Arduino в космосе. Часть 2. Тестируем бортовой компьютер на Arduino Mega 2560 и вспоминаем историю

Опубликовано 30 марта 2018, 20:59

Продолжение: youtube.com/watch?v=877qa3M83G...

Сегодня мы сделаем первый шаг по лестнице в небо: подготовимся к штурму линии Армстронга и покорению ближнего космоса. А заодно, вспомним героические события, случившиеся 85 лет назад. И для этого спустимся под землю.

В московском метро много станций, связанных с покорением неба. Это и Чкаловская, и Авиамоторная, и Аэропорт. Мотивы авиации прослеживаются в оформлении Домодедовской и Семёновской, бывшей Сталинской. Но сегодня мы на станции, с которой связано самое большое количество городских легенд — "Маяковской".

Мы приехали на эту станцию, чтобы вдохновиться шедеврами — мозаиками Александра Дейнеки. Спешащие пассажиры зачастую их и не замечают — не будешь же задирать голову к мраморному небу в бегущей толпе — а над ними парит памятник эпохи покорения атмосферы. Мозаичный стратостат.

В тридцатые именно аппараты легче воздуха стали основным инструментом исследования атмосферы. В то время даже рекордные самолёты с трудом забирались всего на пять-шесть километров — слабые атмосферные двигатели начинали задыхаться и теряли мощность. До эры геофизических ракет оставалось ещё полтора десятка лет. Пионеры исследования больших высот пользовались особыми воздушными шарами — стратостатами.

Первый стратостат взмыл в небо 27 мая 31-го года. Его создатель профессор Брюссельского университета Огюст Пиккар первым из людей достиг высоты 15 километров — оставив под ногами более 80% атмосферного воздуха. Полёт позволил собрать огромное количество научных данных о давлении воздуха, изменении температур и даже о космическом излучении. Рекордный полёт чуть не стоил Пиккару жизни, но главное — было доказано что человек может преодолеть предел, ранее считавшийся неприступным — высоту 19 километров. На этой высоте вода начинает кипеть при 36 градусах, то есть при температуре человеческого тела. На этой высоте и начинается биологический космос или космос человеческого организма.

И теперь мы хотим отправить свою электронику в стратосферу, туда где Земля становится круглой, а над головой остаётся только бездна Космоса и немигающие звёзды. Наша задача — преодолеть отметку 22 километра над уровнем моря и выяснить, будет ли работать многострадальная Arduino Uno после долгого пребывании на минус шестидесяти градусах и давлении в 8 мм ртутного столба.

Мы решили усложнить задачу и сделать бортовую электронику из простых, легко доступных электронных модулей. Наш бортовой компьютер должен фиксировать и записывать на SD-карту высоту, атмосферное давление, температуру воздуха, координаты по GPS и GLONASS. Последнее — критически важно — после окончания полёта именно по этим координатам мы будем искать гондолу нашего стратостата. Если всё пойдёт по плану, компьютер передаст координаты места падения по SMS. Для этого мы добавим в проект GPRS-шилд.

Чтобы свести риск к разумному минимуму, мы устроим настоящее испытание нашему бортовому компьютеру здесь, на Земле. Поэтому сегодня мы собрали два идентичных бортовых компьютера и для проведения ресурсных испытаний.

Первый компьютер на сутки поместим в термоизолированный контейнер с сухим льдом. Температура перехода диоксида углерода из твёрдого состояния в газообразное -78 с половиной градусов. Это похоже на условия, в которых модуль окажется в стратосфере. По интерфейсу RS-485 информация с платы будет передаваться на вторую Arduino Mega. Находящийся в обычных условиях компьютер будет сравнивать свою телеметрию с показаниями датчиков модуля, фиксировать отличия и записывать всю картину испытаний на SD-карту. Эксперимент простой, но более показательны, чем купание в жидком азоте.

Оставайтесь на канале, в следующей серии мы соберём гондолу для нашей электроники и наконец-то запустим живучую Ардуинку к первому рубежу ближнего космоса.

____________________________________

Логи испытаний — wiki.amperka.ru/projects:fligh...

В ролике снимались:

— Arduino Mega 2560: amperka.ru/product/arduino-meg...

— Датчик температуры ds18b20: amperka.ru/product/sealed-temp...

— Аналоговый термометр: amperka.ru/product/troyka-temp...

— IMU-сенсор на 10 степеней свободы: amperka.ru/product/troyka-imu-...

— Приёмопередатчик RS-485: amperka.ru/product/troyka-rs48...

— GPS/GLONASS приёмник: amperka.ru/product/troyka-gps-...

— SD картридер: amperka.ru/product/troyka-sd?u...

____________________________________


#амперка, #проектыамперки, #космоснаш, #стратосфера