Zelf een weerballon oplaten

Om dit te doen moet je metingen van de grond tot boven in de atmosfeer verrichten. Het klassieke instrument hiervoor is de weerballon met sonde. Iedereen die toestemming krijgt van de luchtvaartautoriteiten c.s. kan een weerballon oplaten.
De toestemming is binnengehaald. De materialen zijn gekocht, de techniek hoe je de onderdelen moet samenknopen is bekend: eerst de ballon, vijf meter eronder de parachute en 10 meter daaronder je sonde met meet- en registratieapparatuur.

Om de ballon te laten stijgen vul je hem met heliumgas, dit kun je kopen bij erkende gasbedrijven. Dit is allemaal overzichtelijk genoeg, maar dan blijkt op de tijd waarop je de ballon moet oplaten (een tijd afgesproken met de luchtvaartdiensten) dat alle details wel moeten kloppen en dat is dan weer spannend.
En waar gaat de ballon naar toe? Je moet hem ten slotte ook weer terugvinden om de resultaten te kunnen zien. Een hulpmiddel is de vluchtvoorspelling.

Er zijn websites voor om je te helpen met je voorspelling, opmerkelijk genoeg moet je de voorspelling al twee week van te voren vastleggen in het kader van je aanvraag om toestemming. Daarna kun je voor jezelf kijken hoe de voorspelling zich ontwikkelt.
Volgens de voorspelling zal hij ten noordoosten van Bremen landen, het vertrekpunt is Dülmen.
Daarnaast kun je ook naar weersvoorspelling en de voorspelling van de Jetstream kijken. De laatste vertelt hoe het op ~10 km hoogte er aan toe gaat.



Twee weersvoorspellingen voor 12.00 UTC van 11 november: GFS (boven) en Rmets (onder).



De isobaren horen je een idee te geven over de richting van de wind.
Met meer detail is er de Zygrib windvoorspelling. Hier wordt de windrichting door het programma expliciet aangegeven in de kaart en zie je dat een algemene gissing weinig precies is.



De vertikale struktuur van de atmosfeer wordt weergegeven in het SkewT diagram.
(Rood is temperatuur en blauw is relatieve vochtigheid.)



De SkewT lijkt een dikke wolkenlaag te voorspellen vanaf 4 km hoogte.
De wolkenlaag bleek volgens filmbeelden op 7 km hoogte te beginnen.
Bovendien wordt in de SkewT een idee gegeven van de windrichting en windsterkte op grotere hoogte.
Het nadeel is dat de SkewT voorspelt voor één plek, niet voor een heel gebied.

Voor het overzicht wat er op grote hoogte gebeurt zijn er voorspellingen over de Jetstream:

Volgens deze voorspelling gaat het zo’n 120 km/u (80 mijl) richting NNO, op waarschijnlijk 9 á 10 km hoogte voor het traject waar de sonde volgens de voorspelling zal zweven.

De Sonde
De sonde moet vooral licht zijn. Belangrijk is dat de koude, die op grote hoogte optreedt, zo lang mogelijk buiten de deur gehouden wordt. Batterijen houden niet van koude. Terwijl je meet- en videoapparatuur wel van de batterijen afhankelijk zijn.
Ook de gaten (koude inlaten) voor de camera’s mag je zelf maken en zo construeren dat er zo weinig mogelijk koude naar binnenkomt.

Rechts van de sonde, tegen de rechter vleugel aan zijn de sensoren zichtbaar voor de buitenlucht-metingen.
De ‘vleugels’ dienen om het draaien te verminderen.

Je hebt op zijn minst drie mensen nodig om het kunststukje van het oplaten van de ballon voor elkaar te krijgen: één voor het gas, de ander voor het vasthouden en de derde voor het afbinden van de gasinlaat van de ballon.

Het rode ‘ding’ op het gras is de parachute.

Deze keer werken de regelmechanismen van de heliumfles niet goed. We moeten daardoor op inschatting beoordelen of er voldoende heliumvulling in de ballon zit hetgeen niet aan de rust van de handeling bijdraagt.

Het is ook relatief spannend, omdat je ook niet weet of er toch nog een windvlaagje langskomt die je ballon te pakken neemt.

Daar gaat ie!  Je ziet hem vliegen. Voor je oriëntatie: er zit 5 meter lijn tussen ballon en rode parachute ...	en 10 meter onder de parachute hangt de sonde.

Op het moment van loslaten, hier op de foto, de sonde lijkt nog voor het grijpen te zijn, is mij duidelijk dat er te weinig gas in de ballon zit.
Nu is de vraag: wat zal de ballon gaan doen met te weinig gasvulling? Eerlijk gezegd: geen idee.
Het gewenste gedrag van de ballon is dat hij tot 30 km stijgt, daar explodeert en de sonde daalt hangend aan de parachute vredig naar beneden. Je hebt vervolgens geen idee waar hij terecht komt.



Om het terugvindprobleem op te lossen zitten er twee GPS-trackers in de sonde. Als ze in het gebied zijn van het mobiele telefoonnet kun je ze bellen en sturen ze een sms-bericht met de gps-coördinaten terug.

12.55 uur is de ballon opgelaten, na 2 ½u, volgens de voorspelling, ongeveer half vier, moeten de gps-trackers weer bereikbaar zijn.
We rijden alvast naar het noorden, naar de plek waar de ballon volgens de voorspelling zal aankomen.

Na enige tijd wordt het duidelijk dat we geen contact kunnen krijgen.

Misschien is hij wel in een ‘Funkloch’ terecht gekomen en is het maar te hopen dat iemand hem vindt en het telefoonnummer belt dat op de sonde vermeld staat.

We blijven tot laat in de avond proberen of we een response krijgen, niets!





De volgende ochtend vroeg… niets!
Om 10 uur nog een keer geprobeerd en daar is hij!!

In één blik is het wel duidelijk dat dit een eind weg is.
De snelheid is 0 km/u, in de loop van de dag blijft hij braaf op dezelfde plek liggen

Google maps laat zien hoe ver dit weg is:

Litouwen, hemelsbreed 1067 kilometer. Over de weg blijkt het iets meer dan 1500 km te zijn.
Je kunt ook met het vliegtuig gaan en in Litouwen een auto huren, maar hoe neem je dan je spullen mee… en als je hem vindt, hoe neem je nog meer spullen weer mee terug, dus toch maar met de auto.

Als je doorrijdt kun je de afstand in 15 uur afleggen, ten noorden van Warschau is het grotendeels tweebaansweg, ‘s middags om 13 uur vertrokken, de volgende dag om ongeveer 13.00 uur aangekomen.
Terugkijkend had ik een middelgrote detailkaart moeten hebben.

Ik had twee Googlemapprints bij me, een overzichtskaart van het landingsgebied en één detailkaart.

De landingsplaats	in detail

Met een kaart zoals hierboven had ik niet eerst terug naar Warschau hoeven gaan om te ontdekken wat voor fout ik bij het eerste bezoek had gemaakt. Ik dacht nameliijk dat ik met de auto op dit mogelijke weggetje stond dat midden door het beeld loopt. Lang autorijden en de regels van het land niet kennen doen kennelijk een aanslag op je denkvermogen.
De fout die ik maakte zag ik pas toen ik in Warschau weer een Wifi verbinding had. Ik stond op de parallele weg.

Weer teruggereden naar dezelfde plek en enkele honderden meters verder door weilanden gebaggerd, de sloot overgeprongen en hem gevonden, waarna de weg terug naar de auto weer gemaakt kon worden in extreem slecht weer, harde wind, regen en kou. De dag ervoor had de zon nog geschenen, hoe dom kun je zijn.

Dit is de landingsplek. Bovenin de struik links van de centrale boom is de parachute als driehoekje te zien, rechts aan de voet van enkele boompjes is de sonde te zien en links tussen de bomen is de ballon te zien.
Veel wordt al duidelijk. Hij is met ballon en al naar beneden gekomen en wel vanuit het zuidwesten. De ballon is dus niet geëxplodeerd maar in een soort evenwichtsniveau gekomen.

De sensoren en filmtoestellen waren in goede orde, dat wil zeggen, één filmtoestel had niets opgenomen: met het op zijn plaats drukken bij het inrichten van de sonde was kennelijk de opnameknop ingedrukt van de draaiende camera, waardoor de opname stopte, maar de camera voor het oog wel aanbleef. De tweede camera had ruim vijf en een half uur film opgenomen.

De GPS-informatie uit de sensoren geven aan dat van het traject de eerste 4 u 40 min bekend is: hij is beginnend bij Dülmen (links op de kaart bij nummer 43) begonnen. Dit traject gaat net ten zuiden van Bremershaven langs, over Kiel en eindigt boven de Oostzee. Om vervolgens rechts op de kaart bij nummer A12 weer te beginnen. Tijdens het hele tussenstuk, waarschijnllijk over de Oostzee en de Russische enclave Kaliningrad, is er geen informatie vastgelegd.

Opvallend is dat de camera bijna een uur langer bleef doorwerken dan de sensor. De camera produceert waarschijnlijk zoveel warmte dat hij zijn eigen batterij warm genoeg houdt om te functioneren.

Opmerkelijk aan het eerste deel van het traject is dat het ruimschoots ten Westen van het voorspelde traject loopt
Wat wel klopt is de vorm van het traject: eerst NNO, dan Oost en vervolgens weer NNO.

Bij het kijken van de film zijn vliegtuiggeluiden te horen en op een gegeven moment zijn er condensstrepen te zien van vliegtuigen die veel lager vliegen dan de hoogte van de ballon.


De eerste 360 kilometers hemelsbreed gaat van Dülmen naar de Oostzee.


De laatste 12 kilometer in Litouwen zijn ook weer geregistreerd: het rode streepje ten noorden van Taurage geeft het traject aan. Hij moet dus wel over de Kaliningrad gevlogen zijn.


Een hier in detail van de laatste 12 kilometer.
Ik weet nu uit ervaring dat de wegen op de kaart allemaal zandwegen zijn die tamelijk glibberig worden als het regent.

Wat is bekend van de vlucht die gemaakt is, naast het traject dat de ballon afgelegd heeft. Twee samenvattingen:
1e traject: Van Dülmen naar de Oostzee
Hier is zichtbaar dat hij tot op ~21 km hoogte is gekomen.
Uit de gegevens lijkt het alsof hij daar zijn evenwicht vindt totdat hij, om wat voor reden dan ook, leegloopt.

De hoogste snelheid over de grond is veel hoger dan de Jetstreamvoorspelling liet vermoeden.
Ook lijkt het dat lithium batterijen er bij –34 graden Celsius mee ophouden. Zou ik ook doen overigens.

2e traject: de landing in Litouwen
Hier is te zien dat bij -22.54 graden Celsius de lithium batterij weer begint te werken.

De sensor schakelt van zelf weer aan als er spanning komt, dit in tegenstelling tot de camera’s.

Wat bijzonder is, is dat ik met mijn telefoon geen bereik had op de plek waar de sonde terecht is gekomen en de beide GPS-trackers wel in staat waren om een bericht te ontvangen en te verzenden.

In het tweede artikel wordt meer ingegaan op de atmosferische metingen en de dynamiek in de atmosfeer.




© Enschede 2016 – Otto Huizinga

VWKweb-1954