NOTA: Este procedimento está também disponível em formato PDF, aqui.

Existem vários tipos de satélites de amador. Um destes tipos é o popularmente conhecido por EasySats (satélites fáceis). Estes satélites são na realidade, repetidores ou mais exactamente, transponders. Isto é, em simultâneo, transmitem numa banda (e.g., UHF) o sinal que estão a receber na outra (e.g., VHF). Este satélites modulam em FM; outros emitem com outras modulações (e.g., SSB, CW), porém não são tão fáceis de operar e requerem que o operador tenha a possibilidade de escutar o downlink da sua própria emissão (full-duplex) para uma correcção mais assertiva do efeito Doppler. Este artigo apenas se aplica aos satélites FM, uma vez que o FT-60 apenas emite em FM.

Um dos fenómenos que tem impacto nas comunicações via satélite é o efeito Doppler. Este efeito tem de ser compensado pelo operador, na emissão e/ou na recepção (dependendo do satélite), ajustando a frequência em que está a emitir ou a receber. O efeito Doppler é tanto mais influente quanto maior for a frequência de operação. Como o FT-60 não permite um ajuste contínuo da frequência (a frequência é ajustável por passos (STEP) mínimos de 5 kHz), procede-se à programação de algumas posições de memória com pares de frequências (emissão-recepção) pré-ajustados para as diferentes fases do sobrevoo do satélite. Este artigo refere o AO-92 (colocado em órbita LEO na semana passada) a título de exemplo, mas aplica-se também a outros satélites do mesmo género (e.g., SO-50, AO-91, etc).

Pode-se dividir o sobrevoo de um satélite em cinco fases:

1. Aquisição do Sinal (AOS – Aquisition Of Signal). Este é o instante em que o satélite emerge no nosso horizonte; fica em linha de vista e como tal a comunicação passa a ser possível.

2. Aproximação / Subida (APR). Fase de ascensão do satélite acima do horizonte.

3. Elevação Máxima (ZÉNITE). Passagem do satélite pela elevação máxima sobre o horizonte.

4. Afastamento / Descida (DES). Fase de descida do satélite em direcção ao horizonte.

5. Perda do Sinal (LOS – Loss Of Signal). Este é o instante em que o satélite desaparece sob o horizonte.

Não se tratando aqui de ensinar a Arte de Comunicar Via Satélite, relembra-se que os valores de AOS, LOS e outros necessários a este tipo de comunicação, são fornecidos por aplicações de previsão e rastreio de satélites, tais como o GPredict, o WXtrack ou o Orbitron, entre outros.

O satélite AO-92 recebe em 435,350 MHz e emite em 145,880 MHz. Para corrigir o efeito Doppler e de acordo com as instruções da AMSAT, a Tabela 1 (abaixo) mostra os pares de frequências (Emissão/Recepção) relativos a cada fase de sobrevoo do satélite. Estes pares deverão ser sequencialmente memorizados pelo FT-60 para permitir uma operação relativamente fácil do satélite.

Tabela 1

A Tabela 2 (abaixo) lista os passos necessários à programação do FT-60 para que numa posição de memória (neste caso, a número 101, renomeada AO92-1) estejam configuradas as frequências e o Tom, de acordo com os dados da Tabela 1, para comunicar via satélite na fase de Aquisição de Sinal.

Tabela 2

Os passos da Tabela 2 têm de ser repetidos para as restantes fases do sobrevoo, de acordo com a informação da Tabela 1, para as posições de memória seguintes (102, 103, 104 e 105).

Este procedimento está também disponível em formato PDF, aqui.

73 de CT7AFR, Emmanuel.

Este nanosatélite foi (finalmente) lançado com sucesso, no passado dia 18 de Novembro de 2017, desde a Base Aérea de Vandenberg, na Califórnia, num fogetão tipo Delta-II da United Launch Alliance. Este veículo é responsável também, pelo transporte do equipamento para a missão JPSS-1 (Joint Polar Satellite System). O RadTxSat é um dos quatro Cubesats que compõem a missão ELaNa XIV (Educational Launch of Nanosatellites), da NASA.

Cronologia dos eventos do dia 18:
0948 UTC – Lançamento do RadFxSat, a bordo de um veículo Delta II (Delta-7920-10C).
1109 UTC – O RadFxSat é colocado em órbita.
1212 UTC – Confirmação de que o satélite está activo.
1234 UTC – Recepção dos primeiros dados de telemetria.

Após a confirmação, por via da telemetria,  de que todos os sistemas estavam operacionais, Bill Tynan (W3XO), Administrador da Numeração OSCAR, atribuiu ao satélite RadFoxSat (Fox-1B) a designação AMSAT-OSCAR-91 (AO-91).

AO-91 é um Cubesat (1U) que resulta da colaboração entre a AMSAT e o Institute for Space and Defense Electronics da Vanderbilt University. A parte universitária tem por objectivo a medição dos efeitos da radiação nos componentes electrónicos, incluindo a demonstração de uma plataforma orbital para a qualificação de componentes e a validação e melhoramento de modelos de previsão de tolerância da radiação nos semicondutores. A AMSAT construiu a resto do satélite, incluindo a estrutura física, o sistema de alimentação e o computador de bordo.

O equipamento de rádiomador a bordo do AO-91 consiste num transponder FM com:

UPLINK: 435,250 MHz (CTCSS 67,0 Hz)
DOWNLINK: 145, 960 MHz
BEACON: 145,960 MHz
MODE: FM CTCSS 67,0 Hz – 200bps DUV (telemetria sub-audível – DUV: Data Under Voice)

À data da escrita deste texto, a AMSAT recorda que o AO-91 não estará disponível para uso geral enquanto não forem completadas as tarefas de verificação e ensaios, em órbita. [EDIÇÃO] Às 0650 UTC  de 23 de Novembro de 2017, o Vice-Presidente da AMSAT Jerry Buxton (N0JY), entregou a operação do satélite AO-91 (RadFxSat/Fox-1B) às operações da AMSAT através de um QSO com Mark Hammond (N8MH), no transponder do satélite, durante uma passagem do mesmo sobre os Estados Unidos da América. N8MH repondeu e declarou AO-91 aberto para utilização dos radioamadores!

AO-91 (RadFxSat – Fox-1B)
NORAD ID:  43016
INTERNATIONAL CODE: 2017-073D
PERIGEU: 462,6 km
APOGEU: 825,7 km
INCLINAÇÃO: 97,7º
PERÍODO: 97,5 min
SEMIEIXO MAIOR: 7015 km

Programação de memórias no rádio para correcção do efeito Doppler (na transmissão):

Memória 1 (Aquisiçao do Sinal) – TX 435,240 MHz (67,0 Hz), RX 145,960 MHz
Memória 2 (Ascenção) – TX 435,245 MHz (67,0 Hz), RX 145,960 MHz
Memória 3 (Zénite) – TX 435,250 MHz (67,0 Hz), RX 145,960 MHz
Memória 4 (Descida) – TX 435,255 MHz (67,0 Hz), RX 145,960 MHz
Memória 5 (Perda do Sinal) – TX 435,260 MHz (67,0 Hz), RX 145,960 MHz

Telemetria:

A descodificação da telemetria pode ser realizada com recurso à aplicação FoxTelem, desenvolvida pela AMSAT e disponível em https://www.amsat.org/foxtelem-software-for-windows-mac-linux/

Os dados Keplerianos de pré-lançamento:

RadFxSat
1 00000U 17017A   17322.46018518  -.00000000  00000-0  00000-0 0   9995
2 00000  97.6969 254.4977 0258300 235.3028 178.8186 14.79656332 -137 06

Os dados Keplerianos (TLE) iniciais de pós-lançamento:

RadFxSat
1 00000U 17000A 17322.46057870 -.00000000 00000-0 00000-0 0 00004
2 00000 97.6996 257.5922 0258900 235.2917 178.7268 14.79536000 0

Dados Keplerianos, corrigidos a AO-91 (22/11/2017):

AO-91
1 43016U 17073D   17324.81992359  .00000855  00000-0  73563-4 0  9991
2 43016  97.6901 259.8749 0259544 229.6727 128.1552 14.77757019   356

AO-91 pode ser um excelente satélite!

Sim, o AO-91 (Fox-1B) tem mais potência no emissor que o SO-50, considerado um dos easy-sats, e nele foram resolvidos alguns problemas ocorridos com o AO-85 (Fox-1A), outro satélite FM. De facto, o AO-91 transmite nos 70cm com uma potência superior a 400 mW (versus os 250 mW do SO-50) e possui um receptor mais sensível nos 2 metros. Teoricamente, este satélite será fácil de operar apenas com um rádio portátil e a respectiva “antena de borracha”.

Uma dificuldade na operação deste satélite pode aparecer na compensação do efeito Doppler que deve ser feita no uplink, enquanto que no SO-50 era feito no downlink. De facto, no SO-50, o uplink era feito em 2 metros, pelo que não é necessário compensar o Doppler. No AO-91, o uplink é feito na banda dos 70 cm; o efeito Doppler é mais pronunciado em frequências mais altas, daí ter de ser compensado pelo operador.  Sem esta compensação, é possível não se conseguir operar o satélite por estar demasiado fora de frequência. É recomendável operar este satélite (idealmente, os outros também), operando em full-duplex para poder avaliar o desempenho da operação.

Parabéns e obrigado à AMSAT por mais este achievement!

Referências:
https://www.amsat.org/meet-the-fox-project/
https://www.amsat.org/getting-ready-for-radfxsat-fox-1b/
https://www.amsat.se/2017/11/12/radfxsatfox-1b-launch-summary/
http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/fox1blau.htm
https://www.amsat.org/countdown-to-launch-radfxsat-fox-1b/