树莓派漂流记

小高空气球历险记,从英国境内的Portslade Aldridge社区学院到丹麦的海岸线历经三个月。

高空气球飞行

可能有些人熟悉Raspberry Pi,它被用作高空气球(HAB)有效载荷的飞行计算机或跟踪器。而对于那些并不熟悉树莓派的人来说,高空气球是一个相对简单的东西(至少原则上),跟踪器装到气象气球上,然后释放到大气中。 当HAB上升时,跟踪器一直拍摄图片和采集数据。 最后(大约30公里以上)气球爆裂,有效载荷自由下落并被回收。为了更好的解释,我将交给UTC牛津郡的学生。

Skycademy计划

在过去几年中,我们看到学校和他们的学生在探索高空气球飞行所提供的可能性,并在2015年和2016年我们运行Skycademy计划。该计划非常简单:在同一个地点聚集一批教育工作者,向他们展示如何发放高空气球,然后让他们回到学校教给学生他们所学到的东西。 自从第一届Skycademy计划以来,不少参与者进行了气球发放试验,我们为他们每个人都感到非常骄傲。

消失的PACA高空气球事件

尽管并非每次发放都能取得了100%的成功。 在高空气球(HAB)飞行期间,有许多事情会发生错误,每次在舒适的办公室观看发放过程都可能是令人紧张的经历。2017年7月,在Skycademy计划和Raspberry Pi认证教育工作者Dave Hartley和他来自Portslade Aldridge社区学院(PACA, Portslade Aldridge Community Academy

的学生进行的发放试验中,我们就有了这样的体验。

Dave和他的团队在这段时间以来一直在研究他们的有效载荷,并等待适当的天气条件。 7月初的一个星期三,所有的事情准备就绪:他们有一个好天气的窗口期,所以他们开启发放计划。很快,他们就在校园里把有效载荷组装起来,并准备好发射。

就在11:00之前,他们完成了最后的检查,并将他们的载荷释放到大气中。 64分钟后,高空气球稳步上升到25647米的高度,载荷在气球爆裂并快速下降之前拍摄了一些令人惊叹的照片。

有效载荷开始下降之后不久,团队发现一些令人担忧的事情:他们预测的下降路径将有效载荷带到了南方 - 在海中降落是非常危险的。 由于有效载荷快速下降,他们的计算结果不断变化,交替预测着陆或者坠海。 最终很明显的是,有效载荷降落点将勉强越过陆地,最终落在大约离海岸2公里的位置。

气球的飞行路线

高空气球有效载荷丢失的情况并不罕见。这种情况的发生方式有很多种,特别是在像英国这样一个盛行东风的狭窄国家。有效载荷很可能在海上丢失,或落在无法到访的某处,或者在找到之前就完全没电了。通常情况下,这就会是PACA学生故事的结束 - 即使团队有快艇可用,他们的载荷也很难在海中收回来。

一条来自丹麦的消息

然而,这不是我们故事的结尾! 几个月后,我在工作的时候看到一位同事的推文:

善良的撒玛利亚人Henning Hansen在丹麦偏远的海滩上发现了一个被冲上海岸的树莓派! 在环境监测项目中为了收集塑料垃圾,他走过一段海岸,在(55°04'53.0“N,8°38'46.9”E)的位置附近发现了一些不寻常的东西。

这引起了我的兴趣,我们开始调查他在Facebook上分享的图像。

仔细观察照片,我们注意到了一个小小的资产标签 - 一年多以前,我们坚持为每一个Skycademy套组制作标签。我们代表Dave和他的学生很兴奋地认领了这个工具包,并联系Henning安排有效载荷的回收。他告诉我们,这个载荷一定是在9月21日到27日之间的某个时候被潮水带上岸的,大概是9月21日,因为这一天的潮水涨幅是这段时期最高的。 这意味着这个载荷肯定在海上度过了两个多月!

从照片中我们可以看出,因为长时间暴露在盐水中树莓派已经遭受了严重的腐蚀,所以我们对获得可回收数据的可能性不抱希望。但是,Henning说他已经能够从SD卡的FAT分区读取一些文件,所以希望并没有全部丢失。

经过几个星期的快递派遣和交付以及出现的一些复杂情况。(谢谢你Henning,为了你的无限耐心!),Helen终于从当地邮局取回了高空气球的树莓派载荷。

我们着手试图从SD卡上读取数据,最终变得灰心丧气:尽管多次尝试,但我们仍无法读取其内容。

在最后的努力中,我们将SD卡交给了我们的工程师之一Jonathan,他最初并不报什么希望。但十分钟后,他回来了,并带着成功的消息!

自那以后,我们已经能够与PACA发放团队重新组装有效载荷,并且学生们给我们发送了一个完美的信息来结束这个故事。



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