Computadora destinada a aplicación en globo estratosférico para experimentos en microgravedad.

Abstract

Lograr ausencia de gravedad, es crucial en muchos campos de la ciencia y la tecnología. Dentro de las posibilidades para crear microgravedad, se encuentra la de elevar una cápsula por medio de globos que alcancen gran altura (la estratósfera), y ser lanzada desde allí en caída libre. El objetivo de este experimento es realizar un ascenso controlado a 25 km de altura para conseguir aproximadamente 10 segundos de microgravedad a partir de la liberación de una carga útil. Dicha carga lleva un experimento compuesto por un puente líquido de estaño, el cual debe solidificarse en ambiente de microgravedad para luego ser estudiado. De forma de controlar el proceso de ascenso, caída y recuperación de dicha cápsula es necesario desarrollar una computadora que cumpla con las siguientes funciones: adquisición y almacenamiento de datos, telemetría y recepción de comandos enviados de forma remota. La computadora se compone de un microcontrolador conectado a distintos dispositivos de medición (aceleración, temperatura, posición, altura, presión, etc.), un modulador FSK y un GPS para la telemetría, un decodificador de tonos de DTMF para la recepción de comandos y un adaptador de tarjeta SD para el almacenamiento de datos. La telemetría se realiza sobre protocolo AX.25 el cual es decodificado en tierra por un radio módem/TNC y enviado a una PC. Una interfaz desarrollada en Visual C# permite visualizar en forma gráfica la posición geográfica de la carga, su altura, las aceleraciones soportadas por la misma y temperaturas propias del experimento y del aire. A la vez, es posible enviar desde tierra hacia la carga útil, combinaciones de tonos de DTMF para controlar variables del experimento tales como el corte de los globos en el momento que se requiera. La comunicación aire-tierra se logra cubriendo el enlace con transceptores UHF tipo Handy Si bien está computadora y el acondicionamiento de los demás dispositivos se pensaron para su uso en un globo estratosférico, la misma puede utilizarse como computadora de a bordo de cualquier unidad móvil que requiera las prestaciones antes mencionadas, teniendo en cuenta que el alcance de operación puede ser tan significativo como la potencia del sistema de radio que se utilice.