Im Oktober 2002 trafen sich mehr als 30 Experten bei AMSAT-DL in Marburg. Zwei Projekte im Anschluss an die erfolgreiche Phase-Serie (P3-B ist AO-10 und P3-C ist AO-13) erhielten grünes Licht, nämlich Phase 3-E(xpress) und P5-A. Die Aufgaben wurden aufgeteilt und erste Kriterien vereinbart.
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Phase 3-Express
Der Satellit AMSAT Phase 3-E (P3-E), auch Phase 3-Express genannt, ist für Kommunikationszwecke von fast zwei Millionen Funkamateuren und für die wissenschaftliche Forschung bestimmt. Es wird von einem internationalen Team unter der Leitung von AMSAT-DL zusammen mit P5-A gebaut, dessen Ziel der Mars sein wird. Der Start ist für den Zeitraum 2004 bis 2006 geplant, voraussichtlich erneut durch die Raumfähre Ariane.
Ich werde auf P5-A zurückkommen. Dank der Erfahrungen aus früheren Projekten und der großen Unterstützung deutscher Funkamateure wird AMSAT versuchen, einen Satelliten für die Erforschung des Mars zu schaffen. Von seiner Umlaufbahn aus soll er uns Informationen über die Oberfläche und Atmosphäre dieses Planeten liefern. Darüber hinaus wird die P5A eine sekundäre Nutzlast tragen, die sie zur Oberfläche abwerfen wird (wahrscheinlich zusätzliche Sonden). Der Start soll zwischen 2007 und 2009 erfolgen. Noch klingt die interplanetare Kommunikation nach Science-Fiction, aber schon jetzt ist klar, dass sie zu den wichtigsten gehören wird. Damit haben Funkamateure die einmalige Chance, aktiv zur Marsforschung beizutragen.
Aber zurück zu Phase 3-Express. Was wird er uns anbieten?
Bereits vor diesem Treffen gab es ein dreitägiges Treffen, moderiert von Dr. Karl Meinzer und DJ4ZC. Ziel war es, einen geeigneten Steuermikrocomputer mit ausreichender Leistung (mindestens 1 Million Befehle pro Sekunde) zu finden, der auch unter schwierigen Bedingungen Telemetriedaten und Befehle problemlos verarbeiten kann. Die bisher verwendete 400-Bit/s-BPSK-Steuerung wird ein durch Viterbi- und Reed-Salomon- oder Turbo-Codes gesichertes Datensignal sein. Von diesem Schritt verspricht AMSAT, die Datenzuverlässigkeit unter widrigen Bedingungen (Signallecks, schwache Signale usw.) zu erhöhen.
Herkömmliche Kabelbündel werden durch einen seriellen CAN-Bus mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 800 kbit/s ersetzt. Dieser Bus wurde auch zwischen einigen Modulen in P3-D verwendet (AO-40). Sein Vorteil ist die Vereinfachung des elektrischen Aufbaus und der einfache Austausch von Modulen.
Procesor StrongARM použitý v AO-4 sa bohužiaľ už nevyrába. Jeho alternatívou je ARM7. Do úvahy prichádzajú aj procesory Intersil RTX-2010RH a RTX-2000 (použitý v AO-21). K nemu sú dokonca výsledky radiačných testov. Žiaľ, tento procesor sa v roku 2003 prestáva vyrábať. Aby sa v budúcnosti AMSAT vyhol ťažkostiam s procesormi vyvíja vlastný Am1601 v puzdre FPGA, ktorý je možné otestovať v existujúcich radiačných testeroch. Vývoj ale potrvá ešte niekoľko rokov. Prvý prototyp IHU-3 bude musieť podporovať všetky tri procesory. Minimálna operačná pamäť bude 128kB. Keďže časové oneskorenie signálu medzi Zemou a Marsom je asi 40 minút, program bude uložený vo Flash pamäti. V prípade núdze bude môcť riadiaci tím program ľahko reštartovať. Osemmegabajtová pamäť bude slúžiť ukladanie obrázkov a zvukov.
Damit das P3-E-Projekt schnellstmöglich umgesetzt werden kann, wurden auch Vertreter verschiedener Unternehmen nach Marburg eingeladen. Der Grund für die Beschleunigung der Entwicklung besteht darin, dass die erworbenen Erkenntnisse auf das P5-A-Projekt angewendet werden können.
Aj P3-E bude niesť na palube úspešný transpondér v S-pásme, ale aj traspondér s downlinkom v pásme 2m. Konečná vysokoeliptická dráha družice so sklonom asi 64 stupňov, čo umožní pri vzdialenosti 36 000km od Zeme pokrytie celej severnej pologule. Na dosiahnutie takejto obežnej dráhy bude opäť nutný raketový motor.
Aufgrund der begrenzten Zeit wird das mechanische Design auf dem Design von AO-10 und AO-13 basieren. Es passt problemlos in den griffigen SBS-Ring und ermöglicht so den Start mit dem Ariane-5-Shuttle.
Dlho diskutovanou otázkou boli samozrejme všetky transpondéri. Pre začiatok sa plánuje Downlink na 2m a 13cm, Uplink na 70 a 23cm. V úvahu prichádza aj downlink na 70cm a 10 GHz. Šírka pásma transpondérov bude asi 100 kHz. Inštalácia vysielačov na 5,6; 24 a 76 GHz bude závislá na zostatkovej nosnosti družice.
Die IHU-3-Entwicklungsgruppe hat einen Vorschlag für den Bau einer neuen RUDAK-Einheit eingereicht. Die AMSAT-DL-Umfrage ergab, dass die Mehrheit der Funkamateure lieber PSK-31 als eine Paketmailbox verwenden würde. RUDAK P3-E wird auch an der Basis funktionieren DSP. Na družici budú umiestnené aj dve CMOS/APS kamery s rozlíšením 1024×1024 pixelov. Obrázky z nich budú priebežne posielané na Zem.
Die Liste der Aufgaben ist so umfangreich, dass sie fast alle beteiligten Konstrukteure beschäftigen wird. Die Arbeiten haben bereits begonnen, in naher Zukunft wird sich die KV-Gruppe treffen, um die Frage der Transponder und der Platzierung der Antennen zu klären. Detaillierte Informationen finden Sie unter: https://amsat-dl.org/p3e.
AMSAT Phase 3-Express-Parameter
Projektname: P3-E (OSCAR-Nummer wird erst nach erfolgreichem Start bekannt gegeben)
Fertigstellungstermin: Ende 2004
Struktur: ähnlich AO-10/13, sternförmig mit drei Flügeln
Maße: Durchmesser 130 cm, Höhe 45 cm (ohne Antenne und Motor), 150 kg Klasse
Perigäum: 500 bis 2.500 km
Apogäum: ca. 36.000 km
Strecke: stark elliptisch mit einer Neigung von etwa 63 Grad
Es wird Folgendes transportieren: Empfänger auf 435 und 1260 MHz (möglicherweise auch 145 MHz; 2,4 und 5,6 GHz) und Sender auf 145 MHz und 2,4 GHz (möglicherweise auch 435 MHz und 10,45 GHz)
Sendeleistung: maximal 50 W PEP
Transponderbandbreite: 100 kHz
Andere Systeme: LEILA, wahrscheinlich RUDAK (Digital- und Hochgeschwindigkeitsmodus), kohärenter Transponder 2,4 bis 10,45 GHz, Hauptbake (5 Bit/s und 200 Bit/s – FEC), 2 bis 3 Kameras, möglicherweise andere Systeme
Team: internationales Team unter der Leitung von AMSAT-DL