Pēc vairākām starta pārcelšanas reizēm 13. maijā beidzot notika White Star Speedball-1B lidojums.

No projekta rašanās brīža līdz tā kulminācijai pagāja divi gadi, tas prasīja milzumdaudz laika, resursu un brīvprātīgā darba. Projekta mērķis bija veikt transatlantisko lidojumu reaktīvās plūsmas ("jetstream") augstumā, kas ir 10-12 km. Tajā pašā augstumā lido arī lidmašīnas, tāpēc īpaša vērība tika pievērsta drošībai. Sakari ar balonu tika nodrošināti, izmantojot komunikāciju satelītus. Ja sakari pazustu, balons saprastu, ka misija jāpārtrauc.

Jau iepriekš rakstīju, ka pieteicos būt par vienu no attālinātajiem misijas kontrolieriem. Mani uzdevumi būtu sekot līdzi balona lidojumam, telemetrijai, atkarībā no vajadzības sazināties ar gaisa satiksmes kontrolieriem, lai tos informētu par balona atrašanās vietu un nenotiktu sadursme ar kādu lidmašīnu.

Nedēļu pirms starta tika mainīti lidojuma parametri – būs divi baloni, viens "zero pressure" kā bija paredzēts un otrs – 1600g lateksa balons, kas darbotos kā velkonis. Balona lidojums tagad bija plānots 20 km augstumā, turklāt, tā kā "jetstream" sezona ir beigusies (tā ir ziemā un agrā pavasarī), tad tāpat vairs nebūtu iespējams tikt pāri okeānam, tāpēc lidojums notiktu virs ASV. Līdz ar to arī tika pieņemts lēmums pacelties augstāk, lai nemaisītos lidmašīnām ceļā.

Dan-K2VOL, kas šajā projektā ir galvenais, vairākas reizes pa nedēļu ar mani sazinājās, lai uzzinātu, kuros laikos esmu brīvs, pastāstītu, kas notiek, un tā. Kevins ("Lunar_Lander") no Vācijas tomēr nepiedalīsies veselības problēmu dēļ, tāpēc es būtu pirmais no Eiropas, kas pārņem stafeti.

Lidojums bija plānots piektdienas vakarā, taču tika pārcelts uz sestdienas vakaru pēc vietējā laika. Pēc mūsu laika starts bija paredzēts trijos naktī.

Mana maiņa bija paredzēta svētdien plkst. 8:00 no rīta pēc mūsu laika. Vakarā vēl jautāju, cik ilga būs maiņa, vai būšu viens pats un vēl šo to, taču, nesagaidījis atbildes, laicīgi devos gulēt.

Svētdien pirms astoņiem jau biju augšā, uztaisīju brokastis un pieslēdzos internetiem, lai uzzinātu, kas notiek. Teamspeak ar balss sakariem, tviteris ar īsziņām, #highaltitude ar to pašu, Ustream nekā. No Teamspeak saprotu, ka kaut kas vēl nav. No dažādiem tvitera kontiem aizceļoju līdz WSB blogam, kur ir links uz Youtube video straumi, un izrādās, ka to visu var skatīties. Vēl joprojām var, jo balons vēl ir uz zemes.

Pamazām noskaidroju, ka viņi ir Indianas speisportā kā paredzēts, taču radušās kaut kādas tehniskas problēmas ar sensoriem un vēl kaut ko, ko viņi cenšas atrisināt. Informācijas nav daudz, par visu uzzinu no strīma. Ļoti interesanti skatīties, forši, ka par to tika padomāts. Tā kā #highaltitude čatā laikam esmu pirmais, kas pamodies un kaut ko uzzinājis, tad cenšos informēt vēlāk modušos par pašreizējo statusu (lielākoties tur ir briti, tāpēc viņi mostas pāris stundas vēlāk, turklāt ir taču svētdiena).

Tehnisko problēmu dēļ WS komanda nolemj atteikties no mitruma sensora un GoPro kameras. Iepriekš jau ticis atslēgts balona hēlija temperatūras sensors un atmosfēras spiediena sensors. Heh.. Pamazām misijas vadības centrā un speisportā esošie iet cauri čeklistēm tāpat kā mēs to darījām apmācībās. Vēl tiek pildīts lateksa balons – balona pildīšanu vienmēr jāatstāj uz beigām, kad ir pilna pārliecība, ka elektronika darbojas, jo pēc tam vairs nebūs atpakaļceļa.

Un tā 10:22 pēc mūsu laika White Star balons beidzot paceļas gaisā.

White Star Speedball-1 starts White Star Speedball-1 startsWhite Star Speedball-1 starts

Kad īsti būs mana maiņa, nav ne jausmas, bet sekoju līdzi telemetrijai, turu roku uz pulsa, ja nu pēkšņi esmu vajadzīgs. Balons ceļas augšup ar ātrumu apmēram 3-4 m/s. Misijas kontrolieris Džeimss ik pēc pusstundas sazinās ar Indianapolisas gaisa satiksmes vadības centru, kas beigās paziņo, ka, ja vien balons ir virs 45000 pēdām (15 km), tad viņus tas neinteresē. Tās ir labas ziņas, jo tad viņus drīz varēs netraucēt.

Lidojums līdz šim notiek kā plānots, problēmu ar sakariem nav, ik pa laikam kapsulai tiek nosūtīts sirdspuksts, telemetrija normāla, viss notiek. Balons ir pacēlies virs 15 km augstuma, sāk samazināt pacelšanās ātrumu un stabilizē lidojumu 16.5 km augstumā. Nedaudz zemāk kā plānots, bet tas nav tik būtiski. Augstumu vajadzības gadījumā var palielināt, nometot balastu. Balasts ir tīrs alkohols, to pēc vajadzības izlej. Alkohols tāpēc, lai tas nesasaltu, jo balons atrodas tropopauzē, kur aukstums ir -50..-60°C.

Parunājos ar Džeimsu un sarunājam, ka mana maiņa sāksies trijos dienā pēc mūsu laika un ilgs četras stundas. Visu dienu būšu pavadījis pie kompja, bet nu nekas. Laikā, kad man būs jāsāk maiņu, balons būs ielidojis Kolumbijas gaisa telpā, tāpēc man būtu jāsazinās ar viņu ATC, lai paziņotu balona atrašanās vietu, paredzamo maršrutu un noskaidrotu, cik bieži viņi grib uzzināt informāciju. Palūdzu kādas iepriekšējās sarunas ierakstu, taču izrādās, ka tādi tomēr netiek veikti, bet Džeimss uzņemas veikt sazināšanos pats, mēs sarunājam laiku, kad tas notiks, lai esmu pie kompja, lai uzzinu, kā tas notiek.

Norunātajā laikā esmu pie kompja, misijas vadības centrs ziņo, ka ir kādas problēmas. Fiksi apskatos telemetriju un redzu, ka balons samazina augstumu. Tam tiek dotas komandas atbrīvoties no balasta, taču nav skaidrs, vai tās tiešām nostrādā, vai arī noticis kas nopietnāks ar pašu balonu. Džeimss pastāsta, ko dara, ka ar ATC būs jāpagaida, lai esmu stand-by. Skatos telemetrijas datus, un ir skaidrs, ka balons strauji krīt. Nolaišanās ātrums ir ap 6 m/s piecu kilometru augstumā. Pēdējā informācija tiek saņemta divu kilometru augstumā. Īsi pirms tam lidojuma vadītājs (flight director) Patriks man paziņo, ka viņi ir nosūtījuši cut-down komandu.

Pusstundu pirms manas maiņas balona lidojums diemžēl ir beidzies.

Misijas vadības centrā visi izklausās bēdīgi un tam arī ir iemesls. Tik daudz laika, tik daudz darba, bet tik īss lidojums. Žēl. Tomēr, ja neskaita tā īsumu, viss notika kā paredzēts – sakari ar kapsulu, stabils lidojums noteiktā augstumā, dati no mākoņu sensora, pats ZP balons un citas lietas..

Grūti pateikt, kas īsti bija par problēmu. Varbūt pārsprāga lateksa balons. Varbūt kaut kādu iemeslu dēļ nostrādāja automātiskais cut-down kods un tāpēc sākās nolaišanās. Kapsula vēl nav atrasta, taču es ceru, ka tas notiks un tiks noskaidrots, kas īsti notika. Es ceru, ka kaut kad tomēr tiks veikts Speedball-2 lidojums, un tas būs pāri okeānam.

Bija ļoti interesanti piedalīties apmācībās un būt kaut mazai daļai no tik ambicioza projekta. Tikai gribējās pārstāvēt Latviju tajā tā pa īstam. :)

Brīvdienās biju plānojis pastrādāt pie kapsulas pabeigšanas, taču aizmirsu paņemt līdzi dažas svarīgas detaļas, tāpēc ar to nekā.

Vismaz saliku vienu stabilizatoru uz LM317 bāzes, kas paredzēts fotoaparāta barošanai, un notestēju. Šķiet, ka viss notiek. Kopijs ieteica izmantot LM317A, kas paredzēts arī lieliem mīnusiem, jo parastais LM317 ir paredzēts temperatūrām virs nulles, taču tas, kuru es dabūju, ir ar maksimālo strāvas stiprumu tikai 1A, bet man vajag vairāk. Tomēr liekas, ka arī ar parasto LM317 būs gana, jo, regulējot strāvu uz vajadzīgajiem ~4V, tas kopā ar rezistoriem ir pavisam silts (pat diezgan karsts), līdz ar to problēmām nevajadzētu būt, jo tas pats sevi sildīs. Problēmas aukstumā varētu būt tad, ja tam būtu jāiedarbojas tādos apstākļos, taču, ja tas jau būs silts, būtu jābūt visam kārtībā. Es gan nezinu, kas tieši silda stabilizatoru un rezistorus – tas, ka tam jāatdod vajadzīgie volti, vai cauri plūstošā strāva, ko fotoaparātam vajag diezgan daudz. Ir vajadzīgs arī otrs stabilizators stalkera barošanai. Tam gan vajag pavisam maz ampēru, tāpēc, ja stabilizators nesils, tam vajadzēs izmantot niecīgo izmēru LM317A versiju.

Pa to laiku Lielbritānijā notika interesanti lidojumi ar trim baloniem un četrām kapsulām. Vispirms pirmais balons gandrīz sasniedza pasaules rekordu augstumā, pēc tam otrais to pārsniedza, bet ziņas noraidīšanas laikā balons pārsprāga, līdz ar to sabojājot sakarus, bet tad trešais tuvojās zīmīgajam augstumam, paliekot metru zem tā (!!), nedaudz palaidās lejup, tad atkal augšup, un tā vairākas reizes, beigās pārsniedzot iepriekšējo rekordu par vairāk kā kilometru, sasniedzot augstumu 42687 metri. Tas bija Steve Randall / RocketBoy balons XABEN-24 (tas pats džeks, no kura pirku savu balonu un izpletni).

Bet lielais notikums bija sestdienas vakarā. Piedalījos White Star lidojuma apmācībās un simulācijā! 

White Star

White Star komanda beidzot ir gatava veikt lidojumu, neatkarīgi no tā, kurp tas dosies. Starts plānots 27. aprīlī vai 11. maijā. Viņi bija plānojuši būt pirmie amatieri, kas veic transatlantisko lidojumu, taču šis tituls tagad diemžēl jau ir aizņemts (lai gan toreiz tas notika diezgan nejauši). Bet tas nekas, viņu lidojums ir īpašs arī citos veidos. Piemēram, lidojums notiks transatlantiskās reaktīvās straumes ("jetstream") augstumā, kurā lido arī lidmašīnas (9-11 km). Tāpēc īpaša uzmanība tiek pievērsta drošībai. Saziņai ar kapsulu izmanto satelītsakarus, tie darbojas abos virzienos.

Apmācības / simulācija bija ļoti interesants pasākums. Tas gan ieilga uz vairāk kā piecām stundām, tāpēc gulēt aizgāju tikai ap trijiem (pirms tam vēl stundiņu ārā pačolēt Saturnu un Marsu). Apmācībās piedalījās White Star kodols, kas atrodas ASV, bija arī daži no UKHAS, viens vācietis un es. Uzzināju milzumdaudz informācijas, ko būs jāņem vērā.

Sakaru pārtrūkuma gadījumā starp misijas vadības centru un bortdatoru balons pats pārtrauks lidojumu, tāpēc ik pēc pusstundas balonam jāsūta "sirdspuksts". Tā kā balons lidos lidmašīnu augstumā un izmantos lidmašīnu ceļus, būs jāuztur regulāri sakari ar gaisa satiksmes vadības centriem ASV, Islandē, Eiropā un Āfrikā (kurp nu tas īsti dosies). Abu šo iemeslu dēļ ir nepieciešami misijas kontrolieri, kas var uzraudzīt lidojuma norisi 24 stundas diennaktī. Te arī atrašanās citā laika joslā ir bonuss, jo var ar to nodarboties parastajās nomoda stundās. Es ceru, ka vēl iesaistīsies arī Darkness no Austrālijas, lai būtu labāks pārklājums, pašlaik to kontrolieru nav daudz.

Īsumā pienākumi ir sirdspuksti, telemetrijas interpretēšana, lidojuma parametru un maršruta prognozes paziņošana ATC. Tā kā var gadīties visādi, tad tikām apmācīti arī gadījumos, ko darīt, ja kāda no sistēmām vairs nestrādā, kā prognozēt iespējamo nokrišanas vietu un tā.

Apmēram ir skaidrs, bet vēl, protams, ir jautājumi. Nākamsestdien būs vēl viena simulācija, kurā man noteikti jāpiedalās. Visbiedējošākā daļa šajā visā man liekas sazvanīšanās ar gaisa satiksmes kontrolieriem, bet gan jau. Projekts ir ļoti interesants un ambiciozs. Būtu forši tajā piedalīties un palīdzēt tam notikt. It sevišķi, ja tas tiešām pieveiks ceļu līdz Eiropai, izmantojot reaktīvo straumi (neviens to vēl nav darījis), un nolaidīsies uz sauszemes (arī to vēl neviens nav izdarījis)!

UKHAS un citiem projektiem ļoti bieži ir skanīgi nosaukumi, kas nereti ir akronīmi, piemēram, SHARP, Hadie, NEXUS, Wombat, XABEN, Cloud un tā. Tas pats ar NASA, ESA un visiem tādiem kosmosīgiem projektiem. Mums gan projekta nosaukums vēl joprojām nav izdomāts. Visi mani līdz šim piedāvātie varianti nav guvuši atsaucību. :)

People.lv HAB ir pārāk garš. LatHAB ir pārāk neiespējami primitīvs. Vēl citi varianti (man patīk akronīmi):

  • LISA – līdz stratosfērai un atpakaļ
  • ALiSE – augstu lidojošs stratosfēras eksperiments
  • PIS – People.lv In Space
  • PUPA – People.lv in Upper Atmosphere
  • LAPSA – Latvijas Atmosfēras Pētījumi un Stratosfēras Attēli
  • LAPA – Latvijas Atmosfēras Pētījumi un Attēli
  • LAASE – Latvijas Augšējo Atmosfēras Slāņu Eksperiments
  • APELSĪNS – Amatieru Pētnieciskais Eksperiments Latvijas Stratosfēras Īsti Nepieejamajos Slāņos

Gribēju kā labāk, bet sanāca šķērsām, kad vēlējos savam Seeedstudio Stalkerim v2.0 (ATmega328P, 3V3, 8 MHz) ieliet jaunu "bootloader" – programmu, kas ielādē programmu, kaut kas līdzīgs PC datora BIOS. Jaunu vēlējos tāpēc, ka oriģinālais nepilnīgi atbalsta watchdog funkcijas, kas ļautu restartēt čipu, ja izskatās, ka programma ir uzkārusies. Tāpēc gribēju tikt pie OptiBoot versijas.

Būtlouderi ielādēju, bet Stalkeris pārstāja ar mani sazināties. Un vairs ne uz priekšu, ne atpakaļ. Pie dzīvības to atgrieza CopyLeft, pēc ilgas ņemšanās ielādējot to pašu oriģinālo būtlouderi. Viņš tam izmantoja ISP (in-system programming) pieslēgumu un AVRStudio.

Atguvu savu Stalkeri, sapratu, kas un kā. Kopijs iedeva līdzi arī AVR ISP programmētāju, ja nu es gribētu mēģināt vēlreiz. Izlasīju vairākus rakstus un nolēmu tiešām pamēģināt vēlreiz, jo tagad bija cerība, ka tikšu atpakaļ pie oriģinālā būtloudera, ja nu arī šoreiz neveiksies ar jauno.

Tad nu visas nepieciešamās darbības:

  • pievieno ISP hederi no AVR ISP
  • pielabo bootloaders/optiboot/Makefile file, kas atrodas turpat, kur Arduino programma, lai tajā ieliktu jaunu konfigurāciju ar mazāku baudreitu (tur jau viens 8 MHz variants ir, bet tas ir ar 115200, kas, kā jau pārliecinājos, nestrādā pareizi):
    • atmega328_pro8_2: TARGET = atmega328_pro_8MHz_2
    • atmega328_pro8_2: MCU_TARGET = atmega328p
    • atmega328_pro8_2: CFLAGS += '-DLED_START_FLASHES=3' '-DBAUD_RATE=57600'
    • atmega328_pro8_2: AVR_FREQ = 8000000L
    • atmega328_pro8_2: LDSECTIONS = -Wl,--section-start=.text=0x7e00 -Wl,--section-start=.version=0x7ffe
    • atmega328_pro8_2: $(PROGRAM)_atmega328_pro_8MHz_2.hex
    • atmega328_pro8_2: $(PROGRAM)_atmega328_pro_8MHz_2.lst
    • atmega328_pro8_2_isp: atmega328_pro8_2
    • atmega328_pro8_2_isp: TARGET = atmega328_pro_8MHz_2
    • atmega328_pro8_2_isp: MCU_TARGET = atmega328p
    • # 512 byte boot, SPIEN
    • atmega328_pro8_2_isp: HFUSE = DE
    • # Low power xtal (16MHz) 16KCK/14CK+65ms
    • atmega328_pro8_2_isp: LFUSE = FF
    • # 2.7V brownout
    • atmega328_pro8_2_isp: EFUSE = 05
    • atmega328_pro8_2_isp: isp
  • izpilda dažas darbības komandrindā:
    • mac:~ xf$ cd "./Desktop/dev/electronics/Arduino 1.0.app/Contents/Resources/Java/hardware/arduino/bootloaders/optiboot/"
    • mac:optiboot xf$ make OS=macosx ENV=arduino atmega328_pro8_2
  • rezultātā tiks uzkompilēts jauns būtlouderis "atmega328_pro8_2.hex", kas tagad jāielādē čipā
  • failu pārvietoju uz turieni, kur atrodas avrdude (to nepieciešams uzinstalēt avrdude, bet var arī izmantot to, kas nāk līdzi Arduino IDE), un turpmāk darbojos no turienes
  • ielādē būtlouderi čipā:
    • mac:avr xf$ ./bin/avrdude -v -c stk500 -p m328p -P /dev/tty.usbserial-A6003Lq8 -U flash:w:optiboot_atmega328_pro_8MHz_2.hex
  • uzliek pareizās fuses, kas nosaka to, kā čips darbosies (kalkulators šeit):
    • mac:avr xf$ ./bin/avrdude -v -c stk500 -p m328p -P /dev/tty.usbserial-A6003Lq8 -U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xde:m -U efuse:w:0x05:m
  • uzliek lock bitu, kas aizsargās būtlouderi no nejaušas pārrakstīšanas:
    • mac:avr xf$ ./bin/avrdude -v -v -c stk500 -p m328p -P /dev/tty.usbserial-A6003Lq8 -U lock:w:0x0f:m
  • izveido jaunu ierakstu ar konfigurācijas parametriem Arduino IDE boards.txt failā:
    • pro328o.name=[Optiboot] Arduino Pro or Pro Mini (3.3V, 8 MHz) w/ ATmega328
    • pro328o.upload.protocol=stk500
    • pro328o.upload.maximum_size=32256
    • pro328o.upload.speed=57600
    • pro328o.bootloader.low_fuses=0xff
    • pro328o.bootloader.high_fuses=0xde
    • pro328o.bootloader.extended_fuses=0x05
    • pro328o.bootloader.path=optiboot
    • pro328o.bootloader.file=optiboot_atmega328_pro_8MHz_2.hex
    • pro328o.bootloader.unlock_bits=0x3F
    • pro328o.bootloader.lock_bits=0x0F
    • pro328o.build.mcu=atmega328p
    • pro328o.build.f_cpu=8000000L
    • pro328o.build.core=arduino

Tas arī viss, vajadzētu darboties. Pieņemu, ka tāds čakars tikai tajā gadījumā, ka čips ir ar 8 MHz frekvenci. Ja būtu standarta 16 MHz, tad vienkāršāk, jo problēma bija tajā, ka nebija iespējams komunicēt ar čipu ar 115200 ātrumu.

Protams, pēc tam atklāju, kā būtlouderi var ielādēt no tās pašas Arduino IDE, izmantojot ISP. Toties komandrindā vismaz var uzzināt vairāk informācijas.

  • /hardware/arduino/progammers.txt:
    • avrisp_2.name=AVR ISP (2)
    • avrisp_2.communication=serial
    • avrisp_2.protocol=stk500v2
  • /Library/Arduino/preferences.txt:
    • upload.using=avrisp_2
    • programmer=arduino.avrisp_2

Pēc tam lock bits jāuzliek komandrindā manuāli (skatīt augstāk), tas kaut kā nenotiek automātiski.

Aktuālo informāciju par čipu un tā parametriem var uzzināt ar šo komandu:

  • ./bin/avrdude -v -c stk500 -p m328p -P /dev/tty.usbserial-A6003Lq8

Ar balonu laišanu lielākoties nodarbojas radioamatieri, telemetriju uztverot ar jūtīgiem radiouztvērējiem. Pēc tam programma uz datora to atšifrē (dl-fldigi) un nosūta uz serveri attēlošanai uz kartes (spacenear.us/tracker). Tādā gadījumā balonam var sekot līdzi visu lidojuma laiku (kamēr vien kāds uztver). Problēma tāda, ka radiouztvērējs un viss pārējais aprīkojums (antena un tā) maksā vismaz pārsimt latu un uz augšu, tāpēc savai pirmajai reizei nolēmām paļauties uz GSM sakariem īsziņu veidā.

Īsziņas nav nemaz tik slikts risinājums, to nereti izmanto kā rezerves variantu arī ar radioraidītāju aprīkotiem baloniem, jo radiosakari iespējami tikai tiešas redzamības laikā, kas nozīmē, ka, jo tuvāk zemei, jo mazāka iespēja, ka kāds uztvers, kas var būt būtiski nolaišanās laikā, lai zinātu precīzu vietu. GSM sakari ir uz zemes, bet nav gaisā (tikai pāris kilometru augstumā varbūt).

Kapsula sūtīs īsziņas ik pēc, piemēram, 30 sekundēm, turklāt to darīs gan bortdators, gan rezerves sistēma. Īsziņas saņems telefons uz zemes. Lai tur nebūtu baigā ņemšanās, manuāli lasot katru īsziņu un pārrakstot koordinātes un pārējo informāciju webā, lai attēlotu uz kartes, uzrakstīju m-shell skriptu (tāpat kā rezerves sakaru sistēmai), kas pārbauda saņemtās īsziņas, vai tā ir telemetrija, un pārsūta uz serveri, izmantojot GPRS, lai attēlotu uz kartes. Tādā veidā man ir gan dl-fldigi, gan spacenear.us/tracker analogi. :)

People.lv HAB TM RT

Viss notiek. Vienīgā ķibele, ka gan SMS, gan GPRS nevar darboties vienlaikus, tāpēc, ja brīdī, kad tiek sūtīta informācija uz serveri, kāda īsziņa ir ceļā, tā netiks saņemta uzreiz, bet kaut kad vēlāk brīvākā brīdī. Līdz ar to dažreiz informācija neienāks pēc kārtas. Taču tas nav kritiski.

Ja šis nebūs mūsu vienīgais balona lidojuma (ja vispār būs), tad uz nākamo reizi, iespējams, aprīkosimies ar radiosakariem. Varbūt pat pirms tam izdosies sazināties ar Latvijas radioamatieriem un iesaistīt viņus telemetrijas uztveršanā. Jo vairāk klausītāju, jo labāk.

 
Ierakstu arhīvs