Faza 3-E(xpress)

W październiku 2002 z więcej niż 30 eksperci spotkali się na AMSAT-DL w Marburgu, Niemcy. Dwa projekty po udanej serii Phase otrzymały zielone światło (P3-B i AO-10 a P3-C i AO-13) a do fazy 3-E(xpress) i P5-A. Podzielono zadania i ustalono pierwsze kryteria.

Satelita AMSAT Faza 3-E (P3-E), określana również jako faza 3-ekspresowa, zostanie zaprojektowany na potrzeby łączności prawie dwóch milionów radioamatorów i badań naukowych. Zbuduje go międzynarodowy zespół kierowany przez AMSAT-DL wraz z P5-A, który wyceluje w Marsa. Premiera planowana jest na lata 2004 do 2006, prawdopodobnie ponownie promem Ariane.

Wrócę do P5-A. Dzięki doświadczeniu zdobytemu w poprzednich projektach oraz ogromnemu wsparciu niemieckich radioamatorów, AMSAT podejmie próbę stworzenia satelity badawczego Marsa. Ze swojej orbity powinien dostarczać nam informacji o powierzchni i atmosferze tej planety. Ponadto P5A przeniesie obciążenie wtórne, który uwalnia się na powierzchnię (prawdopodobnie inne sondy). Oczekuje się wydania przez okres lat 2007 do 2009. Komunikacja międzyplanetarna wciąż brzmi jak science fiction, ale to już jest jasne, że będzie jednym z najważniejszych. Krótkofalówka ma więc niepowtarzalną okazję, aby aktywnie przyczynić się do eksploracji Marsa.

Wróćmy jednak do fazy 3-Express. Co nam zaoferuje?
Przed tym spotkaniem odbyło się trzydniowe spotkanie w celu zwołania dr. Karla Meinzera i DJ4ZC.. Jego celem było znalezienie odpowiedniego mikrokomputera o wystarczającej mocy (przynajmniej 1 milion instrukcji na sekundę), który bez problemu przetworzy dane telemetryczne i instrukcje nawet w wymagających warunkach. Do tej pory używane 400 bit/s sterowanie BPSK będzie sygnałem danych zabezpieczonym kodami Viterbi i Reed-Salomon lub turbo. Od tego kroku AMSAT obiecuje zwiększyć wiarygodność danych w niesprzyjających warunkach (wycieki sygnału, słabe sygnały itp.).

Konwencjonalne wiązki kablowe zostaną zastąpione szeregową magistralą CAN o prędkości transmisji 800kbit/s. Ta magistrala była również używana między niektórymi modułami w P3-D (mniejsza moc nadajnika i prosta antena). Jego zaletą jest uproszczenie konstrukcji elektrycznej i łatwa wymiana modułów.

Niestety procesor StrongARM zastosowany w AO-4 nie jest już produkowany. Jego alternatywą jest ARM7. Możliwe są również procesory Intersil RTX-2010RH i RTX-2000 (stosowany w AO-21). Wyniki badań radiacyjnych są nawet dla niego dostępne. Niestety, ten procesor w 2003 przestaje produkować. Aby w przyszłości uniknąć problemów z procesorami, AMSAT opracowuje własny Am1601 w pakiecie FPGA, które można przetestować w istniejących testerach promieniowania. Ale rozwój potrwa jeszcze kilka lat. Pierwszy prototyp IHU-3 będzie musiał obsługiwać wszystkie trzy procesory. Minimalna pamięć operacyjna wyniesie 128kB. Ponieważ opóźnienie sygnału między Ziemią a Marsem wynosi około 40 minuty, program zostanie zapisany w pamięci flash. W sytuacji awaryjnej zespół zarządzający będzie mógł w łatwy sposób ponownie uruchomić program. Osiem megabajtów pamięci zostanie użytych do przechowywania obrazów i dźwięków.

Aby projekt P3-E został jak najszybciej zrealizowany, do Marburga zaproszono również przedstawicieli różnych firm. Powodem przyspieszenia rozwoju jest:, aby zdobyta wiedza mogła być zastosowana w projekcie P5-A.

P3-E będzie miał również na pokładzie udany transponder pasma S, ale też transponder z downlinkiem w paśmie 2m. Ostateczna wysokoeliptyczna orbita satelity o nachyleniu około 64 stopnie, co pozwoli na odległość 36 000km od Ziemi obejmującej całą półkulę północną. Aby osiągnąć taką orbitę, ponownie potrzebny będzie silnik rakietowy.

Ze względu na ograniczony czas konstrukcja mechaniczna będzie oparta na konstrukcji AO-10 i AO-13. Łatwo pasuje do trzymającego pierścienia SBS, umożliwienie wystrzelenia promu kosmicznego Ariane-5.

Oczywiście wszystkie transpondery były długo dyskutowaną kwestią. Na początek planowany jest downlink do 2m i 13cm, uplink do 70 23cm. Połączenie w dół do 70cm i jest również możliwe 10 GHz. Przepustowość transponderów wyniesie około 100 kHz. Instalacja nadajników na 5,6; 24 a 76 GHz będzie zależeć od pozostałego ładunku satelity.

Grupa rozwojowa IHU-3 złożyła propozycję budowy nowego bloku RUDAK. Ankieta AMSAT-DL wykazała, że większość radioamatorów woli korzystać z PSK-31 niż ze skrzynki pakietowej. RUDAK P3-E będzie działał również w oparciu o DSP. Na satelicie zostaną również umieszczone dwie kamery CMOS/APS o rozdzielczości 1024×1024 piksele. Ich obrazy będą stale przesyłane na Ziemię.

Lista rzeczy do zrobienia jest tak obszerna, że zatrudni prawie wszystkich zaangażowanych projektantów. Prace już się rozpoczęły, w najbliższym czasie spotka się grupa KV, rozwiązać kwestię transponderów i lokalizacji anten. Szczegółowe informacje można znaleźć na: www.amsat-dl.org/p3e.

AMSAT faza 3-ekspresowy parametr

Nazwa projektu: P3-E (Numer OSCAR poznamy dopiero po udanym uruchomieniu)
Data ukończenia: koniec roku 2004
Struktura: podobny do AO-10/13, kształt gwiazdy z trzema skrzydłami
Wymiary: średnica 130 cm, wysokość 45 cm (bez anteny i silnika), 150 klasa kg
Perygeum: 500 do 2 500 km
Apogeum: około 36 000km
Ścieżka: wysoka eliptyka o nachyleniu około 63 stopnie
Ponesie: odbiorniki włączone 435 a 1260 MHz (może też 145 MHz; 2,4 5,6 GHz) i nadajniki włączone 145 MHz a 2,4GHz (może też 435 MHZ a 10,45 GHz)
Moc nadajnika: maksymalnie 50W PEP
Przepustowość transpondera: 100 kHz
Inne systemy: LEILA, prawdopodobnie RUDAK (cyfrowy- i szybkie tryby), spójny transponder 2,4 do 10,45 GHz, główna latarnia morska (5 bit/y a 200 bit/s – FEC), 2 do 3 kamera, ewentualnie inne systemy
Drużyna: międzynarodowy zespół kierowany przez AMSAT-DL