De meteorologische sensoren die door weerballonnen naar de bovenste atmosfeer worden gedragen, gaan vaak verloren als ze terugkeren naar de aarde. Als onderdeel van hun bachelorproject, vijf EPFL-studenten werkten aan een systeem om deze apparatuur te herstellen.

Elke dag komen er tientallen door ballonnetjes verspreide radiosondes in de atmosfeer terecht. Ze meten de temperatuur, luchtdruk, vochtigheid en windrichting op verschillende hoogten voordat ze uiteindelijk terugvallen op aarde. In de meeste gevallen, deze hightech apparatuur wordt nooit teruggevonden. Maar een groep van vijf EPFL-studenten, milieuwetenschappen of natuurkunde studeren, zou dat allemaal kunnen veranderen. Voor hun bachelorproject ze ontwikkelden een systeem dat kan helpen de baan van de radiosonde te begeleiden terwijl deze op de aarde valt, zodat deze kan worden gevonden en hergebruikt. Via een enkele testvlucht vanaf het dak van een campusgebouw, ze bewezen de haalbaarheid van hun concept.

Radiosondes worden omhoog gedragen door gigantische met helium gevulde weerballonnen die uitzetten terwijl ze door de lucht stijgen - in sommige gevallen tot een hoogte van 30 kilometer - totdat ze uiteindelijk knallen. Een kleine parachute die aan de boordapparatuur is bevestigd, gaat automatisch open zodra de maximale hoogte is bereikt, voorkomen dat de radiosondes schade veroorzaken wanneer ze de grond raken.

De studenten richtten hun aandacht op het loslaten van de parachute. "Ons systeem regelt het blootgestelde oppervlak van de parachute, het richten van de radiosonde op luchtstromen die het naar een toegankelijke landingsplaats zullen leiden, " zegt Hugo Cruz, een student in Milieuwetenschappen en Engineering. Zijn klasgenoot Lorenzo Donadio voegt eraan toe:"Het belangrijkste is om ervoor te zorgen dat de radiosonde niet op de zijkant van een berg terechtkomt, op de bodem van een meer of in een niemandsland."

Hun parachutesysteem is volledig geautomatiseerd en wordt beheerd door computercode die de studenten zelf hebben geschreven. Het wordt geactiveerd zodra de radiosonde begint te vallen:een kleine motor laat de parachutekoorden los en rolt ze weer op om de daalsnelheid te regelen. De radiosonde kan dus naar een luchtstroom worden genavigeerd die hem in de gewenste richting zal leiden. Het systeem gebruikt actuele weergegevens samen met GPS-coördinaten die elke 30 seconden worden vernieuwd ten opzichte van een referentiepunt. Een volgapparaat wordt gebruikt om te bepalen waar de radiosonde landt.

Zo licht mogelijk

De uitvinding van de studenten, terwijl praktisch en slim, enkele hindernissen ondervonden. Voor starters, hun parachutesysteem moest bestand zijn tegen alle weersomstandigheden, inclusief extreem harde wind. Het moest ook zo licht mogelijk zijn, zodat de radiosonde tijdens een vrije val gemakkelijk kon worden omgeleid. Dit beperkte de instrumenten en materialen die ze konden gebruiken ernstig. "We moesten ook een aantal concepten beheersen die we nog nooit eerder hadden bestudeerd, vooral in de informatica en natuurkunde, " zegt Julie Reznicek, een student milieutechniek.

Ze hebben het afgelopen voorjaar een enkele proefrun van hun systeem gedaan, vliegen hun weerballon naar een hoogte van ongeveer 10, 000 meter boven het meer van Genève zoals gepland. De apparatuur werd vervolgens teruggevonden in een veld in Epalinges, net ten noorden van Lausanne. Hoewel het mechanisme dat werd gebruikt om de koorden los te maken en in te trekken goed werkte, de studenten merkten op dat de microcontroller niet de kracht had die nodig was om alle gegevens vast te leggen. Een deel van de studenten zal deze zomer het apparaat verder verfijnen, en een tweede testvlucht met een grotere ballon en betrouwbaardere apparatuur is gepland voor september. Het lijdt geen twijfel dat deze studenten de lat hoog hebben gelegd.