Les capteurs météorologiques transportés dans la haute atmosphère par les ballons météo sont souvent perdus lors de leur retour sur terre. Dans le cadre de leur projet de Bachelor, cinq étudiants de l'EPFL ont travaillé sur un système de récupération de ces équipements.

Des dizaines de radiosondes embarquées sur ballons sont lâchées dans l'atmosphère chaque jour. Ils mesurent la température, pression atmosphérique, l'humidité et la direction du vent à différentes altitudes avant de finalement retomber sur terre. Dans la plupart des cas, cet équipement de haute technologie n'est jamais récupéré. Mais un groupe de cinq étudiants de l'EPFL, étudier soit les sciences de l'environnement, soit la physique, pourrait changer tout cela. Pour leur projet de Bachelor, ils ont développé un système qui peut aider à guider la trajectoire de la radiosonde lorsqu'elle tombe sur terre afin qu'elle puisse être trouvée et réutilisée. Grâce à un seul vol d'essai depuis le toit d'un bâtiment du campus, ils ont prouvé la faisabilité de leur concept.

Les radiosondes sont transportées en l'air par des ballons météorologiques géants remplis d'hélium qui se dilatent à mesure qu'ils s'élèvent dans les airs - dans certains cas jusqu'à une altitude de 30 kilomètres - jusqu'à ce qu'ils finissent par éclater. Un petit parachute attaché aux équipements de bord s'ouvre automatiquement une fois l'altitude maximale atteinte, empêcher les radiosondes de causer des dommages lorsqu'elles touchent le sol.

Les élèves ont concentré leur attention sur le largage du parachute. "Notre système contrôle la surface exposée du parachute, diriger la radiosonde vers les courants d'air qui la guideront vers un point d'atterrissage accessible, " dit Hugo Cruz, étudiante en sciences et génie de l'environnement. Son camarade de classe Lorenzo Donadio ajoute :« L'essentiel est de s'assurer que la radiosonde ne se retrouve pas à flanc de montagne, au fond d'un lac ou dans un no man's land."

Leur système de parachute est entièrement automatisé et géré par un code informatique que les étudiants ont eux-mêmes écrit. Il se déclenche dès que la radiosonde commence à tomber :un petit moteur laisse sortir les cordes du parachute et les enroule pour contrôler la vitesse de descente. La radiosonde peut ainsi être dirigée vers un courant d'air qui l'emmènera dans la direction souhaitée. Le système utilise des données météorologiques à jour ainsi que des coordonnées GPS qui sont actualisées toutes les 30 secondes par rapport à un point de référence. Un dispositif de localisation est utilisé pour localiser l'endroit où la radiosonde atterrit.

Le plus léger possible

L'invention des étudiants, tout en étant pratique et astucieux, fait face à quelques obstacles. Pour commencer, leur système de parachute devait pouvoir résister à toutes sortes de conditions météorologiques, y compris des vents extrêmement violents. Il devait également être le plus léger possible afin que la radiosonde puisse être facilement redirigée en chute libre. Cela limitait sérieusement les instruments et les matériaux qu'ils pouvaient utiliser. « Nous devions également maîtriser un certain nombre de concepts que nous n'avions jamais étudiés auparavant, notamment en informatique et en physique, " dit Julie Reznicek, un étudiant en génie de l'environnement.

Ils ont fait un seul essai de leur système au printemps dernier, faire voler leur ballon météo à une altitude d'environ 10, 000 mètres au dessus du lac Léman comme prévu. Le matériel a ensuite été récupéré dans un champ à Epalinges, juste au nord de Lausanne. Alors que le mécanisme utilisé pour libérer et rétracter les cordons fonctionnait bien, les étudiants ont remarqué que le microcontrôleur n'avait pas la puissance nécessaire pour enregistrer toutes les données. Certains étudiants continueront de peaufiner le dispositif cet été, et un deuxième vol d'essai avec un ballon plus gros et un équipement plus fiable est prévu pour septembre. Il ne fait aucun doute que ces étudiants ont visé haut.