I sensori meteorologici trasportati nell'alta atmosfera dai palloni meteorologici vengono spesso persi quando ritornano sulla terra. Come parte del loro progetto di laurea, cinque studenti dell'EPFL hanno lavorato su un sistema per recuperare questa attrezzatura.

Dozzine di radiosonde trasportate da palloncini vengono rilasciate nell'atmosfera ogni giorno. Misurano la temperatura, pressione atmosferica, umidità e direzione del vento a diverse altitudini prima di ricadere sulla terra. Nella maggior parte dei casi, questa attrezzatura ad alta tecnologia non viene mai recuperata. Ma un gruppo di cinque studenti dell'EPFL, studiare scienze ambientali o fisica, potrebbe cambiare tutto questo. Per il loro progetto di laurea, hanno sviluppato un sistema che può aiutare a guidare la traiettoria della radiosonda mentre cade a terra in modo che possa essere trovata e riutilizzata. Attraverso un singolo volo di prova dal tetto di un edificio del campus, hanno dimostrato la fattibilità del loro concetto.

Le radiosonde vengono trasportate in alto da giganteschi palloni meteorologici pieni di elio che si espandono mentre si alzano nell'aria - in alcuni casi fino a un'altitudine di 30 chilometri - fino a quando non scoppiano. Un piccolo paracadute attaccato all'attrezzatura di bordo si apre automaticamente una volta raggiunta la quota massima, impedendo alle radiosonde di causare danni quando toccano terra.

Gli studenti hanno concentrato la loro attenzione sul rilascio del paracadute. "Il nostro sistema controlla la superficie esposta del paracadute, dirigere la radiosonda verso correnti d'aria che la guideranno verso un punto di atterraggio accessibile, "dice Hugo Cruz, uno studente in Scienze e Ingegneria Ambientale. Il suo compagno di classe Lorenzo Donadio aggiunge:"L'importante è fare in modo che la radiosonda non finisca sul fianco di una montagna, in fondo a un lago o in qualche terra di nessuno".

Il loro sistema di paracadute è completamente automatizzato e gestito da un codice informatico che gli studenti stessi hanno scritto. Si attiva non appena la radiosonda inizia a cadere:un motorino fa uscire le corde del paracadute e le riavvolge per controllare la velocità di discesa. La radiosonda può così essere navigata verso una corrente d'aria che la porterà nella direzione desiderata. Il sistema utilizza i dati meteo aggiornati insieme alle coordinate GPS che vengono aggiornate ogni 30 secondi rispetto a un punto di riferimento. Un dispositivo di localizzazione viene utilizzato per individuare dove atterra la radiosonda.

Il più leggero possibile

L'invenzione degli studenti, mentre pratico e intelligente, affrontato alcuni ostacoli. Per i principianti, il loro sistema di paracadute doveva essere in grado di resistere a tutti i tipi di condizioni atmosferiche, compresi i venti estremamente forti. Doveva anche essere il più leggero possibile in modo che la radiosonda potesse essere facilmente reindirizzata durante la caduta libera. Questo limitava seriamente gli strumenti e i materiali che potevano usare. "Dovevamo anche padroneggiare una serie di concetti che non avevamo mai studiato prima, soprattutto in informatica e fisica, "dice Julie Reznicek, uno studente di ingegneria ambientale.

Hanno fatto una sola prova del loro sistema la scorsa primavera, volare il loro pallone meteorologico ad un'altitudine di circa 10, 000 metri sopra il Lago di Ginevra come previsto. L'attrezzatura è stata poi recuperata in un campo a Epalinges, appena a nord di Losanna. Mentre il meccanismo utilizzato per rilasciare e ritrarre le corde funzionava bene, gli studenti hanno notato che il microcontrollore non aveva la potenza necessaria per registrare tutti i dati. Alcuni studenti continueranno a perfezionare il dispositivo quest'estate, e un secondo volo di prova con un pallone più grande e un equipaggiamento più affidabile è previsto per settembre. Non c'è dubbio che questi studenti abbiano puntato in alto.