Bagaimana mengoordinasikan penerbangan probe ke stratosfer (apa yang akan kita temui dalam praktik saat peluncuran)

Pada 12 April kita akan meluncurkan penyelidikan stratosfer dengan server kecil, dari mana halaman kita akan ditransfer ke CDN di bawah ini. Saluran yang masuk adalah satelit komunikasi orbit rendah, saluran keluar adalah aliran radio pada frekuensi band amatir (telemetri dan kontrol) dan Wi-Fi (video dan data).


Masalah dengan peluncuran adalah bahwa itu adalah pesawat yang tidak terkendali. Maksud saya, itu hanya bola helium, yang di dalamnya terpasang beberapa kilogram besi. Dan ini penting, karena setrika ini dapat mengetuk pesawat orang lain atau jatuh di wilayah seseorang. Kota, misalnya, tidak suka kalau ini jatuh di wilayah fasilitasnya. Cagar alam juga. Tapi Rosatom benar-benar tidak menyukainya sama sekali.

Akan ada kamera di papan, yaitu, itu akan menghasilkan foto udara. Izin untuk itu harus diperoleh dari Layanan Keamanan Federal.

Ini adalah penerbangan puncak, yaitu, kami naik ke ketinggian yang berfungsi, dengan cepat menyelesaikan misi dan turun ke darat. Probe biasanya membawa 100-150 kilometer dari titik awal ke arah angin yang bertiup pada ketinggian 30 km dari tanah. Di atas 20 km, turbulensi biasanya menghilang, dan kepadatan udara di sana 100 kali lebih sedikit (batas karakteristik atmosfer terlihat pada survei), sehingga penerbangan di sana menjadi lebih lancar. Kita dapat terbang bahkan ke Vladivostok, tetapi semakin besar lintasannya, semakin sulit untuk mendapatkan persetujuan resmi dari penerbangan tersebut, yang membuat kami mengurangi penerbangan sebanyak mungkin.

Seperti inilah penerbangan ini, 99% atmosfer Bumi sudah di bawah platform stratosfer kami:


Hal pertama yang kita lakukan adalah mencari tempat di mana 150 kilometer penerbangan dalam arah "kira-kira" di angin akan paling mudah untuk dikoordinasikan. Untuk melakukan ini, buka fpln.ru (ini, omong-omong, berfungsi pada OpenStreetMap) dan cari tempat di mana Anda memerlukan minimum persetujuan:


Sebagai aturan, ini berarti bahwa Anda harus pergi dari Moskow - melampaui zona bandara, berbagai fasilitas militer dan bangunan yang umumnya padat. Saya ingin memulai bukan dari kota (ini akan mengurangi koordinasi) dan tentu saja mendarat di lapangan atau setidaknya ke hutan untuk alasan yang sama. Akan lebih baik jika tidak ada titik pendaratan yang membuat kami mencari probe dengan muatan lebih dari 5-6 jam.

Jika ini adalah persetujuan pertama Anda, maka bersiaplah untuk pencarian yang sangat panjang dengan dokumen resmi. Beberapa persetujuan dengan tenang bisa memakan waktu hingga beberapa bulan. Untuk mengurangi risiko, kami melakukan hal berikut:

1. Untuk persetujuan terlama (titik awal, penerbangan di area yang luas) kami memberikan area yang cukup besar dan beberapa titik awal. Jika angin tiba-tiba berubah dari yang diharapkan, maka akan mungkin untuk mengubah titik awal. Misalnya, jika telah berubah 20 derajat, akan mungkin untuk pindah ke awal lain dan membuat pendaratan berada di tempat yang sama dengan tempat kami semula direncanakan. Titik awal adalah yang paling mudah dinegosiasikan. Dalam sejarah kami, kami akan diluncurkan dari lapangan di luar wilayah kota, jadi kami hanya akan setuju dengan pemiliknya.
2. Kami meletakkan tanggal mulai cadangan, tentu saja.

Rencana penerbangan kendaraan yang tidak dikelola sebelum keberangkatan langsung adalah suatu sektor. Dari sudut pandang logika koordinasi, perangkat dapat ditemukan di mana saja di sektor ini kapan saja selama penerbangan, oleh karena itu dialokasikan khusus untuk penerbangan kami untuk semua waktu yang ditentukan ...

Dengan semua pemilik area terlarang di peta, Anda harus melalui proses persetujuan. Misalnya, jika kita terbang di atas cadangan - dapatkan izin dari mereka, jika dari Rosatom yang disebutkan di atas - dari mereka dan seterusnya. Tentu, itu juga perlu untuk berkoordinasi dengan semua lapangan udara di sekitarnya. Semua dispatcher penerbangan yang mengendalikan rute penerbangan pesawat juga harus diperingatkan.

3-5 hari sebelum dimulainya, prakiraan cuaca dan angin muncul, yang dapat Anda percayai, dan Anda harus mulai mengoordinasikan penerbangan dalam bentuk garpu lintasan. Ini bukan lagi area sapuan kuas yang luas dengan titik awal yang berbeda, tetapi satu titik awal dan sudut dispersi dari angin. Kadang-kadang ini adalah lintasan berbentuk z, kadang-kadang lingkaran atau kotak (tergantung pada cuaca dan rencana tertentu). Tetapi paling sering itu adalah titik awal dan sudut.

Contoh menyusun aplikasi untuk meluncurkan balon dan balon - probe

Pada tahap ini, aplikasi harus diserahkan ke pusat manajemen lalu lintas udara. Aplikasi ini mengizinkan atau tidak mengizinkan penggunaan ruang udara. Kemudian mereka menetapkan mode penggunaan tertentu dan memasukkannya ke dalam rencana. Ini jika mereka tidak bingung dengan apa pun dalam persetujuan. Tetapi pusat tersebut dapat meminta koordinasi tambahan dengan daerah tetangga, lapangan udara, atau dengan Staf Umum.

Jika semuanya baik-baik saja, maka mereka memberikan izin awal tiga hari sebelum dimulainya. Pada titik ini, kami sudah mulai menyiapkan mini-PKS kami. Seperti inilah tampilannya:


Satu jam sebelum memulai, Anda perlu menelepon dan mengklarifikasi apakah semuanya baik-baik saja. Pada titik ini, rencana penerbangan untuk pusat dibandingkan dengan cuaca aktual (angin). Ada tiga opsi yang mungkin:

1. Cuaca diprediksi dengan baik. Lalu kita terbang saja.
2. Cuaca bisa berubah, tetapi cocok dengan perkiraan. Kemudian kita harus mengirimkan koordinat probe ke dispatcher setiap beberapa menit dengan radio saat mereka terbang.
3. Cuaca tidak diprediksi dengan benar. Penerbangan biasanya dilarang atau ditransfer ke jendela lain (jika ada).

Selain kejutan dengan cuaca pada hari penerbangan, peristiwa tak terduga seperti latihan di beberapa lapangan terbang militer dapat terjadi. Ada prioritas dalam penggunaan wilayah udara. Penyelidikan kami diluncurkan dari seorang individu, dan seorang individu memiliki prioritas terendah dibandingkan dengan tugas-tugas negara, tugas militer, penerbangan penumpang dan sebagainya. Jika militer memiliki latihan, maka pusat tersebut dapat mengatakan: "Maaf, tiga pesawat terbang ke alun-alun Anda, tidak ada yang bisa dilakukan." Secara berkala, pada peluncuran balon cuaca, persimpangan dengan laboratorium terbang astronot IL-76 terjadi, di mana mereka berlatih untuk bekerja dalam gravitasi nol. Prioritas mereka juga dapat diprediksi lebih tinggi. Kita harus menunggu selesainya penerbangan mereka.

Kita sendiri dapat melepaskan kaitan dari bola. Pengontrol lalu lintas udara juga dapat meminta ini kapan saja. Ini berarti bahwa kami memberikan perintah ke perangkat, ada perangkat khusus melepaskan karabin, dan bola itu sendiri melonjak ke atas (di mana ia meledak dengan cepat dari tekanan), dan beban turun di bawah parasut. Ini diperlukan jika terjadi perubahan tajam pada angin dan insiden lainnya, ketika bahaya bola yang bergerak di zona off-desain jauh lebih tinggi daripada bahaya mendarat di lokasi yang tidak dirancang. Kami sangat berharap bahwa hasil penerbangan tidak akan menjadi sesuatu seperti "membunuh sapi oleh router."


Dengan sendirinya, bola hampir tidak berbahaya, diisi dengan helium inert yang tidak mudah terbakar. Tetapi bebannya lebih berat dari seekor burung dan terbang lebih tinggi dari pada seekor burung, jadi itu bisa menjadi penghambat yang tidak menyenangkan bagi pesawat terbang, meskipun sejauh ini kita tidak tahu satu pun kasus kecelakaan yang melibatkan balon probe. Secara alami, kami mencoba menggambar lintasan di daerah yang jarang penduduknya untuk meminimalkan kemungkinan masalah selama pendaratan.

Awal kami kemungkinan besar akan berada di area Pereslavl-Zalessky, di mana kami memiliki koordinasi dengan FSB, militer, bandara, pusat zonal dan pemilik bidang peluncuran.

Akankah kami meluncurkan tepat pada hari kosmonautika? Tidak.

Berikut beberapa hal yang dapat mengganggu:

- Mendung
Tidak akan ada masalah dengan peluncurannya, tetapi akan ada gangguan dalam transmisi video, karena awan akan mengurangi sinyal (dan kami memiliki keterbatasan daya dan properti pemancar). Probabilitas tutupan awan diperkirakan sekitar 30%.

- Angin kencang di dekat tanah
Ini mempersulit peluncuran. 2 dari 100 peluncuran gagal karena ini, atau Anda harus memiliki probe cadangan jika yang utama pecah dengan hembusan angin. Peringkat biasa - 20%.

- Curah hujan (hujan atau salju)
Mulai saat hujan atau salju dapat menyebabkan perubahan jalur penerbangan. Hujan pada elektronik atau lensa kamera dapat merusak peralatan atau gambar. Skor 20%.

- Latihan tiba - tiba atau penerbangan khusus
Tergantung pada jadwal kerja dari airdromes terdekat, bisa terjadi bahwa mendapatkan izin untuk satu hari lebih sulit daripada yang lain. Karena itu, terkadang Anda harus menunda memulai. Probabilitasnya di bawah 20% berdasarkan pengalaman.

Apa yang bisa terjadi selama penerbangan dan pendaratan?

- Mendarat di tempat yang sulit
Peluangnya kurang dari 10% di sektor saat ini. Namun demikian, pendaratan di tempat yang tidak dapat diakses dimungkinkan, membutuhkan lebih dari 1 hari untuk memilih peralatan. Anda harus pergi ke situs pendaratan, mengambil peralatan dan mengunduh materi video dari papan tulis. Karena itu, jangan berharap hasil segera)

- "Penebusan" dari probe
1 kali saya harus membayar finder untuk mengembalikan peralatan. 2 kali membagikan secara gratis. Ini terjadi jika orang asing mendarat di garis pandang ketika mereka mengambil probe di depan kita. Itulah sebabnya kami mencari probe dengan hadiah di mobil - sehingga mereka dapat ditangkap langsung pada keturunan langsung dengan telemetri. Probabilitas 3% menurut statistik 100 penerbangan.

- Kehilangan peralatan saat mendarat di tempat yang tidak dapat diakses
Dari 100 stratostat yang diluncurkan, 3 hilang karena pendaratan atau pendaratan di tempat dari mana peralatan tidak dapat membangun komunikasi dengan satelit dan mengirimkan koordinatnya.
Untuk mengurangi kemungkinan ini, kami mencoba memastikan daya apung positif dari payload dan sistem komunikasi rangkap.

- Masalah dengan kapasitas saluran komunikasi
Pada hari peluncuran, kecepatan saluran akses Internet yang tersedia mungkin tidak memadai di lokasi yang disetujui. Ini berlaku untuk kapasitas transponder dan menyiarkan video dari MCC mini kepada Anda. Pada balon stratosfer kami, kami menggunakan dua saluran komunikasi yang berbeda. Di bumi - semua operator yang ada memiliki jembatan. Penilaian risiko - kurang dari 10%.

- Hilangnya saluran komunikasi dari stratostat ke tanah
Karena kondisi cuaca buruk atau masalah teknis yang terkait dengan kondisi pengoperasian peralatan yang keras di stratosfer (suhu hingga -70 ° C), siaran dari stratostat ke tanah dapat berhenti. Dalam hal ini, kita semua akan bosan, tetapi itulah hidup. Penilaian risiko - kurang dari 10%.


Jadi kami tidak menjanjikan 100% dari pertunjukan, tetapi kami melakukan segalanya untuk membuatnya bekerja. Yang terpenting adalah cuacanya. Dan dengan itu, sepertinya (pah-pah) sejauh ini semuanya sesuai dengan ramalan, tetapi Anda tahu bagaimana ramalan kadang-kadang keliru :).

Kami mengundang Habrazhitel untuk mengambil bagian dalam percobaan kami dan bersaing untuk mendapatkan hadiah utama - perjalanan ke Baikonur.