international space station 國際空間站
正在建造中的一個國際大項目,由美國、俄羅斯、日本、加拿大以及多個歐洲國傢等參加,耗資將達數百億美元。它由36個組件組成,總重量為470噸,體積為1200立方米,長88米,太陽能電池幅長110米,供電係統的功率超過50千瓦,它將保證由7名宇航員組成的乘員組在40萬米高度的軌道上長期飛行和工作。空間站可容納15人同時進行科學考察,它的使用壽命約為15年。
國際太空站(international space station,英文簡稱iss)上的業ariss(amateur radio on the internationalspacestation)小組負責發展, 其目的是讓業餘無綫電團體能夠和國際太空站上的宇航員進行交談。ariss的主要目標有點:1)與學校進行教2)與業餘電臺進行自由的聯絡;3)宇航員和朋友、4)國際太空站的通信試驗。 第一點是主要的目的,世界各地的一些學校被選中,在約定的時間和軌道上的太空站進行聯絡,每次聯絡,學校安排十個左右的學生,輪流嚮宇航員提一些和宇航相關的問題,從而激發學生對科學、技術和業餘無綫電的興趣。自從有第一套業餘無綫電設備按安裝到航天飛機上進行業餘通信起,到目前為止,已經超過200個學校進行了這種太空通話試驗。
人類宇航和業餘無綫電
先讓我們回憶一下在人類太空飛行中,第一次的業餘無綫電聯絡。1983年,美國的哥倫比亞號航天飛機執行sts-09任務,sarex小組(shuttle/space amateur radio experiment team) 促成了w5lfl/歐文加利特(owen garriott) 成為第一個在太空中業餘無綫電的宇航員火腿。歐文當時使用的是一臺motorola 2米fm對講機和一副安裝在窗戶上的天綫。“這裏是w5lfl在哥倫比亞號航天飛機上呼叫…”,歐文在sts-09航天飛機任務中的業餘時間,與地球上的業餘無綫電臺進行了上百個qso,開創了業餘無綫電聯絡在人類宇航中的歷史。
從那以後,各國的業餘無綫電小組,其中以美國的sarex,德國的safex,俄羅斯的mirex為核心的隊伍,不斷地發展在美國的航天飛機、俄羅斯的和平號太空站上的業餘無綫電通信設備。 現在的ariss,是一個由10個國傢的愛好者組成, 在1996年成立,負責發展在iss上的業餘通信項目。
火腿工作室的位置
iss上的火腿設備分佈在兩個位置。2米波的操作主要在fgb(russianfunctional cargo block),俄羅斯部分的工作倉,她被稱呼為zarya,天綫是fgb上原有的天狼星遙感天綫, 這個簡單的1/4波長的天綫在iss原來設計的時候就已經有了,諧振頻率接近2米波段的業餘頻率, 這個天綫俄羅斯方面不再使用,可以永久地被iss上的火腿使用。
在2000年底,iss火腿小組開發了一套新的天綫,包括了4付天綫,參看圖十一、圖十二。一旦這些天綫被采納並通過檢測,那麽,主要的火腿操作室將被安排在sm(russian service module,俄羅斯服務倉),她被稱呼為zvezda。 業餘電臺將被安裝在sm的426部分,餐桌的右邊,可以允許兩個火腿同時在不同波段操作。
電臺的硬件配置
目前,在iss上使用的業餘電臺係統, 是2000年9月8日航天飛機阿特蘭帝斯號在執行sts-106任務時候帶到iss上的。 最開始的iss業餘電臺硬件,包括了兩臺愛立信手持機、一個電源適配器、一個通用適配模塊、一套天綫係統、一個包封數據通信(packet)模塊、一個頭帶耳機話筒、一套必要的連接電纜。整個係統的結構圖,參看圖四。這套裝備同時適用於業餘電臺的語音和包封數據通信模式,但同一時間衹能使用其中一種模式。
詳細的器材配置是
a. 愛立信m-pa係列手持對講機。這是愛立信的一款商用對講機,兩臺機器看上去外觀和大小是一樣,但分別工作在兩個不同的波段,一臺是2米波,一臺是400兆。 通過編程,每臺對講機有4個頻率段,每段16個頻率, 總共有64個不同的頻率。到現在為止,衹有2米的機器被使用。對講機通過一個dc/dc的支流變換器和iss上的電源係統連接,用7.5伏的直流電壓供電。 m-pa最大的發射功率是5w,整個對講機的基礎部分大約是69*38*117mm(不包含電源適配器)。
b. 電源適配器。電源適配器包含了一個12v/7.5v的dc/dc電壓轉換器,12v的輸入電壓從包封數據通信模塊引入, 轉換為7.5v後為對講機供電。電源適配器安裝在一個標準的愛立信電池盒裏面,並插入對講機的底部電池盒位置,取代原來的電池,為對講機供電。
c. 通用適配模塊。適配模塊用於一個各種設備互相連接。例如,對講機和頭戴耳機話筒的連接、成員個人錄音機、和包封數據通信的音頻接口、sstv通信硬件的接口。
d. 電臺支持計算機(ssc)。這是iss提供的硬件,用於作為包封數據通信的終端設備。 因為當前iss上的計算機缺乏,所以,業餘電臺裝置目前還不能夠用上計算機。 ssc將來還要用於sstv係統。目前,為ariss提供一臺獨立使用的計算機的計劃,仍在磋商當中。
e. 包封數據通信模塊。包封數據通信模塊,包含了兩個主要部件。一個是整套iss業餘電臺使用的主電源模塊。 當前最大可提供28v/3a的電力供應。 另外一個就是用於包封數據通信的控製器,paccomm公司的picopacket terminal node controller(tnc)。參看圖吧,很有趣,模塊上分別用英文和俄文進行標註。
f. 頭帶耳機話筒。這是一個daivd clark公司的航空型頭帶耳機。在很多次的航天飛機任務中都被使用, 現在也把它用在iss上的業餘電臺。
g. 電纜。這裏包括了所有用於整個業餘電臺的連接電纜:
a)天綫電纜。用於連接愛立信對講機和iss上的天綫插座。
b)愛立信電纜。用於連接對講機和適配模塊。
c)對講機電纜。用於從包封數據通信模塊中提供電源給電源適配模塊,同時,還提供包封數據通信模塊和通用適配模塊之間的音頻傳輸。
d)iss火腿28vdc/10a電纜綫。 連接到fgb的俄羅斯製式的電源插座上,然後轉為美國製式。
e)耳機話筒組延長電纜。這個電纜用於連接通用適配器和耳機話筒組,延長了耳機話筒和iss業餘電臺設備的距離, 方便宇航員的在太空站上走動,同時,它還帶有一個ptt開關。
f)rs-232電纜。用於ssc筆記本電腦和包封數據通信模塊的連接。
g)ssc直流電源電纜。用於ssc和包封數據通信模塊上的主電源模塊連接。
監聽和與iss聯絡
當前iss的業餘電臺,工作頻率如下,註意,我們所在的itu區域的頻率,同時,還要註意多普勒效應,適當調整接收頻率。 iss上的宇航員一般在他們的休息時間纔操作業餘電臺,如果你想和iss做qso,經常收聽。在國外,已經有不少成功取得聯絡的報告。國際太空站上的pms(packet mail system)也已經開通,可以通過1200bps的包封數據通信,給宇航員發電子郵件。
語音和數據下行頻率: 145.80(全世界)
語音上行頻率: 144.49(itu 2區和3區)
語音上行頻率: 145.20(itu 1區)
數據上行頻率: 145.99(全世界)
通信模式: n-fm
iss屬於低軌道空間飛行物, 每次飛過我們頭頂的時間衹有十分鐘左右的時間, 最好的方法是使用一個衛星跟蹤的軟件,掌握當前iss的位置。
No. 2
International Space Station 國際空間站
正在建造中的一個國際大項目,由美國、俄羅斯、日本、加拿大以及多個歐洲國傢等參加,耗資將達數百億美元。它由36個組件組成,總重量為470噸,體積為1200立方米,長88米,太陽能電池幅長110米,供電係統的功率超過50千瓦,它將保證由7名宇航員組成的乘員組在40萬米高度的軌道上長期飛行和工作。空間站可容納15人同時進行科學考察,它的使用壽命約為15年。
國際太空站(International Space Station,英文簡稱iss)上的業ARiss(Amateur Radio on the International SpaceStation)小組負責發展, 其目的是讓業餘無綫電團體能夠和國際太空站上的宇航員進行交談。ARiss的主要目標有點:1)與學校進行教2)與業餘電臺進行自由的聯絡;3)宇航員和朋友、4)國際太空站的通信試驗。 第一點是主要的目的,世界各地的一些學校被選中,在約定的時間和軌道上的太空站進行聯絡,每次聯絡,學校安排十個左右的學生,輪流嚮宇航員提一些和宇航相關的問題,從而激發學生對科學、技術和業餘無綫電的興趣。自從有第一套業餘無綫電設備按安裝到航天飛機上進行業餘通信起,到目前為止,已經超過200個學校進行了這種太空通話試驗。
人類宇航和業餘無綫電
先讓我們回憶一下在人類太空飛行中,第一次的業餘無綫電聯絡。1983年,美國的哥倫比亞號航天飛機執行STS-09任務,SAREX小組(Shuttle/Space Amateur Radio Experiment team) 促成了W5LFL/歐文加利特(Owen Garriott) 成為第一個在太空中業餘無綫電的宇航員火腿。歐文當時使用的是一臺Motorola 2米FM對講機和一副安裝在窗戶上的天綫。“這裏是W5LFL在哥倫比亞號航天飛機上呼叫…”,歐文在STS-09航天飛機任務中的業餘時間,與地球上的業餘無綫電臺進行了上百個QSO,開創了業餘無綫電聯絡在人類宇航中的歷史。
從那以後,各國的業餘無綫電小組,其中以美國的SAREX,德國的SAFEX,俄羅斯的MIREX為核心的隊伍,不斷地發展在美國的航天飛機、俄羅斯的和平號太空站上的業餘無綫電通信設備。 現在的ARiss,是一個由10個國傢的愛好者組成, 在1996年成立,負責發展在iss上的業餘通信項目。
火腿工作室的位置
iss上的火腿設備分佈在兩個位置。2米波的操作主要在FGB(RussianFunctional Cargo Block),俄羅斯部分的工作倉,她被稱呼為Zarya,天綫是FGB上原有的天狼星遙感天綫, 這個簡單的1/4波長的天綫在iss原來設計的時候就已經有了,諧振頻率接近2米波段的業餘頻率, 這個天綫俄羅斯方面不再使用,可以永久地被iss上的火腿使用。
在2000年底,iss火腿小組開發了一套新的天綫,包括了4付天綫,參看圖十一、圖十二。一旦這些天綫被采納並通過檢測,那麽,主要的火腿操作室將被安排在SM(Russian Service Module,俄羅斯服務倉),她被稱呼為Zvezda。 業餘電臺將被安裝在SM的426部分,餐桌的右邊,可以允許兩個火腿同時在不同波段操作。
電臺的硬件配置
目前,在iss上使用的業餘電臺係統, 是2000年9月8日航天飛機阿特蘭帝斯號在執行STS-106任務時候帶到iss上的。 最開始的iss業餘電臺硬件,包括了兩臺愛立信手持機、一個電源適配器、一個通用適配模塊、一套天綫係統、一個包封數據通信(Packet)模塊、一個頭帶耳機話筒、一套必要的連接電纜。整個係統的結構圖,參看圖四。這套裝備同時適用於業餘電臺的語音和包封數據通信模式,但同一時間衹能使用其中一種模式。
詳細的器材配置是
a. 愛立信M-PA係列手持對講機。這是愛立信的一款商用對講機,兩臺機器看上去外觀和大小是一樣,但分別工作在兩個不同的波段,一臺是2米波,一臺是400兆。 通過編程,每臺對講機有4個頻率段,每段16個頻率, 總共有64個不同的頻率。到現在為止,衹有2米的機器被使用。對講機通過一個DC/DC的支流變換器和iss上的電源係統連接,用7.5伏的直流電壓供電。 M-PA最大的發射功率是5W,整個對講機的基礎部分大約是69*38*117mm(不包含電源適配器)。
b. 電源適配器。電源適配器包含了一個12V/7.5V的DC/DC電壓轉換器,12V的輸入電壓從包封數據通信模塊引入, 轉換為7.5V後為對講機供電。電源適配器安裝在一個標準的愛立信電池盒裏面,並插入對講機的底部電池盒位置,取代原來的電池,為對講機供電。
c. 通用適配模塊。適配模塊用於一個各種設備互相連接。例如,對講機和頭戴耳機話筒的連接、成員個人錄音機、和包封數據通信的音頻接口、SSTV通信硬件的接口。
d. 電臺支持計算機(SSC)。這是iss提供的硬件,用於作為包封數據通信的終端設備。 因為當前iss上的計算機缺乏,所以,業餘電臺裝置目前還不能夠用上計算機。 SSC將來還要用於SSTV係統。目前,為ARiss提供一臺獨立使用的計算機的計劃,仍在磋商當中。
e. 包封數據通信模塊。包封數據通信模塊,包含了兩個主要部件。一個是整套iss業餘電臺使用的主電源模塊。 當前最大可提供28V/3A的電力供應。 另外一個就是用於包封數據通信的控製器,PacComm公司的Picopacket Terminal Node Controller(TNC)。參看圖吧,很有趣,模塊上分別用英文和俄文進行標註。
f. 頭帶耳機話筒。這是一個Daivd Clark公司的航空型頭帶耳機。在很多次的航天飛機任務中都被使用, 現在也把它用在iss上的業餘電臺。
g. 電纜。這裏包括了所有用於整個業餘電臺的連接電纜:
a)天綫電纜。用於連接愛立信對講機和iss上的天綫插座。
b)愛立信電纜。用於連接對講機和適配模塊。
c)對講機電纜。用於從包封數據通信模塊中提供電源給電源適配模塊,同時,還提供包封數據通信模塊和通用適配模塊之間的音頻傳輸。
d)iss火腿28VDC/10A電纜綫。 連接到FGB的俄羅斯製式的電源插座上,然後轉為美國製式。
e)耳機話筒組延長電纜。這個電纜用於連接通用適配器和耳機話筒組,延長了耳機話筒和iss業餘電臺設備的距離, 方便宇航員的在太空站上走動,同時,它還帶有一個PTT開關。
f)RS-232電纜。用於SSC筆記本電腦和包封數據通信模塊的連接。
g)SSC直流電源電纜。用於SSC和包封數據通信模塊上的主電源模塊連接。
監聽和與iss聯絡
當前iss的業餘電臺,工作頻率如下,註意,我們所在的ITU區域的頻率,同時,還要註意多普勒效應,適當調整接收頻率。 iss上的宇航員一般在他們的休息時間纔操作業餘電臺,如果你想和iss做QSO,經常收聽。在國外,已經有不少成功取得聯絡的報告。國際太空站上的PMS(Packet Mail System)也已經開通,可以通過1200bps的包封數據通信,給宇航員發電子郵件。
語音和數據下行頻率: 145.80(全世界)
語音上行頻率: 144.49(ITU 2區和3區)
語音上行頻率: 145.20(ITU 1區)
數據上行頻率: 145.99(全世界)
通信模式: N-FM
iss屬於低軌道空間飛行物, 每次飛過我們頭頂的時間衹有十分鐘左右的時間, 最好的方法是使用一個衛星跟蹤的軟件,掌握當前iss的位置。
iss International School of Software
國際軟件學院
武漢大學國際軟件學院的簡稱