ISS
- Estación Espacial Internacional
Comunicaciones
experimentales
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La
misión STS101 correspondiente al 5º viaje, además de
ensamblar el módulo 2A2 "Spacehab", programó para transportar
en su carga, un equipo de radioaficionado con la finalidad de reactivar
las exitosas experiencias de comunicaciones experimentales que consiguió
la estación espacial MIR en los últimos años
Las
antenas se instalaron en el perímetro del módulo de servicio
ruso de la Estación Espacial Internacional, llamada también
"Alfa". En el habitáculo se dispone de momento de los sistemas de
antenas para permitir la operación en bandas de VHF y UHF (2m y
70 cm), aunque en un futuro se dispondrá de antenas par HF en las
bandas de 10, 15 y 20 metros. También se piensa instalar antenas
para la banda L (incluyendo un receptor de GPS) y para la banda S.
Les
comunicaciones con la ISS comenzaron en voz i en AFSK pácket radio,
en les bandas de VHF i UHF. |
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.
ARISS comunicaciones de
radioaficionados con la ISS
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El grupo internacional ARISS (Amateur
International Space Station) que coordina estas actividades ya ha finalizado
les pruebas, pasando todos los "tests" en el Kennedy Space Center.
El proyecto de radioafición en
la Estación Espacial Internacional ha pasado un hito significativo.
Se han superado con éxito el diseño de los pasos para las
pruebas de comunicaciones, así como las pruebas con la estación
NN1SS del Centro Espacial Goddard (Greenbelt, MD).
La tripulación que se encuentra
todavía muy ocupada, ha expresado su interés y apoyo hacia
estas actividades en la Estación. De forma esporádica ya
se han efectuado algunas comunicaciones. Dentro de unas semanas, cuando
sus horarios se lo permitan, piensan desarrollar actividades con
los radioaficionados de la Tierra.
ARISS
http://www.ariss-eu.org |
Comunicaciones experimentales
Las comunicaciones
experimentales con las naves tripuladas permiten a los astronautas tener
contactos personales con radioaficionados y familiares, rompiendo la soledad
del espacio, así como estrechar y crear opinión científico/técnica
en una parte de la población, especialmente a los más jóvenes
hacia los proyectos espaciales.
Empezaron hace una década con los
primeros vuelos tripulados de la Nasa, pero es hacia los finales de la
estación espacial MIR cuando adquieren una gran importancia. La
nueva Estación Espacial Internacional recoge estas experiencias
y las aplica progresivamente desde hace unos meses desde el espacio. |
Estación
Espacial Internacional:
1-1-83 Moscú
- Encuentros entre la NASA y la Agencia Espacial Rusa. Fusión entre
los proyectos Freedom, americano y MIR-II, ruso.
1995/98
El transbordador espacial se acopla con la estación MIR en nueve
ocasiones. Durante este tiempo siete astronautas americanos permanecen
en ella varios meses.
20-11-98 Baykonur.
Lanzamiento del primer módulo: ZAYRÁ (amanecer en ruso)
29-1-98 STS-98.
El lanzador Endeavour acopla el módulo UNITY.
2004
Fecha inicial de su finalización. Para ello se necesitarán:
•
45 levantamientos del transbordador y de los vectores rusos: Soyuz y Protón.
• 1700 horas de EVA's para su construcción
(trabajo en el exterior de la nave)
• Finalmente tendrá 419 toneladas de
masa y 1200 m3 de espacio útil. Una superficie de 108'4m x 74 m.
•
Albergará permanentemente una tripulación de 7 astronautas
de diferentes países. |
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Seguimiento y localización
de la estación espacial
La estación
espacial, órbita sobre la Tierra con un periodo de tiempo cercano
a los 95 minutos y con una inclinación respecto al ecuador terrestre
que le permite recorrer su superficie hasta latitudes cercanas a los polos.
No es por lo tanto un objeto geoestacionario, sino que el tiempo de cobertura
de un enlace radioeléctrico suele ser inferior a los diez minutos.
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Cabe
decir que el tiempo de enlace entre un satélite y la Tierra está
en función de la altura de la órbita que describe. A mayor
altura, mayor tiempo de posibilidad de conexión. Siempre hablando
de órbitas circulares.
Es pues necesario
conocer cuando podremos establecer contacto con la nave espacial. También
es necesario conocer, la trayectoria que dibujará sobre nuestras
cabezas, si queremos apuntar las antenas hacia ella.
Actualmente, y gracias
a las computadoras y Internet, es un proceso relativamente fácil
conseguir esta información. |
La Red aporta fácilmente estos datos
mediante "applets" que permiten a "tiempo real" conocer la posición
de la ISS o de otros satélites. Basta conectarnos a la Red y pedir
la información. Hay numerosos puntos que facilitan esta información,
aquí describimos:
Si queremos tener esta información
de una forma "offline", o sea sin la necesidad de depender de una conexión
continuada, es necesario disponer de algunos de los muchos programas de
seguimiento de satélites que existen: LogSat, Instant Track,
Footprint, STSplus, Wxtrack, Wisp... Mediante un buscador pueden encontrarse
aún muchos más. Por supuesto que aunque todos nos facilitan
estos datos, la interface con el usuario es distinta y por supuesto debe
de estar en consonancia con las necesidades de cada uno de nosotros.
En este caso de seguimiento de los satélites
desde nuestra computadora, hay que tener en cuenta que los datos que permiten
mantener "dibujados" los satélites en nuestras pantallas, "los keplers"
hay que actualizarlos periódicamente. Los satélites están
sometidos a diferentes fuerzas gravitatorias y de frenado que modifican
los sus parámetros iniciales. Cuanto más actuales sean, es
menor el nivel de error de los datos presentados por el ordenador(1). Pueden
conseguirse de uno de los puntos de referencia en la red: Celestrack.com.
También en organizaciones como Amsat.org...
(1)
No olvidarse especialmente, de actualizar la hora del ordenador.
Otra interesante actividad es el seguimiento
visual de la Estación Espacial Internacional, o de otros satélites.
Estos objetos tienen una magnitud de brillo parecido al de una estrella.
Su localización, estrechamente a la de su seguimiento radioeléctrico,
puede comportar gratificantes fotografías del cielo nocturno. Estos
temas ya han sido publicados en Electrónica
& Comunicaciones (http://www.cypsela.es/especiales).
La Iss debe estar iluminada por el Sol,
es decir, estar fuera del cono de sombra de la Tierra.
El Sol debe haberse puesto antes
/ o faltar, unos cuarenta minutos.
Durante su paso la ISS debe elevarse más
de 5º sobre el horizonte, debido a que una elevación inferior,
no lo permitiría la distorsión que genera la atmósfera.
Comunicaciones
con la ISS
Dentro de las tareas
diarias, la radioafición es un entrenimiento para los astronautas.
No obstante la NASA apoya e incentúa estas comunicaciones, hasta
el punto que los astronautas disponen de la correspondiente preparación
e indicativo para poder operar una estación de radioaficionado en
la Estación Espacial.
NA1SS es el indicativo de llamada (callsings)
de los operadores americanos. RS0ISS, RZ3DZR son los indicativos de los
rusos y DF0ISS es el indicativo de los alemanes. |
| US callsing |
NA1SS |
en uso |
| Russian callsing |
RS0ISS |
en uso |
| Russian callsing |
RZ3DZR |
en uso |
| Packet keyboard callsin |
RZ3DZR |
en uso |
| Packet mailbox callsing |
RZ3DZR-1 |
en uso |
| German callsing |
DF0ISS |
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Se les puede escuchar (y llamarlos) durante
sus horas de descanso. Principalmente entre las 21'00 horas y las 23'30
horas. Horario europeo. Aunque en algunas ocasiones les he podido escuchar
hablando hasta bien entrada la madrugada, y los fines de semana. Hay que
decir también que pueden pasar días y no escucharles.
 |
Estas comunicaciones
empezaron paralelamente al mismo proyecto de la instalación de la
estación. No obstante la frecuencia está condicionada al
tiempo que pueden dedicar, así como a los condicionantes de hardware.
Este pasado verano, y durante los meses siguientes han sido muy pródigos
en poder contactar con ellos o, como veremos, con el robot de abordo. |
Los astronautas disponen de un equipo de voz,
que transmite en FM y en la banda de VHF, de un sistema digital que
permite dejarles breves mensajes de texto (mailbox PBS) o también
de un repetidor digital que puede devolver a la Tierra tramas de comunicaciones
en formato TCP/IP, que en la nomencaltura de radioafición recibe
el nombre de Pácket Radio, así como del sistema APRS (Sistema
Automático de Información de Posición).
Para las comunicaciones utilizan un equipo
Ericson de escasa potencia y una de las cuatro antenas: la W3. Multibanda
para 145 MHz, 432 MHz, 1.2 GHz y 2.5 GHz.
La antena W3 se encuentra instalada en
el módulo Zaryá (amanecer en ruso), Esta antena fue instalada
a principios del 2002 y se utiliza también para la transmisión
de TV durante los paseos espaciales (EVA's) mediante el sistema Rusian
Glisser EVA TV System.
Frecuencias y modos de transmisión
La frecuencia de transmisión
para todo el mundo (down link) es de 145.800 MHz. El uplink para Europa
se realiza 145.200 MHz. Se prevén comunicaciones también
en la banda 432 MHz, e incluso en la banda de HF de 28MHz.
| Pácket radio
FM/N |
mundial |
145.990 MHz |
uplink |
| Voz |
Europa |
145.200 MHz |
uplink |
| Voz |
América |
145.490 MHz |
uplink |
| Todas las modalidades |
mundial |
145.800 MHz |
downlink |
Los astronautas reciben las llamadas de cientos
de estaciones terrestres, que nosotros no escuchamos, por lo que estos
comunicados requieren especialmente unas reglas básicas:
-
No llamarles. Esperar a su llama "CQ"
o que digan "QRZ" (siglas del código Q).
-
Responder solo con nuestro indicativo
y esperar respuesta. Estar muy atentos por si nos llaman.
Otras comunicaciones
con la ISS son mediante sistemas digitales, o sea una computadora y el
software correspondiente.
Son las comunicaciones digitales: Packet
Radio y APRS.
Packet Radio es un sistema que utiliza
tramas de paquetes con el protocolo AX25. En estos paquetes podemos mandar
nuestro indicativo de radio (texto), que si es recibido por el repetidor
digital de la estación, nos lo devuelve junto con el indicativo
de la estación RS0ISS, o RS0ISS-1, si queremos activar el buzón
de voz (PMS) y dejar o recibir un corto mensaje.
El buzón de voz (mailbox PBS) solo
dispone de 1Mb de memoria para almacenar mensajes |
RS0ISS>EB1IDS
[02-08-102 01:42:32] <DM>
RS0ISS>IW1FYS [02-08-102
01:42:35] <DM>
RS0ISS>EA5CPQ [02-08-102
01:42:38] <RR3>
RS0ISS>EA5CPQ [02-08-102
01:42:38] <I35>:Message saved
as Msg # 1291
RS0ISS>EA5CPQ [02-08-102
01:42:38] <I36>:
CMD(B/H/J/K/KM/L/M/R/S/SB/SP/ST/SR/V/?)>
RS0ISS>IW1FYS [02-08-102
01:42:41] <DM>
RS0ISS>EA5CPQ [02-08-102
01:42:42] <RR3>
I6JKW>IW1FYS,RS0ISS* [02-08-102
01:42:45] <UI>:Ciao Alex 73>
I6JKW>IW1FYS,RS0ISS* [02-08-102
01:42:46] <UI>:Ciao Alex 73>
RS0ISS>IW1FYS [02-08-102
01:42:46] <DM>
RS0ISS>EB1IDS [02-08-102
01:42:47] <DM>
I6JKW>IW1FYS,RS0ISS* [02-08-102
01:42:50] <UI>:Ciao Alex 73>
RS0ISS>EA5CPQ [02-08-102
01:42:53] <RR3>
EA3ATL>RS0ISS [02-08-102
01:42:54] <SABM>
RS0ISS>EA5CPQ [02-08-102
01:42:59] <RR3>
I6JKW>I6JKW,RS0ISS* [02-08-102
01:43:01] <SABM>
RS0ISS>EA3ATL [02-08-102
01:43:02] <RR1> |
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El APRS es otro sistema digital que utilizando
el mismo protocolo permite transmitir otros datos añadidos, como
las coordenadas de la estación que transmite. La nave los recibe
y vuelve a retransmitir, pero ahora desde los 400 Kms que se encuentra
la nave, distribuye esta información sobre la zona momentánea
de paso. Esta información es recogida en nuestra zona por cientos
de estaciones de radioaficionados que con el correspondiente software pueden
visualizar sobre un mapa estos datos.
El software utilizado para las comunicaciones
mediante el sistema de Packet radio puede ser: Winpck, Uiss, Agwpe.
El software utilizado para comunicaciones
mendiante el sistema APRS puede ser: Uiss3.0 Uiview·3.2 |
Las frecuencias operativas para estas transmisiones
digitales son también en la banda de VHF.
145.800 MHz
para el retorno de los datos (AX.25 y APRS). Down link.
145.990 MHz
para el acceso al repetidor digital, uplink.
Aunque las comunicaciones digitales con la
ISS pueden automatizarse, debe exigirse por parte de los operadores una
gran pulcritud y pericia en saber dejar y recoger mensajes con gran rapidez,
ya que el buzón, solo permite la intervención de un operador
simultáneo.
El tiempo medio de un pase por encima
de nuestra estación es de unos 8 minutos. Esta brevedad de tiempo
exige cierta destreza para permitir a más estaciones locales el
poder también acceder al sistema de mensajería.
Comunicaciones mediante
SSTV
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Las imágenes enviadas por la estación
espacial MIR despertaron en el final de sus días, uno de los mayores
entusiasmos técnicos por el seguimiento de las experiencias espaciales.
La ISS intentará próximamente, también la transmisión
de imágenes desde la estación.
El sistema que empleará es también
el sistema Robot 36 de transmisión
de imágenes por barrido lento (SSTV). Puede transmitirse una imagen
de calidad aceptable en "36" segundos.
Imagen transmitida por
la estación MIR |
No obstante la estación ISS aplicará
este sistema mediante el software Spacecam-1, y posibilitará que
el emisor empiece a emitir automáticamente al recibir los primeros
sonidos enviados en SSTV.
Y es de esperar, que los constantes avances
en televisión digital comprimida sean los próximos pasos
para la emisión de los acontecimientos científicos de la
estación.
Proyectos
educativos entorno la Estación Espacial Internacional
En estos momentos
de clara motivación pedagógica a nuestros escolares, el conocimiento
y experimentación con la ISS puede permitir aplicaciones de conocimientos
técnicos alrededor de asignaturas como las matemáticas, física,
geografía, lenguaje, sociedad, idiomas, astronomía... Así
como el desarrollo de capacidades y de la autoestima personal.
ARISS (Europa) www.ariss-eu.org
"SOAR
VALLEY COLLEGE SCIENCE CAMP ENDS UP WITH SUCCESSFUL SPACE TALK"
Ejemplo
de una experiencia
El proyecto EarthKam
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Emplea una cámara montada en una
ventana del laboratorio de investigación Destiny en la Estación
Espacial Internacional. El proyecto va dirigido a todo tipo de escuelas
que quieran utilizar imágenes tomadas desde el espacio con fines
didácticos.
http://www.earthkam.ucsd.edu
La escuela interesada puede realizar su
petición de observación vía web, al centro de operaciones
de EarthKAM en la Universidad de California, San Diego, el cual lo remite
a su vez a la computadora de la Estación, que es el que se encarga
de activar la cámara. |
“Pedro Duque KC5RGG”
en la ISS
Entre los próximos días
de octubre, el astronauta español Pedro Duque, viajará en
una nave rusa Soyuz a la Estación Espacial Internacional, desempeñando
las funciones de ingeniero de vuelo. En los 10 días que permanecerá
en el espacio realizará diferentes ensayos de biomedicina y de materiales.
Es probable que el astronauta satisfaga
los deseos de radiocomunicación con sus compatriotas radioaficionados
españoles. Dispondrá del correspondiente indicativo español
para este evento: ED4ISS o posiblemente del
ED0ISS.
También en este próximo
año 2004 se prevén nuevas actividades de comunicaciones en
la banda de UHF, y L-band.
ARISS / ESA "HablaISS"
ISS Achievement Award
Un club de fans italiano ha creado este
nuevo diploma que confirma las comunicaciones con la Estación Espacial.
Impreso con papel fotográfico se otorgará a aquellas estaciones
o personas que mediante un equipo de radioaficionado hayan podido escuchar
o contactar con ella en cualquiera de las tres categorías: voz,
packet radio y escucha.
Otros datos de interés pueden consultarse
en: www.issfanclub.com/iaa
Centro de usuarios de la
ISS
El centro de tecnología e investigación
de la Agencia Espacial Europea con sede en Noordwijk, Países Bajos
ha abierto un nuevo centro para usuarios de la Estación Espacial
Internacional.
El centro pretende captar la atención
de todos los europeos interesados en la utilización de estación
espacial. Presentará las actividades y conjuntamente con los técnicos
de la ESA podrán estudiar y valorar los procedimientos para desarrollar
sus experimentos.
Las técnicas interactivas de simulación,
basadas en la realidad virtual permitirá a sus visitantes la exploración
interna y externa de la estación.
www.estec.esa.int/spaceflight
spaceflight.nasa.gov/station/index.html
Otras referencias de interés
ARISS Amateur Radio on
International Space Station
SAREX Space Suttle Amateur Radio
Experiment
ISSFANCLUB Iss Fan Club
