Pierre Madier
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2 - Audace et pragmatisme



L'année Zéro (1961) dans la chronologie de l'histoire des ballons stratosphériques fut donc le point de départ d'une aventure qui allait en enthousiasmer plus d'un. Pour cette année, déjà bien entamée, le défi était immense car l'unique objectif était la réussite de la campagne d'été à Kerguelen.

Il nous restait sept mois, avant le départ du matériel vers le port d'embarquement en hémisphère sud, pour mener à bien sa préparation, séjour de formation aux USA compris lequel, compte tenu de sa durée, n'allait pas réviser de manière suffisante notre inexpérience opérationnelle dans cette nouvelle activité. Tout était une première! Pendant que – RR – s'investissait intensivement dans la fabrication des ballons, – CB participait à la réalisation, à l'étalonnage et à l'intégration des nacelles avec l'appui tutélaire, mais bienveillant, d'un chercheur indien – Praful Bavshar – qui terminait son cycle d'études dans le laboratoire du Pr. Winckler à l'école de physique de l'université du Minnesota.

Ces nacelles, à but essentiellement scientifique, étaient destinées à évaluer, de manière statistique, les taux de rayonnements cosmiques et à retransmettre grâce à un émetteur de télémesure embarqué à bord du ballon, vers une station au sol, la valeur des prélèvements.
La nacelle regroupait les éléments suivants:

 
des capteurs :
 
 
 
 
un compteur de particules: mesure du taux de radioactivité.
une chambre à ionisation.
un baromètre,
une double capsule anéroïde poussait un stylet dont la pointe reposait sur un tambour (rotation un tour / min.) sur lequel une spirale sur un tour était gravée et isolée électriquement: la conversion pression /altitude pouvait être lue sur un abaque.
 
  deux modulateurs: oscillateur à tension contrôlée – VCO (sous porteuses 1.700 Hz et 2.300Hz)  
  un émetteur: oscillateur à fréquence libre (bande FM, 100 MHz –λ =3m), puissance inférieure à 80 mW.  
  une antenne: filaire, semi-rigide  
  une alimentation: un bloc de piles enrubannées d'adhésif puis enrobées d'une couche de paraffine. Autonomie, une dizaine d'heures.  
  un câblage: quasiment sans connectique (à l'exception d'un couple de un châssis: connecteurs pour la mise en route), reliait les divers sous-ensembles entre eux.  
  un chassis: à l'exception d'un couple de un châssis: connecteurs pour la mise en route), reliait les divers sous-ensembles entre eux, une structure très succincte maintenait mécaniquement le tout.  


La carte imprimée (VCO et circuits d'interfaces) qui portait les divers composants n'était, en réalité, qu'un stratifié pastillé et percé. Le tracé des liaisons entre ceux-ci était matérialisé soit par du fil rigide nu, soit par les extrémités des composants eux-mêmes. Le châssis en clinquant de cuivre rouge de l'émetteur regroupait deux étages cloisonnés et reliés électriquement par des traversées de perle. Les bobinages étaient enroulés, pour l'étage oscillateur sur un mandrin bakélite avec un noyau plongeur en ferrite, pour l'étage de puissance, l'enroulement était câblé sur des picots et en l'air. Comme la confiance donnée à chacun des constituants (cartes imprimées, émetteurs, capteurs) était une valeur foncière dans le laboratoire (aucun contrôle élémentaire n'était effectué), une fois assemblés, le contrôle de la nacelle devenait global; la procédure, dynamique, n'en était pas moins efficace.


Le mur pare-vent, conçu par Robert Regipa et réalisé par Pierre
Madier

Une cloche à vide, suffisante en taille pour contenir la nacelle, nous offrait la possibilité de confirmer la correspondance sur quelques points avec la courbe d'étalonnage du baromètre fournie par le constructeur. Une source radioactive nous permettait de vérifier les taux de comptage. Afin d'éviter les risques d'intermodulation, les oscillateurs étaient contrôlés par des signaux "tout ou rien", afin de veiller au respect des déviations maximales de fréquence. Un champ mètre déterminait la valeur de la puissance rayonnée. La nacelle ainsi contrôlée et ramassée était ensuite glissée et calée dans un container en polystyrène expansé assurant sa protection mécanique et thermique. Cette dernière était, par ailleurs, améliorée par la présence d'une petite bouillotte métallique remplie d'eau que l'on chauffait puis glissait dans le container avant le lâcher. Un harnais sanglait le container et son couvercle; le poids n'excédait pas huit kilogrammes. Simple, rustique et étonnamment fiable (nous en aurons la confirmation lors des vols): nous découvrions la technologie ballon!


Un autre facteur venait consolider la fiabilité matérielle de la nacelle. Il est question, ici, de la souplesse d'utilisation de la télémesure obtenue grâce au principe de la double modulation de fréquence. Lorsqu'il s'agit de transmettre plusieurs informations, c'est un moyen simple et économique de les multiplexer. La nacelle devait transmettre quatre informations: trois correspondaient aux capteurs, un dispositif d'anticoïncidence entre les deux détecteurs de particules cosmiques fournissait la quatrième information. Ces quatre informations étaient regroupées deux par deux, les deux informations constituant un groupe étaient différenciées selon leur amplitude et chaque groupe modulait un oscillateur de sous porteuse au standard IRIG. Les deux sous porteuses étaient ensuite sommées, le signal multiplex de fréquences ainsi obtenu était appliqué à l'entrée du modulateur de l'émetteur de télémesure; une diode varicap assurait, alors, le traitement de la seconde modulation de fréquence.

La nacelle était le maillon extrême dans la chaîne de vol, un réflecteur radar y était inséré entre elle et le ballon. Il était admis que cette nacelle était systématiquement perdue. Nous devions retrouver ce lot de nacelles (une vingtaine), toutes identiques, à Kerguelen et après un check up rapide, elles-ci étaient, de nouveau, prêtes à voler