Globus Aerostaticus, czyli jak zapragnęliśmy dosięgnąć kosmosu

Projekty Drugiego Społecznego Liceum im. Pawła Jasienicy dotarły w najrozmaitsze zakątki świata, lecz to rok 2017 pozwolił nam przekroczyć kolejną granicę – dosięgnąć krawędzi kosmosu. Dokonaliśmy tego my, dziewięcioosobowy zespół złożony z uczniów gimnazjum i liceum. W roku szkolnym 2016/17 postawiliśmy sobie za cel przeprowadzenie misji badawczej do stratosfery na wysokość nieosiągalną nawet przez nowoczesne samoloty wojskowe.

Co nas tam ciągnęło? Może ciekawość, chęć zobaczenia świata z tak dużej, niedostępnej wysokości? A może chęć realizacji ambitnego programu badawczego, zyskania doświadczenia? A być może zwykła chęć spełniania marzenia dotyczącego podróży kosmicznych? Pewnie wszystko to stanowiło dla nas motywację.

Oto i nasz zespół. Od prawej: Ola Jukiel, Janek Musiał, Julia Bereza, Antek Wójcik, Krzyś Solak, Borys Adamczewski, Piotr Morawiecki (opiekun), Patryk Burzycki, Mateusz Palczuk i Kuba Kalinowski.

Lot ten miała odbyć przygotowana przez nas sonda wyposażona w aparaturę badawczą, która została wyniesiona na wysokość 36 kilometrów balonem atmosferycznym wypełnionym helem.

Wiedzieliśmy od samego początku, że nie będzie łatwo. W trakcie lotu temperatury miały sięgać -55°C, a ciśnienie atmosfery spadało aż do 500Pa (200 razy mniej niż odczuwamy na co dzień). Na takiej wysokości w zasadzie aż 99,5% masy atmosfery znajduje się pod nami, a nad nami rozciąga się praktycznie nieprzenikniona przestrzeń kosmiczna.

Wraz ze zwiększaniem w wyniku spadku ciśnienia nasz balon się rozszerza, aż po osiągnięciu 10 metrów średnicy na wysokości około 36 kilometrów pęka, a sonda spada bezpiecznie na spadochronie na ziemię. Po wylądowaniu nadajnik GPS powinien nam pozwolić ją odnaleźć.

No dobrze, ale co takiego postanowiliśmy wysłać na krawędź kosmosu? Cóż, przede wszystkim wyposażyliśmy sondę w wiele czujników dokonujących pomiarów temperatury, ciśnienia, wilgotności, grawitacji, pola magnetycznego, prędkości dźwięku, natężenia rozproszonego światła oraz stężenia dwutlenku węgla. Pomiary miały być zbierane przez komputer pokładowy i zapisywane na karcie pamięci. Co kilka minut komputer miał wysyłać wiadomość z wynikami pomiarów i współrzędnymi.

Wnętrze sondy na dzień przed odlotem.

Poza aparaturą pomiarową sonda była wyposażona w dwie kamery, jedna skierowana na horyzont, a druga ku powierzchni ziemi. Pierwsza miała pokazać atmosferę otaczającą Ziemię w pełnej jej okazałości, a druga wykonać serię zdjęć chmur i powierzchni naszej planety. Także wysłaliśmy do stratosfery nasiona różnych roślin, żeby sprawdzić czy po locie w ekstremalnych warunkach będą w stanie wyrosnąć.

Zasadniczy problem podczas projektu stanowiły koszty. Próbowaliśmy pisać do różnych firm i fundacji z prośbą o wsparcie naszej inicjatywy, jednak dopiero kampania na stronie PolakPotrafi.pl pozwoliła nam zebrać niezbędne fundusze.

Naszymi głównymi sponsorami został Dr Bogusz Centrum Stomatologii Estetycznej oraz firma MegaABC wraz Kamilem Mrozińskim ze Stratos Team, grupy zajmującą się lotami do stratosfery, który bardzo wspierał nas nie tylko finansowo, ale również dzieląc się własnym niezwykle cennym doświadczeniem.

Szukaniu sponsorów towarzyszyła popularyzacja naszego projektu. Przez cały czas trwania projektu prowadziliśmy fanpage na Facebooku oraz wzięliśmy udział w audycji Programu Czwórka Polskiego Radia oraz Radia Kampus. Liczyliśmy, że pomogą nam ode zainteresować słuchaczy tematyką lotów atmosferycznych oraz rozpropagować naszą kampanię.

Ola, Borys i Pan Piotr na audycji w Radio Kampus (30.01.2017).

Wiedzieliśmy od samego początku, że wyprawa była obarczona dużym ryzykiem i jak wiele staranności należy włożyć w przygotowywanie sondy. Od początku zadawaliśmy sobie pytania, czy zawartość sondy przetrwa w ekstremalnych warunkach, czy nadajnik GPS nie zawiedzie, czy spadochron się otworzy, czy wiatr nie zwieje sondy za granicę, czy uda nam się znaleźć sondę po wylądowaniu… Jedna usterka mogłaby zniweczyć nasz całoroczny wysiłek.

Przygotowania balonu do startu w Wyszkowie (19.04.2017).

Jednak misja się udała. Do długo oczekiwanego wypuszczenia balonu doszło dnia 29 kwietnia z parku im. Karola Wazy w Wyszkowie. Zaczęło się nieciekawie – mieliśmy ponad 3 godzinne opóźnienie spowodowane usterką elektroniki, a zaraz po wypuszczeniu sondy straciliśmy z nią kontakt.

Po stresujących dwóch godzinach ciszy dotarł do nas sms, który niezmiernie nas uradował – to sonda wysłała nam współrzędne swojego lądowania. Leżała ona w samym środku Puszczy Augustowskiej ponad 200km od Wyszkowa i zaledwie 20km od granicy z Białorusią. W zasadzie to nie „leżała”, lecz wisiała na ponad 20-metrowej sośnie. Gdyby nie uprzejmość leśniczego, który zorganizował ścięcie drzewa, to pewnie byśmy tej sondy nie odzyskali.

Oszacowana trajektoria lotu sondy.

Nasz eksperyment dał owocne wyniki. Udało się wykonać ponad 3000 niesamowitych zdjęć chmur i powierzchni ziemi. Na maksymalnej wysokości 36 km udało się wykonać serię pięknych perspektywicznych ujęć naszej planety, z których jesteśmy szczególnie dumni. Wysłane nasiona po zasadzeniu wyrosły, nie odbiegając rozmiarem i szybkością wzrostu od próbki kontrolnej, która została na ziemi.

Troposfera widziana z wysokości około 36 kilometrów chwilę po pęknięciu balonu.

Niestety kamera filmująca horyzont zawiodła, podobnie jak elektronika, stąd straciliśmy większość zebranych danych, jednak udany lot i pomyślne znalezienie sondy wraz z wykonanymi zdjęciami już uważamy za wielki sukces.

Żeby historia naszej misji nie została zapomniana pozostawiamy w szkole zegarek, który wewnątrz sondy odbył podróż do stratosfery i pozostanie w naszej szkole jako pamiątka lotu na krawędź kosmosu. Mamy nadzieję, że nasze ambicje zainspirują innych uczniów i nauczycieli do stawiania sobie ambitnych celów i sięgania do gwiazd.

Zespół „Globus Aerostaticus”, czerwiec 2017

Zdjęcie powierzchni ziemi po obróbce graficznej (fragment Bugu, 14km na wschód od Wyszkowa).

(tekst: Piotr Morawiecki; zdjęcia: Piotr Morawiecki)