Kod adı PBF-3 olan ve uzaktan takip edebileceğimiz üçüncü piko balon
uçuşumuzu gerçekleştiriyoruz. Amacımız dünyanın etrafında bir tur atmak 🙂

15. Gün (10 Mart 2017 – 10:30) : Balonumuzdan 12 gündür sinyal alamadığımız için uçuşu sonlandırıyoruz. Eğer başına bir iş gelmemiş olsaydı dünya çevresindeki turunu tamamlayıp Avrupa kıtasına giriş yapmış olmasını bekliyorduk. Fakat muhtemelen Okyanus üzerinde bir yerlerde fırtınaya yakalandı. Bir sonraki uçuşta değişken frekanslı (frequency agile) bir modül kullanıp daha uzun takip hedefliyoruz.

6. Gün (01 Mart 2017 – 09:45) : Balonumuzdan 6. günden de hiç sinyal alamadığımız için artık Asya kıtasını terk ettiğini varsayıyoruz. Bu da en az 10 gün daha hiç sinyal alamayacağımız anlamına geliyor. Çünkü iki büyük okyanus (Pasifik ve Atlas) geçerken zaten sinyal alma durumu yok, bir de Amerika kıtasındaki APRS Gateway’ler farklı frekansta çalıştığı için sinyal alma şansımız yok. Ancak Avrupa kıtasına geldiğinde sinyal almayı bekliyoruz, tabii balonun başına bir iş gelmediyse 🙂 Dolayısıyla 10 Mart’a kadar bekleyeceğiz, eğer o tarihe kadar sinyal alamaz isek bu uçuşu sonlandıracağız 😦

5. Gün (28 Şubat 2017 – 11:00) : Balonumuzdan beşinci gününde de maalesef herhangi bir sinyal alamadık. Şu an Orta Asya’da bir yerlerde 🙂 Bir de şansımıza 2-3 gündür nerdeyse tüm Orta Asya bulutlarla kaplı. Zaten oralarda az sayıda APRS Gateway var sinyal alabilecek, bulutlar yüzünden bu ihtimal de azalıyor 😦

4. Gün (27 Şubat 2017 – 11:25) : Balonumuz dördüncü gününde, muhtemelen Kazakistan semalarında fakat dün açıkladığımız nedenlerden hala sinyal alamıyoruz 😦

3. Gün (26 Şubat 2017 – 09:20) : Balonumuz üçüncü gününde Hazar Denizini geçmiş ve Kazakistan’a doğru yol alıyor olmalı aşağıdaki tahmini rotaya göre. Fakat biz önümüzdeki bir kaç gün pek sinyal almayı beklemiyoruz.

Balonumuzun tahmini rotası

Bunun sebebi de aşağıdaki aprs.fi‘den aldığım ekran görüntüsünde olduğu gibi Kazakistan, Özbekistan ve Moğolistan’da Amatör Telsizciliğin pek yaygın olmaması dolayısıyla da APRS Gateway’lerin pek bulunmaması. (Detaylı bilgi için APRS Nedir ve Nasıl Kullanılır başlıklı yazımıza gözatabilirsiniz.)

aprs.fi’de kırmızı ve mavi ile gösterilen yerlerde APRS aktivitesi var demektir.

2. Gün (25 Şubat 2017 – 16:45) : Balonumuz ikinci gününde en son yolladığı sinyal ile Gürcistan’ı geçmeyi başardı gözüküyor ve şu an Hazar Denizine doğru yol alıyor. Sensörler de düzgün çalışıyor gözüküyor. Ayrıca ikinci gününde yükseklik rekoru kırdık. Şu ana kadar yolladığımız balonlardaki en yüksek noktaya, yani 7.419 metreye ulaştık 🙂

1. Gün (24 Şubat 2017 – 19:30) : Balonumuzu ilk gün Zonguldak açıklarına kadar takip ettik. Fakat Türkiye saati ile 14:40’tan sonra aniden sinyal alamamayı başladık ki, bu kadar erken beklemiyorduk sinyalin kesilmesini henüz güneş çok batmadığı için.

1. gün en son konum

Sonra hemen en son sinyal aldığımız noktanın hava durumunu https://www.ventusky.com ‘dan kontrol edince gördük ki (aşağıdaki ekran görüntüsü) balonumuz bulutlu bir havaya denk gelmiş. Bu şekilde 1.5-2 saat kadar kalınca da sinyal gönderememiş. En azından bizim tahminimiz bu şekilde, yarın tekrar sinyal alabilirsek tahminimiz doğru çıkacak 🙂 Alamazsak o zaman başka birşey olmuş demektir 😦

En son sinyal aldığımız noktadaki hava durumu (%40 bulutlu) https://www.ventusky.com/

Hazırlık

Bir önceki PBF-2 kod adlı uçuşumuzda hatırlarsanız balonumuzu yaklaşık 2 gün takip ettikten sonra gizemli bir şekilde Soçi yakınlarında sabit bir noktadan (yerdeymiş gibi) GPS sinyali almıştık, fakat balonun diğer verileri havadaymış gibi gösteriyordu. Fakat barometre sensörümüz olmadığı için kesin bir sonuca ulaşamıştık. Bu yüzden GPS mi sapıttı, yoksa balonumuz gerçekten yere mi indi tam emin olamamıştık.

Bu yüzden bu sefer barometre sensörü de kullanıyoruz ki, yine böyle bir sorun yaşarsak GPS’ten aldığımız yükseklik verisini, barometrenin vereceği yükseklik verisi ile karşılaştırabilelim.

Sistemimizin ağırlığı bu sefer 48 gram. Aslında daha hafif olabilir di ama bu sefer sağlam yalıtım ve bantlama yaptım 🙂

Sistemimizle ilgili biraz daha detay paylaşacak olursak:

• Solar panel ve 2 adet 10F’lik kapasitör kullandık. 2 adet kapasitör kullanmamızın nedeni, kış aylarında olduğumuz için güneşten, sistemi sürekli açık tutacak kadar enerji alamamız. Bu nedenle enerjiyi  önce kapasitörlerde stokluyoruz.

• Sistemin kapasitörler tam dolmadan akım çekmemesi için bir voltaj kesici/düşürücü modül kullandık. Bu sayede kapasitörler 5.9 Volt’a ulaşmadan Arduino’ya akım yollayamıyor, 5.9 Volt’a ulaştıktan sonra da 5.3 Volt’a düşünceye kadar akımı kesmiyor ama 5.3 Volt’un altına indiği anda da akımı keserek kapasitörlerin solar panelden gelen enerji ile dolmasını sağlıyor. 5.9 Volt’tan 5.3 Volt’a inmesi 1 dakikadan fazla sürdüğü için de sistemimizin GPS ve sıcaklık sensörlerinden verileri alıp APRS mesajını yollamaya vakti ve enerjisi kalıyor.

• Yine Arduino Pro Mini kullandık ve daha hafif olduğu için 3.3 Volt’luk modelini tercih ediyoruz.

• Balonumuzun APRS sistemi üzerinden takibi için önceki uçuşlarda olduğu gibi 144.800 MHz’lik Radiometrix H1 modülünden kullandık. Anten olarak da yine 50 cm uzunluğunda çok hafif bir bakır tel kullandık.

Not: APRS konusunda daha detaylı bilgi almak için bu yazımıza göz atabilirsiniz.

PBF-3’de Kullanılan Modüllerin ve Malzemelerin Tüm Listesi

Düşük sıcaklıklardan (-20 civarı) korumak için elektronik bileşenleri köpük içinde tutuyoruz.

• Arduino Pro Mini (3.3V) : Arduino Pro Mini’nin 5 Voltluk modeli de var fakat biz daha hafif olan 3.3 Voltluk olanından kullandık. https://www.direnc.net/arduino-pro-mini-3v3

• GPS Modülü ve Anteni (uBLOX MAX-M8C)  : Yüksek irtifa uçuşları için tasarlanmış 1.5 gramlık bir GPS modülü ve anteni. https://store.uputronics.com/index.php?route=product/product&path=60_64&product_id=72

• Voltaj Düşürücü/Yükseltici Regülatör Kartı S8V3A : Kapasitörlerdeki voltaj belli bir miktarın altına indiğinde sistemin gücünü kesip kapasitörlerin tekrar dolmasını sağlıyor. http://www.robotistan.com/step-upstep-down-voltaj-regulatoru-s8v3a-step-upstep-down-voltage-regul

• Sıcaklık Sensörü (Adafruit BME280) : Hem çok hafif hem de çok hassas bir sıcaklık ve basınç sensörü. -40 dereceye kadar da dayanıyor. http://www.robotistan.com/adafruit-bme280-i2cspi-sicaklikbasincnem-sensoru

• APRS Modülü (Radiometrix HX1) : 144.800 MHz frekansında çalışan APRS modülü. https://store.uputronics.com/index.php?route=product/product&search=Radiometrix&product_id=63

• Emaye Bobin Teli : Çok hafif ve dışı emaye kaplı olduğu için yalıtkan. Anten olarak ve modül bağlantılarında kullandık.  http://urun.gittigidiyor.com/bilgisayar-tablet/0-50-emaye-bobin-teli-50-metre-258070434

• Solar Panel (Güneş Pili) : Fazla ağır olmaması için küçük ebatlı 5.5V’luk ve 90 mA’lık solar panellerden kullandık. Epoksi kaplı oldukları için çok ağır oluyor daha büyükleri. https://www.aliexpress.com/item/5PCS-X-0-6W-5-5V-90mA-0-5w-5V-polycrystalline-solar-Panel-small-solar-cell/32321568495.html

• Kapasitör : 2.7V’luk, 10 Farad’lık kapasitörlerden kullandık. Esas bu işler daha ideal  Lithium Ion kapasitörler var. Onlardan edininceye kadar geçici çözüm. https://www.aliexpress.com/item/Universal-Capacitors-Ultracapacitors-2-7V10F-super-capacitor-10F-2-7V-low-ESR-fast-charging-small-power/32688216790.html

• Silver Giant Round 36″ Qualatex Foil Balloon : Alüminyum parti balonu kullanıyoruz fakat Türkiye’de bu kalitede ve büyüklükte bulmak zor olduğu için Amerika’dan getirtiyorum hep. Fakat parti malzemeleri satan mağazalarda başka markaların daha küçük ebatlılarını (18″ çapında) bulabilirsiniz. https://www.amazon.com/gp/product/B01EZXG3AS

• Balon için helyum :  Hidrojene göre daha pahalı ama kesinlikle çok çok daha güvenli. Kesinlike helyum ile başlayın, ayrıca parti malzemeleri satan yerlerde kolayca bulabilirsiniz. (Lütfen uzmanlaşmadan ve gerekli eğitimi almadan hidrojen kullanmayın. Hidrojen çok yanıcı bir gazdır.)

• Yalıtım için köpük : Her yerde bulabilirsiniz. İnşaat malzemeleri satan mağazalarda kesin oluyor.

• Kaynak Kod : Bu uçuşta kullandığımız Arduino kaynak koduna https://github.com/clkasd/picoBalloons adresinden ulaşabilirsiniz.

Uçuş ve Sonuç

Bu uçuş çok başarılı başlamasına rağmen Orta Asya’da Çin haricinde pek APRS Gateway olmaması nedeniyle balonumuzu başlarda takip edemedik. Çin’de de farklı frekans kullanıldığı için takip imkanı olmadı. Balonumuz Amerika’ya ulaştıysa bile orada da yine frekans farklılığı nedeniyle takip olmadı. Ancak Avrupa’ya gelebilseydi tekrar takip edebilecektik ama sanırım gelemedi 😦

Bu yüzden bir sonraki uçuşumuzda değişken frekanslı (frequency agile) bir modül kullanmayı planlıyoruz. Bu sayede takip daha kolay olacak.

Not: APRS ve frekans farklılıkları konusu ile ilgili detaylı bilgi için APRS Nedir ve Nasıl Kullanılır başlıklı yazımıza gözatabilirsiniz.

Balonumuzun gönderim anından bir kare 🙂

Henüz göz atmadıysanız Sık Sorulan Sorular sayfamıza bir göz atmanızı öneririz 🙂 Ayrıca bir sonraki uçuş (PBF-4) için de hazırlıklara yavaştan başladık.

Mustafa Tan
TA2MUN