Pencatat Data Balon Cuaca Ketinggian Tertinggi: 9 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Rekam data balon cuaca ketinggian tinggi dengan pencatat data balon cuaca ketinggian tertinggi.

Balon cuaca ketinggian tinggi, juga dikenal sebagai balon ketinggian tinggi atau HAB, adalah balon besar yang diisi dengan helium. Balon-balon ini adalah platform, yang memungkinkan eksperimen, pengumpul data, atau apa pun praktis untuk pergi ke luar angkasa. Balon sering mencapai ketinggian 80.000 kaki dengan beberapa lebih dari 100.000 kaki. Sebuah hab biasanya memiliki muatan yang berisi parasut, reflektor radar, dan sebuah paket. Paket biasanya berisi kamera dan unit GPS yang digunakan untuk melacak dan memulihkan balon.

Saat balon naik ketinggian, tekanan turun. Dengan lebih sedikit tekanan di luar balon, balon mengembang, akhirnya menjadi sangat besar, hingga meletus! Parasut kemudian mengembalikan muatan kembali ke tanah, seringkali bermil-mil dari tempat balon diluncurkan.

Sekolah saya menggunakan balon ini secara teratur untuk merekam video kelengkungan bumi. Dengan perubahan suhu dan tekanan yang ekstrem, radiasi dalam jumlah besar, dan kecepatan angin, banyak data menarik yang dapat diambil dari penerbangan ini.

Proyek ini dimulai empat tahun lalu dengan seminar sokrates tentang luar angkasa. Seminar itu menjadi inspirasi. Rekan-rekan saya memutuskan mereka ingin mencapai luar angkasa. Sentuh yang tak tersentuh. Mereka memutuskan cara untuk mencapai luar angkasa adalah dengan balon cuaca. Lewati empat tahun kemudian dan kami telah meluncurkan 16 balon. 15 telah ditemukan yang merupakan rekam jejak yang sangat mengesankan untuk pengambilan balon cuaca. Tahun ini, saya mulai sekolah menengah dan bergabung dengan tim peluncuran balon cuaca. Ketika saya menyadari tidak ada data yang direkam, saya mulai mengubahnya. Pencatat data pertama saya adalah Pencatat Data Balon Ketinggian Arduino Termudah. Versi baru ini menangkap lebih banyak data, menjadikannya sebagai yang terbaik. Dengan ini, ketinggian, suhu, kecepatan angin, kecepatan naik dan turun, garis lintang, garis bujur, waktu, dan tanggal ditangkap dan disimpan di kartu microSD. Versi ini juga menggunakan perf board untuk meningkatkan daya tahan dan menurunkan risiko. Desain dibuat agar Arduino Nano bisa dicolokkan di atas. Data yang dikumpulkan dari data logger ini memungkinkan kita, siswa untuk menyentuh tepi ruang. Kita bisa menyentuh yang tak tersentuh!

Pencatat data baru ini menyediakan lebih banyak data daripada kebanyakan pencatat balon yang dapat dibeli. Itu juga dapat dibangun dengan harga kurang dari $80 sementara toko yang dibeli akan dikenakan biaya lebih dari $200. Mari kita mulai!

Langkah 1: Bagian, Program, Alat, dan Pustaka

Bagian

Arduino - Nano adalah yang terbaik karena dapat dipasang di atasnya. Saya juga menggunakan Arduino Uno dengan kabel yang terpasang

Saya akan menyarankan Anda untuk menggunakan Arduino asli karena banyak klon mungkin tidak berfungsi pada suhu dingin yang terpapar data logger. Suhu terdingin yang tercatat dalam penerbangan kami adalah -58 fahrenheit. Dengan perlindungan cuaca yang tepat dan penghangat tangan, klon dapat bekerja.

$5-$22 (tergantung kualitas)

store.arduino.cc/usa/arduino-nano

Unit GPS - Ini menyediakan data waktu, tanggal, ketinggian, keturunan, pendakian, dan kecepatan angin

Saya akan sangat merekomendasikan unit ini. Sebagian besar unit GPS tidak berfungsi di atas 60.000 kaki. Karena balon ketinggian lebih tinggi, itu tidak berfungsi. Saat dalam mode terbang, unit ini bekerja hingga 160.000 kaki.

store.uputronics.com/?route=product/product&product_id=72

$30

MicroSD Data Logger - Ini memegang kartu MicroSD dan memungkinkan kami untuk menyimpan data yang kami kumpulkan

Ada banyak dari ini di pasar dan pasti beberapa lebih murah. Saya menggunakan yang ini karena ringan, Sparkfun memiliki dokumentasi yang bagus, dan sangat mudah digunakan. Saat dilampirkan ke pin 0 dan 1, fungsi Serial.print menulis padanya. Semudah itu!

www.sparkfun.com/products/13712

$15

Sensor Suhu - Saya menggunakan satu untuk memberikan suhu luar, tetapi tambahan dapat dengan mudah ditambahkan untuk memberikan suhu dari dalam muatan

Saya menggunakan sensor suhu tmp36. Sensor analog ini berjalan tanpa perintah delay. Unit gps tidak dapat bekerja dengan penundaan oleh karena itu sensor ini sangat ideal. Belum lagi itu sangat murah dan hanya membutuhkan satu pin analog. Juga, ia bekerja pada 3,3 volt yang digunakan oleh seluruh rangkaian. Komponen ini pada dasarnya sangat cocok!

www.sparkfun.com/products/10988?_ga=2.172610019.1551218892.1497109594-2078877195.1494480624

$1.50

Resistor 1k (2x) - Ini digunakan untuk jalur penerima GPS dan Data Logger MicroSD

Arduino memberikan 5 volt ke pin ini. Sebuah resistor 1k menurunkan tegangan ke tingkat yang aman untuk unit-unit ini.

www.ebay.com/p/?iid=171673253642&lpid=82&&&ul_noapp=true&chn=ps

75¢

LED - Ini berkedip setiap kali data dikumpulkan (Opsional)

Arduino dan MicroSd berkedip setiap kali data dikumpulkan juga. Namun, ini membuatnya lebih jelas. Kabel pada ini dapat diperpanjang juga sehingga led menonjol. Ini digunakan untuk memastikan pencatatan data terjadi.

www.ebay.com/itm/200-pcs-3mm-5mm-LED-Light-White-Yellow-Red-Green-Assortment-Kit-for-Arduino-/222107543639

1¢

Papan Perf - Ini memungkinkan sirkuit yang lebih permanen dan mengurangi risiko karena kabel tidak bisa jatuh. Sebuah papan tempat memotong roti atau PCB dapat digunakan sebagai gantinya

www.amazon.com/dp/B01N3161JP?psc=1

50¢

Konektor baterai - Saya menggunakan baterai 9v pada peluncuran saya. Ini menempelkan baterai ke sirkuit. Saya menyolder sambungan sambungan kabel jumper ke ini untuk menyediakan koneksi yang lebih mudah

www.amazon.com/Battery-Connector-Plastic-A…

70¢

Saklar Toggle Mikro - Saya menggunakan ini untuk menghidupkan unit. Ini memungkinkan saya untuk tetap memasang baterai sambil menjaga sistem dimatikan (Opsional)

Saya menyelamatkan milik saya dari lampu bulan. Setiap sakelar mikro akan berfungsi.

MicroSwitchLink

20¢

Header Pria dan Wanita - Gunakan ini untuk memungkinkan komponen seperti GPS dan Arduino terlepas dari sirkuit. (Direkomendasikan)

www.ebay.com/itm/50x-40-Pin-Male-Header-0-1-2-54mm-Tin-Square-Breadboard-Headers-Strip-USA-/150838019293?hash=item231ea584dd:m:mXokS4Rsf4dLAyh0G8C5RFw

$1

Kartu MicroSD - Saya akan merekomendasikan kartu 4-16 gb. Log tidak memakan banyak ruang

Pencatat data saya berjalan dari pukul 6:30 pagi hingga 1:30 siang dan hanya menggunakan ruang 88 kilobyte. Itu kurang dari 1/10 megabyte.

www.amazon.com/gp/product/B004ZIENBA/ref=oh_aui_detailpage_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

$7

Sumber daya - Ruang dingin sehingga baterai cair akan membeku. Ini berarti tidak ada baterai alkaline. Baterai lithium bekerja dengan baik! Saya menggunakan baterai 9v

www.amazon.com/Odec-9V-Rechargeable-Batter…

$1

Total Biaya Masuk Pada $79,66! Penebang komersial berharga sekitar $250 jadi anggap ini sebagai diskon 68%. Anda juga mungkin memiliki banyak item ini seperti Arduino, Kartu Sd, dll yang menurunkan biaya. Ayo ke gedung

Program

Satu-satunya program yang dibutuhkan adalah Arduino IDE. Ini adalah bahasa asli Arduino dan digunakan untuk mengunggah kode, menulis kode, dan untuk pengujian. Anda dapat mengunduh perangkat lunak secara gratis di sini:

Perpustakaan

Kami menggunakan dua perpustakaan dalam sketsa ini. Perpustakaan NeoGPS digunakan untuk berinteraksi dengan unit GPS. Pustaka serial perangkat lunak memungkinkan komunikasi serial pada pin tambahan. Kami terhubung ke pencatat data GPS dan MicroSd menggunakan komunikasi serial.

NeoGPS

SoftwareSerial - Setiap perpustakaan serial perangkat lunak dapat digunakan. Saya sudah mengunduh yang ini jadi saya menggunakannya.

Butuh bantuan untuk menginstal perpustakaan? Baca ini:

Peralatan

Besi Solder - Header harus dipasang ke beberapa komponen dan besi solder digunakan untuk memasang komponen ke papan kinerja dan membuat trek.

Solder - Digunakan dalam kombinasi dengan besi solder.

Langkah 2: Menyatukan Sirkuit

Anda perlu menyolder header ke beberapa komponen. Pelajari cara melakukannya di sini:

Ikuti skema papan tempat memotong roti atau papan perf di atas. Jangan pasang ground sensor suhu ke ground GPS atau data logger microSD karena akan merusak data suhu Anda. Jika Anda menggunakan papan perf, tonton tutorial ini tentang cara membuat trek. Ini salah satu tekniknya:

Hati-hati saat memasang komponen. Pastikan Anda memiliki polaritas dan pin yang benar. Periksa koneksi Anda dua kali!

Arduino - GPS3.3v --- VCC

GND --- GND

D3 ----- 1k resistor----- RX

D4 ------ TX

Arduino -- OpenLog

Setel ulang --- GRN

D0 ---- TXD1 ---- resistor 1k---- RX

3.3v ----- VCC

GND ---- GND

GND ---- BLK

Arduino -- Sensor Suhu - Gunakan foto di atas untuk mengidentifikasi kaki yang mana

3.3v ------ VCC

GND ---- GND (Ini harus di pin Arduino sendiri atau dilampirkan ke catu daya GND. Jika terpasang ke GPS atau logger, data suhu akan miring.)

Sinyal --- A5

Arduino -- LED

D13 ------ + (kaki lebih panjang)

GND ------ - (kaki lebih pendek)

Arduino -- Konektor Baterai

Vin ---- Saklar Saklar Mikro ---- Positif (Merah)

GND ----- Negatif (Hitam)

Langkah 3: Pemrograman

Kami menggunakan dua perpustakaan dalam program ini, NeoGPS dan SoftwareSerial. Keduanya dapat diunduh dari halaman bagian dari Instruksi ini. Saat menghubungkan GPS ke program Arduino, perpustakaan TinyGPS biasanya digunakan. Namun, saya tidak bisa membuatnya bekerja dengan GPS yang kami gunakan.

Pustaka SoftwareSerial memungkinkan kita untuk menghubungkan dua perangkat ke Arduino melalui koneksi serial perangkat lunak. Baik pencatat data GPS dan MicroSD menggunakan ini. Pustaka lain dapat melakukan ini juga dan harus bekerja dengan kode. Saya sudah memiliki yang ini di komputer saya dan berfungsi, jadi saya menggunakannya.

Kode ini didasarkan pada pencatat data terakhir saya. Perubahan utama adalah penambahan sensor suhu. GPS didasarkan pada satelit. Ini berarti GPS harus terlebih dahulu terhubung ke satelit sebelum dapat menampilkan data. Kunci terdiri dari GPS yang terhubung ke empat satelit. Catatan singkat adalah bahwa semakin banyak satelit yang terhubung dengan GPS, semakin akurat data yang diberikan. Program mencetak jumlah satelit yang terhubung pada setiap baris data. Itu terhubung ke dua belas satelit untuk sebagian besar penerbangan saya.

Program mungkin perlu diubah agar berfungsi untuk Anda. Sementara semua kode dapat diubah, saya akan merekomendasikan mengubah zona waktu, waktu antara pembacaan, dan unit pengukuran untuk suhu. Sebuah balon cuaca khas mengudara selama sekitar dua jam. GPS menerima data dari satelit setiap detik. Artinya, jika kita menyimpan setiap bagian data yang dikirim, kita akan memiliki 7.000 pembacaan. Karena saya tidak tertarik untuk membuat grafik 7.000 entri data, saya memilih untuk mencatat setiap pembacaan ke-30. Ini memberi saya 240 titik data. Sedikit lebih masuk akal dari angka.

Anda mungkin bertanya-tanya mengapa kami menggunakan variabel i dan pernyataan if untuk menyimpan setiap pembacaan ke-30 daripada hanya menggunakan perintah tunda dan menunggu 30 detik. Jawabannya adalah pembacaan GPS sangat halus. Penundaan 30 detik berarti GPS tidak menangkap setiap kumpulan data dan menyebabkan data kita menjadi kacau.

Anda harus mengubah nilai ini ke offset Anda dari Coordinated Universal Time (UTC).

Jika Anda tidak tahu milik Anda, Anda dapat menemukannya di sini

konstanta statis int32_t

zona_jam = -8L; // PST

konstanta statis int32_t

zona_menit = 0L; // biasanya nol

Baris ini harus diubah menjadi seberapa sering Anda ingin pembacaan direkam. Saya mengatur milik saya untuk membaca setiap 30 detik.

jika (saya == 30) {

Jika Anda tidak tinggal di A. S., Anda mungkin menginginkan pengukuran suhu dalam celsius. Untuk melakukan ini, batalkan komentar pada baris ini:

// Serial.print("Derajat C"); //batalkan komentar jika Anda ingin celsius

// Serial.println(derajatC); //batalkan komentar jika Anda ingin celsius

Jika Anda tidak ingin bacaan fahrenheit, komentar ini:

Serial.print("Derajat F"); //komentar jika Anda tidak ingin fahrenheit Serial.println(degreesF); //komentar jika Anda tidak ingin fahrenheit

Kode Tidak Mengunggah?

Arduino harus diputuskan dari sirkuit saat kode baru sedang diunggah. Arduino mengirimkan kode baru melalui Komunikasi Serial pada pin D0 dan D1. Kedua pin ini juga merupakan pin yang digunakan untuk data logger MicroSd. Ini berarti pencatat data MicroSD harus diputuskan agar kode dapat diunggah.

Langkah 4: Pengujian

Setelah semua koneksi dibuat dan kode diunggah, sekarang saatnya untuk menguji pencatat data kami. Untuk melakukan ini, colokkan Arduino ke komputer dengan cara yang sama seperti Anda mengunggah kode. Pastikan port serial sudah benar lalu buka Serial Monitor. Jika semua koneksi dibuat dengan benar, ini akan ditampilkan:

NMEAloc. INO: ukuran objek startfix = 31 Ukuran objek NMEAGPS = 84 Mencari perangkat GPS di SoftwareSerial(RX pin 4, TX pin 3) Logger Data Balon Cuaca Ketinggian Tinggi oleh Aaron Price

Waktu Lintang Bujur SAT Kecepatan Angin Kecepatan Angin Ketinggian (derajat) (derajat) knot mph cm -------------------------------- -------------------------------------------------- ------------------------------

Jika GPS dicolokkan dengan tidak benar, ini akan ditampilkan:

Mengatur mode penerbangan uBlox: B562624240FFFF63000010270050FA0FA06402C10000000000000016DC * Membaca respons ACK: (GAGAL!)

Pastikan led berkedip setiap kali ada data baru yang masuk ke Serial Monitor. Data logger MicroSd juga akan berkedip setiap kali data direkam.

Anda akan melihat bahwa GPS mengirimi Anda satu tanda tanya. Ini karena unit GPS membutuhkan waktu untuk memulai dan terhubung ke satelit. Unit ini biasanya membutuhkan waktu sekitar delapan menit untuk mulai mengirimi saya rangkaian data lengkap. Dalam waktu sekitar lima itu akan mulai mengirimi Anda data tanggal dan waktu diikuti dengan tanda tanya. Beberapa poin pertama mungkin salah tetapi kemudian akan menampilkan tanggal dan waktu yang benar. Jika Anda tidak menerima tanggal dan waktu Anda, lihat kode untuk memastikan zona waktu yang tepat telah diperbaiki. Baca bagian pemrograman dari Instructable ini untuk mempelajari cara melakukannya.

Akhirnya Serial Monitor akan menampilkan semua data. Salin dan tempel garis lintang dan bujur dan bersiaplah untuk terkejut dengan hasilnya. Akurasinya luar biasa!

Periksa data suhu untuk memastikan sudah benar. Jika suhu sedang dibaca sebagai angka yang sangat tidak realistis (160+), sensor suhu tidak terpasang atau tidak terpasang dengan benar. Lihat skema. Jika pembacaan suhu tidak stabil atau lebih tinggi dari yang seharusnya (yaitu suhu 65 fahrenheight dan sensor melaporkannya sebagai 85) maka sensor kemungkinan berbagi pin ground dengan GPS, data logger microSD, atau keduanya. Sensor suhu harus memiliki pin ground sendiri atau berbagi pin ground hanya dengan ground input.

Anda sekarang perlu memformat dan menghapus kartu microSD Anda. Kami membutuhkan jenis file FAT16 atau FAT32. Saya mengikuti tutorial ini oleh GoPro:

Selanjutnya, uji sirkuit tanpa komputer terpasang. Colokkan kartu microSD ke pencatat data dan gunakan sumber daya untuk memberi daya pada Arduino. Biarkan berjalan selama dua puluh menit kemudian putuskan daya. Cabut kartu microSD dan colokkan ke komputer Anda. Anda akan melihat file konfigurasi telah dibuat (ini hanya terjadi ketika file konfigurasi sebelumnya tidak dibuat). Setiap kali Arduino direset atau dicolokkan, itu membuat file baru.

Pustaka dan versi baru Arduino IDE telah dirilis sejak konsepsi proyek ini. Karena itu, banyak pengguna mendapatkan pesan kesalahan yang tidak menyenangkan. Pengguna RahilV2 mengalami masalah ini dan menemukan solusinya

"Saya telah memperbaiki kesalahan awal dan itu karena. INO menggunakan nama port gps lama yaitu 'gpsPort' bukan 'gps_port'. Simbol praprosesor juga telah berubah. Semua program contoh sekarang menggunakan 'GPS_PORT_NAME' alih-alih ' MENGGUNAKAN_GPS_PORT'."

Terima kasih RahilV2!

Langkah 5: Melindungi Elektronik

Catatan untuk orang yang menggunakan papan perf, menempatkan sirkuit pada permukaan logam akan membuat sirkuit pendek. Saya menggunakan pipa plastik di sekitar beberapa baut untuk menggantung papan kinerja saya di atas lembaran plastik. Anda bisa merekatkan bagian bawahnya dengan lem panas, menempelkannya pada karton atau busa, atau menggunakan paket yang tidak menghantarkan listrik. Anda dapat mencetak 3d pipa plastik ini untuk menyelipkan baut Anda dari sini:

Saya memasang tajuk wanita ke papan kinerja tempat GPS berada untuk memungkinkan GPS dengan mudah dilepas dari sirkuit. Unit GPS rapuh. Antena chip dapat pecah dan unit sensitif terhadap listrik statis. Saya belum pernah mengalami kerusakan unit ini. Saya menyimpan GPS di dalam tas berpelindung statis untuk menjaga agar GPS tetap terlindungi.

Apakah Anda menggunakan papan tempat memotong roti atau hanya kabel jumper untuk konektor baterai, saya sarankan menggunakan lem panas untuk memastikan kabel jumper menempel di soketnya. Akan sangat disayangkan bagi Anda untuk memulihkan balon Anda dan mendapati balon itu tidak masuk karena kabel jumper terlepas.

Penghangat tangan disarankan karena akan membuat semuanya tetap hangat dan berfungsi. Saya biasanya memperpanjang panjang konektor baterai saya yang memungkinkan saya untuk menyimpan baterai di kompartemen terpisah dari elektronik. Saya meletakkan penghangat tangan langsung pada baterai. Meskipun elektronik seharusnya dapat berfungsi tanpa penghangat tangan, saya akan merekomendasikan untuk menggunakannya. Letakkan satu atau dua penghangat tangan di dekat elektronik, kencangkan penghangat tangan agar tidak menyentuh elektronik. Panas pancaran dari penghangat tangan sudah cukup untuk menjaga elektronik dalam kondisi baik.

Langkah 6: Luncurkan

Saya biasanya mencolokkan pencatat data ke komputer saya sekitar dua puluh menit sebelum kami berencana untuk melepaskan balon. Memasukkan logger ke komputer tidak diperlukan. Saya melakukan ini untuk memastikan GPS berjalan dan saya memiliki kunci satelit. Setelah logger menampilkan semua data, saya membalik sakelar sakelar dan memutuskan sambungan komputer. Karena sirkuit selalu memiliki sumber daya, GPS tetap panas dan terus mencatat dengan kunci satelit. Ini akan membuat file baru di kartu microSD.

Kami meluncurkan balon pada pukul 6:58 pagi. Kami berencana untuk meluncurkan lebih awal tetapi balon pertama kami mengalami robekan. Kami lupa tabung kami untuk memasang balon ke tangki helium. Jadi, kami menempelkan balon langsung ke nosel tangki helium. Getaran pada nosel membuat balon robek. Untungnya, kami membawa balon cadangan. Kami menggunakan selang taman yang dipotong sebagai tabung improvisasi kami dan itu berhasil!

Paket itu terdiri dari kotak makan siang terisolasi. Data logger duduk di dalam dengan penghangat tangan. Sebuah lubang di kotak makan siang menyediakan cara bagi kamera untuk berada di dalam kotak makan siang sambil mempertahankan pandangan yang tidak terhalang. Kami menggunakan Sesi GoPro untuk peluncuran ini. Itu mengambil foto perjalanan! Terlampir di samping dan atas kotak makan siang adalah dua unit GPS SPOT. Kami menggunakan ini untuk melacak paket kami. Sebuah celah kecil dibuat di sisi kotak makan siang untuk memungkinkan sensor suhu menonjol, memaparkannya ke udara luar.

Langkah 7: Pemulihan

Saya menggunakan baterai Duracell 9v pada peluncuran terakhir saya. Saya mengukur tegangan baterai sebagai 9,56 volt sebelum mencolokkannya ke data logger. Saya mencolokkan baterai sekitar pukul 6:30 pagi. Setelah balon mendarat, diambil kembali, diantar kembali ke sekolah, dan paket dibuka, waktu menunjukkan pukul 13.30. Saya membuka muatan untuk menemukan pencatat data masih masuk! Saya kemudian mengukur tegangan baterai 9v. Saat baterai digunakan, tegangannya turun. Baterai sekarang berada di 7,5 volt. Setelah tujuh jam pencatatan data, baterai masih dalam kondisi yang layak.

Balon dan paketnya mendarat di selatan Ramona di sebuah ngarai kecil. Tim pemulihan berkendara sekitar satu jam dan kemudian mendaki sepanjang sisa perjalanan. Poison ivy dan suhu panas merupakan kendala, namun mereka bertahan dan mampu memulihkan balon. Mereka kembali ke sekolah dan menyerahkan paket itu kepada saya. Saya terkejut data logger masih berjalan. Hal ini membuat saya optimis. Saya mencabut baterai dan dengan hati-hati mengeluarkan kartu microSD. Saya kemudian berlari ke komputer saya. Ini adalah bagian perjalanan yang paling menegangkan dan mengasyikkan bagi saya. Apakah pencatat data berfungsi? Saya mengaduk-aduk ransel saya untuk menemukan adaptor kartu SD. Dua penerbangan terakhir logger telah berhenti bekerja di 40.000 kaki karena saya salah menempatkan GPS dalam mode penerbangan. Karena satu-satunya cara saya dapat mencapai ketinggian lebih dari 40.000 kaki adalah dengan balon cuaca, saya tidak tahu apakah kode baru saya akan berfungsi.

Saya mencolokkan kartu microSD ke komputer saya, membuka file, dan melihat log penuh data. Saya mulai menelusuri data… SUKSES!! Log berlanjut melalui seluruh penerbangan.

Langkah 8: Analisis dan Sains

Ungkapan "ketiga kali pesona" berdering benar. Kami mencatat data untuk seluruh penerbangan! Balon mencapai ketinggian maksimal 91.087 kaki dan suhu terdingin adalah -58 derajat fahrenheit.

Data kami menegaskan dan sejalan dengan banyak ilmu pengetahuan yang diketahui. Misalnya, bagian bawah stratosfer adalah -40 hingga -58 derajat fahrenheit sedangkan pada puncak penerbangan, suhunya -1,75 derajat fahrenheit. Manusia hidup di lapisan atmosfer bumi yang paling bawah, yaitu troposfer. Di troposfer, suhu turun seiring bertambahnya ketinggian. Hal sebaliknya terjadi di stratosfer. Bahkan, puncak stratosfer bisa lima derajat di atas nol.

Saya terkejut bahwa balon itu naik secara linier. Saya akan berpikir saat atmosfer menipis, kecepatan pendakian balon akan berubah. Namun, saya tidak terkejut dengan kurva kecepatan turun balon. Hipotesis saya tentang mengapa balon jatuh dengan cepat kemudian melambat secara bertahap berkaitan dengan parasut. Saat apogee, udaranya sangat sedikit sehingga menurut saya parasut tidak seefektif itu. Parasut menggunakan hambatan udara dan gesekan untuk perlahan-lahan jatuh ke tanah sehingga jika ada sedikit udara, parasut tidak efektif. Saat paket diturunkan, hambatan udara meningkat karena ada lebih banyak tekanan udara dan lebih banyak udara. Hal ini menyebabkan parasut menjadi lebih efektif dan paket turun lebih lambat.

Karena suhu dan kecepatan angin, saya menyatakan ketinggian terburuk untuk ditinggali adalah 45.551 kaki. Di ketinggian ini, paket mengalami suhu dingin -58 derajat fahrenheit. Jika ini tidak cukup, angin bertiup dengan kecepatan 45 mil per jam. Meskipun saya kesulitan menemukan data untuk efek angin pada angin dingin pada suhu ini, saya menemukan bahwa cuaca -25 derajat fahrenheit dengan angin 45 mil per jam menghasilkan angin dingin sebesar -95 derajat. Saya juga menemukan bahwa suhu angin dingin -60 derajat membekukan daging yang terbuka dalam 30 detik. Meskipun demikian, ini mungkin bukan tempat liburan yang ideal. Seperti yang terlihat pada foto di atas, ada pemandangan indah dari ketinggian ini! Pelajari lebih lanjut tentang windchill di sini:

Saya tidak dapat menampilkan dan mempelajari data ini tanpa bantuan dari saudara perempuan saya yang melakukan entri data dari semua 240 baris data. Keuntungan punya adik:)

Langkah 9: Kesimpulan

Ini adalah kesuksesan yang pasti. Kami mencatat ketinggian, suhu, kecepatan angin, laju pendakian, laju penurunan, waktu, tanggal, garis lintang, dan garis bujur di seluruh penerbangan. Ini harus dimiliki oleh balon ketinggian tinggi yang berpengalaman dan peluncur pertama kali!

Setelah empat tahun peluncuran balon, kami akhirnya mencatat seluruh penerbangan. Kami akhirnya menemukan seberapa tinggi balon kami terbang. Kami sedikit lebih dekat untuk mengalami ruang. Kami sedikit lebih dekat untuk menyentuh yang tak tersentuh!

Aspek keren lainnya dari pencatat data adalah bahwa semua data diberi stempel waktu. Ini berarti Anda dapat menyejajarkan data dengan foto yang diambil dalam perjalanan yang memungkinkan Anda mengetahui ketinggian dan lokasi persis di mana setiap foto diambil!

Proyek ini mudah untuk ditiru dan dimodifikasi untuk tujuan Anda sendiri. Mudah menambahkan sensor suhu tambahan, sensor tekanan dan kelembaban, penghitung geiger, peluangnya tidak terbatas. Selama sensor dapat digunakan tanpa penundaan, itu akan berfungsi!

Terima kasih telah meluangkan waktu untuk membaca Instruksi ini. Saya senang menjawab pertanyaan, membalas komentar, dan tips serta ide yang bermanfaat, jadi berikan komentar di bagian komentar di bawah.

Instruksi ini juga ada di beberapa kontes, silakan pilih jika Anda menikmati atau mempelajari sesuatu yang baru! Memenangkan hadiah memungkinkan saya mendapatkan alat baru untuk membuat proyek yang lebih baik dan lebih maju

Runner Up dalam Tantangan Tak Tersentuh

Grand Prize dalam Explore Science Contest 2017