Введение
«Это SUITSAT-1, любительская радиостанция RS0RS !!»
Эти слова прозвучат эхом из космоса в ближайшем будущем, вдохновляя студентов, волнующих радиолюбителей и затрагивая весь мир.
Если все пойдет по плану, в начале февраля 2006 года на Международной космической станции (МКС) будет проведена уникальная внекорабельная деятельность (выход в открытый космос). Во время этого выхода в открытый космос экипаж МКС сбросит за борт российский скафандр — конечно, без людей! Но в этом скафандре воплощены надежды, мечты и творчество студентов всего мира. И в течение недели или двух этот костюм-робот-спутник будет жить своей собственной жизнью — повторяя голоса студентов со всего мира, озвучивая телеметрию о здоровье костюма и отправляя специальную памятную картинку всем, кто хочет ее получить. .
Рисунок 1 Русский скафандр Орлон
Миссия Suitsat-1 (также называемая «Радиоскаф» или «Радио Спутник» по-русски) будет проводиться на частотах любительского радио (радиолюбителя), немного выше диапазона FM-вещания. Речевые сигналы можно уловить с помощью радиолюбителей и сканеров FM VHF (очень высоких частот), таких как сканеры полицейских диапазонов.
Студентам, разведчикам, учителям, радиолюбителям и широкой публике предлагается отслеживать космический скафандр, слышать разговоры из космоса, копировать телеметрию скафандра и делать снимки. Тем, кто принимает голосовые сигналы, и тем, кто делает снимок, будет выдан специальный сертификат. У нас также будет особая награда для тех студентов, которые получат «особые слова», встроенные в сообщения от «членов экипажа» нашего студента SuitSat. Эти специальные слова на разных языках: английском, французском, немецком, испанском, русском и японском. Поэтому вам предлагается записать звук нисходящего канала SuitSat и получить помощь от однокурсников, знающих эти языки.
В этот скафандр также входит компьютерный компакт-диск (компакт-диск) с изображениями более 300 предметов, собранных в школах и образовательных организациях по всему миру. К ним относятся творческие произведения учащихся, а также подписи учащихся, школьные или скаутские логотипы, а также фотографии классов или групп. Студенты, школы и образовательные организации, которые участвовали в разработке этого диска в начале этого года, будут участниками космического выхода SuitSat, поскольку их творческие работы, подписи и изображения летают в космосе!
Ниже приводится более подробная информация о миссии Suitsat-1 и представлена информация о том, как вы и ваша школа можете принять в ней участие.
Костюм и бортовое оборудование
Благодаря чуду любительского радио, изобретательности международных космических агентств, помощи студентов и школ, а также неустанной работе нескольких добровольцев «ракетологов» родился Suitsat-1.
Рис. 2 Блок управления антенной и интерфейсом экипажа SuitSat
SuitSat спонсируется ARISS (любительское радио на Международной космической станции), международной рабочей группой, состоящей из добровольцев из национальных радиолюбительских обществ (Американская радиорелейная лига в США) и международной радиолюбительской спутниковой корпорации (AMSAT).
Рисунок 3 Блок управления интерфейсом экипажа
Идея SuitSat была впервые задумана командой ARISS-Россия во главе с Сергеем Самбуровым, RV3DR, и широко обсуждалась на совместном симпозиуме AMSAT и встрече международных партнеров ARISS в октябре 2004 года. Проектом руководит руководитель проекта А.П. Александров. и заместитель руководителя проекта А. Полещук из РКК «Энергия», г. Королев (Московская область), Россия. Проект был разработан в основном совместной российско-американской командой. Со стороны США разработкой проекта аппаратного обеспечения руководил член AMSAT Лу Макфадин, W5DID. В российский космический скафандр Орлон (рис. 1) встроены две коробки, в которых находятся передатчик любительского радио, микроконтроллер и электроника, которые хранят и воспроизводят цифровые голосовые и видеозаписи. Также внутри скафандра будут батарейки для питания системы и компакт-диск «School Spacewalk». На внешней стороне скафандра находится антенна SuitSat и блок управления интерфейсом экипажа — устройство интерфейса экипажа, которое включает питание SuitSat. См. Рисунки 2–3. Перед выходом в открытый космос экипаж МКС подключает кабели к двум внутренним блокам (блоку передатчика Kenwood и блоку электроники микроконтроллера), рис. 4, и хранит эти два блока в тканевом контейнере, в котором находится внутри скафандра (см. рисунок 6). Затем они устанавливают антенну и блок управления интерфейсом на внешнюю часть шлема костюма, как показано на рисунке 2. Затем батареи, блок управления интерфейсом и антенны подключаются к двум внутренним блокам с помощью специальных соединительных кабелей. После этого SuitSat готов к развертыванию. Как только экипаж выходит в открытый космос, он переводит все три переключателя на блоке управления в положение ВКЛ и запускает скафандр с МКС. Их цель — вывести Suitsat на ретроградную орбиту, чтобы он «сходил с орбиты» относительно МКС. Эта орбита будет казаться с земли впереди МКС, в то время как на самом деле она замедляется и находится ниже МКС.
Рисунок 4 SuitSat Блок управления интерфейсом, блок передатчика и блок Digitalker / микроконтроллера
Примерно через восемь минут после того, как экипаж переключит три переключателя, передатчик Kenwood, рис. 5, включится. Примерно через восемь минут после этого будет передано первое голосовое телеметрическое сообщение и начнется работа SuitSat! (Эта 16-минутная задержка является мерой безопасности экипажа).
Рис. 5 Передатчик Kenwood TH-K2
Пожалуйста, помните, что эта миссия работает от батареи. Другими словами, когда батареи разряжаются, SuitSat прекращает передачу. Мы также не знаем, насколько быстро нагреется SuitSat. Так что наша способность предсказывать жизнь миссии не очень хороша. Наш прогноз — 1-2 недели. Однако он может продолжаться от часа до нескольких недель. Итак, если вы хотите услышать SuitSat, ваша цель — заранее подготовиться к работе с SuitSat.
Особенности трансмиссии Suitsat-1
Рисунок 6 Suitsat Аппаратное обеспечение (передатчик и блок Digitalker / микроконтроллера внутри тканевого контейнера)
Все передачи будут на частоте 145,990 МГц FM. Это в части VHF (2 метра) любительского радиодиапазона. Его можно легко уловить с помощью простой любительской радиостанции VHF, хотя наземные антенны с более высоким коэффициентом усиления предпочтительнее, чтобы слышать SuitSat в течение всего 10-минутного прохода. Звуковой сигнал SuitSat можно также получить с помощью сканера полицейских лент. Настоятельно рекомендуется использовать внешнюю антенну. SuitSat будет передавать 0,5 Вт на антенну того же типа, которая в настоящее время используется на любительской радиостанции МКС.
Дополнительная частота нисходящего канала и информация для операторов радиолюбителей
Поскольку SuitSat будет работать на всемирной пакетной частоте восходящей линии связи ISS 145,99 МГц, требуется, чтобы все операции с пакетами на этой частоте были приостановлены на время передач SuitSat. Удержание передачи на частоте нисходящего канала поможет избежать местных помех сигналу нисходящего канала мощностью 1/2 Вт от SuitSat.
Межполосный ретранслятор ISS рассматривается на предмет временной реконфигурации для прослушивания передач SuitSat и последующей их ретрансляции на 437,80 МГц. Есть надежда, что люди с минимальным оборудованием могут иметь больше шансов услышать ретрансляции SuitSat от перекрестного ретранслятора, поскольку выходная мощность ISS составляет 10 Вт. Пожалуйста, помогите нам избежать проблем с помехами, не используя перекрестный ретранслятор во время работы SuitSat, потому что все остальное, что ретранслятор слышит на частоте 145,99 МГц, будет мешать повторным передачам SuitSat.
Отслеживание Suitsat-1
Если вы планируете слушать Suitsat, вам нужно знать, когда он будет виден на вашем вам нужно знать, когда он станет видимым в вашем районе. Для этого вам необходимо получить программное обеспечение для прогнозирования орбиты или посмотреть орбитальный путь МКС в Интернете. Информацию об этом можно найти по следующему адресу:
http://www.amsat.org
http://www.amsat.org/amsat-new/tools/
http://science.nasa.gov/Realtime/jtrack/
Пожалуйста, поймите, что когда вы используете программу прогнозирования орбиты, вам нужна точная синхронизация времени (до нескольких секунд).
Особенности нисходящего канала
Чтобы полностью разобраться в нисходящих каналах связи Suitsat-1, необходимо предоставить некоторую справочную информацию.
Одной из причин, по которой наши российские коллеги заинтересовались разработкой SuitSat, было празднование на орбите 175-летия МГТУ им. Н. Э. Баумана. В этом университете закончили многие инженеры Российского космического агентства. В результате сообщения, сгенерированные на русском языке, содержат поздравительные комментарии в адрес МГТУ им. Баумана.
Помимо сообщений из России, есть голосовые сообщения от студентов из Японии, Европы (испанский и немецкий), Канады (французский) и США (английский). Сообщение в США от ученика Восточной средней школы, Силвер-Спринг, штат Мэриленд. Восточная средняя школа — это школа исследователей НАСА. Кроме того, идентификатор Suitsat-1 был озвучен молодой девушкой корейского происхождения, поступившей в среднюю школу Paint Branch в Бертонсвилле, штат Мэриленд, США. Как видите, Suitsat-1 действительно имеет международный колорит!
Специальное слово
Некоторые из в сообщениях учащихся есть специальное слово. Один студенческий проект для SuitSat будет заключаться в том, чтобы скопировать все специальные слова (на разных языках) и отправить их команде ARISS для признания специальной образовательной награды.
Костюм телеметрии
Телеметрия костюма воспринимается микроконтроллером SuitSat и преобразуется в голосовое сообщение. Будет передано три сообщения с данными телеметрии. Они будут периодически повторяться.
В частности, телеметрия костюма будет передаваться в следующем порядке:
-Время миссии
-Температура костюма
-Напряжение батареи, где 28 вольт — номинальное напряжение
Команду SuitSat очень интересуют все три элемента телеметрии, поскольку они будут предсказывать жизнь миссии SuitSat.
Изображение нисходящего канала SuitSat
Изображение по нисходящей линии связи будет передаваться с использованием набора звуковых сигналов, аналогичных компьютерному модему, с использованием стандарта изображения для любительского радио, называемого Slow-Scan Television (SSTV). Программа SSTV, разработанная много лет назад, обеспечивает качество изображения с мобильного телефона. Одно изображение было установлено в память микропроцессора SuitSat и будет отправлено по нисходящей линии связи. SuitSat использует стандарт передачи данных SSTV под названием Robot 36. Этот стандарт отправляет все изображение за 36 секунд.
Для получения дополнительной информации о SSTV вы можете проверить:
http://www.marexmg.org/spacecam/spacecam.html
http://www.ultimatecharger.com/SSTV.html
Последовательность нисходящего канала Suitsat-1
Теперь, когда вы понимаете специфику, чего ожидать, когда SuitSat находится над вашим регионом? Чтобы сохранить мощность SuitSat и максимально увеличить время, в течение которого SuitSat находится в рабочем состоянии, между каждым голосовым сообщением были включены 30-секундные паузы. Итак, последовательность будет следующей:
-SuitSat Voice ID (5 секунд)
-Международное голосовое сообщение, голосовая телеметрия костюма или изображение SSTV (15-45 секунд)
-30 секундная пауза
… .И повторить
Порядок международных сообщений будет следующим:
-Голосовая телеметрия
-Русское сообщение
-Европейские студенческие сообщения (испанский и немецкий)
-Сообщение Института Баумана (на русском языке)
-Канада Студенческое сообщение (французский)
-Мистер. Александровское послание (английский)
-Японское сообщение студента (японский)
-Студенческое сообщение из США (английский)
-SSTV Изображение
Копирование данных SuitSat
Если вы планируете скопировать нисходящий канал Suitsat-1, настоятельно рекомендуется записать его, чтобы вы могли воспроизвести его позже. Рекомендуются магнитофоны или цифровые диктофоны с непрерывной записью не менее 10-15 минут. Затем вы можете использовать их для отправки телеметрической информации Костюма, специальных слов и изображения SSTV команде ARISS и космическим агентствам.
Компакт-диск «Школьный выход в открытый космос»
В рамках проекта SuitSat включен компакт-диск с сотнями школьных картинок, рисунков, стихов и подписей учащихся. Было отправлено два идентичных компакт-диска, один отправится в скафандре в рамках выхода в открытый космос Suitsat-1. Другой доступен для просмотра экипажем. На компакт-диске содержится около 300 наименований, включая иллюстрации, логотипы школ и образовательных организаций, подписи учащихся, а также фотографии учащихся и школ. На рисунке 7 показано несколько элементов, установленных на компакт-диске. Как видите, они поступают со всего мира (Япония / Азия, Европа, Россия, Канада, США, Южная Америка и Африка). В нем приняли участие несколько школ исследователей НАСА, а также многочисленные школы, спонсируемые ЕКА и Российским космическим агентством.
Размещение телеметрии, специальных сообщений и изображения SSTV на SuitSat
Работа над этим все еще продолжается. Пожалуйста, возвращайтесь на сайт почаще, чтобы получить подробную информацию по мере приближения миссии SuitSat.
Специальные сертификаты
Те, кто услышит SuitSat, будут иметь право получить специальный сертификат в память о вашем достижении. Кроме того, если вы получите изображение SSTV, скопируйте данные телеметрии и / или скопируйте специальные слова, вам будут предоставлены специальные подтверждения сертификатов. Чтобы получить специальный сертификат SuitSat, используйте стандартный адрес QSL-карты в вашем регионе мира. Они расположены по адресу: http://www.rac.ca/ariss/oindex.htm#QSL’s
Рисунок 7
Укажите время и дату, когда вы прослушали SuitSat, и любую другую информацию, подтверждающую получение вами информации (телеметрия, изображение SSTV и т. Д.), Которая подтвердит, что вы должны получить надлежащие подтверждения в своем сертификате. Пожалуйста, приложите конверт с обратным адресом и маркой. И предоставьте большой конверт и защитный картон, если вы не хотите, чтобы ваш сертификат был сложен или поврежден во время транспортировки.
Текущий статус
10 мая 2005 года НАСА дало разрешение на полет. Четыре недели спустя оборудование SuitSat, созданное в США, было отправлено в Россию для окончательного тестирования, сертификации и интеграции с оборудованием российского производства.
В четверг 8 сентября в 13:08 UTC «Прогресс 19П» стартовал с космодрома Байконур в Казахстане. В 2,5 тонны топлива, продовольствия и припасов было радиолюбительское оборудование Suitsat. Успех Стыковка корабля «Прогресс» к МКС 10 сентября завершилась успешным проектированием, разработкой, сертификацией и реализацией этого увлекательного образовательного проекта. Экипаж 11-й экспедиции МКС распаковал оборудование SuitSat, сделав его доступным для установки, использования и развертывания экипажем 12-й экспедиции. Развертывание SuitSat в настоящее время запланировано на 2 февраля 2006 г.
Выводы
Проект SuitSat был чрезвычайно сложной задачей для команды разработчиков оборудования ARISS, в первую очередь из-за очень короткого времени разработки. В процессе разработки мы привлекали студентов. Поскольку SuitSat приближается к развертыванию, мы надеемся на дальнейшее участие и участие студентов со всего мира.
Для всех радиолюбителей мира это ваш шанс привлечь местную школу. Принесите в школу радио, программу слежения за орбитой, оборудование SSTV, диктофон и свой энтузиазм. SuitSat обещает захватить воображение студентов и, в случае успеха, позволит студентам больше узнать о космосе, любительском радио и спутниковых орбитах. Пожалуйста, станьте волонтером и пожелайте нашему роботу-космонавту в российском костюме Орлон удачного и успешного путешествия в космос!
Дополнительная информация
Веб-сайт ARISS: http://www.rac.ca/ariss
Веб-сайт AMSAT: http://www.amsat.org
http://en.wikipedia.org/wiki/Orlan_space_suits
http://www.issfanclub.com
http://space.cweb.nl/article.html?id=407 фото, как космонавты попадают в скафандр «Орлан»
Благодарности
От имени команды ARISS International автор хотел бы поблагодарить команду разработчиков оборудования Suitsat за их дух «умения» и способность поставлять оборудование Suitsat в такой очень сложный график.
В частности, мы хотели бы поблагодарить следующих: Александра Александрова, Александра Полещука, Сергея Самбурова, RV3DR, Lou McFadin, W5DID, Kenneth Ransom, N5VHO, Frank Bauer, KA3HDO, Mark Steiner, K3MS, Steve Bible, N7HPR, Joe Julicher, N9WXU , Равин Рожванит, Фаррелл Уиндер, W8ZCF, Джеффри Уиндер, KB8VCO, Хирото Ватарикава, JJ1LYU, Стэн Вуд, WA4NFY, Херб Салливан, K6QXB, Дэйв Тейлор, W8AAS, Джекан Лутц, K7DID, Кэрол Фредлунд, Клэр Кенвуд и Кенвуд Микро Кенвуд Technology Inc.
Автор также хотел бы отметить огромную поддержку, командную работу и волонтерский дух команды ARISS-International, а также техническую, финансовую и административную поддержку организаций-членов ARISS — организаций AMSAT и организаций IARU (ARRL в США). . Особого признания заслуживают космические агентства: NASA, Energia, ESA, JAXA и CSA. Вместе мы открываем новые горизонты любительского радио и образовательной деятельности.
Фрэнк Х. Бауэр; KA3HDO
Любительское радио на Международной космической станции (ARISS) Международный председатель
Вице-президент AMSAT по программам пилотируемых космических полетов
Центр космических полетов имени Годдарда НАСА