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International Space Station

Die Ursprünge der ISS (International Space Station) gehen auf Pläne in den 1980er Jahre zurück. Es ist ein Gemeinschaftsprojekt der Raumfahrtagenturen NASA (USA), Roskosmos (Russischen Föderation), ESA (Europa), CSA (Kanadas) und JAXA (Japan). Der Start der beiden Module Sarja und Unity markiert im Jahre 1998 den Beginn des Baus der Station. Für einen Umlauf benötigt sie etwa 90 Minuten, bei einer Geschwindigkeit von 28.000 km/h. Dabei beträgt die Bahnneigung 51,6 ° in östlicher Richtung. Ein virtueller Rundgang[1] .

Die ISS beherbergt eine Amateurfunkstation. Zum Glück konnten sich die Länder nicht auf eine weltweit einheitliche Frequenz einigen. Die Folge ist nun, das alle Astronauten bzw. Kosmonauten mit einer Amateurfunk-Linzenz bzw. einem Rufzeichen ausgestattet sind.

Unter dem Titel International Space Station und Amateurfunkaktivitäten[2] finden sich einen Reihe Informationen, die für dem Empfang nützlich sind.

ARISS

Die ARISS (Amateur Radio on the International Space Station)[3] ist ein Zusammenschluss verschiedener Amateurfunk-Organisationen mit den Agrenturen, die die ISS betreiben. Sie koordiniert alle Amateurfunk-Aktivitäten, Europa ist durch die eine eigene Untergruppe[4] vertreten. Ziel ist es, Schülern direkte Funkkontakte mit Astronauten über Amateurfunkfrequenten zu ermöglichen.

Rufzeichen und Frequenzen

Die ISS arbeitet unter folgenden Rufzeichen: DP0ISS, RZ3DZR, NA1SS, OR4ISS, für APRS RS0ISS-11 und für Packet Radio RS0ISS-3.

Uplink Sprache 145.200 MHz
Downlink Sprache / SSTV 145.800 MHz
Up/Downlink PR/APRS 145.825 MHz
Crossbandrepeater Uplink 437.800 MHz
Crossbandrepeater Downlink 145.800 MHz
Kommando Frequenz 143.625 MHz

Tabelle 1: Frequenzen der ISS

Vorhersage der Überflüge / Standort

Die ISS kann nur empfangen werden, wenn quasi eine Sichtverbindung besteht. Für einen Überflug bleibt dem Beobachter nicht mehr wie zehn Minuten Zeit. Für eine Beobachtung sollte man auf jeden fall vorher eine Berechnung anstellen, die die Sichtbarkeit voraus berechnen kann. Im Web gelingt das beispielsweise mit der Seite heavens-above[5] . Alternativ kann die Brechnung auch mit gpredict[6] durchgeführt werden.

gpredict von oz9aec

Bild 1: gpredict von oz9aec

Ein wichtiger Punkt ist die Wahl des Beobachtungsortes. Er sollte so gewählt werden, das eine gute Sicht auf den Horizont gegeben ist. Es ist also ratsam sich einen Exponierten Ort zu suchen. Warum? Der Empfang setzt eine Sichtverbindung zur ISS vorraus.

Antenne und Empfänger

Als Antenne eignet sich für den Einstieg ein Halbwellen-Dipol. Er ist ohne große Kraftaufwendung relativ einfach nachzuführen. Vielleicht hat der eine oder andere noch eine alte alte Fernsehantenne rumliegen, die für solche Zweche missbraucht werden kann.

Die Anforderung an den Empfänger sind nicht besonders hoch. Der Frequenzbereich muss im 2-Meter-Band liegen. Als Modulationsart wird FM (Frequenzmoduliert) verwendet.

Die ISS besitzt einen sehr großen Solarpanel, die die Versorgung mit Elektroenergie sicher stellen. Damit steht, im Gegensatz zu wesenlich kleineren Satelitten, viel mehr Energie zur Verfügung. Die ISS ist Mobilfunkgeräten ausgerüstet, die 50 W an Ausgangsleistung liefern. Dadurch ist der Empfang schon mit relativ kleinen Antennen möglich.

Schulkontakte

Die Kontakte finden regelmäßig statt und bedürfen von den Organistaoren eine lange Vorlaufzeit. Schulkontakte werden mit ein paar Tagen vorlauf angekündigt. Um einen möglichst ungestört Funkbetrieb zu realisieren, wird die Frequenz zur ISS geheim gehalten. Der Downlink ist meist auf 145.800 MHz zu finden und recht leicht aufzunehmen.

Sollte es einmal garkeine Möglichkeit geben mitzuhören, dann besteht noch die Möglichkeit über einen der vielen WebSDRs[7] zu verwneden. Hier am Beispiel des Schulkontaktes vom 05. Dezember 2018 mit Schülern aus Heilbronn und Weingarten und Alexander Gerst. Als Empfänger diente der WebSDR auf dem Münchner Olympiaturm[8] .

  • 05.12.2018: Alexander Gerst, KF5ONO, mit dem Robert-Mayer-Gymnasium in Heilbronn

  • 29.02.2016: Timothy Peake, KG5BVI, Gesamtschule Leverkusen Schlebusch in Leverkusen

SSTV

Von Zeit zu Zeit sendet die ISS auf 145.800 MHz Bilder in SSTV. Anlässe sind meinst Jubiläen, die auch den Inhalt der gesendeten Bilder bestimmen. International Space Station und Amateurfunkaktivitäten[9] .

empfangen am 13.04.2018 - 40 Jahre Interkosmos

Bild 2: empfangen am 13.04.2018 - 40 Jahre Interkosmos

Das Verfahren mit, dem die Bilder übertragen werden, nennt sich Slow Scan Television[10] (SSTV). Die Bilder werden Zeilenweise abgetastet und dann Zeile für Zeile mit der Bandbreite eines Audiokanals (ca. 4 kHz) übertragen. Je nach Auflösung liegt die Übertragungszeit im Minutenbereich. Bei einer maximalen Sichtbarkeisdauer der ISS von maximal zehn Minuten gelingt meist nur der Empfang eines Bildes fehlerfrei.

empfangen am 09.02.2019 - 50 Jahre Apollo Missionen

Bild 3: empfangen am 09.02.2019 - 50 Jahre Apollo Missionen

Für den Empfang der Bilder genügte eine portable Station bestehend aus einem FT817 und einem von Hand nachgeführter 2m-Dipol. Die dekodierung der Signale übernahm ein Laptop mit der QSSTV.

QSST beim Empfang

Bild 4: QSST beim Empfang

Der Decoder übernimmt die zusammensetzung der empfangenen Signale zu einem Bild. Die Aufgabe übernimmt beispielsweise QSSTV[11] von Johan Maes (ON4QZ). Das Programm ist bereits Bestandteil einiger Distributionen. Es unterstützt verschiedene Formate, die es automatisch erkennt. Die Erkennung hat in der Vergangenheit immer problemlos funtioniert. Ein sehr schöne Funktion ist die gleichzeitige Aufzeichnug des Audiostromes beim dekodieren. Sollte die Erkennung einmal nicht geklappt haben, können die Daten dann später noch einmal durch das Programm verarbeitet werden. Wehrend des Empfangs werden empfangene Teile des Bildes bereits gezeigt.

[1] virtueller Rundgang auf der ISS https://goo.gl/maps/YZQqfbrjUMo
[2] Amateurfunkaktivitäten der ISS http://www.qslonline.de/hk/eigen/iss.htm
[3] ARISS Webseite http://www.ariss.org/
[4] ARISS Europa http://www.ariss-eu.org/
[5] heavens-above, zur Vorhersage der Überflüge https://www.heavens-above.com/PassSummary.aspx?satid=25544
[6] gpredict, zur Vorhersage der Überflüge http://gpredict.oz9aec.net
[7] WebSDR http://www.websdr.org/
[8] WebSDR auf dem Münchner Olympiaturm http://129.187.5.188:8901/
[9] SSTV Aktivitäten der ISS http://issfanclub.eu/?s=SSTV
[10] SSTV auf Wikipedia https://de.wikipedia.org/wiki/Slow_Scan_Television
[11] Homepage von QSSTV http://users.telenet.be/on4qz/index.html