138,500 mcs) nous n’avons rien à y faire, et c’est là où ils ont tort. En effet notre monde radioamateur vieillissant a bien besoin de participer à toutes opérations où la jeunesse est concernée. Quoi de meilleure émulation en effet pour notre hobby auprès des jeunes collégiens et lycéens participants.[/column][/col-sect]

D’ailleurs le but avoué du CNES est bien de faire naître auprès des jeunes et à travers ces opérations une émulation certaine envers le monde scientifique et spatial.

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Un ballon au gonflage. Lycée Lumière de Luxeuil-les-Bains

La chaîne de vol
L’enveloppe latex du ballon, le gaz hélium, le parachute de descente, le réflecteur radar et l’émetteur sont fournis, à charge pour les classes participantes de construire une nacelle qui emportera, outre l’émetteur KIWI, différents matériels et expériences en tout genre, y compris souvent un appareil photographique, histoire de voir l’établissement scolaire d’en haut et même quelquefois beaucoup plus. L’ensemble étant quelquefois complété par une seconde petite nacelle équipée d’un parachute et emportant un appareil photo qui sera larguée quelques minutes après le décollage.
Les expériences mises en place peuvent aller du transport de graines en haute altitude, afin de voir ensuite le comportement de celles-ci lors de la germination, à des informations télémétriques transmises par l’émetteur comportant par exemple pression barométrique, altitude, température, intensité lumière, et autres mesures diverses.

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L’émetteur Kiwi
L’ensemble Kiwi comportant 8 entrées analogiques est ouvert à tout, les élèves restant maître de la programmation du PIC et ces entrées peuvent également être utilisées en sortie pour piloter ou séquencer diverses interfaces.

L’alimentation de l’émetteur (9 à 14V) est assurée généralement par 2 à 3 piles de 4,5V, ce qui permet une autonomie suffisante pour le vol, sans oublier la phase de recherches qui peut être plus où moins longue selon les cas. Les caractéristiques de l’émetteur lui donnent une autonomie théorique de 12 à 14 heures à une température ambiante de 20 degrés. Toutefois celle-ci peut tomber à une quinzaine de minutes à une température de moins 20 degrés, température qui va être atteinte pendant le vol. En général la durée d’un vol est de 2 à 3 heures, descente comprise et dans la mesure où l’émetteur est alimenté par 3 piles de 4,5V, l’autonomie est suffisante pour permettre sa récupération.
L’émetteur fonctionne en FM et transmet des trames à 600 bauds générées par un modulateur FSK numérique et contenant des informations de télémétrie à destination des élèves qui, grâce à un équipement sur le lieu de lancement, vont pouvoir les décoder et les visualiser sur un ordinateur en direct.
Dans certains cas, les radioamateurs complètent cet équipement par un module GPS couplé à un tinitrak, ce qui va permettre un suivi en APRS de la position du ballon, facilitant ainsi sa récupération. L’émetteur Kiwi possédant une entrée auxiliaire de modulation permet aux trames 1200 bauds de se superposer aux trames 600 bauds, tout étant affaire de paramétrage dans le séquencement et les niveaux audio. On reviendra sur cette spécificité fort intéressante dans un autre article consacré à l’APRS©.

Le déroulement du vol
Pour le vol lui-même, le bon vieux principe d’Archimède fera que l’hélium étant plus léger que l’air, le ballon va donc s’élever tout seul jusqu’à l’éclatement vers les 25 à 30.000 mètres. Plus il monte, plus la pression de l’air diminue. L’hélium occupe alors de plus en plus de volume et fait se gonfler la membrane en latex jusqu’à l’éclatement. S’ensuit alors une chute libre impressionnante freinée ensuite par le parachute qui dès la rencontre d’une atmosphère propice s’ouvrira afin de rendre moins périlleuse la chute.[

La récupération
Comme indiqué plus haut, si le ballon transmet également des trames APRS©, et si aucun incident de transmission ne survient, celle-ci sera assurée à 100 %. Les équipes de radioamateurs de recherches (Adrasec) emportant malgré tout leur équipement traditionnel de radiogoniométrie, une panne de la chaîne GPS+Tinitrack (ou autre OpenTracjker, etc..) pouvant toujours surgir.
à suivre…

Bibliographie :
CNES Manuel Kiwi
article paru dans la revue MEGAHERTZ en 2005 (F6AIU)