Da, radioamatorii romani se implica din nou, de data aceasta intr-un proiect de mare anvergura, unic din cate stim.
Este vorba despre colectarea de imagini si date atmosferice in timpul unei eclipse totale de soare.
Prin APRS se va realiza, din nou, urmarirea balonului.
Si totul se petrece in Outback-ul Australian...
În zorii zilei de 14 noiembrie, în Nord-Estul Australiei, o
echipă Știință&Tehnică va încerca, în premieră mondială, lansarea
unui balon spațial în conul de umbră al eclipsei totale de Soare. De
asemenea, S&T va documenta de la sol, în exclusivitate pentru
publicul român, spectaculosul fenomen astronomic, prin astrofotografii
profesioniste și un reportaj unic în presa autohtonă.
Problemă. Se dă o stea, o planetă şi un satelit
de planetă. Ştim că satelitul are o înclinare a orbitei faţă de
ecliptică de 5,145° (suplimentar, se dă înclinarea faţă de ecuatorul
planetei, între 18,29° şi 28,58°), are diametrul de 3474 km şi se află
la circa 384.000 km distanţă de planeta-mamă. Despre planetă se ştie că e
situată la aproximativ 149,6 de milioane de kilometri distanţă de
stea, iar steaua e de 109 ori mai mare în diametru faţă de planetă,
care la rândul ei are o rază de 3,66 ori mai mare ca cea a satelitului.
Să se afle dacă pot avea loc eclipse, unde e următoarea eclipsă de pe
planeta mamă şi dacă redactorii „Ştiinţă & Tehnică” organizează o
expediţie spre cel mai spectaculos fenomen natural vizibil din sistemul
planetar descris mai sus.
Unde mergem mai exact
Răspuns. Vorbim desigur despre
Soare, Terra şi Luna.
Eclipse (tehnic ocultaţii) se produc încă de la formarea Lunii, dar
totale de Soare vom avea încă circa 600 de milioane de ani, până în
momentul în care Luna va fi suficient de departe de Pământ pentru că
diametrul său aparent să nu-l mai acopere în întregime pe cel al
Soarelui. În acest moment, Luna se îndepărtează faţă de Terra cu
aproximativ 4 cm pe an.
Da,
echipa „Ştiinţă & Tehnică” se deplasează pentru observarea eclipsei totale de Soare, în nord-estul Australiei. Avem în plan două experimente. Primul este de
observare şi de documentare a fenomenului de la sol, iar al doilea constă în
trimiterea unui balon stratosferic pentru studiul eclipsei de la 30 km în atmosfera Pământului.
Deschideţi o hartă detaliată a Australiei sau folosiţi Google (Earth
şi Maps) pentru a urmări uşor traseul pe care-l voi descrie mai jos.
Aterizăm în oraşul Cairns, Queensland, Peninsula Cape York, cu câteva zile înainte de eclipsă.
Lăţimea benzii de totalitate a eclipsei este de 142 km,
ca exemplu concret, între Cedar Bay National Park la nord şi oraşul
Innisfail la sud, mergând pe coasta oceanului. Raza noastră de acţiune
pare suficientă la prima vedere, dar cu o infrastructură limitată la
câteva drumuri,
misiunea devine grea în condiţiile în care eclipsa trebuie observată de pe un cer perfect senin.
Mai mult, între Port Douglas şi Cairns se organizează un maraton în
timpul eclipsei, rezultă drumul principal şi secundarele închise de
poliţia locală.
Cu 2-3 zile înainte de eveniment, vom studia zona situată la vest de
Cairns. Pornind din orasul Mareeba, vom ocoli prin vest Great Dividing
Range – zonă muntoasă, cu vârfuri care nu depasesc totuşi 1400 m,
acoperită cu pădure tropicală, imposibil de penetrat cu maşini şi
echipament convenţional. Vom înainta spre Lakeland folosind drumul
naţional Mulligan şi vom studia căile de acces spre localitatea
Palmerville, aflată la 80 km vest de drumul principal, cam la 4 ore de
condus prin outback-ul australian.
De asemenea, vom cerceta partea de nord a benzii de totalitate, între
Lakeland şi Laura şi vom încerca incursiuni, de data aceasta spre sud,
dar tot în direcţia Palmerville.
Partea riscantă a incursiunilor în outback sunt ploile care pot „şterge” drumurile şi desigur eventualele probleme tehnice
care ne pot întârzia chiar zile întregi dacă nu vom fi în stare să
chemăm ajutoare. Cum reţele de telefonie şi internet nu există acolo,
iar oraşele fie sunt departe fie sunt fantomatice (pe hartă apar tot
felul de localităţi, dar în realitate aşezările respective sunt
sezoniere şi posibil nelocuite în luna noiembrie), singurele mijloace de
comunicare vor fi telefonul prin satelit şi staţiile radio. În funcţie
de prognoza meteo şi de modelul de traiectorie al balonului
stratosferic pe care intenţionăm să-l şi recuperăm, vom studia şi zona
de sud a benzii de totalitate, adică Mareeba – Dimbulah – Walsh – Mt.
Mulgrave.
Eclipsa pe scurt
Eclipsa de Soare e un fenomen natural
care NU ne afectează vieţile nici în sens negativ, nici pozitiv, nu ne
aşteaptă nici secetă, nici molimă, nu ne căsătorim/despărţim,
nu (ne) vine sfârşitul lumii (deşi
ar fi o explicaţie bună pentru „sfârşitul lumii” din decembrie, anul
ăsta). Ba mai mult, nu e un fenomen atât de rar. Astfel,
în 5.000 de ani (-1999 – +3000), sunt 11.898 de eclipse de Soare, dintre care 31,5% sunt totale (inclusiv hibride, adică pe o porţiune din traiectorie inelare, pe alta totale).
Pe an sunt minimum două eclipse de Soare (majoritatea sunt
parţiale) şi maximum cinci. Aşadar, eclipsele, în majoritate parţiale,
sunt destul de dese. Rare sunt, într-adevar, cele totale, dar nu prin
prisma anilor dintre ele ci prin suprafaţa pe care o acoperă pe Pământ.
Având în vedere că acoperă 0,4% din suprafaţa globului, un punct fix
de pe Terra e în eclipsă totală de Soare odată la circa 380 de ani! Dar
dacă eşti dispus să călătoreşti în cele mai îndepărtate zone, pe ocean
sau în Antarctica, poţi vedea o eclipsă totală, în medie, odată la 1
an şi 4 luni.
Anul acesta, se produce prima eclipsă totală de Soare după cea din iulie 2010,
tot în emisfera sudică şi la fel ca atunci, foarte scumpă la vedere
întrucât umbra Lunii se deplasează pe aproape tot parcursul pe ocean.
Singura zonă de pământ de unde se poate observa fenomenul este nordul Australiei.
Eclipsa începe chiar de la răsăritul Soarelui, în nordul extrem,
la vest de oraşul Darwin, în jurul orei 5:45 dimineaţa, ora locală.
Faza de totalitate ţine doar 2 minute şi începe la ora 6:38, ora locală,
22:38, ora României, dar aveţi grijă că la noi nu va fi 14 noiembrie
ci 13 noiembrie seara, în cazul în care vreţi să urmăriţi live eclipsa
pe un website dedicat. De altfel, această eclipsă poate părea stranie
pentru că
începe la răsăritul Soarelui în dimineaţa de 14 noiembrie,
în Australia şi se termină la apusul Soarelui în seara zilei de 13
noiembrie în largul coastelor statului Chile. Faptul se datorează
traversării liniei imaginare de demarcaţie a zilelor din Oceanul
Pacific. Magnitudinea eclipsei este de 1,01815, iar raportul dintre
diametrul aparent al Soarelui şi al Lunii, la momentul producerii
fenomenului, este de 1,03658, din locul propus pentru observaţie.
Probleme de logistică
Aşa cum spuneam mai sus, urmărim
două lucruri în această expediţie. Primul este observarea de la sol şi
documentarea pentru publicul român şi nu numai a fenomenului. Al doilea
experiment şi cea mai dificilă ţintă a noastră este
să înălţăm un balon stratosferic, Eclipser I în conul de umbră al eclipsei, la 30 km în stratosferă.
Demersul pare simplu după experimentele din România, dar având în
vedere infrastructura drumurilor, zonele vaste inaccesibile din
outback-ul australian şi bugetul restrâns, misiunea se anunţă dificilă,
foarte interesantă şi incitantă în acelaşi timp. Pentru zbor avem două
variante de lucru.
Prima este
lansarea unui planor experimental care să revină la punct fix după survolarea de la 30 km – lucru extrem de util în condiţiile lipsei de infrastructură rutieră. A doua soluţie, de rezervă, este
lansarea unei nacele asemănătoare celei de la experimentele stratosferice cu care v-am obişnuit în ultimul an.
Balonul va fi dotat cu un tracker şi un modul GPS şi va fi urmărit în acelaşi
sistem APRS cu care am urmărit şi baloanele
Stratospherium I si II din
România. Vom avea câţiva senzori pentru monitorizarea principalilor
parametri atmosferici şi desigur camere foto şi video. Nu vreau să intru
în amănunte de pe acum, dar vă pot spune că
acest zbor este unic în istoria observării eclipselor
şi sperăm să aducem din conul de umbră, de la altitudini de peste 25
km, date folositoare specialiştilor în studiul efectelor de perturbare a
curenţilor de aer şi a deplasării maselor de aer, induse de fenomenul
de eclipsă totală de Soare.
Balonul va fi umplut cu heliu şi va fi lansat cu circa 90 de minute înaintea totalităţii.
Cel mai dificil moment din expediţie va fi alegerea corectă a orei de
lansare. Problema cea mare este că fenomenul durează doar 2 minute, iar
balonul trebuie să atingă cel puţin 25 de km altitudine şi să se afle
cam cu 20 de minute înainte de spargere.
Orice abatere de la aceste cifre poate duce la eşecul misiunii. O altă
problemă majoră o reprezintă recuperarea instrumentelor. Orice
operaţiune de „rescue” în zona de pădure tropicală, unde copacii ajung
la 40-50 de metri înălţime sau în outback-ul australian este extrem de
periculoasă şi de obicei este efectuată de o echipă de profesionişti.
Probabil că şi noi vom apela la o astfel de echipă, dacă nacela va
cădea într-o zonă foarte greu accesibilă.
Dacă pentru cei care urmăresc eclipsa de la sol există hărţi detaliate
şi lucrurile sunt clare, pentru studiul eclipsei de la 30 km
altitudine, coordonatele se schimbă. Conul de umbră este înclinat şi de
aici apar câteva drifturi, vă dau doar câteva exemple
. Dacă balonul
ajunge la altitudinea dorită de 30de km la momentul calculat al
totalităţii în zona de nord extrem a benzii de totalitate proiectată pe
sol (cea cu care lucrează toţi cei care studiază fenomenul, bandă
calculată de NASA), să zicem deasupra oraşului Laura, eclipsa începe
mai devreme cu 44 de secunde şi durează mai mult cu 34 de secunde faţă
de observatorii de la sol, din acea localitate! Dacă, din contră,
balonul ajunge pe partea sudică a benzii de totalitate, simetric cu
Laura faţă de limita calculată de ieşire din bandă, să zicem deasupra
localităţii Tolga, la 30km altitudine avem eclipsă parţială!, în timp
ce la sol e totală şi durează cam 56 de secunde. Cu alte cuvinte,
misiunea se complică pentru că trebuie ales locul de lansare în aşa fel
încât, după 90 de minute de zbor, balonul să atingă altitudinea dorită
în partea de nord a benzii de totalitate şi nu în cea sudică!
Meteograme
Dacă balonul va ridica echipamentele la 25-30
km deasupra pământului, adică nu va fi influenţat de nori, partea de
observare de la sol va trebui să ţină cont de nebulozitate, pe toată
zona Queensland. Şansele de senin sunt de 50-55%, dar statistica e doar
statistică.
Decizia de lansare a balonului din nordul umbrei (zona
Lakeland-Laura) sau sudul umbrei (mt. Mulgrave – Mareeba) va fi luată
cu 12-15 ore înainte de eclipsă.
Echipa S&T va pleca spre locul de lansare încă de seara, pentru ca
la 5 dimineaţa să ridicăm nacela în stratosferă. După acest moment, în
cazul în care există nebulozitate locală, ne vom deplasa circa o oră,
în căutarea unei zone cu cer senin pentru observaţia de la sol, cu
echipament astro-fotografic şi pentru documentarea corectă a
fenomenului.
În acelaşi timp se va realiza
monitorizarea prin telemetrie a
instrumentelor de la bordul balonului precum şi poziţia acestuia.
Alegerea locului de lansare se va face pe baza studiului curenţilor de
aer din straturile inferioare şi superioare ale atmosferei, cu ajutorul a
două softuri specializate. Totul va fi corelat cu evoluţia norilor de
la sol, pentru realizarea cu succes a celor două experimente, în
acelaşi timp. Ca şi în cazul ultimelor expediţii, vom avea aliaţi de
mare încredere – institutul nostru de meteorologie, cel australian dar
şi celebrul profesor Jay Anderson, care a lucrat ca meteorolog la NASA.
Eclipsă în cer şi pe pământ
Deşi vom avea umbra Lunii
peste ţinutul de nord al Australiei, noi, cei care observăm fenomenul,
vom fi la orele prânzului lipsiţi de umbră! La ora 12, la miezul zilei,
Soarele se va ridica fix deasupra capului, până la altitudinea de 90°,
chiar în perioada expediţiei. Practic, orice obiect vertical îşi va
pierde umbra la orele prânzului. Este o observaţie interesantă, pentru
că
lansarea balonului trebuie să ţină seama de înclinarea conului faţă de proiecţia umbrei pe sol.
Cu alte cuvinte, chiar dacă pe hartă balonul evoluează în umbră, e
posibil ca la altitudinea de 30 km să fie ieşit din conul destul de
îngust de numai 142 km!
Olimpiada sportivilor s-a încheiat la Londra, dar pentru noi abia
începe pe 14 noiembrie. Deşi pregătirile expediţiei durează de luni
bune, „proba” noastră de eclipsă ţine doar 2 minute pe pământ şi 100 în
aer. Sperăm să ne întoarcem cu „medalii” din Australia şi sperăm că
galeria suporterilor cititori de Ştiinţă&Tehnică să ne susţină pe
parcursul expediţiei, pentru că vă vom ţine la curent cu acţiunile
noastre aproape în timp real pe site-ul
www.stiintasitehnica.com şi pe
pagina noastră de Facebook.
Proiectul Eclipser 1 este inițiat de astronomul amator
Cătălin Beldea,
cel mai mare vânător de eclipse român și realizatorul rubricii de
astronomie din revista Știință&Tehnică și va fi înfăptuit împreună
cu
Agenția Spațială Română ROSA și cu
clubul de radioamatori YO3KSR. Inginerul în tehnologii spațiale
Florin Mingireanu
(cercetător științific ROSA) va fi coordonatorul tehnic al zborului
stratosferic, continuând buna colaborare pe care a avut-o cu
Știință&Tehnică în cadrul experimentelor românești
Stratospherium I și
Stratospherium II, în vreme ce radioamatorul
Adrian Florescu
YO3HJV, va asigura soluția de urmărire a balonului, la fel ca în
cazul zborurilor din România. Echipa care va face deplasarea în
Australia este completată de
Marc Ulieriu, redactorul șef
Știință&Tehnică, care vă va ține la curent zilnic, pe site-ul
nostru și pe Facebook cu evoluția expediției. De asemenea,
Știință&Tehnică mulțumește domnilor
Ionel Ferțu și
Aurel Chirilă pentru proiectarea și construcția nacelei Eclipser I și Duracell pentru generoasa susținere a acestui experiment unic.
Articol preluat de la Stiinta si Tehnica.
UN PROIECT SUSȚINUT DE:
