Hoy voy a seguir dando detalles del Proyecto SONDA dentro de la serie de posts de mis proyectos inacabados. En este segundo post voy a comentar algunos detalles teóricos con ideas para ir creando la sonda (desde su estructura hasta los componentes que llevará dentro). Hoy toca la cápsula…

Construcción de la sonda: La cápsula (payload)

La cápsula es la estructura en la que introduciremos todos los componentes electrónicos necesarios para poder realizar el seguimiento de la sonda (GPS y radio de comunicaciones), así como las baterías que dichos dispositivos necesiten para el vuelo (que será de más de 2 horas). También servirá para anclar en ella la cámara (para tomar fotografías) así como los anclajes necesarios para el paracaídas (requerido en la vuelta a la Tierra) y el globo de helio.

Como la sonda va a subir bastante alto (unos 30 Km), la cápsula debe ser el aislante necesario para proteger los dispositivos electrónicos. Estos dispositivos tienen un rango de temperaturas de operación (es decir, por encima o debajo de dicho rango de temperaturas o no funcionarán o es fácil que deje de hacerlo de forma correcta). Por ello, el aislante de la cápsula debe soportar temperaturas de hasta -60 ºC. El siguiente gráfico muestra la temperatura aproximada según la altitud

Por ello, la cápsula debe tener ciertas características:

• Lo suficientemente ligera como para que no se necesite un gran globo de helio. En la subida, cuanto menos peso, más eficiencia y más rápido será capaz de subir con menor coste de helio (el cual es finito en la Tierra y no es barato)
• Debe tener un espacio interior suficientemente grande como para que quepan los dispositivos electrónicos y baterías, así como la cámara de fotos…
• Debe ser lo suficientemente aislante como para que los dispositivos electrónicos estén en el rango de temperatura adecuado.

La solución más barata, que como ya comenté era uno de los objetivos del proyecto, es… una nevera portatil:

Cumple con todos los requisitos:

• No pesa mucho
• Hay de diferentes tamaños. El de la foto que tiene capacidad de 6 latas es un tamaño más que adecuado.
• Es aislante ya por sí misma.
• Es barata (comparada con otras opciones)…

Además, a la hora de realizar la cápsula se puede tener en cuenta otros detalles:

• Se puede completar o distribuir su interior utilizando tabletas de corchopán o incluso las bolas de corchopán que se utilizan para el envío por correo de objetos frágiles… que además de separar, es aislante (barato)

• Habrá que hacer los agujeros mínimos que necesiten (por ejemplo, en un lado para la cámara, en otro para sacar la antena GPS / GPRS / radio…), y sellarlas lo más posible (con aislante, cinta americana, etcétera)
• Se pueden añadir otros materiales de los que se utilizan para el envío de componente electrónicos / ordenadores… que es blando, de poco peso, y permitirá añadir un extra de protección ante impactos (en el aterrizaje)
• En la parte inferior de la cápsula habrá que poner protección adicional (de un par de dedos de material blando), para absorber el impacto.
• Se pueden utilizar anclajes (en inglés, booms) a los que anclar algunos experimentos en el exterior (lateral) de la cápsula (por ejemplo, un trípode o palo de selfies para la cámara de fotos, o sensores de temperatura, etcétera…).

• Igualmente, en estos anclajes / barras se pueden añadir sistemas de servos (controlados por el dispositivo procesador / de control del interior de la cápsula), por ejemplo para rotar la cámara y sacar fotos a la propia cápsula. En los documentos comentados en el primer post del Proyecto SONDA hay fotografías de este tipo de anclajes, pero es necesario que sean lo menos pesados posible.

• Igualmente, habrá que crear anclajes para atar el globo (para la ascensión) y el sistema de paracaídas (para el descenso), así como la posibilidad de anclar una segunda sonda en la parte inferior de la primera (para transportar más experimentos).
• Se puede usar velcro para crear diferentes aperturas en la cápsula (pensando en su reutilización para futuros experimentos)

En el interior de la cápsula también se pueden tener en cuenta varios detalles, como por ejemplo los anclajes e inmobilizaciones de los componentes de la cápsula. Además de usar cajas aislantes individuales para cada componente (especialmente baterías), se deben anclar a la cápsula (usando velcro, gomas, anillas plásticas, etcétera). Hay que anclar bien los dispositivos, ya que van a llevar bastante meneo, sobre todo en el descenso. Con corchopán o el material de protección de componentes electrónicos que hemos comentado se pueden hacer recubrimientos en condiciones. Asimismo:

• Se puede usar velcro para anclar la estructura interna a la “bolsa” aislante, e incluso para “cerrar la caja” con una tapa aislante…
• También se puede introducir bolsitas de absorción de humedad para proteger los componentes electrónicos
• Si sobra espacio, el resto de espacio de la cápsula puede ser llenado con bolas de styrofoam (corchopán), una vez esté todo anclado, tanto como aislante como para absorber el impacto del aterrizaje.

• Conviene etiquetar todo correctamente para comprobar rápidamente que está todo puesto en su sitio, y que estamos usando los módulos requeridos (por ejemplo, las baterías recien compradas / cargadas…).
• Los cables entre módulos deben ir bien sujetos y protegidos, usando bridas para tenerlos ordenados y que no molesten en la manipulación de los dispositivos electrónicos.
• En el exterior de la cápsula conviene poner bolsillos transparentes (como los de meter tu tarjeta en la maleta por si se pierde en el aeropuerto) cosidos a la bolsa exterior, y en ella meter (para que sea visible) una tarjeta con el nombre de la sonda, e instrucciones por si la encuentra alguien a la caída.

En los siguientes capítulos de esta serie de Proyecto SONDA iré recopilando más información sobre cómo pretendemos crear la cápsula paso a paso, así como diferentes decisiones tomadas, etcétera… Se admiten sugerencias!

Índice del Proyecto SONDA

• Proyecto SONDA - Introducción
• La cápsula (payload)

Hoy voy a dar las primeras pinceladas a uno de mis proyectos inacabados favoritos, que a modo de ‘‘serial de posts’’ voy a ir detallando. Se trata del Proyecto SONDA, o lo que es lo mismo, conseguir mandar un dispositivo al espacio cercano (unos 30 Km de altitud) mediante una sonda (globo de helio), que tome un par de fotos de la estratosfera y que vaya enviando su posición para poder recuperarlo.

A continuación voy a ir detallando en qué consistirá el proyecto, así como un buen número de enlaces a recursos de interés que he ido recopilando a lo largo de los años. Hay que decir que uno de los requisitos que me he autoimpuesto en mis proyectos es que deben ser lo menos costoso posible (en término económicos). Esto requerirá utilizar materiales caseros / reciclados (desde una nevera vieja hasta corchopán)…

Idea del proyecto

La idea es:

• Crear una cápsula casera en la que irá una cámara de fotos con un disparador automático (con temporizador) para sacar fotos cada X segundos, un GPS y un módulo de radio para que vaya enviando datos a tierra (también hay que crear la antena de tierra, que es direccional). Además, hay que poner aislante, protecciones y mil historias más a la cápsula, ya que en el espacio hace frío, entre otras cosas.
• Usar un globo de helio (como los usados en las sondas meteorológicas), para lanzar la cápsula al espacio cercano. La idea es que puede llegar a superar los 30 Km de altitud.
• Una vez explote el globo (que explota entorno a esa altitud, en función del helio y calidad del globo utilizado), se abre un paracaídas.
• Desde tierra hay que ir siguiendo la cápsula (mediante radio o bien 3G/GPRS y los datos que la cápsula vaya transmitiendo), y luego con GPS y demás encontrar dónde ha aterrizado y recuperarla. Si no encontramos la cápsula, no vemos qué fotos han salido. El resultado será algo como la siguiente foto… fijarse que el cielo ya es negro porque está ya en el espacio y no hay atmósfera:

Otros pioneros

Esto lo han hecho en un montón de sitios, pongo unos cuantos enlaces interesantes:

• High Altitude Science - Web didáctica y simple sobre lanzamientos de este tipo, tienen incluso tienda (cara) pero que puede servir para saber qué hay que comprar o algunas cosa más detallada (sobre todo, los protocolos a la hora de utilizar el helio para el inflado / atado del globo)

• Meteotek08: Estos son españoles, de un instituto de Barcelona (varios estudiantes y su profesor de tecnología), con un proyecto realizado en el 2008:
  • Blog Meteotek08
  • Memoria (obtenida del blog) en PDF
  • Galería de fotos del proyecto

• EOSS.org: Estos son unos americanos que son como la NASA en pequeño. Llevan desde 1990 enviando sondas, y ya han superado más de 150 misiones. Tienen bastante infraestructura, incluso hacen mini-experimentos en el espacio (como usar un medidor geiser (o algo así) para medir el número de rayos cósmicos captados en función de la altitud, etc). En el enlace ‘‘Flight Recaps’’ tenéis un listado con todas las misiones, fotos y vídeos, la telemetría, las simulaciones previas que hicieron…

• Near Space: Libro sobre la exploración del espacio cercano. Pueden descargarse los diferentes capítulos en PDF

En los siguientes capítulos de esta serie de Proyecto SONDA iré recopilando más información sobre cómo pretendemos crear la cápsula paso a paso, así como diferentes decisiones tomadas, etcétera… Se admiten sugerencias!

Pajaritos es uno de mis proyectos inacabados que podrían ser considerados semiacabados. Era el año 2001, en mitad de mi vida universitaria, y apenas habíamos programado nada en toda la carrera… Así que un verano decidí coger un libro de programación orientada a objetos (Java!) porque entonces apenas había recursos para programar en Internet y había que leer cosas en papel. Eran otros tiempos en los que en la Universidad se estudiaba Pascal como lenguaje de programación…

Y como para aprender hay que hacer, decidí realizar un proyecto con todas las fases… de manera que desde el primer día fui aplicando los conocimientos rudimentarios que iba teniendo en OOP.

El proyecto que decidí realizar era un juego que por aquellos entonces habíamos encontrado en disquetes de los que regalaban con las revistas (o algún CD, que ya existían…): Moorhuhn.

Moorhuhn es un juego alemán bastante conocido por el norte de Europa (hay hasta pósters con el pajarito protagonista del mismo, peluches y toda la mercadotecnia posible), y que puede considerarse el juego shoot’em up más famoso de Alemania de principios de milenio… El juego consiste en disparar a unos pobres pajarillos que salen volando por todas partes.

Mi proyecto del Juego de los Pajaritos me serviría como excusa para desarrollar un proyecto en Java tocando muchos temas: Desde la planificación y análisis del proyecto, pasando por el diseño gráfico y audiovisual, diseños de interfaz de usuario (rudimentarios), programación de una aplicación Modelo-Vista-Controlador (MVC) en un lenguaje que no conocía… y todo en el plazo de 2 meses en verano…

El resultado son unos GIFs animados de pájaros que vuelan a un lado y otro de la pantalla siguiendo líneas rectas y diferentes parábolas, o que se esconden y aparecen (como las vacas que les acompañan). Se puede disparar a todo lo que se mueve por la pantalla (gracias a la captura de eventos de click del botón izquierdo y derecho el ratón) durante un minuto y medio, apareciendo en el hall of fame aquellos jugadores que obtuvieran una mayor puntuación.

Los gráficos eran como eran en el año 2000:

• Fondos en 2D para los fondos (sin efectos de paralaje, pero con unas montañas que parecía que estaban más cercanas que las del fondo), realizados con Paint Shop Pro con el ratón y poco más…
• Personajes en 3D desarrollados con POVRAY, entre los que se encuentran los GIF animados de los pájaros que vuelan sin control, los pollos asados en los que se convertirán al ser disparados, y la vaca.

El audio del videojuego era lo más llamativo:

• Sonido de fondo: Obtenido de un banco de sonidos que daban en una revista en aquellos entonces… Ni siquiera descargado con el Emule, Kazaa o similares…
• Efectos de sonido: Obra maestra. Requería sonidos de una vaca mugiendo (yo mismo imitando) y los pájaros recibiendo un disparo (un muñeco de goma de los de los niños pequeños)

La base de datos para almacenar resultados, jugadores, configuraciones de los torneos… ¿Base de datos? Las bases de datos convencionales (MySQL, etcétera) son para los débiles, los hombres se construyen sus propias bases de datos byte a byte… Como en un principio no pensaba guardar nada (y tampoco tuve mucho tiempo), ni siquiera me planteé utilizar una base de datos (requeriría configuración, instalación, etcétera). Los datos se almacenaban en un fichero de texto, se parseaba y se volvía a escribir en disco…

Dejo aquí un vídeo demostrativo del juego (sin sonido!)… que aún funciona si lo instalas en la carpeta de usuario y tienes Java instalado… Es un juego multiplataforma…

Proyecto semiacabado

Como ya he comentado antes, Pajaritos es un proyecto semiacabado. Además del juego, tenía hasta su propia web (que tenía alojada en Geocities de Yahoo!, en el barrio de Colosseum), y hasta banda sonora original… pero le faltaban algunas ideas que no llegué a desarrollar por falta de tiempo… algunas de ellas dan risa cuando miras al pasado, pero entonces igual eran hasta innovadoras:

• Añadir la posibilidad de disputar ligas y torneos entre jugadores, y que se pueda grabar / salvar partidas…
• Enviar emails y SMS con puntuaciones, y para decir que se unan a la partida
• Juego en red (en modo servidor - cliente)
• Ligas (por asaltos y de X rondas)
• Varios escenarios para 1 jugador (desafios)
• Vídeo presentación, con sonidos como espadas láser y audio…
• Comentaristas
• Que salgan números con el valor del pájaro que ha sido abatido
• Mejorar lo del pájaro asado, que dé vueltas
• Programa de instalación
• Manual (en PDF)
• Trucos y huevos de Pascua
• Chat durante el juego en red
• Mensajes aleatorios
• Poder imprimir los récords

¡Qué tiempos!

Si queréis ver / jugar / compartir… he subido las fuentes a GitHub