Появление в радиолюбительском эфире Международной космической станции было с энтузиазмом воспринято коротковолновиками всего мира. О том, что представляет собой бортовой комплекс МКС, предназначенный для любительской радиосвязи с Землей, и как он будет развиваться, рассказывает руководитель этого проекта, сотрудник Ракетно-космической корпорации «Энергия».
Рис. 1
Надо сразу сказать, что решение об установке на Международную космическую станцию системы радиолюбительской связи было принято непросто, но все же с меньшими трудностями, чем для орбитального комплекса «Мир» — космическая радиолюбительская дорожка была уже проторена. В январе 1995 г. в РКК «Энергия» был утвержден эскизный проект по средствам психологической поддержки экипажа, в котором имелся раздел, посвященный комплексу аппаратуры для связи на любительских УКВ диапазонах 144, 432 и 1296 МГц, а также на KB диапазонах 14, 21 и 28 МГц. Этот комплекс получил название «Спутник-СМ». Он был разработан для проведения связи по дополнительному неслужебному каналу между экипажем и радиолюбительскими (в том числе автоматическими) наземными станциями, а также для использования этого канала как аварийного при возникновении нештатной ситуации вне зоны видимости ЦУП или при выходе из строя штатной системы связи.
При разработке комплекса ставилась задача обеспечить:
- обмен информацией в голосовом режиме;
- межкомпьютерный обмен информацией;
- независимый аварийный канал связи вне зон радиовидимости ЦУП(в том числе и на служебных частотах);
- обмен информацией в режиме телевидения с медленной разверткой (SSTV).
Часть оборудования системы «Спутник-СМ» была установлена на российский служебный модуль «Звезда» еще на Земле. Этот модуль представляет собой прямой конструктивный аналог основного модуля ОК «Мир», поэтому, естественно, что аппаратура любительской радиосвязи будет находиться в том же месте, что и на станции «Мир» (рис. 1). От нее четыре 50-омных высокочастотных кабеля проходят внутри модуля и через четыре герметичных разъема выходят на внешнюю оболочку станции.На концах кабеля установлены специальные разъемы для работы в открытом космосе (EVA), закрепленные на специальной установочной плите. На внешней оболочке модуля имеются четыре поручня, предназначенных для крепления к ним антенных систем.
Штатный комплект бортовой аппаратуры для любительской радиосвязи и четыре антенные системы будут доставлены на борт МКС «грузовиком».Антенны будут расположены на цилиндрической поверхности модуля под углом 90° друг к другу. Они имеют на концах питающих фидеров специальные разъемы, позволяющие при работе в скафандре провести их соединение с разъемами, которые установлены на корпусе модуля, и надежную фиксацию этого соединения.
Внутреннее оборудование включает в свой состав радиостанцию, пакетный контроллер, преобразователь питания. Последний необходим для питания 12-вольтовой аппаратуры любительской радиосвязи от бортовой сети напряжением 28 В.
По первоначальным планам на борту МКС предполагалось использовать комплект аппаратуры «SAREX». Он был изготовлен американскими радиолюбителями для «Шаттлов». Несмотря на некоторые недостатки, этот комплект аппаратуры имел одно явное преимущество. Он много раз использовался в космических полетах, что существенно облегчало его сертификацию для МКС. Предполагалась такая последовательность действий. Комплект аппаратуры «SAREX» размещается в служебном модуле. Затем во время одного из выходов в открытый космос (только во время третьей постоянной экспедиции МКС-3) устанавливаются антенны и начинается работа в эфире.
Но эти планы изменила инициатива первого основного экипажа (МКС-1), в который были включены Сергей Крикалев (U5MIR), Юрий Гидзенко и Вилл Шеппарта (KD5GSL). Они настояли, чтобы уже в их полете была возможность проведения радиолюбительских связей. Был проработан вопрос о возможности установки аппаратуры «SAREX» и подключения ее к штатным антеннам модуля функционально-грузового блока «Заря», который в это время уже находился на орбите. Оказалось, что антенны телеметрической системы «Сириус» (использовалась только при выводе блока на орбиту) достаточно широкополосны и имеют приемлемый КСВ (менее 2) в любительском диапазоне 2 метра. Иными словами, их можно было вполне использовать как временные до установки штатных антенн для любительской радиосвязи. «В темпе» была выпущена соответствующая техническая документация, разработана методика временной установки оборудования в блоке «Заря». Мы даже успели провести тренировки экипажей. В результате через несколько дней после прилета на международную станцию основной экипаж (МКС-1) в свое свободное время развернул радиолюбительскую систему и вышел в эфир 13 декабря 2000 г. В настоящее время космическая радиолюбительская станция имеет статус станции коллективного пользования РКК «Энергия» и использует позывной RSOISS.
Расскажем подробнее о том, какое оборудование для любительской связи уже установлено и какое планируется установить на МКС.
Внешний вид оборудования, которое сегодня используется на МКС, приведен на фото. Оно включает в себя две носимые радиостанции «Ericsson» на диапазоны 144 и 432 МГц, пакетный контроллер PicoPacket с PMS на 64 К, преобразователь питания и гарнитуры. Радиостанция имеет мощность в антенне около 5 Вт. Выходной сигнал разделяется на две антенны, расположенные на противоположных плоскостях цилиндрической поверхности модуля «Заря». Радиостанции эти профессиональные, поэтому на дисплее у них отображается не рабочая частота, а номер канала. Все параметры каждого канала (номинал частоты, сдвиг прием/передача и т. д.) запрограммированы на Земле и изменить их на борту нельзя. К сожалению, PMS не воспринимает кириллицу, поэтому сообщения для экипажа надо писать буквами латинского алфавита.
Рис. 2
Летом этого года во время одного из выходов в космос экипажа (МКС-3) планируется установить на концевой части цилиндрической поверхности служебного модуля четыре антенные системы. Каждая из них состоит из антенны на полосу частот 1…2.5 ГГц, штыревой KB или УКВ антенны и диплексера (рис. 2). Антенная система крепится к поручню на внешней стороне станции с помощью «прищепки», и питающий ее кабель по торцевой части модуля пройдет к месту, где установлены герморазъемы. Три антенные системы будут одинаковые (СВЧ антенна и антенна на диапазоны 144 и 432 МГц), а четвертая отличаться тем , что вместо УКВ антенны будет установлена антенна на диапазон 10 метров. Внешний вид антенной системы показан на рисунке 3.На плате с одной стороны установлена СВЧ антенна (логопериодическая, закрыта защитным колпаком), по центру —УКВ или KB антенна (на фото видны только элемент крепления штыря и противовесы) и «прищепка». Под платой находится диплексер.
Рис. 3
Следует подчеркнуть, что при разработке системы любительской радиосвязи для МКС предполагалось, что она будет со временем развиваться. Так четыре высокочастотных кабеля, выходящие на внешнюю поверхность модуля, позволят подключить до четырех радиостанций, работающих на разных диапазонах. Как уже отмечалось, установка антенн запланирована на лето этого года. Космонавты из состава третьей экспедиции уже провели тренировки в гидробассейне, отрабатывая эту операцию.
В настоящее время в РКК «Энергия» рассматривается проект 2-го этапа установки оборудования. Хотелось, чтобы это оборудование было не хуже того, что было установлено и отработано на ОК «Мир». В этом нам очень помогли наши старые друзья из фирмы «БЕРМОС». Они в свое время поддержали аппаратурой радиолюбительский проект на орбитальном комплексе «Мир», помогают и сейчас: предложили установить борту МКС современную радиостанцию фирмы KENWOOD. На ОК «Мир» уже использовались и хорошо себя зарекомендовали радиостанции этой фирмы TM-V7 и ТМ733. Новая радиостанция имеет встроенный пакетный контроллер на скорость 1200/9600 кб и с PMS на 120 К. И даже сообщения можно посылать кириллицей! Будем надеяться, что нам удастся ее установить на МКС.
Запланировано также освоение и ATV. Не исключены и другие проекты — мы ждем предложений радиолюбителей, интересующихся космической радиосвязью. Предложения можно направлять по адресу: аб. ящ. 73, г. Королев-10, Московская обл., 141080.
____________________
Автор статьи — Сергей Самбуров(RV3DR)
Источник — журнал Радио 2001, №4, стр 59-60