Как говорится, безумие — это повторение одного и того же действия снова и снова в надежде на другой результат. Команда проекта «Восток» вновь готова поделиться своими космическими приключениями! В техническом плане мы не внесли кардинальных изменений, поэтому давайте сосредоточимся на итогах запуска и захватывающих поисках. После всех наших миссий нас, пожалуй, можно считать крупнейшими поставщиками 4K-контента из стратосферы на территории России. Готовьте свои интернет-каналы — вас ждёт много фото и видео материалов.
Поехали!
Что это за проект?
Кратко напомним суть для новичков и тех, кто подзабыл. Мы создаём и запускаем в стратосферу самодельные зонды, оснащённые камерами и датчиками. Во время полёта мы собираем телеметрию, а затем делимся всем отснятым материалом и опытом с сообществом. Наша цель — помочь тем, кто хочет повторить подобное. В моём профиле есть серия статей с детальным описанием всех этапов, включая согласование с контролирующими органами.
В этот раз я постараюсь быть лаконичнее и избегать встраивания видео прямо в текст (будут ссылки на YouTube). Отдельный анонс о видеоматериалах ждёт вас в соответствующем разделе.
Чем Vostok-6 отличается от Vostok-5?
Изменений немного. Мы немного доработали парашют, исправили одну программную ошибку и, конечно, добавили новую. В целом — почти копия предыдущей модели. Ключевое отличие — конструкция корпуса, а точнее, система отделения шара от парашюта. На этот раз они разошлись всего на 5 метров. Напомню, в прошлый раз оболочка шара взрывом залетела под купол парашюта, что нарушило его работу, и полезная нагрузка рухнула на землю с высоты 36 км.
Другое важное нововведение: шаров было сразу два! Нет, мы не прикрепили коробку к двум шарам (хотя идея заманчивая). Мы собрали брата-близнеца нашего основного зонда и запустили их одновременно. Оболочки шаров были рассчитаны на 1 кг каждая.
Менее значимое, но практичное изменение: в этот раз мы использовали технический водород вместо высокоочищенного. Это вышло дешевле, но на результат полёта не повлияло, что открывает пути для удешевления будущих запусков.
Давайте определимся с именами и ролями наших аппаратов.
Восток-6а — наш главный и любимый зонд. На его борту стандартный набор оборудования:
- Raspberry Pi 4B с GPS-модулем и платой SenseHat для сбора данных.
- Камера Insta360 для панорамной съёмки.
- Два powerbank для питания.
- Трекер «Азимут Иридиум» для поиска после приземления.
Экран для вывода телеметрии мы убрали, так как в прошлый раз это было ошибкой. Но нас ждёт приятный сюрприз, о котором — в разделе про видео.
Восток-6б — собран «из того, что было», наш второй, менее любимый ребёнок. Его состав:
- Raspberry Pi 4B с GPS-модулем.
- Камера GoPro Hero 7 Black.
- Два powerbank.
- Трекер Spot Trace для поиска.
Камеры были закреплены на внешней мачте из пластиковых водопроводных труб. Для Insta360 это дало лучший обзор, а GoPro смогла заснять работу парашюта и шара. Конструкция выглядела так:
Внутренняя компоновка компонентов и дизайн корпусов остались стандартными, как и в предыдущих запусках.
Подготовка и запуск
Адрес для подачи планов полёта оператора зонда изменился. Теперь это: https://sppi.ivprf.ru/
Как обычно, за 5 дней до старта мы подали план полёта. Запускались мы из нашего любимого места — села Любытино. Оттуда мы запускались много раз: разрешения дают без проблем, а поляна окружена лесом, который защищает от ветра.
С разрешением в этот раз возникла нервотрёпка. Принятие плана полёта ещё не означает разрешения на запуск. Его дают не ранее, чем за час до указанного времени, после телефонного разговора. За два часа до запуска диспетчерская служба сообщила, что нужно ждать метеосводки. Через час ситуация не изменилась. У нас был чёткий план — запустить и успеть найти зонды до темноты (вспоминая опыт ночёвок в придорожных мотелях). Мы решили предварительно надуть шары и закрепить их на земле, ожидая сигнала. И только после трёх звонков, за полчаса до запуска, мы услышали заветное «разрешаем использование воздушного пространства». Остальная предполётная подготовка прошла без сюрпризов.
Для скептиков — вот доказательство запуска.
Поисково-спасательная операция
Здесь, как часто бывает, пришлось проявить смекалку. Поисковые трекеры, как обычно, подвели, но мы к этому уже привыкли. Spot Trace ответил только через 5 часов после старта. «Азимут Иридиум» вообще молчал. Позвонив в службу поддержки, нам каким-то чудом удалось его дистанционно «реанимировать». Нам сказали, что спутниковая связь была отключена из-за простоя. Что ж, допустим.
Координаты посадки «Востока-6б» (от Spot Trace) мы получили первыми и отправились на поиски.
История спасения Vostok-6b
Прогноз траектории посадки был таким:
А реальность оказалась вот такой:
Разница между расчётной и реальной точкой посадки была огромной. Совпало лишь направление. В итоге зонд отлетел на 50 км от точки старта и приземлился в лесистой местности. Дорог почти не было, но у нас был надёжный внедорожник.
От дороги до точки приземления лежало поле, которое не стало преградой для нашего автомобиля.
Но мы были не готовы к тому, что обнаружили. Зонд висел на высокой, почти сухой ели — буквально на последнем высоком дереве перед опушкой. Если бы он пролетел на метр выше, то приземлился бы на землю, как приличный аппарат.
Идеи по спасению были самые разные: от попыток залезть на дерево (тщетно и опасно) до поиска профессиональных альпинистов в окрестных сёлах (их, конечно, не нашлось). Пахло очередной ночёвкой в мотеле. Пока ехали к цивилизации, родилась идея собрать длинную конструкцию из пластиковых водопроводных труб, чтобы сбить зонд. Но сомнения в её устойчивости заставили отложить реализацию до утра, тем более что строительные магазины уже закрылись.
Переночевав в скромном мотеле, наутро мы отправились в строительный магазин. Объяснив на складе, что нам нужно достать парашют с дерева (не уточняя, что он беспилотный), мы получили добро на использование материалов. Соединив трубы разного диаметра, мы поняли, что на 10 метрах конструкция превращается в хлыст и разваливается. Нужно было что-то более прочное.
Тогда мы обратили внимание на металлические шпильки для строительства.
Каждая шпилька длиной 2 метра, они соединяются гайками, позволяя собрать конструкцию любой длины. Она, конечно, тоже гнулась, но хотя бы не разваливалась. Мы взяли 10 шпилек (итого 20 метров) и крюк. В магазине нам пообещали, что в случае чего мы сможем вернуть всё и получить деньги обратно. Весили эти штуки прилично, но мы были на машине.
На месте наша догадка подтвердилась — с земли до зонда не достать. Пришлось залезть на дерево почти до середины высоты. Ребята с земли подавали мне собранную металлическую «удочку», с помощью которой я и зацепил парашют. Зонд благополучно рухнул на землю.
А вот что стало со шпильками после этого:
Остальные мы, конечно, вернули в магазин.
Поиски Vostok-6a
С этим зондом всё прошло гораздо проще. Он упал рядом с дорогой в болотистой местности. Мы быстро вышли на сигнал трекера, подошли и забрали его. Интересно, что камера Insta360 ещё работала, когда мы его нашли! Но, к сожалению, она не вела запись в этот момент... Позже мы выяснили вероятную причину. Сразу же мы подключили камеру к телефону, чтобы проверить сохранность видео:
Выглядело многообещающе, но это было лишь превью с земли...
Записи спуска на землю не оказалось. Моя версия: в этот раз мы снимали в разрешении 5.7K. Карта памяти осталась прежней, и она отлично справлялась с 4K. Но при активной тряске (как во время спуска) в режиме 5.7K карта не выдержала скорости записи, и камера выдала ошибку «Медленная карта памяти». Никто не ожидал, что скорость записи может зависеть от динамики сцены.
Итоги полёта и высота
С высотой в этот раз вышла загадка. GPS — штука капризная, а в этот раз мы столкнулись с настоящей аномалией. У нас было целых 5 GPS-приёмников (на обоих трекерах, в GoPro и в каждом из зондов), и ни один не записал полноценный трек! Все потеряли сигнал на высоте до 1.5 км. Пришлось прибегнуть к магии Excel, комбинируя точку старта, точку посадки и время полёта шара, чтобы получить приблизительную высоту.
У нас были показания давления с «Востока-6а», но барометрическая формула даёт точные результаты только до 10 км, поэтому мы на них не полагались.
Расчётная высота Vostok-6a
GPS попрощался с нами на высоте около 500 метров и вернулся только на земле. Продолжив график набора высоты в Excel до момента, когда шар лопнул на видео, и добавив погрешность в 10%, мы получили диапазон 20–25 км. Берём середину — 22 км. Это значение мы используем для отчёта.
Расчётная высота Vostok-6b
Здесь GPS продержался дольше — до 1.5 км. Аналогичные расчёты дали диапазон 28–36 км. Берём 31 км — это уже больше похоже на ожидаемый нами результат.
Чем объяснить разницу? Во-первых, погрешностью расчётов. Во-вторых, разной массой полезной нагрузки. «Восток-6б» был легче, так как летал без платы SenseHat и с менее ёмкими powerbank. Эти несколько сотен граммов, вероятно, и позволили ему подняться выше.
Данные с других датчиков (температура, влажность) в этот раз приводить не буду — они не отличаются от предыдущих запусков. Все исходные файлы телеметрии, как всегда, доступны по ссылкам в конце статьи для самостоятельного изучения.
Видеоматериалы и новый формат
Проанализировав feedback от предыдущих публикаций, мы пришли к выводам:
- Короткие ролики, встроенные в текст, редко досматривают до конца, и они часто раздражают читателей.
- Длинные, 4-часовые видео полёта в среднем смотрят по 3–4 минуты — только самые интересные моменты.
Мы не можем не выкладывать полные записи полётов — это наш отчёт о успешности миссии. Они останутся в открытом доступе.
А вот с короткими видео, которые иллюстрируют историю, мы решили поэкспериментировать. К нам обратился волонтёр-монтажёр с предложением смонтировать полноценный фильм о нашем проекте! Мы, конечно, согласились. Сами мы в монтаже не сильны. Работа над фильмом ещё идёт, и мы не знаем, когда она завершится, но он обязательно выйдет. Напишите в комментариях, что вы думаете об этой идее.
Итак, анонсируем наш первый фильм на YouTube, который будет опубликован отдельным постом!
К этому событию мы немного привели в порядок наш YouTube-канал. Все записи с бортовых камер, включая сокращённые версии (shorts), уже опубликованы там.
Что привезли камеры?
Vostok-6a (Insta360): Панорамное видео в 360°, с наложенной телеметрией. Максимальная расчётная высота — 22 км. К сожалению, запись прервалась вскоре после того, как лопнул шар, поэтому спуск не заснят. Из интересного — мы засняли «НЛО»! Позже выяснилось, что это блик и отражение на защитном стекле камеры, но первая реакция была незабываемой. На канале есть отдельный короткий ролик на эту тему.
Отметим и ошибки: съёмка в 5.7K не дала преимуществ, так как YouTube на тот момент конвертировал такое видео в 4K. Также временно пропала поддержка VR-очков (Cardboard) для 360° видео, что очень обидно.
Vostok-6b (GoPro 7 Black): Преодолел около 31 км. Привёз видео в 4K, но, по нашей традиции, не без косяка — съёмка велась в соотношении сторон 4:3 вместо 16:9. Зато мы получили идеальную запись работы парашюта! Отлично видно, как после разрыва шара зонд кувыркается в стратосфере, а затем парашют его стабилизирует и обеспечивает плавное приземление на ту самую злополучную ель. Этим парашютом мы гордимся особенно.
На этом наш отчёт завершён. Задавайте вопросы в комментариях — мы на всё ответим. И ждите фильм! Надеемся, он получится отличным.
Полезные ссылки и данные
- Телеметрия Восток-6а
- Телеметрия Восток-6б
[mine]DIYSstratosphereStratostatProbeVideoLongpostYouTubeВертикальное видео 15 чувствБольше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Самодельный стратостат. Сезон 2023. Vostok-6.