ISS - Estación Espacial Internacional
Comunicaciones experimentales   
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. 
 
[ARISS comunicaciones de radioaficionados con la ISS] [Comunicaciones experimentales] [Seguimiento y localización de la estación espacial] [Comunicaciones con la ISS] [Frecuencias y modos de transmisión] [Comunicaciones mediante SSTV] [Proyectos educativos entorno la Estación Espacial Internacional] [El proyecto EarthKam] [“Pedro Duque” en la ISS] [ISS Achievement Award] [Centro de usuarios de la ISS] [Otras referencias de interés]
 
.
. 
ARISS comunicaciones de radioaficionados con la ISS 
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.
 
 


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.
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  
 
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>
 
 
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. 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 


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 


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