Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu

K úspěchu nám chyběl „milimetr“. Kde jsme udělali při krášlení Dropionu chybu?

  0:03aktualizováno  0:03
Téměř rok příprav, technologie doladěné do detailů, nedostatky z minula odstraněny. Co se ještě může přihodit? Odpověď je bohužel prostá: cokoliv. Stratocaching 2014 skončil dobře, ale mohlo to být bezchybné.

Vypuštění semínek ve čtyřech kilometrech nad zemí | foto: Axis kamera řady F

Je večer 24.10. 2014 a kolegové znovu testují teď už kompletní systémy Dropionu. Zítra se se startuje. Vše už je pohromadě. Chybí jen kopule Dropionu, kterou je ještě potřeba zkrášlit bílou barvou. Tolik technologií na tak malé ploše, s tím musí být nějaké problémy, ne? Jsou. Počítáme s nimi.

Fotogalerie

Wi-fi modul na palubě, který slouží pro přenos videa na zem, ruší geolokační systémy. To už víme z minula. Proto je potřeba změnit vnitřní uspořádání a provizorně ho odstínit. Vše funguje. Modul je odstíněn, systémy RTTY, APRS i oba GPS moduly mají satelitní signál. Máme vše, co je na zítřek potřeba. Semínka si topí, signál také mají, budítko funguje (systém, který probudí GPS až těsně před dopadem), takže letos určitě nezamrznou. Jen tu „poklici“ Dropionu nemůžeme vyzkoušet. Večer tedy ještě odváží hlavní konstruktér mechanické části celý Dropion k finálnímu bílému nátěru.

Je 25.10. 2014, sobota ráno. Do areálu Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) přijíždějí první hosté. Celkem se jich zde sejde přes 200. Dorazili i zástupci médií – Česká televize, Český Rozhlas, Blesk a další. Improvizované studio iDNES.cz už je připraveno. Vladimír Kořen si v něm bude téměř tři hodiny povídat se zajímavými hosty, kteří mají ke Stratocachingu, stratosféře, stratosférickým balonům a kosmonautice co říct. Pozvání přijali i Karel Pacner a Jan Kolář. Scénář počítá s dvouhodinovým programem s rezervou na tři. Bude se hodit.

Co se letos povedlo?

Není toho málo

  • Aplikace od společnosti PRIA fungovala bez problému i v klíčových okamžicích při největším návalu. Nic jsme neponechali náhodě a už předem uskutečnili zátěžový test / hru.
  • Moderovaný přímý přenos ze startu fungoval téměř bez chyb díky zázemí a technologiím společností NetRex a iDNES.cz. Sledovalo ho několik desítek tisíc lidí.
  • Web Stratocaching.cz odolal návalu návštěvníků díky posílené infrastruktuře Active 24.
  • Pořídili jsme zcela nečekané a krásné záběry z kamer AXIS F,  která měla dvě „oči“ v podobě snímacích jednotek instalovaných směrem nahoru a dolů. Stalo se tak jen „díky“ chybě zmíněné v článku.
  • Spolehlivě zafungoval nouzový systém iniciující vypouštění semínek. Bezpečnost ani samotná hra tak nebyly ohroženy.
  •  Vyhřívaná semínka s pěti různými komunikačními a geolokačními technologiemi nezamrzla. Topení fungovalo stejně jako budítko GPS.
  • Mobilní týmy geocacherů na místě dopadů pomohly se zvládnutím situace. Omezily vstup lidí na pole, umožnili i pomalejším hráčům, aby se s trofejí vyfotografovali a potěšili.
  • Řídící centrum v Laborkách ve Slaném rychle a bez chyb odbavilo stovky hlášení úspěšných hráčů a zveřejnilo data v aplikaci. Ještě dlouho po ukončení hry se zde scházeli výherci na společné fotografování a kus řeči.

Uvnitř budovy ČHMÚ mezitím náš tým odborníků aktivuje systémy Dropionu. Nastavuje časovač pro nouzové oddělení sestavy od balonu a upravuje další parametry palubního programu podle ranní předpovědi počasí. Systém například musí zajistit, že balon nepřekročí hranice republiky. To dnes nehrozí. Vítr skoro nefouká. Budeme rádi, když se to celé hne z Prahy. Oživují se semínka (stratokešky). Signál máme. Vše je potřeba zapnout v dostatečném předstihu před letem, ale zase ne příliš, aby nedošlo k poklesu kapacity baterií. V mrazech, které balon nahoře čekají, by to mohlo mít fatální následky. To už známe.

Všech dvanáct semínek je na svých místech, časovač běží, systémy jsou aktivovány. Zaklápíme gondolu nově nabílenou kopulí, vycházíme ven a čekáme až se semínka a palubní GPS přihlásí do systémů sledovacího týmu. Čekáme. Nic nehlásí souřadnice. Balon už je nafouknutý, Pavel Žárský z ČHMÚ čeká jen na povel. Fanoušci obklopili místo startu, moderátor divákům na Technet.cz oznamuje, že každou chvíli už se poletí. Ale tak rychle to nepůjde.

Dropion musí zpět na montážní šibenici, balon je ukotven závažím. Schází se technický tým. Problém se signálem je nyní až brutálně jasný. Možná by stačilo vytáhnout GPS anténu na povrch kopule, ale k tomu nám chybí přibližně tři centimetry kabelu a i kdyby se našel, nebo
vyrobil, rapidně by stouplo riziko zamrznutí vlivem narušení tepelné izolace. Navíc na přepojování není ani čas. V časovém presu by to bylo velmi riskantní. Všichni čekají. Startovací okno, které máme přiděleno od ÚCL (Úřad pro civiliní letectví) se zavře za dvě a půl hodiny. Rychleji než za dvě hodiny se let nedá zvládnout. Máme tedy dvacet minut na rozhodování. Zkoušíme vypnout wi-fi modul.

Přehrajte si celé video z letu

„Máme signál,“ hlásí ze sledovacího stanoviště. Zaklápíme poklici. Signál je slabší, ale drží. Zkoušíme sundat stínění z wi-fi modulu a zapnout ho. Zní to nelogicky, ale podle zkušených radioamatérů by to fungovat mohlo. Nefunguje. Opět jsme rušeni. Čas běží. Zbývá tedy jediná možnost: vypnout wi-fi. Tím však padá šance na zopakování přímého přenosu z letu balonu. Show pro diváky se definitivně konat nebude a tým NetRexu, který způsob přenosu vymyslel a realizoval, zažívá peklo. Jejich systém funguje bezvadně, přesto ho nemohou použít. Stále nevíme, kde je chyba.

Dropion má signál. Slabý, ale má. Proč tak zeslábl, když včera byl velmi dobrý, není čas řešit. Wi-fi modul je odpojen. Odpočítáváme: deset, devět, osm … START. Letíme.

Polohy vybraných semínek, tak jak se postupně ohlásily.

Polohy vybraných semínek, tak jak se postupně ohlásily.

Jdu nahoru na střechu, kde sedí sledovací tým. „Ztratili jsme signál z Dropionu,“ je první co slyším. „Jediné trvalé spojení máme se semínkem AXIS, občas něco pošle LoRa.“ Podle toho sice spolehlivě určujeme polohu sestavy, ale jen do chvíle, než semínka Dropion vypustí. Naštěstí máme ještě polohu z meteorologické sondy Vaisala, která visí těsně pod balonem. Nic nefunguje, jak má. Napjatě čekáme, zda se systémy „zmátoří“ a ohlásí se.

Bez spojení

Semínko AXIS se značkou OK1CDJ-11 fungovalo po celou dobu letu tam i zpět. Respektive probralo se k životu při stoupání ve výšce 11 877 metrů a zůstalo s námi ve spojení až do přistání.

Systém APRS Dropionu fungoval od startu až do výšky 13 065 metrů, pak
se GPS zakousla a další data počítači nepředala. Proto nedošlo k odpálení semínek ve správné výšce před prasknutím balonu a k následnému oddělení balonu od sestavy.

V osmnácti kilometrech, kolem 13:00 se také ozývá LoRa (Long Range Radio), což je na tuto technologii úžasné.  O LoRa systému pro internet věcí chystáme samostatný článek.

Nezmátoří (viz rámeček: Bez spojení). Naštěstí systém APRS v semínku AXIS funguje spolehlivě. Známe aktuální výšku i teploty uvnitř semínka.

Balon už je téměř ve třiceti kilometrech. Každou chvíli může prasknout. Došlo už k vypuštění nákladu? Nevíme přesně. Známe přesnou polohu jednoho semínka a nemůžeme posoudit, zda je jiná než poloha Dropionu. „Klesáme,“ hlásí meteorologové podle údajů z Vaisaly.

Stále nevíme, zda semínka opustila palubu, ale předpokládáme, že nikoliv. Počítač pravděpodobně nedostal potřebná data z GPS. Vše naštěstí jistí časovač, takže jednou k vypuštění dojde (stalo se tak čtyři kilometry nad zemí).

Během klesání jsme se tedy nemohli spolehnout na údaje ze semínka, to již mělo být podle plánu úplně jinde než samotný Dropion. Jeho přesné dohledání tak museli zvládnout radioamatéři ručně. Směrovými anténami chytají signál RTTY vysílače z paluby gondoly a měřením směru nejsilnějšího příjmu určují, kde se Dropion nachází. S anténou z okénka jsme takto křižovali silničkami Středočeského kraje.

Protože se Dropion nehlásí (kvůli rušení a ztrátě signálu) je potřeba jej v...

Protože Dropion nehlásí polohu (kvůli rušení a ztrátě signálu GPS), je potřeba jej v závěrečné fázi sestupu sledovat ručně. Před vypuštěním semínek bylo možné sledovat jeho polohu podle údajů právě ze stratokešek. Ty rušeny nebyly.

Každou chvíli už musí být vše zpátky na zemi. To napětí ani nejde popsat. „Ohlásil se JOBS, vidíme i AXIS,“ ozývá se z vysílačky člen radioamatérského pátracího týmu. Semínka se začínají hlásit už za letu. Přesně tak, jak jsme to plánovali. Poloha se objevuje i hráčům v aplikaci. Hlásí se další stratokešky. Všechno zase funguje. „Dropion bezpečně přistál, vracíme se s ním na základnu.“

Banální chyby a odklady?

Při kosmických startech naprosto normální.

Odklady startů kvůli nejrůznějším technickým potížím nejsou v kosmonautice ničím novým, spíše naopak - věcí zcela normální.

Když se podíváme na první starty družic, Sověti vynesli do vesmíru Sputnik až při třetím zdařilém startu rakety R-7. Tři předchozí pokusy se nepodařily. Američané chtěli představit svoji první družici světu ve stejném roce jako Sověti, aby se v historii psalo, že obojí bylo v roce 1957, ale ouha - jejich první družice shořela v prosinci během startu před televizními kamerami. Teprve na přelomu ledna února 1958 zaznamenali úspěch.

Totéž se odehrálo při vypouštění prvních lidí. Sověti původně počítali s tím, že prvního kosmonauta vyšlou v roce 1960, ale úspěšných startů kosmických lodí v automatické verzi bylo příliš málo. Proto museli přidat další dva lety. Teprve když proběhly na sto procent, mohl Jurij Gagarin v dubnu 1961 letět. Nicméně i to bylo velké riziko, jak si sovětští odborníci později uvědomili.

Američané na tom byli stejně. Chtěli Johna Glenna poslat do vesmíru ve stejném roce, ale kvůli sérii technických závad si to mohli dovolit až na počátku roku následujícího - 1962.

Když se podíváme na historii automatických sond k Měsíci a k planetám Venuše a Mars, situace se opakuje. Nejdřív hodně neúspěšných pokusů, než se podařilo vychytat všechny drobné záludnosti, a teprve potom se výpravy do vzdálenějšího prostoru začaly dařit.

Jakmile se pokoušíme ovládnout novou techniku, ať už kosmickou anebo pozemskou, vždycky musíme počítat s počátečními nezdary. Jinak to ani nejde.

Karel Pacner

Radost střídá další mírné zklamání. Všechny stratokešky jsou poměrně blízko sebe na polích u vesničky Lipany. Je fakt, že vůbec nefoukalo, ale přeci jen jsme čekali větší rozptyl. Geokačeři jsou však nadšení. Šanci dostávají i obyčejní hledači. Mobilní tým organizátorů totiž vynáší semínka z pole na okraj k vozovce tak, aby si je mohli všichni zájemci prohlédnout a vyfotit se s nimi. Právě přilétly ze stratosféry a to se přece jen neděje každý den.

Zpět na základně v ČHMÚ. Příčiny jednotlivých selhání se začínají vysvětlovat. Ta základní byla jen jedna, ale k fatálnímu selhání vždy vede řetězec drobnějších chyb. To je i náš případ. Každá jedna chyba sama o sobě by bezvadný průběh letu neohrozila, všechny dohromady nás minimálně připravily o přímý přenos.

Začněme od začátku. Tou poslední a řekněme fatální chybou byl nástřik kopule Dropionu barvou. Byla to totiž titanová běloba. A i když tvořila opravdu jen tenoučkou vrstvu, kterou jsme ještě na mnoha místech zbrousili, vytvořila z pěnové krytky, něco jako kovovou poklici, která signál od GPS satelitů nejen tlumila, ale zároveň i mírně zvýšila rušení kvůli odrazům uvnitř Dropionu.

Systémy, které tedy před zaklopením fungovaly, se teď navzájem rušily a navíc měly slabší signál z GPS družic. Útlum sám o sobě nebyl dramaticky velký, ale vzhledem k rušení to stačilo. To, co fungovalo na hraně, se zvrhlo za ní a fungovat přestalo. Podobný problém měla semínka, kde byla z logických důvodů GPS anténa uložena až v samém konci stratokešky a zakrývala ji obarvená pěnová hmota. (Vysvětlení: Všechna semínka měla GPS anténu na úplném konci kešky, aby byla co nejdále do vysílacích antén a baterií a nedocházelo k rušení. Navíc tak bylo zaručeno, že rotuje víceméně „na místě“. Vysílací anténky opisovaly kruh, tedy přesněji řečeno spirálu.)

Emblém Stratocaching 2014

Emblém Stratocaching 2014

Když se na celý řetěz drobných chyb podíváme zpětně, dá se říct, že nám skutečně chyběl, nebo lépe řečeno přebýval k dokonalosti ten jeden pověstný milimetr (respektive ještě mnohem méně) nátěru. Nebýt toho …

Poslechněte si zvuk semínka

Jak „hraje“ padající semínko můžete slyšet zde (soubor WAV, 1,2 MB)

Jenže stejně tak jsme mohli všechny systémy ještě lépe odrušit, antény GPS umístit na povrch, kopuli zvětšit (ano malý prostor sehrál negativní roli) a tak dále.

Na druhé straně jsme byli omezeni hmotností (kvůli ÚCL i nosností a stoupavostí balonu), takže lepší rozmístění elektronických prvků v gondole je v tuto chvíli spíše teoretickým způsobem řešení problému pro příště. Pokud seženeme třeba ještě kvalitnější materiály, které budou pevné a lehké, mohlo by to jít. Jeden takový už máme, přišel týden potom, co jsme Dropion vyrobili stávajícím způsobem. Možná je to výzva. Uvidíme.

Bezpečnost především

Hon na lišku nebo na Dropion

Při návrhu systému se počítalo s tím, že může kdykoliv selhat cokoliv. Byly použity tři naprosto nezávislé systémy APRS, RTTY a Vaisala.
přičemž jeden z nich umožňoval lokalizování dvěma principy. Jištění
bylo tedy vícenásobné a vyplatilo se to.

  • APRS - GPS přestalo fungovat ve třinácti kilometrech kvůli problémům s GPS
  • RTTY- GPS nefungovala kvůli rušení už od startu. RTTY vysílač byl trvale zapnutý.
  • Vaisala -  GPS fungovala až do prasknutí balonu. Krátce poté se dostala do nepříznivé polohy a o navigaci přišla.

Všechna selhání nezávislých systémů měla jeden společný jmenovatel a
to GPS. Z různých příčin ani jeden systém nebyl schopen poslat svou
polohu. Proto byl na palubě i systém RTTY.

Byl zvolen zejména proto, že mimo odesílání vlastních souřadnic umožňoval díky trvale aktivnímu vysílači i využití čtvrté lokalizační metody t.j. zaměřování ze země. Radioamatéři na toto byli připraveni, vytáhli z aut směrové antény a triangulační metodou a on-line výměnou dat o zjištěných úhlech, určovali pozici vysílače a tím i Dropionu.

Výše popsaným „trasováním se zabývá  i jedna sportovní disciplína "Radiový orientační běh (ARDF)" neboli "Hon na lišku", ve kterém jsou Češi na světové špičce.

Milan Barvíř

Autor:






Hlavní zprávy

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2016 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je součástí koncernu AGROFERT ovládaného Ing. Andrejem Babišem.