Il contatore Geiger HADARP 3.0

Versione 3D a più piani del contatore Geiger HADARP 3.0

Matteo Negri ha progettato e realizzato HADARP 3.0 (High Altitude Data Acquisition Radioactivity Probe), una nuova versione del suo contatore Geiger HADARP che ha volato in versioni diverse in missioni precedenti di StratoSpera. Gli cedo di seguito la parola per farci raccontare come ha migliorato HADARP 3.0, non prima di avervi fatto notare la sua attenzione e capacità di analisi ingegneristica tipica dei progetti spaziali.

– Paolo

Ok sembra che nelle ultime ore sia riuscito a far combaciare tutte le estremità della “delicata” faccenda HADARP! Spero di non aver dimenticato nulla. Ovviamente, come sempre prima del volo (per me è una tradizione come lo è per i russi far pipì sul razzo prima del liftoff) ho ripreso in mano il progetto, l’ho semplificato ulteriormente, raggiungendo così la configurazione finale di volo.

In soldoni ho ridisegnato HADARP completamente, ottenendo dalla media dei circuiti realizzati e testati negli ultimi mesi, quello che nell’insieme sembra aver soddisfatto tutte le esigenze di volo maturate nelle esperienze precedenti.

Sottosistemi di HADARP 3.0

Come potrete notare dalle foto allegate, dopo la versione di HADARP 3.0 in 2D, è nata quella in 3D, anche se sarebbe stato meglio chiamarla “at two floors”!

A parte gli scherzi! Ho disegnato questa nuova configurazione per cercare di limitare il più possibile i guai che abbiamo avuto con l’alta tensione nei voli precedenti. Il vuoto, il freddo, l’ozono o qualche altra diavoleria fisica presente in quota, infatti, ha determinato un’instabilità non trascurabile, che oltre ad aver compromesso il buon esito dell’esperimento, ha quasi messo a repentaglio la vita delle batterie di bordo, cosa assolutamente insostenibile per il progetto StratoSpera!

Quindi, per evitare d’intercorrere ancora una volta in questa pericolosa situazione, ho partorito il meglio che la mia mente malata potesse sfornare…

Appunto per questo, nel contesto di una notte insonne, ho deciso di separare il circuito in due parti:

• la sezione alta tensione al piano terra
• la sezione di rilevamento e controllo logico al primo piano.

Tra le due schede (piano ammezzato) ho inserito una piastra in vetronite per fornire un ulteriore piano d’isolamento. Come potrete notare le schede sono separate tra loro da quattro sostegni in teflon al fine d’aumentarne ancor di più il potere isolante.

Versione intermedia 2D di HADARP 3.0 su un'unica scheda

Le connessioni elettriche tra le due schede sono state eseguite tramite:

• un bus dati di tipo flat in configurazione segnale-massa-segnale-massa, onde ridurre al minimo eventuali disturbi sui segnali di controllo
• un solo cavetto isolato per portare al primo piano i 400 V necessari al tubo Geiger.

Il tutto funziona a 5 Vcc con un assorbimento massimo di 28,3 mA, corrente che scende a 23,2 mA se si tolgono i jumper non necessari nella configurazione “ready for fly”.

Le modifiche sostanziali rispetto ad HADARP 2.0 sono state le seguenti:

• un nuovo stadio ad alta tensione retroreazionato con circuiteria di stabilizzazione a ciclo chiuso dell’alta tensione generata (onde prevenirne eventuali instabilità o derive)
• un nuovo tubo Geiger di tipo SBM20 (Beta-Gamma) atto a sostituire il precedente LND712 (Alpha-Beta-Gamma) a mio parere eccessivamente sensibile in quota
• un fusibile da 200 mA sulla linea di alimentazione (BSM-2/HADARP) per sospendere l’esperimento al manifestarsi di uno dei problemi visti in passato.