Высотное зондирование с воздушными шарами

Первый запущенный шар мы назвали шаром памяти. Поскольку мы отмечаем Всемирный день электросвязи, мы хотим почтить память тех специалистов, которые внесли большой вклад в то, чтобы мы могли жить в нашу эпоху с такими техническими возможностями – в том числе тех, кто покинул профессию во время пандемии.

Его техническое оснащение было минимальным по сравнению с другими: метеорологический зонд для измерений и передатчик, чтобы мы знали, где находится шар. Кроме того, мы прикрепили к нему поминальный венок. Этот шар был доступен для отслеживания любому желающему.

Задача второго шара заключалась в передаче живого изображения с неба. Мы разместили на нем специальный мобильный телефон, который транслировал видео высокой четкости. Видео оставалось в прямом эфире до тех пор, пока устройство имело доступ к наземным базовым станциям; после потери связи запись сохранялась во внутренней памяти. Телефон был подвергнут термографическим и радиочастотным исследованиям, а также мы разработали изоляцию, через которую камера хорошо видит, но полезное тепло не уходит.

LoRa – известный представитель IoT-коммуникации с уникальной модуляцией и возможностями передачи данных. Мы также разместили такое устройство на зонде, которое, помимо нашего передатчика, предоставляло данные в соответствии со стандартом LoRa. Поскольку многие приемные станции по всему миру способны принимать и передавать LoRa-пакеты – в нашем случае на наш собственный сервер – мы протестировали LoRa-связь на этом шаре и посмотрели, на каком расстоянии наши сигналы все еще принимаются при заданной мощности.

Основная роль третьего шара заключалась в сборе данных о мобильных сетях. Мы использовали обычные телефоны, предоставленные Huawei Magyarország для наших экспериментов. На них работало уникальное программное обеспечение, которое сохраняло данные всех видимых мобильных сетей, независимо от оператора, выдавшего SIM-карту. Измерения наглядно показывают, какие радиочастотные сигналы проникают в атмосферу Земли без необходимости – на высоте 28 000 метров, вероятно, никто не захочет звонить по телефону. По результатам мы получили карту, которая показывает, сигналы операторов каких стран мы будем принимать над Венгрией с увеличением высоты.

Здесь также важна изоляция: по данным производителя, аккумуляторы мобильных телефонов не работают при температуре ниже -13 °C, поэтому устройство должно было поддерживать температуру выше этого значения даже при внешней температуре до -70 °C. От переохлаждения защищают два полистирольных шара, вложенных друг в друга, с воздушным зазором между ними. Для измерения изменений температуры мы использовали термометры iButton.

На этом шаре мы также разместили мобильный телефон для дополнительных измерений мобильных сетей и камеру для записи. К сожалению, с шаром возникла проблема – вероятно, не хватило гелия – поэтому он не пролетел далеко, и его данные незначительны.