Polski satelita studencki PW-SAT2 nadaje

Polski satelita studencki PW-SAT2 Żyjemy w ciekawych czasach. Na orbicie jest polski satelita studencki PW-SAT2, który nadaje dane w naszym paśmie radioamatorskim 70cm. Historia projektu PW-SAT2 jest opisana także w Wikipedii oraz na stronie Studenckiego Koła Astronautycznego. Dostępna jest także ciekawa galeria zdjęć z realizacji projektu PW-SAT2. Dane nadawane z satelity można odbierać i legalnie dekodować, do czego zachęca ogłoszony konkurs dla radioamatorów.

Dziś zachęcam Was by skorzystać z nadarzającej się okazji odbioru danych z polskiego satelity. Nawet jeden odebrany pakiet może przyczynić się do uzbierania pełnego kompletu danych.
Na 29. 12. 2018 r. na 9:12 rano czasu lokalnego w Polsce zaplanowano pierwsza próbę otwarcia żagla, czyli wykonanie głównego zadania misji tego „sztucznego ptaka”. Po otwarciu żagla satelita ma przez około rok pozostać na orbicie, jednak duży żagiel spowoduje przysłonięcie paneli słonecznych i deficyt zasilania. Szacuje się, że już za około trzy dni satelita może zamilknąć, tak więc jest to ostatnia szansa na usłyszenie go.

Jeśli w pierwszym terminie nie uda się zespołowi PW-SAT2 nawiązać komunikacji z satelitą, to kolejną próbę podejmą przy następnym przelocie o godz. 10:47, tego samego dnia. Jeśli druga próba się nie powiedzie, to kolejne próby odbędą się dopiero 5 stycznia 2019 (o godz. 9:52 i 11:27) – jak informuje Zespół PW-SAT2.

Polski satelita studencki PW-SAT2Na podstawie rozmów z kolegami, dowiedziałem się, że sygnał z satelity jest widoczny na SDR nawet dla anten zewnętrznych dookólnych. Satelita domyślnie pracuje z transmisją 9600 bodów, jednak tak jak podczas operacji otwarcia żagla ma być włączona wolniejsza transmisja danych 1200 bodów. Szybkość transmisji przekłada się na szerokość emisji, a dla wolnej transmisji szerokość sygnału z PW-SAT2 jest węższa niż standardowa szerokość odbierana przez nasze urządzenia radiokomunikacyjne. W przypadku prędkości 9600 bodów sygnał jest na tyle szeroki, że trzeba zastosować SDR, bo nie wszystkie urządzenia radioamatorskie będą w stanie go odebrać w całości. Innymi słowy sygnał powinien być słyszalny, lecz nie da się go odczytać.

Pozycję można odczytać ze strony PW-SAT2 (https://radio.pw-sat.pl/), lub z programu, np. polskiego autorstwa Orbitron. Dane TLE z których można policzyć przelot satelity w zasięgu radiowym stacji znajdują się w pliku new-tle.txt pod nazwą PW-SAT2.

PW-Sat2Do dekodowania danych należy zainstalować Run_PW-Sat2_Ground_Station. Aby program przekazywał dane do serwer należy utworzyć konto na stronie https://radio.pw-sat.pl/signUp, a po potwierdzeniu adresu e-mail (kliknięcie linku w otrzymanym e-mailu) pobiera się „credentials”, które wczytuje się do programu Run_PW-Sat2_Ground_Station. Najprostsza konfiguracja jest następująca: antena (ew. LNA) => SDR => program „Run_PW-Sat2_Ground_Station”.

Należy korygować przesunięcie Dopplera albo ręcznie (około +/- 10kHz), albo automatycznie np. programem GPredict, opis tu: https://github.com/PW-Sat2/HAMRadio/wiki/Doppler-shift-compensation . Program tu: https://sourceforge.net/projects/gpredict/files/Gpredict/2.2.1/
Dziękuję Piotrowi SP5ULN za cenne informacje jak dekodować PW-SAT2.
Więcej na temat odbioru danych można znaleźć m.in. na forum internetowym SP7PKI: http://sp7pki.iq24.pl/default.asp?grupa=101438&temat=349738&nr_str=12
Oraz po polsku: https://pw-sat.pl/informacje-dla-radioamatorow/ lub po angielsku: https://github.com/PW-Sat2/HAMRadio/wiki

Montaż satelity PW-SAT2

Info: Armand SP3QFE

11 komentarzy

  • Szkoda że nie zainteresowałem się tym wcześniej. Teoretycznie mogłem poodbierać trochę ramek 1200 bodów wykorzystując FT991 (USB, pasmo max. 3,2 kHz) i moją antenę dookólną.
    Dziś zainstalowałem software zgodnie z opisem i mogę zaryzykować, że działa. Jestem gotów na odbiór „ostatniej szansy” w sobotę 5go stycznia o 9:52 i 11:27.
    Dziś koło 22giej satelita przelatywał nad Niemcami, a ja kręcąc gałką (korekcja Dopplera na pałę) słyszałem kilka regularnych sygnałów o charakterze wzrostu poziomu szumu. Detektor żadnych ramek nie wykrył. A może mi się zdawało? hi
    Mirek SP5GNI

    Reply
  • Cześć!

    PW-Sat2, drugi studencki satelita znalazł się na orbicie 3 grudnia 2018. Od razu udało uzyskać się z nim łączność, a dzięki przygotowanemu przez zespół (i firmy z nim współpracujące) software’owi wszystkie planowane eksperymenty i ich wyniki przesyłane radiowo idą w super tempie! Zespół już przed świętami mówił, że większość eksperymentów (łącznie z wykonywaniem zdjęć) przebiegło pomyśłnie. To również zasługa krótkofalowców, którzy bardzo aktywnie włączyli się w akcję zbierania wysyłanych danych telemetrycznych przez naszego satelitę.

    W tym momencie satelita już jest w trakcie końca swojego żywota, bo niedawno otworzył żagiel deorbitacyjny – jeden z ostatnich ekesperymantów. Żagiel ten ma na celu wyhamować satelitę w szczątkowej atmosferze jaka występuje na niskiej orbicie typu LEO i przyspieszyć jego spalenie w atmosferze ziemskiej.

    Ja osobiście, w domowym QTH mam problem z odbiorem, ze względu na duże zakłócenia występujące w paśmie 70cm. Pionowa antena oraz FT817 lub BladeRF nie dają mi szans na odbiór w mojej okolicy, ale prób nie odpuszczam i jak tylko jest przelot, a ja w okolicy radia, nastawiam się na 435.275MHz

    W tym momencie PWSAT2 nadaje głównie z szybkim bitratem, a zespół chętnie dzieli się wszelkimi informacjami na temat życia satelity na swoim twiterze 🙂

    Reply
  • Dlaczego w PW-Sat2 żagiel nie jest wyposażony w ogniwa fotowoltaiczne? Jego poprzednik – PW-Sat – miał mieć rozkładany ogon pokryty ogniwami.

    Reply
    • Zbyszku,

      PW-Sat 1 nie miał ogona pokrytego ogniwami fotowoltaicznymi. Była to struktura, tak jak w PW-Sat2 wykonana z bardzo cienkiej folii, która dawała możliwość złożenia jej do niewielkich rozmiarów, na co ogniwa fotowoltaiczne by nie pozwoliły. Żagiel deorbitacyjny w PW-Sat2 został bardzo ciasno zwinięty, co podczas prac było olbrzymim wyzwaniem mechanicznym – krzemowa struktura ogniw fotowoltaicznych nie pozwoliłaby na to.

      Co do samych ogniw fotowoltaicznych w kontekście zasilania – są użyte. Jest ich nawet (powierzchniowo) więc niż było w pierwszym naszym satelicie. PW-Sat1 był wielkości 1U (czyli 10x10x10cm) i miał ogniwa chyba na 3 ściankach. PW-Sat2 jest wielkości 2U (czyli 20x10x10cm) i ogniwa ma na dwóch dłuższych bokach i połowie trzeciego, czyli o 20x10cm więcej.

      Reply
  • Kamil,
    to wyjaśnij proszę. Bo na stronie https://pw-sat.pl/pw-sat/ jest info:
    „System deorbitacji PW-Sata składał się ze struktury nazywanej ogonem. Miała ona kształt sprężyny o przekroju kwadratu i długości około metra. Boki ogona obłożone były elastycznymi fotoogniwami, przytwierdzonymi do sprężyny.”

    Z kolei na https://pl.wikipedia.org/wiki/PW-Sat2 jest (o Sat1):
    „Pomysł wykorzystania żagla jako systemu deorbitacyjnego pojawił się wśród studentów Politechniki Warszawskiej w 2004 roku podczas projektowania satelity PW-Sat. Wówczas zdecydowano się ostatecznie na wykorzystanie rozkładanego ogona pokrytego elastycznymi ogniwami fotowoltaicznymi.”

    Dobrze rozumiem, że te opisy dotyczą pierwotnych zamiarów, a docelowo Sat1 został wyposażony w ogon bez ogniw?

    Reply
    • Zbyszku,

      masz racje, wprowadziłem w błąd informacją, że była to tylko struktura foliowa. Właśnie z powodu, że miały być to elastyczne ogniwa była to forma ogona, którego dzięki swojej budowie można było złożyć. Ogon wtedy miał pełnić dwie funkcję i dodatkowego zasilania i ‚dryf-kotwy’.

      W PW-Sat2 skupiono się jedynie na funkcji wyhamowywania, przez co najważniejszy był rozmiar stanowiący opór. Żagla o rozmiarach 2m x 2m nie można byłoby złożyć, gdyby nie był on wykonany z tak cienkiego i elastycznego materiału. Na to elastyczne ogniwa wykorzystywane w ogonie nie dały by takiej możliwości.
      Przepraszam, za wprowadzenie w błąd 🙂

      Reply
      • Kamil, dzięki.

        To jeszcze jedno. Czy system kontroli orientacji PW-SAT2 nie mógł ustawić satelity w takim położeniu, żeby żagiel po otwarciu nie zasłaniał ogniw? Żeby był umownie „na dole”, czyli pomiędzy satelitą a Ziemią, a nie satelitą i Słońcem? Dla samej deorbitacji położenie żagla nie ma chyba istotnego znaczenia?

        Reply
        • Zbyszku,
          system kontroli orientacji (system ADCS) w PW-Sat2 składa się z dwóch cewek, które zasilane prądem mają wytworzyć wokół siebie pole magnetyczne. Teoretycznie sprawę ujmując to pole spowodowałoby ustawienie się satelity zgodnie z polem magnetycznym ziemskim.
          Jednak obecność systemu i jego działanie w PW-Sat’cie miało na celu głównie wyhamowania ruchu obrotowego satelity po jego wyrzuceniu z rakiety oraz z zasobnika, w którym satelita był ‚wieziony’ rakietą. Takie zachowanie obiektu na samym początku dobrze obrazuje animacja: https://vimeo.com/57528833
          Przy bardzo małych oporach taki ruch mógłby trwać prawie w nieskończoność, a to mogłoby doprowadzić chociażby do problemów komunikacyjnych, lub otwierający żagiel łatwo mógłby ulec uszkodzeniu..
          Co do kwestii żagla, to on raczej powinien być prostopadle do płaszczyzny ziemi, a tym samy nie powinien zasłaniać słońca – w końcu satelita wciąż okrąża ziemie, a nie spada jak obiekt ze spadochronem. Tak więc teoretycznie nie powinno być problemu z zasłanianiem paneli przez żagiel. To, że na niektórych zdjęciach wygląda , że satelita jest ustawiony inaczej jest spowodowane swobodnym obracaniem się w prawie-próżni. Na satelitę w końcu zadziałały siły wnikające z prawa zachowania pędu podczas otwierania żagla, który zamontowany był na dwóch typach sprężyn.
          Wracając do ADCS – system ten ‚zżera’ sporu prądu, a wyciągając naukę z doświadczeń z PW-Sat1, ten aspekt był bardzo mocno pilnowany. ADCS miał, jak wyżej pisałem, głównie wyhamować obracanie się satelity, gdy ten znalazł się na orbicie, a później działać jedynie w momentach, gdy prędkość obrotowa wzrastałaby do ustalonych wartości granicznych.
          Zbyszku, czy odpowiedziałem na Twoje pytania?

          Reply
          • To czego nadal nie rozumiem, to skąd deficyt zasilania opisany w artykule powyżej:

            „Po otwarciu żagla satelita ma przez około rok pozostać na orbicie, jednak duży żagiel spowoduje przysłonięcie paneli słonecznych i deficyt zasilania. Szacuje się, że już za około trzy dni satelita może zamilknąć, tak więc jest to ostatnia szansa na usłyszenie go.”

            skoro żagiel można – przy użyciu ADCS – ustawić i utrzymywać prostopadle do płaszczyzny Ziemi. Czy jednak nie można?

  • Zbyszku,
    Myślę, że o komentarz do przytoczonego przez Ciebie cytatu warto prosić u źródła 🙂 Wydaje mi się, że mógł być to skrót myślowy, bądź uproszczenie wyników jakiejś symulacji.

    Odnosząc się do Twojego ostatniego wniosku, to chyba odwrotnie zrozumiałeś to co chciałem przekazać. Adcs używany był/jest jedynie w skrajnych przypadkach, gdyż jego działanie wymaga dostarczenia dużej ilości prądu, więc ogranicza się to do minimum.

    Reply
    • Założyłem, że jeśli ADCS służy do zatrzymania ruchu obrotowego, to można to zrobić tak, by żagiel był optymalnie ustawiony. Mając oczywiście wystarczająco dużo energii do tego manewru.

      Kamil, dzięki za wyjaśnienia i cierpliwość. Daj znać proszę zawczasu, jak będziesz wypuszczać SAT3. Spróbuję przygotować jakąś antenę, bo teraz resztka instynktu samozachowawczego powstrzymuje mnie przed wyprawą na zaśnieżony dach 🙂

      Zbyszek

      Reply

Leave a Reply to SP5JSZ Cancel reply

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

4 + 3 =