Python y la bio-conquista del espacio
¿Una vida en la estratosfera sería posible?
El método de enseñanza de la ciencia es una de las diferencias del sistema francés en el Lycée français Molière. Aprender a través de la experiencia supone no memorizar, practicar, razonar, deducir y aprender de forma práctica. Nos lo demuestran los alumnos de Terminale en esta experiencia que ha durado varios meses: Python y la bio-conquista del espacio.
Mediados de diciembre 2021: Primera reunión de los ocho alumnos voluntarios de física química: Daniel, Ana, Adrián, Cloé, Ignacio, Natalia, Marc y Diego.
Diciembre 2021: primeros brainstormings, repartición de tareas por habilidades.
Enero 2022: elegimos utilizar microcontroladores para nuestro experimento. Tendremos que aprender a utilizarlos correctamente. Además un nuevo problema aparece: ¿cómo vamos a guardar los datos? Franqueamos rápidamente este obstáculo: una simple memoria SD recogerá los datos, lo que nos ayudará enormemente.
Febrero 2022: Los primeros circuitos comienzan a dar buenos resultados. Los sometemos a varias pruebas, por ejemplo en un congelador para simular las temperaturas de la estratosfera. Esto es posible gracias a las pilas especiales que aguantan hasta -40ºC, una de las varias compras que hemos podido realizar gracias al patrocinio de SICE.
De Diciembre a Mayo, la masa será nuestra principal preocupación: no pasar de 300 gramos. A partir de ahora cada gramo de más cuenta. Es por ello que debemos elegir meticulosamente cada componente y cada material.
Marzo 2022: Cada uno según sus competencias se aventura en una dirección en concreto. Daniel se encarga del programa Python que leerá los datos recopilados en la memoria SD. Marc y Diego se especializan en el diseño 3D de la caja y de su correspondiente impresión sobre la nueva impresora, de la cual desconocemos su funcionamiento.
Cloé y Adrián se ocupan del programa Arduino que leerá los datos de los diferentes sensores.
Natalia, Ana e Ignacio son los encargados del lado más ecológico del proyecto, además del manejo de las redes sociales.
Comienzos de Abril 2022: nuestro patrocinador, la empresa SICE y la universidad de Zaragoza nos dan una formación sobre el análisis de los datos guardados por los sensores, sobre la programación en Python y los microcontroladores en cuanto al análisis de la calidad del aire.
Tanto ingenieros como profesores de diversas universidades especializadas en telecomunicaciones, electrónica y inteligencia artificial respondieron a todas nuestras preguntas.
Además, nos ayudaron materialmente permitiéndonos manipular distintos sensores, placas Arduino, etc…
Finales de Abril 2022: después de experimentar problemas técnicos varios con el guardado del diseño 3D, nuestra cápsula por fin ve la luz. Ahora es crucial elegir correctamente los materiales que protegerán los componentes, además habrá que posicionar estos últimos lo mejor posible (deben soportar una caída desde un tercer piso).
Abril 2022: todos los sensores han sido programados correctamente en el Arduino Uno. ¡Todo marcha viento en popa!
Viernes 13 Mayo 2022:
El gran día se acerca, nos encontramos en Etopia (Zaragoza) para presentar nuestra cápsula a los organizadores.
La masa es de 350 g, pero aun así superamos el control y podremos enviarla mañana al espacio.
Nos han impresionado los Open Lab de Etopia, y hemos sido muy bien acogidos por el personal que nos hace una visita de las diferentes máquinas y tecnologías utilizadas
Sábado 14 Mayo:
Es el gran día, la tensión se palpa en el ambiente pero confiamos, no deberíamos de encontrar ningún problema a estas alturas…
Recibimos la visita de M. Jégou, nuestro director, que viene a ayudarnos y a aprovechar esta aventura inolvidable.
Nos avisan de que el globo sonda esta listo, que es hora de lanzar las cápsulas. CATÁSTROFE, es imposible encender la cápsula, el botón de nuestro sistema se ha bloqueado, no nos lo podemos creer. Todo el mundo se agrupa a nuestro alrededor viendo nuestra agitación.
Pero… en menos de dos minutos resolvemos el problema aplicando una gran cantidad de silicona caliente que se seca rápido (¡gracias al equipo de Burgos por dejarnos el material!). El problema está solucionado, pero… el Arduino funcionará correctamente con el botón en este estado?
Imposible saberlo, pero el tiempo apremia.
El botón no hacía CLICK, esto se debía principalmente a la distribución de la caja puesto que el botón estaba metido a “presión”.
Todo listo para el lanzamiento.
¡El ascenso llega a los 35.000 m de altura!Este mismo ascenso finalizará cuando el globo sonda explote debido a la baja presión.
Gracias a la pantalla pudimos seguir en directo la localización del globo sonda y comparábamos las modelizaciones realizadas por los organizadores. Las previsiones son muy cercanas a la realidad. ¡Bravo!
Ya solo queda esperar, y aprovechar el más que merecido picnic.
Intentamos ser optimistas en cuanto a nuestro experimento, pero…¿El arduino funcionará correctamente?
De vuelta en Etopia entorno a las 18h, los organizadores nos devuelven las cápsulas.
La tensión no cesa de aumentar. Nuestra cápsula está muy caliente y huele a quemado…
Nuestras lentejas se han quemado, y hervido. Habíamos previsto temperaturas extremadamente bajas, pero nadie se podía imaginar que la pila y el arduino pudiesen calentar tanto la cápsula.
El momento se acerca… Sacamos la SD de la instalación y la inspecionamos en el ordenador… ¿Se habrán guardado correctamente los datos? ¿Habrá funcionando el Arduino, o se habrá quedado como nuestras lentejas?
Todo ha funcionado perfectamente, la placa Arduino no se ha dañado y los datos han sido guardados ininterrumpidamente durante 5 horas.
Daniel y su programa Python tienen que tomar el relevo y deben de presentar los datos registrados en forma de gráficos.
Los resultados obtenidos nos permiten llegar a la siguiente conclusión: algunos sensores no han funcionado correctamente, en cambio otros sí. Lo cual era de esperar puesto que nos informaron sobre ello en la formación anterior.
¿Vivir en la estratosfera sería posible?
Hipótesis: se pueden cultivar plantas a esa altitud
Primeras conclusiones: hay probabilidades que se puedan cultivar, pero el viaje puede ser más un problema que la estancia en la estratosfera
El cuarzo
No podemos concluir que las vibraciones varíen con la altitud, por el momento, pero si variara, se puede adaptar la duración de los segundos para que una vida moderna fuera posible.
Una experiencia enriquecedora en ambos aspectos: en el científico y en el cultural. Nuestros alumnos se han encontrado con los de Sevilla, Barcelona y Tenerife durante el fin de semana.
