Avanceret søgning »

Mailliste

Læs mere »

Satellitnavigation Rumsonder Satellitkommunikation Bemandet rumfart Planetforskning Jordobservation Rumfartsteknologi Almen rumfart Uddannelse Artikler i Dansk Rumfart

Follow rumfart.dk on Facebook

Dansk Rumfart nr. 60 – juli 2004

AAU-Cubesat – hvordan gik det så?

af Lars Alminde, stud.polyt., Aalborg Universitet

Mandag den 30. juni var kulminationen på to års hårdt arbejde med at bygge AAU-Cubesat og få den gjort klar til opsendelse. Desværre opgav de fleste medier at følge projektet, efter at der ikke ved første lejlighed blev oprettet kontakt med satellitten. Imidlertid udspillede der sig i de efterfølgende uger et intenst og spændende drama i bestræbelserne på at få oprettet kontakt med satellitten.

Opsendelsen
Klokken 15 var vi ca. 100 mennesker samlet på Aalborg Universitet for at følge opsendelsen. Desværre var der ikke live billeder, men nyheder kom via en telefon-konference mellem DTU, vores canadiske partnere og os. Opsendelsen var perfekt og da de to første rakettrin havde udført deres arbejde var der tid til at drikke et glas champagne, mens satellitterne fastgjort til rakettens tredje trin “coastede” rundt om Jorden inden separation over Nordeuropa.

Teoretisk set skulle vi lige akkurat kunne nå at høre satellitten første gang efter separationen, inden den smuttede under horisonten i retningen nordpå. Det gjorde vi dog ikke, men humøret var stadigt højt i “Aalborg Mission Control Room”. Den næste passage af satellitten ville nemlig blive særligt god, idet satellitten ville passere lige hen over hovedet på os. Vi havde nok ikke forventet, at det hele ville gå godt denne gang, der er altid noget der driller, men vi havde dog forventet at høre et eller andet deroppe fra, så skuffelsen var stor da der intet skete. Imidlertid var der ikke andet at gøre end at få fire timers søvn inden satellitten igen ville have en godt passage henover Danmark.

En nål i en høstak og første kontakt
Tirsdag morgen hjalp ikke på situationen. I løbet af formiddagen begyndte vi at få rapporter ind fra Pentagons radaranlæg i Cheyenne (NORAD) og ved Millstone (MIT) som arbejdede på at bestemme bane-parametrene for de i alt syv satellitter, der var sat i kredsløb af Rockot-raketten. Uden de korrekte parametre ved man ikke, hvordan man skal pege sine antenner for at modtage signaler fra satellitten. Endvidere kom der rapporter fra nogle af de andre satellitgrupper, om at de havde fået radiosignaler, men endnu ikke havde identificeret de korrekte baneparametre med sikkerhed.

Radarmålingerne var tvetydige; det var ikke lykkedes dem at adskille alle satellitterne, og de var heller ikke sikre på, om de overhovedet kunne se alle cube-satellitterne. Midlertidigt pegede målingerne på, at de forudberegne parametre fra russerne skød et godt stykke forbi, så det gav fornyet håb.
Der blev hurtigt etableret et samarbejde mellem grupperne i Danmark, Canada, USA og Japan, hvor vi udvekslede erfaringer og koordinerede lyttearbejdet for at maksimere chancen for at finde de små satellitter i det store verdensrum.

Tirsdag aften var der igen en god passage, og vi lyttede med antennerne tunet ind på de nyeste parametre. Der var meget stille under hele passagen, og stilheden fortsatte, efter satellitten var forsvundet under horisonten. Var der noget, eller ej? Under passagen havde vi nemlig observeret meget små signaludslag på radioen, men det lå så tæt på det generelle støjniveau, at det var umuligt at føle sig sikker.

Fornyet håb og en ny plan for onsdag, fokus var nu på de helt små signaludslag på radioen, som blev noteret til sekundet. Og heldigvis tegnede der sig et pænt mønster: Når satellitten overfløj Danmark, modtog vi meget svage signaler med et interval på to minutter, som vi kunne forvente, da satellitten netop udsender et såkaldt “beacon”-signal hver andet minut. Canadierne kunne endvidere tidligt torsdag morgen bekræfte vores observationer, og det lykkedes dem endda at tage et "billede" af signalet, som vi med god sikkerhed kunne identificere som en svag udgave af det, vi forventede.

Så torsdag var der ingen tvivl: vi havde fundet satellitten, og den var i live, men på uforklarlig vis sendte den alt for svage signaler. Trods problemerne var det tid til endnu et glas champagne.

Store antenner
Det var klart, at den eneste vej frem for at få kommunikation med satellitten var at få større antenner og mere støjsvag elektronik. Vi fik etableret kontakt med Carsten Grøn, som er en entusiastisk radioamatør i Sønderjylland. Tilfældigvis havde han en 8 meter stor parabolantenne i sin baghave, som vi kunne få lov til at låne. Det krævede bare, at vi fik fat på noget udstyr til parabolen, som kunne håndtere satellittens frekvensområde. Der blev derfor afgivet ordrer på udstyr i Danmark, Tyskland og Canada, hvoraf noget af udstyret måtte designes fra bunden af. Desværre betød dette en ventetid på godt to uger, før vi kunne komme videre med vores kommunikationsforsøg.

Ventetiden passede imidlertid meget godt med at hele “satellitgruppen” alligevel skulle til Frankrig og deltage i ESA's “Student parabolic flight campaign” med et andet projekt. Men det er en helt anden historie...

På vej hjem fra Frankrig i Charles de Gaulle lufthavn fik vi så en opringning fra Carsten Grøn, der kunne meddele, at han havde modtaget alt udstyret, fået det installeret, og havde hørt de første signaler fra satellitten, som stadig pænt udsendte beacons hvert andet minut.
Det var nu om at få pakket det sidste udstyr ned og komme til Horsens for at få oprettet to-vejs kommunikation med satellitten. Heldet var imidlertid ikke med os i første forsøg; en kreds i vores modemkredsløb var brændt af, og vi kunne hverken dekode signaler fra satellitten eller sende til den, men vi fik brugt lejligheden til at gøre alt klar, så det burde virke, når vi fik kredsen skiftet hjemme i Aalborg.

To-vejs kommunikation
Desværre begyndte satellitten at “skrante” inden vi kunne gøre vores andet forsøg. Først begyndte den at sende beacons med et langsommere interval, som indikerede, at der var begyndende problemer med batterispændingen, og i løbet af et par dage blev det hurtigt værre, og satellitten begyndte med mellemrum at lukke helt ned for at genoplade batterierne hvorefter den kunne lidt igen.

Ved andet forsøg på to-vejs kommunikation havde vi mere held: Satellitten svarede på de kommandoer vi sendte til den, ikke bare en gang imellem, men hver gang! Desværre gik det ikke så godt i den anden ende. Det signal der kom tilbage, var stadig svagt og så fuld af støj, at det ikke var muligt at afkode det direkte. Det var derfor umuligt at få yderligere information ned om satellittens problemer.

Imidlertid havde vi i mellemtiden fået kontakt til en DSP-entusiast i Slagelse, Poul-Henning Kamp, som hjalp med at lave noget software, som kunne hjælpe med at dekode de svage signaler “off-line”. Hans hjælp gjorde, at vi ud fra de gemte beaconsignaler kunne få information om batteriets tilstand, temperaturen og softwarens tilstand. Disse data bekræftede, at batteriet efterhånden var tæt på at være dødt. Endvidere kunne vi bekræfte, at temperaturen lagde sig omkring 30 grader, som forventet.

Desværre kom vi ikke meget videre. Først og fremmest var et nyt semester startet på universitetet, så det kneb med tiden, og for det andet blev batteriproblemerne større og større, og det blev efterhånden sjældent, at den gav lyd fra sig. Og fra midten af september har den desværre været helt tavs.

Resultaterne
Selvom om projektet ikke kan siges at være en kæmpe succes, er vi dog stadig rimeligt godt tilfredse. Det er et første skridt, både når det drejer sig om at arbejde med så små satellitter, og når det drejer sig om at lade studerende køre så stort et projekt selv. Endvidere har der været meget stor offentligt interesse for projektet, og det er derfor lykkedes at involvere den brede befolkning i rumfartens verden.

De erfaringer som er gjort under dette projekt, bliver nu brugt til at gøre AAU-Cubesats efterfølger til en endnu større succes. I øjeblikket planlægger en ny flok studerende på Aalborg universitet efterfølgerens mission, som indtil videre ser ud til at blive detektion af gamma-ray bursts. Opsendelsen er ikke fastlagt endnu, men det kan formentligt blive i 2005.

Og ikke mindst; Det har været en stor og lærerig oplevelse for alle der har været med. Hvor mange kan egentligt sige at de har bygget en satellit?

Links
AAU-Cubesats hjemmeside:
www.cubesat.auc.dk

Carsten Grøns hjemmeside
www.moonbounce.dk

webmaster|at|rumfart.dk