Faza 3-E (xpress)

W październiku 2002 r. ponad 30 ekspertów spotkało się w AMSAT-DL w Marburgu w Niemczech. Dwa projekty będące następstwem udanej serii Phase (P3-B to AO-10 i P3-C to AO-13) otrzymały zielone światło, a mianowicie Faza 3-E (xpress) i P5-A. Zadania zostały podzielone i uzgodniono pierwsze kryteria.

Faza 3 – Ekspresowa

Satelita AMSAT Phase 3-E (P3-E), zwany także Faza 3 – Ekspresowa, będzie przeznaczony do celów komunikacyjnych prawie dwóch milionów radioamatorów i badań naukowych. Zbuduje go międzynarodowy zespół kierowany przez AMSAT-DL wraz z P5-A, którego celem będzie Mars. Wystrzelenie zaplanowano na lata 2004-2006, prawdopodobnie ponownie za pomocą promu kosmicznego Ariane.

Wrócę do P5-A. Dzięki doświadczeniom wyniesionym z poprzednich projektów i dużemu wsparciu niemieckich radioamatorów, AMSAT podejmie próbę stworzenia satelity do badań Marsa. Ze swojej orbity powinna dostarczyć nam informacji o powierzchni i atmosferze tej planety. Ponadto P5A będzie przenosił ładunek wtórny, który zrzuci na powierzchnię (prawdopodobnie dodatkowe sondy). Jego wystrzelenie ma nastąpić w latach 2007-2009. Komunikacja międzyplanetarna wciąż brzmi jak science fiction, ale już jest jasne, że będzie jedną z najważniejszych. Radioamatorzy mają zatem niepowtarzalną okazję do aktywnego włączenia się w badania Marsa.

Wróćmy jednak do Faza 3 – Ekspresowa. Co nam zaoferuje?

Jeszcze przed tym spotkaniem odbyło się trzydniowe spotkanie prowadzone przez dr Karla Meinzera i DJ4ZC. Jego celem było znalezienie odpowiedniego mikrokomputera sterującego o wystarczającej wydajności (minimum 1 milion instrukcji na sekundę), który bezproblemowo przetwarzałby dane telemetryczne i instrukcje nawet w trudnych warunkach. Stosowane dotychczas sterowanie BPSK 400 bit/s będzie sygnałem danych zabezpieczonym kodami Viterbiego i Reeda-Salomona lub kodami turbo. Z tego etapu AMSAT obiecuje zwiększyć niezawodność danych w niesprzyjających warunkach (wycieki sygnału, słabe sygnały itp.).

Wspólne wiązki kablowe zostaną zastąpione szeregową magistralą CAN o szybkości transmisji 800 kbit/s. Magistrala ta była również używana pomiędzy niektórymi modułami w P3-D (AO-40). Jego zaletą jest uproszczenie konstrukcji elektrycznej i łatwa wymiana modułów.

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.

Aby projekt P3-E mógł zostać jak najszybciej zrealizowany, do Marburga zapraszani byli także przedstawiciele różnych firm. Powodem przyspieszenia rozwoju jest chęć zastosowania zdobytej wiedzy w projekcie P5-A.

P3-E będzie również przenosił sprawny transponder pasma S oraz transponder łącza w dół o częstotliwości 2 m. Docelowa, silnie eliptyczna orbita satelity o nachyleniu około 64 stopni umożliwi pokrycie zasięgiem całej półkuli północnej w odległości 36 000 km Z Ziemi. Do osiągnięcia takiej orbity ponownie będzie potrzebny silnik rakietowy.

Ze względu na ograniczony czas konstrukcja mechaniczna będzie oparta na konstrukcji AO-10 i AO-13. Z łatwością zmieści się w przyczepnym pierścieniu SBS, dzięki czemu będzie można go wystrzelić za pomocą wahadłowca Ariane-5.

Oczywiście wszystkie transpondery były kwestią długo dyskutowaną. Na początek downlink zaplanowano na 2m i 13cm, uplink na 70 i 23cm. Rozważane jest również łącze w dół na częstotliwości 70 cm i 10 GHz. Szerokość pasma transponderów będzie wynosić około 100 kHz. Instalacja nadajników w wersji 5.6; Pasmo 24 i 76 GHz będzie zależeć Z pozostałej pojemności satelity.

Grupa rozwojowa IHU-3 złożyła propozycję budowy nowego bloku RUDAK. Badanie AMSAT-DL wykazało, że większość radioamatorów woli korzystać z PSK-31 niż ze skrzynki pakietowej. RUDAK P3-E sprawdzi się również na bazie DSP . Na družici budú umiestnené aj dve CMOS /APS kamery s rozlíšením 1024×1024 pixelov. Obrázky z nich budú priebežne posielané na Zem.

Lista zadań jest tak obszerna, że ​​zajmie prawie wszystkich uczestniczących konstruktorów. Prace już się rozpoczęły, w najbliższym czasie grupa kw spotka się, aby rozwiązać kwestię transponderów i rozmieszczenia anten. Szczegółowe informacje można znaleźć pod adresem: https://amsat-dl.org/p3e.

Parametry AMSAT Faza 3 – Ekspresowa

Nazwa projektu: P3-E (numer OSCAR będzie znany dopiero po udanym starcie)
Termin realizacji: koniec 2004 roku
Budowa: podobna do AO-10/13, w kształcie gwiazdy z trzema skrzydłami
Wymiary: średnica 130 cm, wysokość 45 cm (bez anteny i silnika), klasa 150 kg
Perigeum : 500 až 2 500 km
Apogeum : približne 36 000km
Tor: bardzo eliptyczny o nachyleniu około 63 stopni
Będzie przenosił: odbiorniki na częstotliwościach 435 i 1260 MHz (ewentualnie także 145 MHz; 2,4 i 5,6 GHz) oraz nadajniki na częstotliwościach 145 MHz i 2,4 GHz (ewentualnie także 435 MHz i 10,45 GHz)
Moc nadajnika: maksymalnie 50W PEP
Pasmo transpondera: 100 kHz
Inne systemy: LEILA, prawdopodobnie RUDAK (tryb cyfrowy i szybki), transponder koherentny 2,4 do 10,45 GHz, sygnalizator główny (5 bit/s i 200 bit/s – FEC), 2 do 3 kamer, ewentualnie inne systemy
Zespół: zespół międzynarodowy kierowany przez AMSAT-DL