Многие, наверное слышали, что для исследования космоса есть удаленные телескопы для наблюдения неба. Такой телескоп позволяет подключаться к нему через интернет, проводить с него наблюдения и делать открытия. Но телескопами не ограничивается интерес к космосу и участие в научных работах. На орбите достаточно миниатюрных спутников, которые тоже выполняют различные эксперименты и каждый в этом может поучаствовать.
Для этого нужно собрать небольшую приемную станцию для «снятия» научной информации с них. Не у каждого есть возможность установить на крыше сложные антенны на поворотном устройстве, проложить кабеля, приобрести приемники, их настроить и многое другое. Но с недавнего времени появились удаленные приемники для прослушивания эфира — WEBSDR.
WebSDR это программно-независимый радиоприемник, подключенный к интернету, который позволяет большому количеству слушателей принимать и настраивать его одновременно зайдя на web-сайт через интернет.
Сервер WebSDR состоит из ПК с операционной системой Linux, программного обеспечения, аппаратного SDR приемника, высокоскоростного подключения к интернету, а так же некоторого вспомогательного оборудования (антенны, кабеля, малошумящие усилители). Весь этот комплекс позволяет подключаться и слушать эфир.
97% всех WEBSDR приёмников (полный список тут http://websdr.org) работают на КВ или транслируют местный канал УКВ. Но остаются приёмники, которые смотрят в небо и слушают космос на радиолюбительских частотах работы спутников. Основные из них: Microwave WebSDR in Farnham, R4UAB SAT WEBSDR, WebSDR on ZR6AIC in Johannesburg и WebSDR in Central NJ-USA. Как их можно использовать в научных целях?
Ответ достаточно прост — через них принимать телеметрию с космических аппаратов. А что делать с ней, это решать вам. Как пример, Вы можете отправить телеметрию разработчику спутника и их научной команде и тем самым помочь проекту. Некоторые проекты это поощряют и высылают различные сувениры (фирменные наклейки, ручки, значки, блокноты).
Можете накапливать её для себя и смотреть, как меняется состояние аппарата за время наблюдений. Можете участвовать в различных экспериментах, принимать картинки которые передают космонавты по SSTV.
Для этих целей есть специально разработанный софт для Windows и Linux. Но приёмом картинок и телеметрии это не ограничивается. На борту МКС проводят космический эксперимент «Тень-Маяк». Цель КЭ «Тень» состоит в наблюдении эффектов рассеяния радиоизлучения в искусственных плазменных образованиях в космосе путем их радиозондирования в различных геофизических условиях.В заданном регионе с борта орбитальной станции бортовым источником испускается струя плазмы и бортовым радиомаяком, работающим в радиолюбительских УКВ диапазонах частот, излучаются зондирующие сигналы, представляющие собой метки времени. Зондирующее излучение принимается наземной измерительной УКВ-сетью. Струя плазмы частично экранирует антенну радиомаяка, создавая область радиотени, граница которой перемещается по поверхности Земли соответственно движению спутника. При попадании наземного приемника в область радиотени происходит срыв («отсечка» сигнала), а при выходе из радиотени — возобновление приема. Продолжительность каждого из нескольких сеансов КЭ составляет примерно 6-8 минут.
Задача каждого наземного участника эксперимента состоит в том, чтобы по меткам бортового времени зарегистрировать моменты «отсечки» и возобновления приема сигнала и затем направить эту информацию вместе с сообщением о своем географическом местонахождении на момент приема в Центр сбора и обработки информации (ЦСОНИ). Более подробно Вы можете узнать на странице эксперимента. За участие высылают специальные карточки (QSL) за подписью космонавта. В общем, простор большой. Но не буду перечислять все что можно сделать, имея приёмник, это займет много времени, а сосредоточимся на примере приёма телеметрии с небольшого спутника Великобритании FUNCube-1 (для других будет одинаково).
Спутник FUNCube-1 запущен 21 ноября 2013 года в 7:10 UTC с космодрома Ясный (авиабаза Домбровский, Оренбургская область, Россия) на ракете «Днепр». Он был создан и запущен как вторая половина образовательной программы «космос для студентов» где задачей было позволить всем принимать информацию с борта реального спутника. Аппарат — кубик формата 1U, то есть объёмом 1 литр, или 10х10 см. На борту имеется ретранслятор (транспондер) который можно использовать для связи между радиолюбителями, когда он включен. Так как он потребляет энергию, на время когда спутник пролетает над освещенной территорией его выключают, и включается передача телеметрии для приёма студентам, что является основной задачей. Аппарат передаёт на частоте: 145.936 MHz, модуляция USB, скорость 1200bps BPSK.
Для получения данных с него разработчики разработали специальное программное обеспечение — FUNcube Dashboard Installer v848.
Программа требует Microsoft .NET Framework 3.5. После установки декодера телеметрии вам нужно зарегистрироваться в системе, чтобы программа автоматически отсылала принятые вами данные на сервер FunCube-1, где отображается вся принятая информация со всех станций и телеметрия в режиме реального времени. Регистрация в системе происходит на этой же странице, после чего Вам придет код, который нужно будет вставить в программу (File-Settings-Warehouse) для персональной идентификации. Сохраняем и перезагружаем программу. Теперь в операционной системе нужно включить «стереомикшер». Это нужно для того, чтобы программа могла забирать звук сигнала со спутника и декодировать его.
После включения «стереомикшера» программе показываем, что звук мы будем брать с аудиокарты. Для этого в меню FUNCube-1 Dashboard активируем Capture-Capture From SoundCard. Декодер готов. Теперь дожидаемся пролета спутника над какой-либо приемной станцией. Я покажу на примере своей. Переходим по ссылке http://r4uab.ru/satpass.txt и ищем время пролёта FUNCube-1 на дату и время (прошу заметить время указано в UTC, для Москвы это +3 часа). В назначенный час «X» переходим на страницу WEBSDR приёмника http://websdr.r4uab.ru и настраиваемся на частоту 145.935 MHz. Это можно сделать при помощи таблицы спутников на странице. По клику на частоту 145.935 приёмник сам перейдет на неё и включит нужную модуляцию сигнала.
При помощи колеса мыши увеличьте водопад возле «желтого треугольника» для комфортного отображения. Как только FUNCube-1 залетит в зону радиовидимости приёмной станции, на водопаде вы уведите сигнал. Схватив за «желтый маркер» перетащите его в зону сигнала и следите, чтобы он там оставался (частота будет меняться из-за эффекта Доплера). Если нужно уменьшите громкость поступающего аудиопотока в программу. На видео видно как это будет происходить и какие действия нужно совершать
После небольшой тренировки все будет получаться с первого раза. В дополнении к статье, если кто захочет послушать что-нибудь другое, на странице есть таблица с частотами спутников.
Основные элементы управления WEBSDR:
Не мог пройти мимо и не сказать про спутник LightSail-A, который сейчас готовиться к развертыванию солнечного паруса. Команде проекта нужны данные телеметрии вне зоны действия их приёмных станций.
