Por PY4ZBZ  (F5NCB)      em 21-06-2005      rev. 08-10-2014

 

Satélites meteorológicos APT e LRPT              Reflexão lunar

Radiossondas          Satélites Orbcomm         "Bolinha"

"Flares" de satélites IRIDIUM          HI JUNO      4M lunar flyby

 

Links

Satélites para radioamadores:

(ou que usam frequências de radioamador)

SOMP    Velox-I    Duchifat-1    PolyITAN-1      FUNcube-2     Ukube-1     DX1     NanosatC-BR1

  SSTV da ISS   QB50Px    POPSAT-HIP1    Unisat-6    Bugsat-1    ANTELSAT   TIGRISAT   AISat-1

SPROUT     UWE-3     Vermont Lunar     FIREBIRD-A     LituanicaSAT-1       LitSat-1     INVADER

FUNcube-1 = AO-73       Delfi-n3Xt       CAPE-2      $50SAT     Zacube-1     ARDUSAT    Cubebug-2

DOVE e o fantástico Junior Torres de Castro PY2BJO     PhoneSats     FitSat-1       STRaND-1

FO-29     PROITERES        MaSat         PW-Sat        ARISSat-1       Horyu-2      We Wish     Itamsat

AO-10     VO-52       ISS        SEEDS-II       Delfi-C3      STARS      AO-7    UO-11    Fast-1     SO-50

SSTV via satélite      AO-51     Sumbandila SO-67     XW-1 = HO-68     OREOS    TISAT   DANDE

Diferenças entre satélites com  "FM repeater" e "Transponder Linear" (Bent pipe)

   Freqüências dos satélites que atualmente operam em VHF/UHF

QSOs via satélites com Yuri UT1FG/MM              Filtro para o modo J

 

Há mais de 20 anos atrás, era muito mais interessante e gostoso fazer QSOs via satélite do que hoje. Não tinha Internet e nem computadores PC baratos. Era preciso determinar manualmente as passagens favoráveis dos satélites. Eu tinha um kit TK80 da NEC com microprocessador 8080, para o qual fiz um programa em linguagem de maquina, que fornecia uma listagem das passagens dos RS5, RS7 e RS8, baseados no EQX (data/hora e longitude do ponto de cruzamento do rastro terrestre (ground track) do satélite pelo equador). A figura seguinte é um exemplo desta listagem, feita com o 8080 e uma velha maquina teletipo:

Em 1984, eu fiz uma experiência inédita para medir a distancia do satélite em relação ao meu QTH e em função do tempo. Montei uma espécie de RADAR, cujo principio está na figura seguinte:

Usando um osciloscópio disparado pelo pulso transmitido, observava o pulso de retorno do satélite e anotava em intervalos regulares o tempo de ida+retorno do sinal. Em seguida eu plotava o resultado num gráfico como o da figura seguinte, o que permitia verificar com precisão o TCA (time of Cloasest Approach) e determinar o AOS (Acquisition of signal) e LOS (Loss of signal) da próxima passagem:

O Transversor valvular (esquema aqui) de 21 para 146 MHz foi construído por mim a partir de sucatas, e gera 50 Watts, usando uma QQE06/40 na saída, e permite operação em CW e SSB (e pulsos para o radar acima) :

A minhas primeiras experiências foram feitas com os satélites russos da serie RS, com órbita circular baixa, onde o Uplink era em 2 metros e o Downlink em 10 metros, e permitia contatos apenas na América do sul. 

Depois passamos para o Oscar 10, de órbita elíptica, o que complicou muito calculo das passagens favoráveis. Usava-se um mapa especial chamado "Oscar locator" que pode ser visto na figura seguinte, onde eu plotei as curvas em "m" da área de cobertura para meu QTH de Sete Lagoas, para diversos MA (anomalia media) sendo a preta para o satélite no apogeu:

Pode ser vista também uma elipse verde, que corresponde a área de cobertura centrada na França, o que permitia determinar a possibilidade de contatos com países da Europa, desde que o rastro do satélite esteja dentro das duas áreas. O rastro terrestre (Ground track) do satélite tinha que ser calculado (usando uma HP 35 !...) e plotado numa folha transparente e que era sobreposta ao mapa acima, fazendo coincidir a marca do EQX com a longitude para a órbita desejada. A figura seguinte é um exemplo de rastro do Oscar 10:

Este gráfico era redesenhado apos um período de um ou dois meses, pois ele depende do argumento do perigeu do satélite, que muda com o tempo. O gráfico tinha marcas de MA (anomalia media) que é uma escala relativa da posição do satélite na órbita, com 0=256 no perigeu e 128 no apogeu. Tinha também marcas de tempo relativo (em verde).

A figura seguinte mostra a primeira mensagem que eu recebi do satélite Oscar 10, com um TU de construção caseira e uma velha maquina de teletipo:

Para o Oscar 10 eu usava uma Yagi de 16 elementos em 435MHz e uma Yagi de 6 elementos em 146 MHz, ambas de construção própria, com ajuste de azimute e elevação manual (a esquerda na foto):

 

Quando surgiu o primeiro computador MSX (da Gradiente, com 64 K bytes de RAM, isso mesmo: 64 K bytes), fiz um programa em Basic, baseado num exemplo de programa em Basic genérico da Amsat que só fornecia resultados numéricos, e onde ainda programei uma tela gráfica !...:

A figura acima feita com meu programa para o MSX mostra o lançamento do Oscar 13 ! A área de cobertura e indicada pelo circulo amarelo (no perigeu) e a curva amarela para o apogeu.

Veja aqui o mesmo programa adaptado do MSX para o PC IBM em 1988! ( Funciona no GWBasic).

 

Hoje usa-se um PC e um programa como o Orbitron, e está tudo resolvido num piscar de olhos !... :

 

A foto seguinte mostra a minha estação hoje (20-06-2005) onde ainda está o velho transversor valvular, usado para transmissão (junto com o Atlas 210X) para o satélite FO-29, e recepção em 435 MHz no FT100D. 

Para os satélites repetidores FM, como o SO-50 e AO-51, uso um velho KDK para TX em VHF, com subton original de 100 Hz modificado para 67 e 74,4 Hz, e o FT100D na RX em UHF

Para contatos via repetidor FM da ISS, uso o FT100D para TX em UHF e o KDK para RX em VHF.

Para contatos via Hamsat VO-52, uso o FT100D para transmitir em 435,25 MHz e um conversor de construção caseira com GasFet para recepção em 2 metros, junto com o IC725 :

O mais interessante via satélite é você poder ouvir o seu próprio sinal retransmitido pelo satélite ! 

As antenas que uso hoje são uma Topfkreis para 2 metros e um dipolo grosso para 435 MHz, ambas de construção caseira (veja detalhes aqui):

Evidentemente, são antenas com baixo ganho (2 dBi) no plano H, com nulo no zênite, mas tem a vantagem de não precisarem de rotor !

Quando o satélite está mais elevado, uso as duas antenas Yagi de 2 elementos, 50 ohms, fixadas num tripé da maquina fotográfica, dentro do shack. Mesmo tendo que atravessar a laje e o telhado, o sinal ainda é  melhor que com as antenas verticais externas. Uma vantagem deste sistema de orientação manual é que além de permitir ajustes de azimute e elevação, também permite o ajuste de polarização linear vertical, horizontal ou qualquer angulo intermediário. Apesar do sinal da maioria dos satélites ser polarizado circularmente a direita ou esquerda (O SO-50 usa polarização linear), as vezes o sinal recebido é polarizado linearmente ou elipticamente devido a atitude do satélite e outros fenômenos. :

Medidas das antenas da foto acima (cm) (tubos de Al. de 9 mm de diâmetro, boom de 19 mm) :

 VHF: refletor=102 , dipolo aberto radiador=91 , separação=37. UHF: refl.=35, rad.=29,3, sep.=14.

Fiz o projeto destas antenas no MMANA, de forma a obter 50 ohms no centro dipolo aberto. O dipolo aberto da antena de UHF é fixado isolado do boom por meio do corpo de uma velha caneta esferográfica Bic... Veja detalhe na foto seguinte, onde aparece também o balun 1/1 de 50 ohms (detalhes do balun aqui):

Características da antena Yagi 2 el. VHF acima (a de UHF é semelhante):

 

A pedido do Arnaldo PY4BL, transformei o projeto da antena acima, que usa 2 cabos distintos para VHF e UHF, em uma antena com apenas um cabo, colocando os dois dipolos no mesmo plano e ligados em paralelo, permitindo assim o seu uso com um só equipamento do tipo que tem apenas um conector para VHF e UHF, como o IC706, FT100 etc... O ajuste fino foi feito com o MMANA. O arquivo do projeto está aqui: 2yagi2elVU1cabo.mma. Tem impedância de 50 Ohms em V e U e não precisa de balun. A foto seguinte mostra a antena construída e usada com sucesso por PY4BL, com elevação fixa em 45 graus, e azimute movido a feijão ! Medidas (em mm) dos elementos: dipolos (de ponta a ponta) VHF=906, UHF=298; refletores (comprimento e separação): VHF 1014 e 380, UHF 340 e 155; diâmetro dos elementos=9,2 mm.

Vejam também uma versão portátil e desmontável desta antena aqui:

E vejam vídeos que mostram esta antena em pleno funcionamento aqui.

 

 

Em setembro 2005, substituí a 2 elementos UHF (6 dBi) por uma 6 elementos OWA (10 dBi), feita com arame para solda amarela, de 2,34 mm de diâmetro. As vantagens desta antena são: banda muito larga, boom reduzido, e 50 ohms direto sem gamma ou outra transformação. Veja mais detalhes sobre esta e outras antenas OWA aqui. A foto seguinte mostra a antena experimental com boom de madeira, amarrado ao boom de alumínio da antena 2 elementos para 2 metros:

Características da Yagi 6 elementos OWA para UHF:

 

As minhas mais recentes antenas são estas, 4 elementos em VHF e 6 elementos em UHF:

 

O vídeo seguinte mostra um QSO via FO-29 com Miguel CX1TH e recepção no RTL-SDR e as antenas acima:

 

 

Com estas antenas e equipamentos fiz QSOs (desde 19-05-05) em FM e SSB, via ISS, AO-7, VO-52, AO-51, SO-50, AO-16, DO-64 e FO-29 com:

PY4ML, PY4AJ, PY4BL, PY5AQ, PY1AT, CX1TH, PP8DA, PY2ALR, PY2FFZ, PY6JTV, PY2DNR, PY3DU, PY2OC, LU9MBK, LW4DCI, PY2FFG, PY2TR, PY2BBS, PY2CDS, ZP5ZDM, LU2FMU, ZZ2NGB, LU2DPW, LU1HKO, PT9PA, PY1UNU, CE3BSK, CE3TMQ, PT2TD, ZZ5MKK, PY4MAB, FY1FV, CE3QC, PT9FH, PY1WX, PY1SAN, LU7WW, PY3OL, FY0JJ, LU6AXC, ZZ1SGT, PY2SRB, PY2BS, PY2WG, PT2ATC, LU6QI, CE3RR, PY5RX, LU2JCI, PY5ATZ, PU5RPB, PY2MOK, PY4LOG, PY2BVF, PY5EJ, PU4GSV, NA1SS, PY2SAD, ZZ2VJG, PY8ACS, YV6PM, CX5BBF, PS7JN, YV6BFE, YV5MM, PY3FF, LU3HBA, CE4CO, CX2AQ, LU1CGB, LU2FFD, LU5EE, PS8AFM, ZZ3JBM, PS8JN, PS8RF, PT7KT, PT9CAF, PU2MUN, PU2NGB, PU2SHF, PU2UDX, PU5ONE, PY2GN, PY2SM, PY2OZF, PY2TG, PY8AFS, PY9MP,  PU5BOA, LU4JCR, PY3NZ, LU2MGQ, PU4LCR, LU1DA, PU2UHT, LU7DEB, PU2YKC, LU4HE, PU5MYM, PU5MRA, PU4DRD, PY5FS, UT1FG/MM, CX2SC, PY5JCI, PY5AK, PU2VIR, PU2SBY, PU2PYC, PY7DI, PU2RIB, CA3SOC, CX5IC, PY7DCW, PU4HAS, PY4EU, PU2FMI, L50E, YY6KWD, PU9WIL, PY7KT, PY5LF, PY5ONE, PT7ZAP, PY5GW, PY5TJ, PY5FOC, PY2XT, ND9M/MM, CX4DV, PP2FM, LU7FPA, PY2NO, LU7VRO, PU2MJU, PY2DSC, YV5DSL, CE3RRU, LW2EFS, YV4DYJ, LU7FIA, PU5ATX, PU7MAN, PY4HZ, YY6IEA, LU8YY, PU2YKC, W5KWQ, PY1CZ, LW5EE, PY2BJO , PY4LH, LU8AMF, OA4CSN, PY5DD, LU5JB, LW3DRH, WP4CNU, CE2FME, PU2PHF, PU2LGR, PU2RZD, PU5RPI, PT9KK, YV1GFT, PY1ROT, PU3IKE, CE4SIH, PU2WZY, PU4ROE, PY2ONX, PT9IR, PP2RON, LU9LCP, EA8BUE, LU9AJZ, YV7AYU, LU3AWL, LU6FEC, ZP9SC, LU1BDB, LU5EEV, LU5BOJ, LU5AG, PU4CQQ, PU4RGM, PY2DXS, ZS2BK, PY5ZW, LU7ART, PY9RTO, PU2THW, PY2HA, PY2HT, PY2OK, PU5AAD, PU1BRD, PU2PJA, PY6WW, CE5COX, PU2XAL, PS8RF, PS8FSM, PU2VMT, PR8ZX, HK3LGO, LW2DDS, PU2LHA, LU8YD, ZS2ACP, LU1ESY, PY3LCR, PY2RGR, LU2HAM, HK6IOP, LU5FB, LU4AAO, N4ZQ, LU6EEG, PU4ISA, ZS1LS, EA8HB, LW6EQQ, PP2WY, LU6EVD, LU1WI, CX5TS, PY4PRG, PU2KJH, LU4EBC, ZD8DC, LU9JX, PU4YAC, ZZ2MLP, PU2YAP, PY2AB, PY2OV, LU8LCI, HK3GXI, PY2ESG, ZS6BNE, LU8LAC, XR9JA, NZ5N, PY2II, PY2FWA, PU7MGR, PU4EJB, HK3Z, LU4FLJ, LU1FAM, PY4UE, LU4ARU,CX2TG, PY5SM, PU5CFC, ZW8B, PS8NF, ZV8S, LR7ART, LU1FNR, LU5FZ/A, EA8AYA, LU6KK, PY3RAA, FY1LE, PU5ALP, PU4RON, PY9FP, LU9FDG, LU5FMC, PR7VX, PP5SB, PY5KC, PR5S, PP5EAL, CE2JLB, CE4UGH, LU1TOJ, PY2KR, PY2FJ, PY7AHA, LU7OM, PU2UIB, PY7XC, HK4MKE, PU2XNZ, LU4KFG, PU3PAZ, LU7FS, PY2NMS, PU2RAS, PY4XQ, LW4HBR, PU4RBA, PU2VTL, PU4MHO, PU2WHR, PV8DX, EB8AYA, PU2LGU, LW3EGS, PU2WZR, PU9GBM, PS8HF, PP7FO, PT9BM, LU1BJK, PU5CEL, PU0FNC, LU4FTA, PU2MID, PY3KN, CX6DH.

Ouça alguns QSOs via satélite, gravados diretamente com o DIGTRX, incluindo o retorno do meu sinal:

FY1FV no AO-51, ZP5ZDM no SO-50, PY4BL no VO-52, PY1SAN no AO-51, PP8DA e PY1AT no FO-29

no AO-51 subindo em USB (145880) e voltando em FM (435300) !

Vejam aqui vídeos de QSO via AO-51 com HT e antena portatil.

Vídeo do QSO com PU0FNC em Fernando de Noronha via SO-50:

 

 

We Wish

Em 12-10-2012, na orbita #113, captei essa imagem SSTV infravermelha, onde é visível a identificação do cubesat:

JQ1ZIJ  MEISEI   ARC   2012

Em 09-10-2012 consegui determinar que o We-Wish é muito provavelmente o objeto 1998-067CS Norad 38856 dos recentes keplerianos Tle-new da Celestrak. A figura seguinte mostra a previsão do TCA para os 5 cubestas e da ISS, de onde foram lançados no dia 4-10-2012 (no horário local=UTC-3) :

A figura seguinte mostra o espectrograma de sua transmissão de SSTV , com o ponto de inflexão da frequência recebida, e que corresponde ao TCA, exatamente as 18:38:52 UTC. É possível ver também que nesse ponto, a frequência era de 437,512 MHz, um erro de 7 kHz acima da nominal de 437,505 kHz. (Obs.: o eixo vertical de frequência, mostra apenas os kHz, sem os 437 MHz fixos. Feito com o FCD e SpectraVue)

 

Fast1 e Fast2

Em 19-03-2011 captei o beacon do Fast1 = Sara Lily em AFSK, orbita #1767, em 435,345 MHz, áudio aqui:

19:12:45   FAST1>BEACON>UI,?,F0   (1200 baud):
F11001627587481.99259-812407.49 +2248444.41 -6617630.17 -7236.04488 +457.48376 +1029.77901+0BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB

Keplerianos aqui. A figura seguinte mostra a decodificação:

Transmissão do Fast2 "Emma" em 24-04-2011:

12:15:20 FAST2>BEACON>UI,?,F0:
F21001633 38263.461363903952.94 -3773326.54 +4430538.23 +0.00000 +0.00000 +0.00000+1346283286 019 019 017 022 032

 

 

AO-7

 

Em 02-03-2009 as 22:36 UTC, o AO-7 estava funcionando OK no modo A, mas com o beacon do modo C ligado, em 435,100 MHz ! O espectrograma seguinte mostra o sinal do beacon, a partir de 3,5 minutos antes do LOS :

O espectrograma seguinte mostra o mesmo beacon de forma ampliada no tempo, onde é possível ver que é um sinal FSK, com 50 Hz de desvio :

Em 14-03-2009, decodifiquei 7 linhas do beacon em 435,1 MHz, com o MixW (em RTTY, 45 bd, shift 50 Hz) e o decoder do Mike DK3WN:

 

Em 17-02-2009, as 20:26 UTC, meu recorde de distancia no AO-7 no modo B: ZS2BK André em KF26SB com 7003 Km ! Via satélite a distancia total foi de 8215 km, sendo 4395,5 km da minha estação até o AO-7 e 3819,5 km do AO-7 até ZS2BK. Vejam a posição do satélite na hora exata do contato, na orbita de numero 156.776, QSO em SSB feito com estas antenas. A máxima distancia possível no AO-7 é igual ao diâmetro da sua área de cobertura (footprint, em verde na figura seguinte), que é de7904 km com o satélite no apogeu de 1459 km. Se o satélite estiver no perigeu (1440 km), esta distancia cai para 7860 km (cálculos feitos com o SatDown). Mas no caso da máxima distancia, não sobra tempo para o contato, pois a elevação nas duas estações será de ZERO graus. No nosso QSO, o satélite estava a 2 graus de elevação para Sete Lagoas e 3 graus de elevação para Port Elizabeth, QTH de ZS2BK bem no sul na Africa do sul. Observe que as nossas estações estavam diametralmente opostas em relação ao AO-7, e quase no limite do footprint, permitindo um QSO que durou quase 3 mn... Ouça parte do QSO aqui.

Em 09-02-2010, quebrei o meu recorde de distancia no AO-7 no QSO com ZS6BNE, Eddie, em KG33du, com 7168 km ! :

 

A figura seguinte mostra a baliza (beacon) CW, de telemetria, em 29,502 MHz, do AO-7 no modo A, em 16-12-2006  10:18 UTC. Observa-se um sério problema: há 5 sinais com durações diferentes, quando o certo seriam 2, traço e ponto ! O mesmo ocorre com os espaços ! Ou seja, está todo atrapalhado e incompreensível (compare com a bela telegrafia do VO-52 acima):

 

As figuras seguintes mostram a queda do sinal do AO-7, ao entrar na sombra da terra. Como o AO-7 é alimentado apenas pelos painéis solares (a sua bateria está aberta), ele funciona apenas quando recebe luz do sol. O Orbitron mostra a passagem de iluminado (groundtrack amarelo) para eclipsado (rosa), sendo que cada tracinho marca intervalos de 1 minuto. E como observou muito bem o Rogério PT2TD, uma outra forma de saber se o satélite está iluminado pelo sol é a seguinte: se pelo menos alguma parte da sua área de visibilidade (ou "footprint" visual, o circulo verde da figura seguinte) estiver na região "de dia", é porque o satélite está iluminado.  (é o caso da figura, onde há uma parte do footprint visual sobre a região"de dia"). Ou ainda, se toda a área de visibilidade do satélite estiver no escuro, o satélite está em eclipse, ou seja, no escuro do cone de sombra da terra.   Veja mais detalhes aqui.


Na figura da forma de onda (inferior) é possível ver um fenômeno de propagação: a cintilação ionosférica, que consiste em rápidas e intensas variações do nível do sinal (transmiti uma portadora pura). Este fenômeno só ocorre em alguns períodos e lugares, e é geralmente mais intenso na região equatorial. O espectrograma, além da cintilação, também mostra a queda do sinal devido a entrada do satélite na sombra da terra, que ocorreu 2 minutos antes do LOS teórico, se o satélite estivesse com a bateria OK... Na figura acima, pode ser observado que o eclipse durou apenas 5 minutos, mas no retorno para iluminado, o satélite já estava bem abaixo do horizonte para Sete Lagoas...:

O espectrograma seguinte mostras duas das três frequências onde o AO-7 no modo B gera um estranho ruído. Podem ser vistos, inclusive com doppler, os ruídos em 145,925 e 145,939 MHz. Existe mais um em 145,955 MHz que não aparece no espectrograma feito com WebSDR, numa duração total de 11 minutos. Aparece também um sinal SSB em 145,943 MHz:

 

Cópia de parte da tela de estatísticas em 10-07-2010, no site oficial do AO-7 :

Na foto seguinte está o recordista mundial absoluto de distancia via Oscar 7  (em 15-07-2010, 7843 km com K3SZH), o nosso amigo Luciano PY5LF, durante visita ao nosso schack:

 

 

AO-51

 

Em 8 de fevereiro 2006, fizemos uma transmissão unilateral de SSTV (Robot 36) para PY4AJ Fabio, via AO-51, na órbita #8462, no modo V/S, pois eu não tenho recepção em 2 GHz. Fábio retransmitiu duas das imagens recebidas por ele de volta para mim em VHF, usando o DIGTRX, no modo HamDRM. Nelas pode ser visto o QRM causado pelos telefones chineses, por PY2JY (que chamamos mas que aparentemente não tinha recepção em 2GHz...) e pelo fading:

 

Em 16-11-2008, fiz um QSO em SSTV no AO-51, #23039 (Modo SSTV: up em 145,860 e down em 435,150 MHz), com Luiz LW3DRH, as 21:59 UTC, em Robot 36:

Mais imagens SSTV via satélite aqui.

ISS :

Em 01 de Agosto 2005, fiz o meu primeiro QSO via repetidor FM da ISS com PP8DA (18:38 local) e em seguida com PT2TD (18:40), na orbita #38288. A ISS estava acoplada ao ônibus espacial Discovery, missão STS-114, na orbita #100. Apos os QSOs, fotografei o rastro da ISS+STS114 com uma Sony DSC-W1, que já estava montada num tripé na janela do meu shack, orientada para sudoeste e com 25 graus de elevação, com exposição de 30 segundos, F=5,6, distancia focal 7,90 mm, 200 ASA. A exposição foi iniciada as 18:41:22 local, mas só registrou 20 segundos da ISS (a linha horizontal branca), porque depois sumiu atrás do telhado da minha casa, indo em direção ao sul. A estrela mais brilhante (magnitude=2) da foto é Mu da constelação de Vela (as estrelas estão em forma de traço devido a rotação da terra durante os 30 segundos de exposição. O norte está a direita da foto, que é um recorte sem ampliação da imagem original de 3,15 Mpixels):

A magnitude (brilho aparente) da ISS era de 1.3. Compare a precisão do rastro fotografado com a previsão de visibilidade do site Heavens-Above ( veja aqui como a altura da órbita da ISS muda com o tempo):

Se a minha maquina estivesse num lugar mais aberto, daria para ver o rastro se apagar sozinho, no momento em que a ISS entra na sombra da terra, o que no Orbitron é indicado com a mudança de cor do rastro terrestre de amarelo para vermelho, como pode ser visto na figura seguinte, que mostra as condições da foto acima:

Veja também aqui uma foto minha de um "flare" de satélite IRIDIUM.

 

 Em 12-02-2006 14:09 UTC, fiz um contato com o comandante da ISS, Bill McArthur, NA1SS, em fonia VHF.

Em 19-10-2008, recebi estas duas imagens SSTV da ISS, em Robot 36, com apenas uma antena J :

Em 20-10-2008, as 20:37 UTC na orbita #56830, (e em 21-10 as 19:23 #56845), fiz QSOs em fonia FM com Richard Garriott W5KWQ operando NA1SS a bordo da ISS, em 145,800 MHz down/144,490 MHz up. Ouça parte do QSO aqui. Recebi o cartão QSL em 10-07-2009 (imagem acima, Richard de camisa vermelha, clique para ampliar).

 

Em 07-12-2008 recebi a imagem SSTV acima, do comandante da ISS, Mike Fincke (KE5AIT) em 145,800 MHz. E em 28-12-2008, falei com ele, pelo repetidor cross-band especial, uplink em 145,990 MHz com sub-ton de 67 Hz, downlink em 437,800 MHz, também com o prefixo da ISS NA1SS, na órbita #57914. Ouça parte do QSO aqui.

Em 14-08-2013 escutei o final do school contact da ISS com a Argentina entre LU8YY e o astronauta Luca Parmitano NA1SS, que reclamava da presença de clandestinos !... Ouçam a gravação do voz do Luca aqui.

 

SEEDS-II  =  CO-66

QSLs recebidos pelas escuta do Digi-talker e pela decodificação da imagem SSTV:

Em 24-05-2008, captei a primeira imagem SSTV em Robot 36, do recém lançado satélite SEEDS II, na sua órbita #386, onde passou com elevação de 72 graus, em 437,485 MHz. A imagem transmitida sofre de muito "slant" (que foi corrigido na recepção) e tem banda de áudio limitada em 2035 Hz em vez de 2300 Hz, donde a má qualidade, pouca luminosidade, cores ruins e interferência do sinal de "aliasing" (parece que foi digitalizada com 4070 amostras por segundo em vez de no mínimo 4600). A imagem seguinte mostra como é recebida, sem filtragem, apenas com ajuste de "slant":

A imagem seguinte da esquerda foi recebida  com o MMSSTV, mas após filtragem passa-baixo em 2035 Hz, com o CoolEdit (para eliminar as freqüências de aliasing), e o ajuste de imagem do MMSSTV.  A imagem da esquerda foi recebida em 09-06-2008, com o Mixw e após filtragem e ajustes de brilho:

Os espectrogramas abaixo permitem comparar a transmissão SSTV deficiente do SEEDS-II (parte superior) com uma outra correta (parte inferior). É possível ver que o espectro do sinal acima de 2035 Hz é um "aliasing" do espectro original limitado em 2035 Hz, o que prova que foi amostrado com 4070 amostras por segundo, e sem um bom filtro anti-aliasing. É possível ver também que os dois tons de 2300 Hz no cabeçalho (típicos do MMSSTV), assim como os pulsos separadores Y/B-Y das linhas impares, foram cortados, aparecendo os seus "aliases" em 1770 Hz !:

Em 10-12-2012 copiei e decodifiquei a telemetria CW:

Também gravei o sinal de voz do Digi-talker do  SEEDS II, na mesma órbita: ouça uma parte da mensagem aqui.

 

Yubileiny  =  RS-30

Em 26-05-2008 captei em 435,315 MHz o sinal de telemetria do recém lançado Yubileiny RS-30, na órbita #40 :

rs30 us160 ibs20 usun0 isun0 itxa73 itxb6 ttxa65 ttxb66 tnap80 tab66 msep0 mcon53 sma83 smb65 mrxa2 mrxb2 rs30 ...

 

Delfi-C3  =  DO64

Em 14-07-2008 captei a transmissão de telemetria do DelfiC3 (DO64) na #1145, em 145,930 MHz, BPSK1200 AX25, cujo espectrograma (onde se vê o Doppler), e espectro (pico maior em 1600Hz), podem ser vistos na figura seguinte:

O software Rascal mostra todos os dados decodificados na figura seguinte :

Em 31-07-2008 copiei a balisa CW em 145,870 MHz, com a mensagem :" hi hi de delfi-c3 delfi-c3 " . Parte do espectrograma da mensagem pode ser visto na figura seguinte, onde se vê também o efeito doppler :

Pela primeira vez na mesma data, escutei o meu retorno no transponder linear, bem fraco, e que estava com erro de 6 kHz na freqüência do seu oscilador local (581,456 em vez de 581,450 MHz) medido no TCA, portanto sem nenhum doppler. Em 05-08-2008, fiz o primeiro QSO (provavelmente na América do sul), com PY1AT Marcos, na orbita #1470 do Delfi-C3.

A figura seguinte mostra o efeito doppler no sinal BPSK, durante uma passagem com 12 minutos de duração:

 

STARS

Em 25-01-2009 (11:25 UTC) escutei o recém lançado satélite STARS, na orbita #33, via WebSDR em JO21ex . Ele é constituído de duas partes: o satélite "mãe" KU (beacon em 437,305 MHz CW) e o satélite "filha" KAI (beacon em 437,275 MHz CW), interligados por uma "corda" (tether). Copiei em CW, além de dados de telemetria, as palavras " hello, world. ":

Vejam no espectrograma seguinte a transmissão alternada dos dois satélites, mãe e filha:

A recepção acima foi feita um pouco antes do TCA, pois o dopper é positivo. O espectrograma seguinte mostra o efeito doppler da passagem quase toda (9 mn no eixo vertical), do satélite "filha", que chega a quase + e - 10kHz:

 

VO-52

Vejam o efeito doppler do beacon do VO-52 e varias transmissões SSB, onde cada um tenta corrigir o doppler... no VO-52, via WebSDR:

 

 

Baliza CW (beacon) em 145,860 MHz do VO-52

A figura seguinte é um espectrograma do sinal da baliza CW do VO-52, com o transponder holandês, montado por William PE1RAH. O sinal foi recebido com a Yagi para 2 metros de dois elementos (descrita acima), dentro do shack, e gravado com o DIGTRX , e analisado com o CoolEdit. A mensagem toda dura da ordem de 52 segundos, e é possível observar perfeitamente o efeito Doppler, que durante estes 52 segundos, fez o sinal RX variar de 1220 Hz até 990 Hz. Como a gravação foi feita próximo ao LOS (perda do sinal), pode ser observado também, pela curvatura do sinal, que a taxa de variação df/dt diminui a medida que o satélite se afasta. A segunda figura é um a ampliação (3X) no tempo da primeira e onde identifiquei os caracteres do código Morse. Assim, fica muito parecido com as fitas de papel usadas antigamente para recepção de telegramas em  Morse, onde se observa perfeitamente os pontos e traços telegráficos :

 

 

Sumbandila SO-67

 

Primeiros contatos no Sumbandila Sat. SO-67 na America do sul ! Em 07-11-2009, entre PS8RF Pirajá e PY4ZBZ Roland, as 11:46 UTC, na orbita #772. Depois apareceu também o José PY5JCI, e uma estação muito fraca de Ribeirão Preto. Parte da gravação feita na freqüência do downlink está aqui. É muito importante corrigir adequadamente o Doppler de subida, pois o S0-67 não tem AFC ! Na gravação é possível ouvir a distorção causada por uma freqüência de subida sem correção de Doppler. Em 14-11-2009 12:33 UTC, QSOs com PU2MUN, LU9JX e CE3RR na #879

O SO-67 é equipado, entre outras coisas, com um "crossband FM repeater", com subida em 145,875 MHz com tom de 233,6 Hz e descida em 435,345 MHz

Links:      Sumbandila Mission Blog         SA Amsat        Sumbadila Group

 

XW-1  =  HO-68

 

Em 15-12-2009 foi lançado o satélite chinês XW-1. Na orbita #11, no mesmo dia, escutei a telemetria CW, em 435,790 MHz e cujo espectrograma parcial pode ser visto na figura seguinte, onde se vêem perfeitamente os caracteres BJ1SA XW XW AAA TTT AAD AVE ETT assim como o efeito doppler:

 

Na tela do decodificador de telemetria (na imagem seguinte) pode ser visto o resultado dos 17 quadros de telemetria que recebi durante esta passagem, focalizando o único canal com mudanças a cada quadro, no caso o canal 4, que informa a potencia de RF do beacon:

Em 18-12-2009 as 12:58 UTC primeiríssimos contatos em fonia FM no XW-1 sobre a America do sul, com Luciano PY5LF e Igor PU2MUN ! Ouça o satélite aqui, beacon mais fonia, na gravação de PY5LF.

A telemetria acusava o seguinte (peguei 4 quadros idênticos):

Em 25-11-2010 captei o sinal de telemetria do recém lançado OREOS, na orbita #32, em 437,305 MHz :

 

Em 16-12-2010 as 11:40 GMT na orbita #143877 em 145,826 MHz consegui captar alguns quadros de telemetria em AFSK do velho UOSAT 2 (UO-11), usando o MixW devidamente configurado (Mode: RTTY, Mode Settings: RX frequency: 1800 Hz, shift 1200Hz, baud rate 1200 Bd, Charset ASCII-7), visto aqui durante a recepção:

A figura seguinte mostra  a telemetria decodificada. É possível observar que muitos dados estão errados, inclusive a data/hora informada por ele, pois o satélite de 26 anos ficou muito tempo desligado. Os quadros parecem que são repetitivos, mas a hora não está congelada.

 

A figura seguinte mostra os grid-squares nos quais fiz QSOs via satélites  AO-51, SO50, AO-16, AO-7, FO-29 e HO-68  com Yuri UT1FG/MM, durante a sua navegação em torno America do sul, descendo pelo Atlântico, passando pelo Estreito de Magalhães, subindo pelo Pacifico e depois passando pelo canal do Panamá e em seguida pelo mar do Caribe para voltar ao Atlântico (2008 e 2010/2011) :

 

TISAT

O espectrograma seguinte mostra o sinal CW do TISAT em 437,305 MHz. A letra R do final informa a temperatura do transmissor, no caso +5 graus Celsius, conforme tabela aqui. Recepção feita na orbita #2714 as 13:30 UTC de 11-01-2001.

 

PROITERES

Em 12-09-2012, na orbita #49, copiei o sinal CW do PROITERES, em 437,485 MHz, e cujo nome pode ser visto no espectrograma seguinte. Os caracteres CW estão quebrados devido a correção doppler feita a cada 1/2 segundo. Click na imagem para ouvir o sinal correspondente:

 

Diferenças entre satélites com  "FM repeater" e "Transponder Linear" (Bent pipe)

 

1 - O BENT PIPE transponder é uma maneira de chamar o TRANSPONDER LINEAR, por ANALOGIA a um cano curvo (bent pipe em inglês) em forma de U de cabeça para baixo: o que sobe pelo cano de um lado desce pelo outro lado, apenas numa banda de freqüência (posição) diferente. Nada mais é que um CONVERSOR HETERODINO, onde TODA a BANDA de sinais que entra pelo uplink é convertida em freqüência (por heterodinagem, resultando em soma ou diferença com a freq. de um oscilador local), amplificada e devolvida no downlink em outra BANDA de IGUAL largura, mas COM ou SEM INVERSÃO ESPECTRAL. O bent pipe retransmite ao mesmo tempo vários sinais sem misturá-los, que podem ser CW, FM, AM, SSB, SSTV, etc... Exemplo de bent pipe INVERSOR: o AO-7 no modo B e o VO-52, ou seja, se subir em LSB, desce em USB e vice versa. Exemplo de bent pipe não inversor: o AO-7 no modo A. No bent pipe NÃO ocorre demodulação/modulação dos sinais. O bent pipe retransmite uma BANDA relativamente LARGA de freqüências, por isso, podem falar ao mesmo tempo varias pessoas, cada uma numa freqüência diferente dentro da banda. Por ex. a banda do AO-7 no modo A tem 100 kHz de largura, podendo caber simultaneamente 100/3=33 sinais de SSB. O AO-10 ficava cheio assim !!! Igual a banda de 40 m num dia de boa propagação. No bent pipe, a potencia de cada sinal presente no downlik é PROPORCIONAL a cada respectivo sinal no UPLINK, sendo o somatório das potencias limitado pela potencia PEP do PA LINEAR do bent pipe. Num bent pipe, o efeito Doppler Total que afeta o downlink é a diferença ou soma dos efeitos Doppler individuais de up e down, dependendo se é inversor ou não. Um bent pipe não tem AFC e nunca é controlado por sub-ton .


2 - Já o repetidor FM (as vezes chamado transponder FM) é simplesmente constituído de um receptor monocanal FM no uplink, cuja saída de áudio é ligada na entrada de um transmissor monocanal de FM no downlink, igual a um repetidor FM terrestre. Ocorre portanto, demodulação do sinal FM de uplink seguida por modulação do canal de downlink. O transmissor DL tem a sua portadora controlada plenamente (ex. SO-50) pelo sinal do squelch do receptor mais o correto sub-ton, ou controlada de baixa para potencia normal apenas pelo squelch (ex. AO-51). Um repetidor FM só retransmite UM ÚNICO sinal de FM por vez. Se entrar qualquer outro tipo de modulação no uplink, como AM, CW, SSB, SSTV etc... no downlink só ouviremos ruídos ininteligíveis !!! No FM repeater, a potencia do downlik é CONSTANTE (é a potencia do transmissor FM) e independente da intensidade do sinal recebido no seu uplink, desde que acima do limiar do squelch. No FM repeater, o Doppler do uplink NÃO afeta o doppler de downlik ! Se o sinal chegar no UL fora de freq. por causa do doppler do UL, então o sinal demodulado pelo sat. estará distorcido, e será enviado assim no DL ! Para amenizar esse problema, a maioria do sats repetidores FM, como o AO-51
e o SO-50, tem um circuito de AFC (correção automática de freq.) no receptor do uplink. 

Resumindo: na Wikipedia temos a definição:

Most transponders operate on a "bent pipe" principle, referring to the sending back of what goes into the conduit with only amplification and a shift from uplink to downlink frequency, as opposed to a 'regenerative' system whereby the signal is used to remake and remodulate the signal.

Ou seja: no bent pipe ocorre uma transposição espectral (freq.shift) do que chega no sat. (qualquer tipo de modulação), ao contrario de outros, (como por ex. o FM repeater e transponders digitais), onde ocorre REGENERAÇÃO (demodulação/modulação). Já o termo transponder é mais genérico: O transponder ou transpondedor (abreviação de Transmitter-responder) é um dispositivo de comunicação eletrônico complementar de automação e cujo objetivo é receber, amplificar e retransmitir um sinal em uma freqüência diferente ou transmitir de uma fonte uma mensagem pré-determinada em resposta à outra pré-definida "de outra fonte".

Para ser mais especifico, e aí há MUITAS diferenças, é preciso distinguir por ex. transponder FM de transponder bent pipe ou transponder linear, ou ainda outros tipos de transponders.

É possível que eu tenha esquecido de apontar mais algumas diferenças, mas acho que as que apontei já são suficientes...

 

ITAMSAT = IO-26

 

Em 05-12-2012 na orbita #100111, copiei a telemetria do velho ITAMSAT= IO-26, que foi lançado em 1993 ! Vejam um vídeo documentário aqui. O sinal é 1200 PSK AX25 USB em 435,790 MHz, muito forte, mas muito instável em frequência. Fiz uma gravação aqui. Usei o FT100D com a 6 elementos OWA, o Orbitron com correção doppler via controle caseiro, o MMSSTV para gravar e facilitar a sintonia do delta f, o Warbler do PE4WJ para demodular o sinal PSK e gerar o arquivo no formato Kiss por sua vez decodificado pelo decoder do Mike DK3WN:

 

Satélites que atualmente (Julho 2014) operam em VHF/UHF em CW/Fonia:

ATENÇÃO: Verificar o modo atual de operação nos sites seguintes:

http://www.dk3wn.info/p/?page_id=29535

http://oscar.dcarr.org/index.php

http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/satslist.htm

http://aar29.free.fr/sat/index.html

 

Funcube-1 = AO-73

Transponder linear inversor operacional quando eclipsado, e aos sábados e domingos !

Uplink 435,150 a 435,130 MHz. Downlink: 145,950 a 145,970 MHz. Telemetria em 145,935 MHz 1k2 BPSK

 


VO-52 HAMSAT

INOPERANTE desde 11-07-2014 por falha da bateria, após quase 10 anos...

modo U/V transponder linear inversor holandês (BW=50 kHz):
Uplink: 435.225 a 435.275 MHz LSB/CW
Downlink: 145.925 a 145.875 MHz USB/CW
Beacon do TP holandês: 145.860 MHz CW

Transponder Linear Inversor Indiano  (BW=60 kHz) DESLIGADO! :

Uplink: 435.220 a 435.280 MHz LSB/CW
Downlink: 145.930 a 145.870 MHz USB/CW
Beacon do TP indiano: 145.936 MHz portadora não modulada

Polarização das antenas: V: LHCP; U: RHCP
Obs.: Apesar de ser permitido na Índia, devido ao pequeno numero operadores de satélite, deve ser evitado o uso de FM, como alias é o caso em qualquer transponder linear.



SO-50  =  SAUDISAT-1C

Operacional, modo repetidor FM V/U
Uplink: 145.850 MHz FM + 67.0 Hz PL tone (74.4 Hz para ativar)
Downlink: 436.795 MHz
Polarização das antenas: V: Linear; U: Linear



FO-29  =  JAS-2

Semi-operacional, transponder linear inversor modo JA
Uplink: 145.90 a 146.00 MHz CW/LSB
Downlink: 435.80 a 435.90 MHz CW/USB
Beacon: 435.795 MHz
Polarização das antenas: V: RHCP U: RHCP


AO-7  =  AMSAT OSCAR 7

Operacional, modo B ou A, transponder linear. Alterna a cada 24 horas entre modo A e B (modo C off)
Uplink: 145.850 a 145.950 MHz CW/USB Mode A
Uplink: 432.125 a 432.175 MHz CW/LSB Mode B
Downlink (não inversor): 29.400 a 29.500 MHz CW/USB Mode A (1W PEP)
Downlink (inversor): 145.975 a 145.925 MHz CW/USB Mode B (8W PEP)
Downlink: 145.975 a 145.925 MHz CW/USB Mode C (2W PEP)
Beacons: 29.502 MHz CW, 145.972 MHz CW



INTERNATIONAL SPACE STATION (ISS) - ARISS

Ocasionalmente operacional, modo voz/packet/SSTV
Packet AFSK 1200 bps:
uplink: 145.990 MHz FM
downlink: 145.800 Mhz FM
APRS digipeater: 145.825 MHz FM 1200 bps
Fonia:
Região 1 uplink: 145.200 MHz FM
Região 2/3 uplink: 144.490 MHz FM (caso do Brasil)
downlink: 145.800 MHz FM
SSTV:
Downlink: 145.800 MHz FM
Repetidora FM:
Uplink: 437.800 MHz FM
Downlink: 145.800 MHz FM
Polarização das antenas: V: Linear U: Linear
Indicativos de chamada: DP0ISS, RS0ISS, RZ3DZR e NA1SS
Packet Mailbox: RS0ISS-11, Keyboard: RS0ISS-3, Digipeater: ARISS

 

XW-1  =  HO-68

Mode V/U (J) FM Voice Repeater (30 dbm (1 w))

Uplink: 145.8250 MHz FM, PL 67.0 Hz.

Downlink: 435.6750 MHz FM

 

Mode V/U (J) Linear Transponder (Inverting) (30 dbm (1 w)):

Uplink:145.9250 - 145.9750 MHz SSB/CW

Downlink:435.7650 - 435.7150 MHz SSB/CW

 

Mode V/U (J) PacSat BBS (30 dbm (1 w)):

Uplink:145.8250 MHz AFSK 1200 BPS

Downlink: 435.6750 MHz AFSK 1200 BPS

 

 Modo atual:

 

Mode Beacon (23 dbm (200mw)):

Downlink:435.7900 MHz CW

Programação do HO-68 aqui.

 

Sumbandila  =  SO-67

UPLINK: 145.875 MHz    DOWNLINK: 435.345 MHz

ACTIVATION TONE (FM repeater): 233.6 Hz

Atualmente inoperante. Programação do SO-67 aqui.

 

Estão ativos também inúmeros satélites que transmitem telemetria em VHF e UHF, em CW e diversos modos digitais. Vejam na lista aqui:

http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/satslist.htm


 

Artigos sobre satélites, de PY4ZBZ :

 

Órbitas de satélites.

Como saber se um satélite está recebendo luz direta do sol ?

O efeito do atrito com a atmosfera sobre a velocidade de um satélite.

O efeito Doppler nos sinais de satélite.

O efeito doppler nas imagens de SSTV via satélite.

Um satélite diferente e o ANALEMA

Ouça um satélite, de AOS a LOS, passando na vertical !

Antena dual band OSJ (antena J de stub aberto, muito simples, V/U, um cabo)

Antena especial para satélites ZBZ46BL : duas OWA V/U.

Antena portátil para satélite V/U com um cabo só.

Antena portátil para satélite V/U com um cabo só, tipo "open sleeve".

Vídeos de QSOs com HT e antena portátil

 

Programas:

 Orbitron        FODTrack        GSCTrack       WiSPDDE 

SatDown  Permite calcular o sinal do downlink, com resultado em unidades S (por PY4ZBZ)

Linear Transponder for Orbitron. (por PY4ZBZ)

O melhor programa para satélites Iridium:


Outros links interessantes:

 

SATVIEW Tracking satellites

REAL TIME SATELLITE TRACKING

  AMSAT.                    Artigos AMSAT. 

Keplerianos de satélites:   amateur.txt   e   weather.txt (sat. meteo.)

Diplexers V/U:      HB9ABX         OH3TR        VE3RGW       KI0AG

Live OSCAR Satellite Status Page

The AO-7 Log and Resource Site

 

 

 

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