StratoSpera 2 – Debriefing parte 1 – L’andamento del volo

Il team StratoSpera sta conducendo in queste ore l’esame dettagliato delle immagini e dei dati di percorso raccolti a bordo del pallone StratoSpera 2, e con questo articolo iniziamo il commento puntuale alla missione via via che emergono i vari dettagli.

Innanzitutto possiamo dar conto del dato reso ovvio dal fatto stesso che su questo blog abbiamo pubblicato le prime immagini e i video di bordo: il volo è stato un successo.

L’andamento della missione però ha avuto un comportamento non nominale, in quanto il pallone è finito fuori traiettoria seguendo un percorso molto diverso da quanto si era preventivato.

Francesco Bonomi, responsabile del “propulsore” (il pallone per intenderci) ci spiega cosa è successo.

Il volo programmato in collaborazione con Francesco Sacchi [responsabile del payload – ndr] avrebbe dovuto comportarsi in questo modo:

• velocità ascensionale 5 m/s circa
• taglio del cavo di collegamento tra pallone e payload al raggiungimento dei 31.000 metri (calcolati a tempo, ovvero tagliare dopo 31.000/5,09 = 6.090 secondi)
• ricaduta alla velocità finale di 5 m/s.

questo era il volo previsto:

File KML (per Google Earth)

Il vento avrebbe dovuto portare il pallone verso est fino a 21.300 metri circa, dove avrebbe incontrato correnti contrarie che lo avrebbero fatto virare verso ovest fino a quando, sopraggiunto il fatidico limite dei 6.090 secondi di missione, si sarebbe attivato il cutoff [il taglio del cavo – ndr] dando inizio alla ricaduta.

Invece il pallone ha viaggiato praticamente in linea retta, arrivando oltre i confini dell’Umbria e atterrando a Santa Maria Tiberina (PG).

Che cosa ha provocato questa anomalia?

La causa è stata che StratoSpera 2 in una prima fase di volo è salito molto  più lentamente dei 5 m/s preventivati, e cioè a circa 2,9 m/s. In questo modo si sono avute le seguenti conseguenze:

1. i 6.090 secondi non corrispondevano alla quota prevista di 31000 metri, ma a una quota inferiore;
2. salendo lentamente si è dato tempo ai venti di bassa quota di portare il pallone più a Est, fino a violare i limiti di distanza massima in linea d’aria dal luogo di lancio, che erano stati prudenzialmente (troppo?)  impostati a 50km
3. come da istruzioni ricevute, il computer di bordo ha quindi attivato il meccanismo di taglio, alla quota di 20.070 metri.

La conseguenza di questo è che non è mai stata superata l’importante soglia dei 21.300 metri, limite oltre il quale StratoSpera 2 sarebbe stata catturata dai venti che spiravano in direzione Ovest. Il volo si è interrotto grossomodo in corrispondenza del punto “A” di questo schema.

Da quel punto è inziata una discesa che ha seguito più o meno lo stesso percorso che sarebbe stato percosso se si fosse scesi come previsto, cioè da quella stessa quota, ovvero dal punto “B” in poi.

Il percorso, invece di essere fatto di tre segmenti:

• partenza- A : verso Est
• A – B: verso Ovest
• B – Atterraggio: verso Est

è stato composto da soli due segmenti, ambedue verso est, e il punto di atterraggio si è spostato molto.

Come se non bastasse, il tasso di risalita minore ha comportato un ulteriore “stiramento” verso est del percorso… Ecco infatti il percorso effettivo:

Sovrapponendo le due traiettorie, si vede abbastanza bene l’effetto descritto.

Perché è successo tutto questo?

E’ molto probabile che abbiamo commesso un errore nel “pesare” con precisione la spinta ascensionale del pallone. La vescica di lattice di StratoSpera 2 era il 50% più grossa di quella usata nel precedente lancio, e secondo le verifiche compiute immediatamente dopo le prime operazioni di gonfiaggio (si misura la spinta ascensionale aggiungendo pian piano zavorra fino a tenere in equilibrio il pallone, senza che questo tenda a salire o a scendere) ci si è accorti che forse si era aggiunto troppo elio.

Così si è deciso di procedere ad una operazione di parziale svuotamento, che però è stata notevolmente e continuamente disturbata da un forte, fastidiosissimo vento a raffiche, che potrebbe aver falsato qualcuna delle varie pesate con cui si controllava la quantità di elio dispersa.

In poche parole, prima abbiamo gonfiato troppo, e poi svuotato troppo (100-200 g di differenza).  Tanto è bastato perché StratoSpera 2 rimanesse troppo a lungo in balia dei venti a bassa quota,  allungando a dismisura la traiettoria verso Est e, come già detto, innescando giustamente il taglio di “emergenza”.

Come dicono dall’altra parte dello stagno “lesson learned”. Il punto è comprendere e migliorarsi sempre. Si fa tesoro delle esperienze per… StratoSpera 3, dove riproveremo a battere il nostro record di oltre 27.000 metri di quota.