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Les lanceurs automatiques

Voir aussi : Carte et liste des stations de radiosondage d'Europe de l'Ouest et types de radiosondes utilisées - Les enveloppes de ballons-sondes -

Pour réduire les interventions du personnel, certains centres de radiosondage utilisent des lanceurs automatiques, grosses machines de la taille d'un container que l'on recharge régulièrement et qui effectue toutes les opérations du lancement d'une radiosonde. Le terme anglais est "Automated Radiosonde Launcher" ou "ARL", Vaisala utilisant le terme "autosonde" et Modem "Robotsonde"

Principe

L'utilisation d'un lanceur automatique est justifié par les raisons qui suivent :
- centres effectuant 4 radiosondages par jour, 7j/7, ce qui nécessite au moins deux équipes de techniciens
- lieux de radiosondages peu habitables
- possibilité de lâchers par très mauvais temps, présentant des risques pour le personnel.
- radiosondages à partir de porte-conteneurs et autres navires marchands
- optimisation des coûts en réduisant les interventions humaines
L'appareil, rechargé pour plusieurs jours (par ex : 12j à raison de 2 radiosondages/jour = 24 sondes), s'occupe du gonflage, de l'amorçage des piles à eau, du lâcher et de la réception de la télémesure. Un technicien, voire un simple matelot spécialement formé, n'intervient alors que tous les 12j (cas de deux lâchers/j), sauf en cas de problème.
Les radiosondes sont préparées, placées dans un carrousel, reliées à l'enveloppe du ballon équipé d'un embout de gonflage à soupape. Le lanceur est pilotable à distance ce qui permet de suspendre les lâchers ou au contraire d'en effectuer à n'importe quel moment. Certains centres (anglais, par exemple) indique la date du chargement de l'appareil sur une étiquette collée sur le boîtier des RS. C'est ainsi que l'on peut trouver une RS qui vient d'atterrir et qui porte une date largement dépassée. Le numéro de casier est également indiqué avec le libellé "tray".
Le lanceur automatique est utilisé généralement pour les radiosondages standard, avec des enveloppes ne dépassant pas 800g, les radiosondages particuliers (ozone...) sont toujours effectués manuellement. Le gaz de gonflage peut être de l'hélium ou de l'hydrogène. Les bouteilles sont stockées à l'extérieur de l'appareil.
Les lanceurs Vaisala connus utilisant des radiosondes RS92-SGPW, alimentées par conséquent par une pile réactivée à l'eau, déclenchent la mise sous tension de la sonde par injection d'eau. Les RS92-SGPA ou RS41 utilisent des piles sèches. Les M10 lâchées par le lanceur automatique MODEM sont alimentées par des piles sèches comme pour les lâchers manuels.
Sur la photo ci-contre (de Bertrand, F5IHP) cohabitent, le temps des essais, deux lanceurs automatiques de fabrication Modem (à gauche) et Vaisala (à droite). Le premier est destiné à remplacer le second.


Régularité des lâchers

Les statistiques montrent que l'altitude d'éclatement des ballons gonflés par des lanceurs automatiques est en général plus régulière que ceux gonflés "à la main". La figure ci-contre montre la distribution des altitudes d'éclatement constatées sur 124 radiosondages effectués fin 2008 par la station de Bordeaux-Mérignac.



Le film d'un lâcher

Il n'est pas facile de graver sur la pellicule l'envol d'une radiosonde à la sortie d'un lanceur. La caméra ou l'appareil photographique doivent être prêts au moment où les volets s'écartent pour libérer le ballon. L'opération dure quelques secondes pendant lesquelles on entend le bruit de la manoeuvre. L'envol suit aussitôt et les volets se referment peu de temps après. Ici il s'agit d'un lanceur de marque Vaisala installé à Stuttgart.




Robotsonde, le lanceur automatique de Modem

Conçu par les ingénieurs de Modem, ce lanceur très compact permet de lâcher jusqu'à douze radiosondes sans intervention manuelle. La station de radiosondage de Nîmes en France en utilise un pour ses deux lâchers quotidiens. Le gonflage s'effectue ici avec de l'hélium mais l'appareil est conçu pour fonctionner avec de l'hydrogène.

Le Robotsonde de Brest-Guipavas (photo F6CBZ)		Le couvercle de la cheminée se déplace latéralement avant le lâcher. (ph F4BHY)

A Nîmes un carrousel de 6 plateaux (ou container, ou baquet. "tray" en anglais) sont utilisés, le lanceur a donc une autonomie de trois jours. Une fréquence est attribuée à chacun des plateaux :
Plateau 1 : 401.000
Plateau 2 : 401.400
Plateau 3 : 401.600
Plateau 4 : 401.800
Plateau 5 : 402.400
Plateau 6 : 402.600
L'ordre d'utilisation des plateaux n'est pas forcément celui des numéros croissants car l'automate commence par le plateau qui a été rechargé en premier de façon à limiter la durée d'exposition à l'air des enveloppes en latex. Environ 15mn sont nécessaires pour recharger un plateau : initialisation de la sonde, branchement de l'enveloppe et de sa soupape de gonflage, mise en place du parachute, du dérouleur avec son ballonet et de la M2K2, prise en charge du plateau par l'automate, réglage de la fréquence...
La mise sous tension de la sonde est commandée par l'automate 25 minutes avant le lâcher. Les piles sèches sont déjà dans la sonde à sa sortie d'usine et les communications entre le boîtier et l'automate se font par liaison infrarouge (voir M2K2DC). Aucun connecteur ne risque de provoquer un incident au moment du lâcher.
En cas de mauvais fonctionnement de la sonde (position GPS absente, données T et U erronées...) ou si la sonde n'atteint pas l'altitude de 500hPa (environ 5500m), une nouvelle sonde est lâchée, sur une fréquence différente évidemment, pour éviter les interférences. (Infos recueillies par Robss)

La base du tube dans lequel le ballon est gonflé est visible dans la partie supérieure de la photo. (Ph. Robss)		Le manchon de l'enveloppe est enfilé et fixé par un collier sur un tube-soupape lui-même branché sur le système de gonflage et maintenu par ce dernier jusqu'à l'instant du lâcher. (Ph. Robss)

Le lanceur automatique Modem mis en service à Brest-Guipavas en avril 2016 utilise l'hydrogène produit par électrolyse d'un générateur installé dans un local annexe. Il y a une production en continu de l'hydrogène avec deux réservoirs de stockage d'une capacité totale de 21 m3 (pour info un lâcher utilise environ 1,5 m3).


L'Autosonde, lanceur automatique de Vaisala

1) Un modèle de lanceur automatique "à un coup"
Cet appareil ancien permettait de préparer dans la journée un lâcher à effectuer de nuit par exemple.

Le lanceur "Vaisala" du centre de St-Hubert (Belgique). Les bouteilles d'hélium sont placées sous l'auvent à gauche. Le ballon est libéré par la trappe située sur le shelter		L'intérieur du lanceur. La trappe transparente permet de placer la RS dans la chambre de gonflage.

2) L'autosonde de Bordeaux-Mérignal
Il a été remplacé par un robotsonde de Modem courant 2012

Bordeaux-Mérignac lâchait des RS92-SGPW à l'aide de ce lanceur Vaisala (photo François du 33)		Le carrousel du lanceur de Guimar-Ténérife fonctionne 7j sans l'intervention de l'opérateur. Cinq heures de travail chaque mercredi sont nécessaires pour le recharger.

Les lanceurs automatiques vus du ciel

Pour identifier un centre de radiosondage sur une photo satellite ou aérienne, On peut utiliser Google-map et afficher la photo satellite aux coordonnées supposées du centre. Ce n'est pas toujours évident. Pour faciliter les recherches, voici quelques photos aériennes de lanceurs automatiques

Le lanceur de Stuttgart ("autosonde" Vaisala). (voir ci-contre) A : antenne UHF de réception des radiosondes B : volets de protection supplémentaire (les volets fermant la chambre de gonflage ne s'ouvrent que pour le lâcher) C : chambre de gonflage		Le lanceur est posé sur la terrasse d'un bâtiment. On retrouve les repères énumérés ci-contre. A' représente l'ombre du radôme de l'antenne UHF. Photo aérienne du site de Stuttgart, visible sur Google-map aux coordonnées 48.8281 (N 48° 49' 41") / 9.2006 (E 9° 12' 02")

Le lanceur de Bordeaux-Mérignac. Voir la photo insérée plus haut. Vue par satellite extraite de Google-map aux coordonnées 44,831 (44° 49' 51" N) / -0,6908 (0° 41' 27" W)		Lanceur automatique d'Essen. Le repère D indique la batterie de bouteilles de gaz.. A voir aux coordonnées 51.4041 (N 51° 24' 15") et 6.9682 (E 06° 58' 06") sur Google-map

Les lanceurs semi-automatiques ASAP

Les navires participant au programme ASAP n'utilisent pas à notre connaissance (en 2014) et pour une raison qui nous est inconnue, des lanceurs automatiques. On peut supposer que les conditions de vent parfois très difficiles sont incompatibles avec la mécanique des volets fermant la cheminée des lanceurs automatique ou bien que le coût d'un lanceur entièrement automatique n'est jamais amorti face aux coûts de la main d'oeuvre sur les bateaux ou encore que les trépidations perturbent le fonctionnement du carrousel ou provoque des pannes...
Vaisala propose toutefois un lanceur semi-automatique, autrement dit un abri dans lequel l'opérateur peut préparer le gonflage manuel et la réception des données et qui lui facilite le lâcher. Comme cette machine n'est pas encore très répandue on peut supposer (une fois encore) qu'elle ne constitue pas la solution universelle pour les radiosondages au large.

Remerciements à François dit "du 33", à Fred F4BHY, à Philippe F6CBZ, à Robss et à Bertrand F6IHP pour leurs infos et photos.