Matkaraportti/P3D tyhjoiötestaus/lämpötilasyklaus Päiväkirja ********** Torstai, 15.10.1998 =================== Perillä on 25 astetta lämmintä, talvitakki on vähän ehkä liiottelua, mutta parempi katsoa, kuin katua. Ilmankosteuskin varmaan reippaat 90 prosenttia. Kosteus tiivistyy naamalle... Varsinaista cityhoppailua, kun yritän lentää mahdollisimman edullisesti: Helsinki-Amsterdam-Memphis-Jackson-Baltimore. Paluu reitti lennetään putkeen takaperoisessa järjestyksessä, mutta menomatkalla vietän viikonlopun sisällissodasta tutussa Vicksburgin kaupungissa, Missisipissä. Vicksburgissa pidetään tämän vuoden AMSAT-NA:n Avaruussymposiumi, ja sen osuessa näinkin näppärästi tyhjiötestauksen alkuun, on pakko siihen osallistua. Oikein oiva tilaisuus lobbailla suomalaisosaamista seuraavaan avaruushankkeeseen...perästä kuuluu... Työmatka -------- Tämä on jo kolmas reissu rapakon taakse vuoden sisällä, enkä vihreätä korttia täyttäessäni vieläkään oikein tiedä, mihin ruutuun isken rastin; onko kyseessä työmatka, vai privaattimatka ? Kaikki alkoi siitä, kun Lou McFadin ( P3D Integrointilabran pomo Orlandossa ) soitteli ja kyseli allekirjoittanutta vetämään avaruusaluksellemme tehtäviä mikroaaltohärveleiden mittauksia tyhjiön/lämpötilasyklauksen aikana. Erittäin lyhyellä varoitusajalla saatiin kokoon sponsoroijia ja lupia erinäisiltä tahoilta olla taas poissa näkösältä liki kolme viikkoa... Onhan tämä sentään tämän projektin viimeisiä reissuja ennen laukaisua. Sponsoroijat ------------ Työnantajani, Anritsu Corporation, suhtautuu asiaan hyvin myönteisesti, ja olen matkalla lomia lyhentämättä ja normaalilla palkalla. Lisäksi olen saanut järjestettyä paikan päälle kalibroituja tavallista tarkempia mittalaitteita kolleegojeni kautta täältä rapakon toiselta puolen. Matkakulujani ovat kattamassa 3COM Nordic, Radioamatööritekniikan Seura ( RATS ry ), sekä Marburgin Yliopiston Sairaalaelektroniikan Laboratorio ( Lue: AMSAT-DL ), joiden tuesta ja myötämielisestä suhtautumisesta olen kiitollinen. Varustautuminen pahimpaan ------------------------- Reissuun lähtöä edelsi hektinen matkalaukkujen pakkaaminen; aaltoputkea, suuntakytkimiä, vanha kunnon IHU-simulaattori, aaltoputkikeinokuorma QRO-tehoillemme jne. PC:n konfigurointikin on kestänyt pari päivää, jotta saan mittaustulokset sähköisessä muodossa tallennettua. Kaikki pitäisi olla mukana; PCMCIA-SRAM-kortit, GPIB-väylät ja -kaapelit, skemat, "käyttöohjeet", vanhat mittaus- tulokset, varaosia, ruuveja, muttereita, kassillinen SMA/N/SMB/SMC/BNC/TNC-adaptereita jne. Muutama koksinpätkäkin on, mutta elän toivossa, että paikanpäältä löytyy mm. kohtuullisen vaimennuksen omaavia pitkiä mittausnaruja lähinnä 10/24 GHz:n lähettimiä varten, 5.7 GHz:n rx ja muut vermeet saadaan tutkittua heikommallakin kaapelilla. Mukana on myös läjä valokuvia ja kalvoja siltä varalta, että pääsen jossakin välissä esittelemään suomalaisten aikaansaannoksia. On äärimmäisen epätodennäköistä, että P3D:n "kuoria" joudutaan avaamaan, mutta ainakin olen itse siihen valmistautunut - sormet ristissä ettei tarvitse... Tyhjiötestauslaboratorio ------------------------ Varsinaisia tyhjiössä tapahtuvia testejä varten P3D on pakattu ja kuljetettu rekalla Baltimoressa sijaitsevaan Orbital Sciences Corporation-nimisen ( ex-Fairchild Space ) firman laboratorioon. OSC:ssä työskentelee paljon hamssikuuluisuuksia, jotka ovat olleet merkittävästi aikoinaan rakentamassa ensimmäisiä radioamatöörisatelliitteja. OSC tuottaa mm. modifioituja, lisäboosterilla varustettuja Pegasus-ohjukseen perustuvia mikrosatelliittien laukaisuun tarkoitettuja B-52-pommittajan siiven alta ammuttavia "kantoraketteja". Näillä härveleillä on laukaistu jo lukuisia satelliittipuhelinverkon satelliitteja radalleen. P3D on ollut paikoillaan ja sähköissä ( lue: QRV !!! ) jo pari päivää laboratorion puhdastilassa. Kaikki workkii toistaiseksi ihan FB. Laboratorioon alkaa viikonvaihteen jälkeen kerääntyä P3D-testaajia ympäri maailman ja odotettavissa on taas äärimmäisen jännittävä ja mielenkiintoinen parin viikon sessio ! Tyhjiökammio, jota käytämme on kappale avaruudenvalloituksen historiaa, sillä se on rakennettu 60-luvun puolenvälin tienoilla ensimmäisiä miehitettyjä varten. Kammiossa on suunniteltu astronauttien ja heidän varusteidensa tyhjiötestausta varten !!! Lämpötila aluksen sisällä tulee olemaan simulaatioiden perusteella -20 ... +45 astetta C. Ulkolämpötilaa syöksyy lähemmäs 80 astetta pakkasta syklauksen aikana, joten betoniporsaskeinokuormamme vaatii vielä käsittelyä, ennenkuin niitä uskaltaa tyhjiökammioon laittaa. Niitä täytyy myös uunissa kuivattaa perusteellisesti, koska betoni on hyvin hydroskooppista tavaraa. Lisäksi mittausjärjestelyyn täytyy saada puukotettua oman hyötykuormamme mittauksia varten ja myös 24 GHz:n lähetintä varten sondit, joiden kytkentä täytyy kali- broida, jotta voidaa seurata lähettimien toimintaa ääriolosuhteissa. Yksi asia on varma: taajuus tulee muuttumaan rajusti kaikissa laitteissa lämpötilan mukana. P3D:ssä ei ole varsinaisia uuni- oskillaattoreita juuri missään ( sähkönkulutus ym. tekijät ), vaan lähes kaikissa moduleissa mitataan kiteen tai ympäristön lämpötilaa ja jälkeenpäin kalibroidaan taajuuksien lämpötilariippuvuus. Tällä matkalla aion myös rekisteröidä oman lähettimemme taajuus eri lämpötiloissa. Perjantai, 16.10.1998 ===================== Symposiumin tämän päivän parhaat esitelmät ovat Martin Davidoff:in The History of the Amateur Satellite Program, Ken Ernandes:in Intermediate Circular Orbit for Amateur Satellites, Roy Welch:in The Y2K transistion - Your PC and AMSAT Software, John Melton:in J-Station - An Update, Bob Bruniga:n TRAKNET: An AMSAT Mobile Satellite System, Paul Shuch:in SETI on the Cheap: Affording the Ultimate DX, Bob Twiggs:in Nanosatellite Program - A Challenge for Collaboration to Use the Amateur Bands. Esitelmiä oli yhteensä 13 tälle päivälle, joten allekirjoittaneelle kelpasi siis valtaosa. Kaikki tuli kuunneltua, mutta mielenkiintoisin oli Prof. Robert Twiggs:in esitelmä, sillä hän etsi kahteen nanosatelliittiprojektiin pikosatelliittien toimittajia... Laukaisumahdollisuus pikosatelliitille... ----------------------------------------- ...pikotoimitusajalla... Pikosatelliitit laukaistaistaan nanosatelliitin "kyljestä" jousi- viritteisellä systeemillä. Pikosatelliitin koko on n. 3 * 3 * 1 tuuma, eli se on todella pieni. Kyseinen nanosatelliitti on kutakuinkin jo valmis; tyhjiötestaukset ja tärinätestit on suoritettu. Pikosatelliitti- kandidaattien pitäisi olla jo melko kypsässä vaiheessa, sillä lento- kelpoista rautaa pitäisi toimittaa toukokuun alkuun mennessä.... Pitäisiköhän ottaa vuorotteluvapaata vuosi ??????? Parilla watilla DC:tä voisi nippisnappis tehdä lineaari- transponderin jonnekin 2.4 GHz:lle, jos vain saisi spiraali- antennin tai jonkin muun litteän kiertopolaroidun antennin ( teleskooppinen heliksi ? ) laukeamaan ulos pikorasian kyljestä. Tuon kokoinen pikosatelliitti pitäisi varustaa moninkertaisesti pakatulla aurinkopaneelisysteemillä, mikäli siitä mielii saada edes pari wattia RF:n tekoon. Haaste on hirmuinen. Radan korkeus on n. 750 km ja on siis melko lyhytikäinen, muutamia kuukausia. Emoaluksena toimiva nanosatelliitti ammutaan modifioidulla Minuteman-ohjuksella ja laukaisu on varmistettu. Projekti on DARPA:n. Tämän vehkeen pitäisi olla varsinainen leathermani, jotta sillä olisi jotain järkevää funktiota. Jos aikaisemmilla piggyback-kyydeillä on ollut vaatimuksena kaksi sarjaankytkettyä interlock-mikrokytkintä laitteen ennenaikaisen päälletulon estämiseksi, on tässä kirjoittamattomana vaatimuksena kaksi rinnakkain kytkettyä interlockia, jotta varmistetaan päälletulo ejektion jälkeen. Henki on siis mullistava aikaisempiin projekteihin verrattuna. Lopun alku ? ------------ Nano- ja pikosatelliittiteknologia herättää paljon keskustelua pienissä ryhmissä tauolla. Joissakin piireissä on esitetty koko maapallon kattavan tietoliikenneverkon toteuttaminen runsaalla sadalla nanosatelliitilla, jotka ovat Molniyatyyppisellä radalla. Tämä on jo varsinaista lähiavaruuden saastuttamista. Jo nyt tuottavat maatamme kiertävät hyödylliset ja hyödyttömät kappaleet kasvamassa melkoiseksi riesaksi ja niinpä mm. NASA on pitänyt jo jonkin aikaa hyvin tarkkaa lukua näistä kappaleista. Tieto- kannassa, johon pääsee www:n kautta, on kolmattatuhatta esinettä. Tietokannan ylläpitoon on herättänty mm. keskustelu kappaleiden mahdollinen uhka mm. suunnitteilla olevalle avaruusasemalle. Tuttuja on paikalla runsaasti ja juttua riittää pitkään. Illalla menemme syömään pienemmällä porukalla paikalliseen kalaruokapaikkaan ja kuten tämänlaisten tapaamisten tapoihin kuuluu, puhutaan taas kaikenlaisista mielenkiintoisista painokelvottomista asioista... Raportti tyhjiölabrasta ----------------------- Päivän raportissa tyhjiötestauslaboratoriosta OSC:ssä kuuluu hyvää. OSC:n kavereiden leuat kuulemma loksahtivat lattiaan nähdessään betonikeinokuormamme. Jo silkka "teknologia" on huikea ilmestys näille vesseleille, saati sitten, että haluamme laittaa betonia tyhjiökammioon... Hurjan keskustelun jälkeen OSC:n kaverit kuulemma suostuivat laittamaan betoniporsaat ( 2 kpl @ 10 GHz ja 1 kpl @ 24 GHz ) tyhjiökammioon pari päivää sitten ja tällä hetkellä on kammion poistoilman kosteus pudonnut normaalille tasolle. Maanantaina tapahtuu testausväen siirtyminen Vicksburg, Missisippistä Germantown:iin, Marylandiin. Täältä siirtyviä on lähes kymmenen. Tiedossa on pari viikkoa aivan hirveätä hässäkkää. Lauantai 17.10.1998 =================== Parhaat esitelmät päivän seitsemästä olivat; Will Marchant:in International Space Station Status, Ron Ross:in Antarctica and Amateur Radio, sekä Lou McFadin:in Phase 3D Update. Päivän mittaan ja illallisella jatkuivat keskustelut eri aihetta liipovien teemojen ympärillä. Kävin hyvin mielenkiintoisia keskusteluja mm. Paul Schuchin, Tom Clarkin, Phil Carnsin, Bob Brunigan, Robert Twiggsin, Martin Davidoffin, Martin F. Juen, Keith Bakerin, Bill Tynanin ja John Meltonin kanssa. Illallisella oli kunniavieraana myös Vicksburgin kaupungin- johtaja. Paul Schuchin kanssa keskustelimme SETI-asioista ja Artjärven Viestiteknisestä Yhdistyksestä, sekä yhdistyksen roolista SETI-projektissa ja satelliittitoiminnasta Viestikalliolla. Tom Clarkin ja Phil Carns:in keskustelimme antennirakenteista ja kohinalämpötila-asioista, sekä ylipäätänsä vastaanotto- teknologiasta avaruustietoliikenne- ja radioastronomisissa yhteyksissä. Tom Clarkin kanssa keskusteltiin myös pariin otteeseen Viestikallion toiminnasta ja mahdollisuuksista. Bob Bruniga näkisi mielellään satelliittirintamalla enemmän käyttöä 1200 baudin transpondereilla APRS- liikenteen välittämisessä. Bobilla tuntuu olevan jonkin verran yhteyksiä suomalaisiin hamsseihin APRS-asiassa. Robert Twiggs esitteli pikosatelliitin rakenteen reuna- ehtoja ja emoaluksen relevantteja ominaisuuksia. Martin Davidoffin kanssa kävimme keskustelua AMSAT-OH:n toiminnasta ja P3D:n suomalaisten osuudesta, sekä HUTSAT- projektista, josta hän oli kuullut aikoinaan Jyri Putkoselta. Martin F. Jue ( lue: MFJ ) ja hänen teknisen managerin kanssa juttelimme useampaan otteeseen 10 GHz:n vastaanottimen toteutustavoista ja tuotannolliseen valmistukseen liittyvistä ongelmista ja niiden välttämismahdollisuuksista. John Meltonin PC-softa on vaikuttavaa. Se mahdollisttaa satelliittien trakkauksen, signaalien vastaanototon, kuvan käsittelyn ja paljon muuuta. Keith Bakerin ja Bill Tynanin kanssa juttelimme moneen otteeseen P3D-aiheisista asioista, niinkuin kaikkien muidenkin täälläolevien AMSAT-NA:n P3D-kavereiden kanssa ( mm. Dick Jansson, Dick Daniels, Stan Wood, Bdale Garbee, Phil Carns ). Sunnuntai 18.10.1998 ==================== Tämä päivä kului rennosti erilaisten vapaamuotoisten keskustelujen ympärillä. Päivä oli varattu AMSAT:in hallituksen kokousteluun. Välihuomautuksena todettakoon, että Vicksburg, Mississippi on käsittämätön paikka; kukaan ei lukitse oviaan autoissa täällä, vaikka radioilla pakattuja autoja on parkkipaikka täynnä ! Tämä ei tulisi eteläsuomessa kyseeseenkään... Kokouksen tärkeitä ranskalaisia viivoja ovat puheenjohtajan Bill Tynan:in siirtyminen syrjään omasta toivomuksesta ( hän lupasi vuonna 1991 olla AMSAT-NA:n puheenjohtaja vuoden ... ). Uusi puheenjohtaja on Keith Baker ja varapuheenjohtajaksi hänen tilalleen valittiin Kanadan oma kotibritti Robin Haighton. Muita tärkeitä käsiteltäviä asioita olivat P3D:n laukaisu- asioihin liittyvät viimeiset valmistelut ( uutta laukaisu- mahdollisuuttahan ei ole vielä näkösalla ) ennen P3D:n laittamista koipalloihin. Tärkein suuri asia, joka pitää vielä tehdä on täristys- ja jyskytystesti, jonka kiihtyvyys- arvoja ei tiedetä ennenkuin laukaisualusta on selvinnyt. Tällä hetkellä tiedetään, että satelliitin suunniteltu kiihtyvyys lateraalisesti on 7.5 G ja vertikaalisesti 12 G. Nämä arvot ovat selvästi rajumpia kiihtyvyysarvoja, kuin mitä kaupallisiin satelliitteihin kohdistetaan, mutta jyskytystestin suorittaminen tarpeettoman kovalla kiihtyvyydellä on asia, joka haluttaisiin välttää täysin tarpeettomana satelliitin rasittamisena. Lisäksi kuulen, että tasapainotuslaitetta, joka on Orlandon integrointilabrassa, on todellakin käytetty tehokkaasti. Koko satelliitti on ripustettu siihen jo useammankin kerran luonnollisesti hyötykuormineen kaikkineen ja härveliä on pyöritetty jopa 30 kierroksen minuuttinopeudella. Odotettavissa oleva kestovaatimus on 24 kierrosta minuutissa. Kaikki tavarat ovat kuitenkin pysyneet hyvin kyydissä ja avaruusaluksemme tasapainotilann on hyvin kartoitettu ja homma on hanskassa. Paljon keskustelua käytiin myös ARISS-hankkeesta ( Amateur Radio on the International Space Station ), eli kansainväliseen avaruusasemaan tulevasta amatööriradioasemasta. Toinen samankaltainen aihe oli tietenkin käynnissä oleva ns. SAREX-hanke, eli radioamatööriasemien käyttö ja ylläpito sukkuloissa. Hallitus käsitteli mm. tulevia hyötykuormaprojekteja uusiin satelliitteihin. Trendi on tehokkaampien koodaustapojen suuntaan ja P3D:n tekniikkojen soveltaminen uusiin projekteihin on myös tapetilla. Myös eräiden tahojen esittämät ( ei hamssi- ) ehdo- tukset n. 100 nanosatelliitin ampumisesta elliptiselle radalle herätti paljon keskustelua, koska tämä on varsinaista lähiavaruutemme saastuttamista ja jo nyt tunnetaan varmuudella tapauksia, joissa satelliitteihin on törmännyt muuta maata kiertävällä radalla olevaa tavaraa aiheuttaen vahinkoa. Toinen ei-hamssisatelliiteihin liittyvä ongelma on amatööri- taajuuksien käyttö liikenteen ylläpitämiseen ( telemetria, komento yms. ) maa-asemien ja satelliitin välillä. Varsinkin korkeakoulu- ja yliopistosatelliittiprojekteissa vilisee amatööritaajuuksia ylös- ja alaslinkeillä sellaisessa käytössä, joka ei vähäisimmässäkään määrin muistuta radioamatööriliikennettä. Kokous jatkui aina iltayhteentoista saakka. Maanantai, 19.10.1998 ===================== Maanantaipäivä kuluu koko päivän kestävällä suljetulla kokouksella ja ilta menee Baltimoreen siirtymiseen ja asettumiseen hotelliin, jonne on myös pariin huoneeseen rakennettu P3D-satelliittimaa-aseman komento- ja yhteydenpitolaitteineen kattaen KAIKKI P3D:n lähetys- ja vastaanottotaajuudet 144 MHz - 24 GHz välillä. Hotelliin saavutaan puoliltaöin paikallista aikaa. E-mailien lukemiseen menee tunti ja herätys on kello 07.00. Väsyttää. Tiistai, 20.10.1998 =================== Betonikeinokuormamme on otettu pois tyhjiöstä ja eräs tavoite tälle päivälle on saada kuormien peltipurkkeihin juotettua SMA-liittimet, pestä purkit ja viedä ne puhdastilaan, jossa avaruusaluksemme on ollut jo erinäisiä päiviä. Tämän jälkeen teippaan purkit kiinni 10 GHz:n lähettimemme antennitorvien päälle kupari- ja alumiiniteipillä RF-tiiviyden vuoksi ja jotta olosuhteet säilyisivät muuttumattomina kalibroinnin jälkeen. Sementtisian tyhjiössä käytön jäljiltä ( 3 päivää ), voidaan todeta sen olevan kuiva, eikä epäpuhtauksia löydy. Dokumenttia on syntynyt n. 4.5 cm:n paksuinen tietokonetuloste. Painavaan todistusaineistoa. Koko nivaskan lisäksi tuli pari plottia koko prosessin syklauksesta. Betoniporsaamme peitetään leveällä Kapton-teipilla varmuuden välttämiseksi. Suurimpana huolenani on, että betoni saattaa mahdollisesti murentua, enkä halua, että betoninkappaleita putoaa lähettimiemme torviin ja aaltoputkiin... 24 GHz:n antennin kuorma on erityyppinen; se on valmistettu samantyyppisellä TE10-torvella, jonka mitat ovat identtiset lentomallin kanssa. Aaltoputkilaipan jälkeen seuraa KK6TG:n valmistama 1 W:n 20.5 dB:n aaltoputkivaimennin evällä toteutettuna. Vaimentimen ulostulolaippa päättyy vaihto- ehtoisesti oikosulkulaippaan tai aaltoputki/K-adapteriin tehomittauksia varten. Vaimentimen sovitus on hyvä, samoin mittaustorven, mikäli se suunnataan avoimeen tilaan. Mittauskäytössä torvien suut asetetaan vastakkain ja koska RF-kentän komponenttien vaiheet eivät ole samat torvien suulla, on havaittavissa häviöitä ja epäsovitusta, jonka kanssa aiomme elää. Häviöitä arvioidaan muutamaksi desibeliksi. Tarkoitushan on kuitenkin todeta lähtöteho ennen tyhjiö-/lämpötilasyklausta kalibroinnin yhteydessä ja tämän jälkeen rekisteröidä mahdolliset muutoksen tyhjiötestausten aikana. GPS-vastaanottimet toimivat senverran, että aluksesta on saatu attitidutieto. Tätä koetta varten koko alus rahdattiin rekkaramppia pitkin ulos pihalle.... Kyllä paikalliset pojat ihmettelivät tätäkin suoritusta. Paikalla tyhjiötestauslabrassa ovat Werner Haas, Peter Guelzow, Chuck, Rick Leon, Bob Davis, Lou McFadin, Dick Daniels, Bdale Garbee, James French, Chuck Green ja Dan Schultz. Mittauskaapelit ovat kuvottavia. Niissä on 4 GHz:n standardi-N-liittimet sillä seurauksella, että kaapeleiden vaimennus on luokkaa 21 - 23 dB paitsi yhdessä, jossa on SMA-liittimet; tässä kaapelissa on 12 dB:n luokkaa oleva vaimennus. Kaapeleiden kokonaisvaimennus vaihtelee plus- miinus pari dB:tä, kun niitä varovaisestikin liikuttelee. Tämä siis 10 GHz:llä. Samoja kaapeleita joudun käyttämään myös 24 GHz:n lähettimen mittauksiin. Kaapeleleiden heijastusvaimennukset ovat 3 - 6 dB:tä N-liittimin ja toistakymmentä dB:tä SMA-liittimin. Paikalla oleva piirianalysaattori ei mene kuin 3 GHz:iin, joten siinä on laihaa lohtua meille. Onneksi otin puoli Kannelmäki Microwave Inc.:n Meilahden laboratorion vaimennin/suuntakytkin/ adapterivalikoimasta. Näin pääsen kepulikonstein mittaamaan kohtuullisella tarkkuudella vaimennusta ja sovitusta. Mittaussondit juotetaan keinokuormien peltipurkkien pohjalle. Virityksen jälkeen sain niiden sovituksen yli 17 dB:ksi, joka on riittävän hyvä. Kaapelit pilaavat sovituksen kuitenkin... 24 GHz:n mittaustorvi/keinokuorma/aaltoputki/K-adapteri mittauskaapeleineen vaimentaa mitattavaa lähettimen n. 1 W:n tehoa 55 dB +- 6 dB riippuen siitä, missä asennossa kaapelia pidetään... 24 GHz:n lähettimen testaus on viimeien toimenpide, ennenkuin satelliitin ympärille ripustetaan keinoaurinko ja pakataan avaruusaluksemme tyhjiökammioon. Avaruusaluksen ympärille rakennetaan telinettä, johon on ripustettu 24 * 1kW infrapunalamppuja aluksen kuumennusta varten. Jäähdytys tapahtuu kaatamalla tyhjiökammion seinämien säteilijöihin nestemäistä typpeä. Koko päivä meni oikeastaan 10 GHz:n bandin keinokuormien valmistamiseen tyhjiökammiota varten. Ne ovat nyt kiinni torviantenneissamme ja niistä lähtevät koaksiaalikaapelit tulevat puhdastilasta kontrollipuolelle. Puolenyön tietämillä sain tutkittua 10 GHz:n lähettimen kokonaisuu- dessaan siten, että Peter oli ohjauspuikoissa. Komensimme 1.3 GHz:n uplinkillä niin puolijohdepääteasteen, kuin kulkuaaltoputkivahvistimen päälle ja poise, sekä kävimme pistokokeen omaisesti muutama tehotaso läpi täydestä kompressiosta nollatehoon. IMD:t, heliksvirrat, lähtö- tehot ja lämpötilat näyttävät kaikki normaaleilta, eli muutoksia lähes vuosi sitten viimeksi tehtyihin mittauksiin ei ole, ja alusta on sentään ajettu rekalla ympäri jenkkejä ja rullattu portaissa ym. Nyt on aika lukea ja vastata e-maileihin, sekä painua pehkuihin. Herätys on seitsemältä. Keskiviikko, 21.10.1998 ======================= Aamusella tarkistettiin vielä hotellilla huonevarauksia ja varattiin yksi sviitti lisää. Hotelli on valittu siten, että sieltä on suora näköyhteys laboratorio- kompleksin suuntaan. Avaruusaluksen vastaanottimien ja lähettimien signaalit syötetään pitkillä kaapeleilla ( hallin korkeus on noin 30 m ) katolle, jossa sijaitsevat kasa erilaisia 144 - 2304 MHz antenneja. Näiden välityksellä monitoroidaan P3D:tä hotellista käsin. Hotellissa on pystyssä yksi täydellinen telemetrian valvontamaa- asema bandeille 2m, 70 cm, 23 cm ja 13 cm. Päivän mittaan eilen saapuneet Jim White ja Harold Price rakentavat sviitin viereiseen huoneeseen duplikaatti- aseman ja aamulla varattu toinen sviitti varustetaan täydellisellä komentoasemalla, jotta satelliittia saadaa komennettua "ihan oikeasti" RF-teitse. Komentoasemalle tulee kaikki bandit, paitsi 10 GHz ja 24 GHz vastaanottimet, sekä 5.7 GHz lähetin. 10 ja 24 GHz:n bandeilla on olemassa vastaanottimet, mutta 5.7 GHz:lle joudun käyttämään pyyhkäisevää signaaligene- raattoria, jonka signaali on CW-asennossa LEVEÄHKÖ ! 24 GHz:n lähettimessä näkyvät hakkuriteholähteen sivu- nauhat n. 25 - 30 dB alle hyötysignaalin. Samaten taso on n. 30 dB alle odotetun. Mittasin molemmat kaapelit uudestaan ( kammion sisäpuolisen, että ulko- puolisen kaapelit ) ja niiden vaimennukset ovat luokkaa 35 ja 55 dB 20 GHz:llä ( genis ei mene ylemmäksi ). Voi hyvinkin olla 24 GHz:n kohdalla on vielä joku resonanssi sotkemassa, mutta kun ei ole viisareita. Onnistunut Ariane 503-laukaisu ja hyötykuorman toimitus maatakiertävälle radalla nostattaa mieliä, sillä tämä tarkoittaa meille parempia mahdollisuuksia tämän kantoraketin suhteen. Torstai, 22.10.1998 =================== Koko aamupäivä on hektistä kaapeleiden asennusta ja verifiointia tyhjiösammion seinän ja avaruusaluksemme välillä, sekä sammion seinän ja mittalaitteiden/radioiden kaapelointia. Kaapelointiin kuuluu myös lämpötila- antureiden kytkentä, joita on kolmattakymmnetä kappaletta. Antureita teipatiin urakalla kiinni alukseen viimeisen parin päivän aikana. Puolenpäivän tienoilla ollaan melkein valmiita viemään P3D tyhjiöön. Hätäinen käynti RF Connection-nimisessä firmassa oli hyödyllinen, löysin sieltä iskemätöntä ( hei - tämäkin on surplusmyymälä... ) UT-141A semirigidiä kaapelia ja erittäin hyvälaatuisia M/A-Com:in krympattavia ( ! ) SMA-koiraita. Näitä kaapeleita tehtiin pari kolmen metrin pituista pätkää käytettäväksi sammion ulkopuolella 24 GHz:n lähetintä varten. Olen pakkotilanteen edessä, sillä kaapelit, jotka oli tähän hommaan varattuja olivat erittäin syvältä. 24 GHz:n kaapeli aluksen ja tyhjiö- kammion läpivientikannen välissä on tehty löytä- mästäni semirigidinpätkästä, johon OSC:n ammattimainen osaaja laittoi hyvälaatuiset liittimet. Kaapelivaimennukset ja taivutusherkkyydet ovat vielä pieni ongelma verrattuna siihen, että SMA:han speksataan resonanssivapaaksi ainoastaan 18 GHz:iin saakka ja nyt käytämme niitä 24 GHz:llä, jossa pitäisi käyttää jo 3.5 mm K-liitintä. Joka tapauksessa tyhjiöön tuleva kaapeli on huomattavan stabiili ja on lisäksi vaimennukseltaan 11.3 dB, joka on aavistuksen verran vähemmän kuin 35 tai 55 dB, joka vaimennus on tähän hommaan alunperin varatuissa kaapeleissa, kirotut belgit... Ongelmahan tässä on se, että, jos 1 W:n lähettimestä saadaan torvesta kytkeytymään 20.4 dB:n vaimentimen ja mittaustorven kautta n. -25 dBr oleva signaali, ja kaapeleiden vaimennus on 35 + 55 dB, ei spektri- analysaattorille riitä juurikaan enää signaalia riitävästi, että voitaisiin tutkia kohtuullisella dynamiikalla 24 GHz:n lähettimen käyttäytymistä ääriolosuhteissa... Ai niin, siinä paineläpiviennissä ei ollut edes SMA-liittimiä, ennenkuin siitä rupesin eilen jupisemaan. Nyt käytössäoleva SMA-läpivienti on täysin tuntematon tekijä tässä kaikessa, joten joudun arvioimaan sen vaikutusta 24 GHz:llä, sillä sen tutkiminen on mahdotonta, eikä aikaakaan ole. Onneksi sain kaapelivaimennukset kohtuullisiksi. Kaikki kaapelit ovat kiinni paineläpiviennissä, mutta onneksi huomasin, että yksi SMA-liitin on löysällä. OSC:n kaverit kiroavat ja ottavat helvetillisperkeleelliset jakoavaimet käteen ja ryhtyvät irroittamaan kaapeloitua läpivientiä. Yksi tällainen löysä liitin ja koko tyhjiötestaus menee pilalla, sillä liitin vuotaa niin pahasti, että ei saavuteta speksattua tyhjiötä. Liittimet ovat toki hermeettisesti suljettua mallia. Hommasta tulee taas parin tunnin viive, ennenkuin pumppaus voi alkaa. Kunhan läpivientilaippa saadaan kuntoon, lyödään avaruusalukseen sähköt päälle ja todetaan, että kaikki vielä workkii, ennenkuin tyhjiökammion massiivinen 4 m halkaisijaltaa oleva ovi pultataan kiinni. Kaikki mittauslaitteet ja ohjaus- ym. oheislaitteet on saatu iltaseitsemältä kytkettyä. Hotellilla on nyt kolme maa-asemaa ylös- ja alaslinkkien testausta varten ja lisäksi vielä erikseen täydellinen komentoasema. Lisäksi täällä tyhjiötestauskammion vieressä on napanuoralla kytketty "hardislangoitettu" komentoasema, jolla ohjataan paikanpäältä laitteistoa. Hotellin komentoasemaa käytetään kaluston testaamiseen hieman ihmimillisemmistä olosuhteista ja lisäksi, mikäli jotakin "tapahtuu" ollessamme poissa labrasta, on meillä kuitenkin täysi hallinta avaruusalukseemme. Illalla kello 22.30 aikaan saamme hotellilla olevan komentoaseman viimeisetkin kaapelit kiinni ja voimme komentaa alusta kaikin puolin. Suoritan referenssi- mittaukset normaalipaineessa ja normaalilämpötilassa 10 ja 24 GHz:n lähettimille ennen paineoven sulkemista. Matriisin ylikuulumisesta johtuen 10 GHz:n downlinkillä ( SSPA & TWTA molemmat ) näkyvät 10.7 MHz:n välitaajuus- matriisin kautta kulkevat muut signaalit. Näiden komponenttien taso on hyvin alhainen ( parempi kuin - 40 dBc ), mutta ne näkyvät erinomaisen hyvin johtuen 10 GHz:n HiFi-lähettimen suurenmoisesta dynamiikasta... Puoliltaöin alkavat mahtavat voimat jyskyttämään, kun tyhjiöpumppaus alkaa. Vajaassa puolessa tunnissa päästään 10E-3 Torriin ja reilun päivän päästä pitäisi olla taulussa joku 10E-7 Torr, eli tyhjiö- sammiossa pyörii tässä vaiheessa enää pari kolme molekyyliä, joista ei päästä eroon.... Perjantai, 23.10.1998 ===================== Aamulla on viisarilla 10E-6 Torr ja suoritamme tässä tyhjiöasteessa muutamia referenssimittauksia. 24 GHz:n lähettimellä on hienoisia vaikeuksia, 10 GHz:n puolijohdelähetin workkii FB tyhjiössä, mutta emme saa TWT:tä päälle logiikan toimintatavan vuoksi. Ohjauksia suoritetaan napanuoran kautta, joten Peter käväisee hotellilla komentamassa radio-ohjauksen alaisena lähettimemme TWT:tä päälle. Ajan säästämiseksi aloitamme nestemäisen typen pumppauksen tyhjiökammioon kello 10.45 tienoilla. Tyhjiökammion seinä putoaa -100 C-asteen tuntumaan parissa tunnissa, mutta avaruusaluksen jäähtyminen -25 C:hen kestää monta tuntia. 10 GHz:n TWTA toimii moitteettomasti. Lähettimet on sammutettu 70 cm:n lähetintä lukuunottamatta. Odottelemme iltaan, jolloin lämpötila saavuttaa spesifioidun -25 C lämpötilan. Sillä välin testaan 6 cm:n RX:n joka workkii hyvin. Myös molemmat 13 cm:n vastaanottimet pelaavat moitteet- tomasti. 23 cm:n vastaanottimista toinen on todella kuuro ja toisella on mahtavasti harhatoistoja. Tutkiskelen vihreän kirjan skemoja ja syy selviää tuotapikaa. Toisen vastaanottimen etuasteelle täytyy kytkeä käyttöjännite Omni-/High Gain-antennivalinnalla. Tämän jälkeen vastaanottimen herkkyys on OK ja siinä on havaittavissa sama harhatoisto-ongelma kuin toisessakin. Korjaus tulee olemaan helppo, mutta se voidaan tehdä vasta tyhjiötestien jälkeen. Äärimmäisen kiihkeä yö loppuu lauantaiaamuna kello kahden aikaan. Kaikki vastaanottimet ja lähettimet on testattu 21 MHz - 24 GHz välillä. 10 GHz:n TWT- vahvistinta ei voi kokeilla teknisistä syistä, mutta ei ole mitään syytä olettaa, että sen kanssa olisi ongelmia. Tämän kerkiää testaamaan -25 C:ssä myöhem- minkin. SSPA puoli pelaa 25 asteen pakkasessa kuin huoneenlämmössä ikään. Itse asiassa lähettimemme runko on telemetrian mukaan kolmenkymmenen asteen alapuolella... Mittaustulokset on kirjattu ja ilmiöt kirjattu ja päätämme nostaa lämpötilan nollaan seuraavia testejä varten. Eikun taas pehkuihin, herätys on taas muutaman tunnin päästä. Lauantai 24.10.1998 =================== Paikalla taas kello 09.10 joka-aamuisen tiukan turvajärjestelyn läpikäynnin jälkeen. Suoritamme pikaiset mittaukset epäilyksenalaisille lähettimille ja vastaanottimille nollassa Celcius- asteessa. Varmatoimiset jäävät tässä vaiheessa vielä vähän vähemmälle huomiolle ja odottelemme lämpötilan nousua 15 asteeseen, jossa testaamme paria laitetta, ennenkuin lähdetään hyökkäämään + 40 asteeseen. Paikallinen 1.3 GHz:n tutka aiheuttaa hieman ongelmia ja pulssit pumppaavat aina kulloisenkin lähettimen AGC:tä aiheuttaen itse kulloinkin erilaisia ongelmia, varsinkin RUDAK-porukalle. Lämpötilaa nostetaan siten, että infrapunalamppu- patteristoa käytetään suhteellisella säätöpiirillä prosessoriohjauksella samaan aikaan, kun tyhjiö- kammion seinämää pidetään edeen kylmänä nestemäisellä typellä. Tämä nopeuttaa taas jäähdytysprosessia sitten, kun mennään syklauksessa taas kylmälle puolelle. RUDAK-ryhmällä on riittävästi puuhaa koko ajan hotellilla sijaitsevilla maa-asemilla ja yritämme selvitellä kaikenlaisia ongelmia ja kysymyksiä, joita tulvii joka puolelta. Iltapäivällä otettiin parin tunnin tirsat ja nyt ollaan taas tyhjiötestauskammion kupeessa. Sisälämpö- tila on +45 astetta ja RUDAK-hemmoja varten ajetaan kokeeksi 2 m ja 23 cm ylöslinkki- ja 70 cm/13 cm alas- linkkiä. Tämän yhteydessä tapahtuu akuston yhden cellin röyhtäisy ylilatautumisen takia. Torvien huuto on kuolleitaherättävä, kun tyhjiökammion ilmanpaine putoaa 10E-6 Torrista 10E-3:een. Tyhjiö palautuu melko pikaisesti, ennenkuin akku röhtäisee jälleen ja taas kerran. Se, että nimenomaan akku eikä esimerkiksi jokin elektrolyyttikondensaattori tai lämpöpiippu on ongelman lähteenä ei selviä ihan heti, mutta pitkällisen joukkopohdinnan alla tullaan asiasta hyvin varmoiksi. Armoitettu johtajamme Karl Meinzer saapuu yöllä hotellillemme. RUDAK-porukka on hereillä vielä puoli kolmen aikaan mennessämme nukkumaan. Perry Klein ja Dan Schultz päivystävät yön yli tyhjiökammion vieressä.