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AMSAT-DL und Sternwarte Bochum empfangen von NASA aufgegebene Raumsonde

 

Am 1. und 2. März 2014 konnten Funkamateure das Signal der von der NASA aufgegebenen Kometensonde ICE (International Cometary Explorer) an der Sternwarte Bochum empfangen. Nach einigen Umbauten der Funkanlage vor Ort und Ausrichtung der Antenne auf die vermutete Position der Raumsonde konnte das Radiosignal eindeutig durch die Sendefrequenz, ihre Position im Himmel und die Frequenzverschiebung aufgrund der Eigenbewegung (Dopplerverschiebung) identifiziert werden.

Hierzu wurde die 20m-Radioastronomie Antenne der Sternwarte genutzt, welche von der AMSAT-DL e.V. im Jahre 2003 von einem Industriedenkmal in eine voll funktionsfähige Bodenstation für interplanetare Raumsonden umgebaut wurde. Seit 2009 wird die Anlage von einem ehrenamtlichen Team grösstenteils als Bodenstation für die STEREO-Raumsonden der NASA betrieben, welche die Sonne aus verschiedenen Blickwinkel beobachten.

Der International Sun-Earth Explorer 3 (ISEE-3) wurde 1978 gestartet und war die erste Raumsonde, welche den L1 Lagrange Punkt zwischen Erde und Sonne umkreiste und die Wechselwirkung zwischen Erdmagnetfeld und Sonne untersuchte. Sie war auch die erste Raumsonde, welche den stetigen Teilchenstrom in Richtung Erde, den sogenannten Sonnenwind, bestimmen konnte. 1982 wurde die Sonde in „International Cometary Explorer“ (ICE) umbenannt und zum Mond umgelenkt, wo sie durch dessen Schwerkraft aus der Erdumlaufbahn in eine heliozentrische Umlaufbahn geschleudert wurde. Ziel war der Komet Giacobini-Zinner, welcher 1985 beobachtet wurde. Ebenso wurde der Halleysche Kometen 1986 beobachtet. Obwohl die Instrumente an Bord weiterhin funktionsfähig waren und noch Treibstoff für weitere Kurskorrekturen verfügbar war, wurde im Jahr 1997 die ICE-Mission offiziell für beendet erklärt, der Sender jedoch aktiviert belassen. Die Sonde wurde zuletzt 2008 vom NASA Deep Space Network empfangen. Die Flugbahn resultiert in einer Rückkehr der Sonde in die Nähe des Erde-Mond Systems im August 2014. Eine neue Zündung der Triebwerke und ein Vorbeiflug am Mond würde ein erneutes Einschwenken in eine Umlaufbahn um dem L1 Lagrange Punkt ermöglichen und somit eine mögliche weitere wissenschaftliche Nutzung erlauben, sofern die Instrumente an Bord noch funktionsfähig sind. Im Februar 2014 gelangte eine Studie der NASA jedoch zum Schluss, dass die benötigten Mittel mit der Sonde in Kontakt zu treten nicht mehr verfügbar sind und aufgrund fehlender finanzieller Mittel und der mittlerweile fehlenden Ausrüstung am Boden von einer Wiederaufnahme des Kontaktes zu ICE abgesehen wurde. Vor dem Hintergrund der nun vorliegenden Erkenntnisse und der in Bochum vorhandenen Empfangstechnik überprüft man erneut, wie man wirtschaftlich vertretbar auch ein entsprechendes Sendesystem realisieren könnte.

 

ISEE-3/ICE spacecraft signal spectrum, made on 2014 Mar 02 [Sun] 1822
utc from 20m diameter antenna of Bochum Observatory, N. Germany
Range 43M km, azimuth 230°, elevation 49°.
Average of 2 spectra spanning 2.1 seconds. With a bin bandwidth of 1.6
Hz, the SNR of 15.8 dB equates to a CNR of 17.8 dB.
Indicated frequency is relative to the programmed center frequency of
2217.5 MHz of the measurement equipment.

 

 

 

 

 

 


 

 

Zu AMSAT-DL:

Die AMSAT-Deutschland e.V., oder kurz AMSAT-DL ist ein Zusammenschluss von engagierten Ingenieuren, Technikern, Wissenschaftlern, Studenten, Funkamateuren und Raumfahrtenthusiasten. Sie planen, entwickeln, bauen, betreiben und nutzen in Ihrer Freizeit Satelliten. Neben ca. 600 Mitgliedern der AMSAT-DL gibt es weltweit gut 6000 Mitglieder in anderen nationalen AMSAT-Gruppen. Die AMSAT-DL gehört zu den wenigen Raumfahrtorganisationen, die Satellitenprojekte von der Planung über die Entwicklung und den Bau bis hin zum operativen Betrieb durchführen. AMSAT-DL-Projekte folgen streng dem "Open Source"-Prinzip. Das bedeutet, dass die entwickelten Techniken und Verfahren einsehbar und durch Dritte verwendet werden können. Dies gilt auch für die Erkenntnisse und Forschungsergebnisse, die im operativen Betrieb gewonnen werden.

Zur Sternwarte Bochum:

Die Sternwarte Bochum ist eine anerkannte und geförderte Weiterbildungseinrichtung des Landes Nordrhein-Westfalen und wird zudem durch die Landeszentrale für politische Bildung NRW gefördert. Im Mittelpunkt der aktuellen Arbeit steht neben der optischen Himmelsbeobachtung primär der Empfang von Fernerkundungsdaten der Erde und der Sonne aus der Weltraumperspektive. Hauptaufgabe liegt in der wissenschaftlichen Auswertung und pädagogisch-didaktischen Aufbereitung dieser Daten, um die Funktionsweise des Systems Erde zu erforschen und so die Folgen und Risiken menschlichen Handelns im Kontext der Globalisierung abschätzen zu können.



Kontakt AMSAT-DL: Dr. Achim Vollhardt, mailto: Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Kontakt Sternwarte Bochum, mailto: Thilo Elsner, Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!, 0177 50 70 797

 


 

 

AMSAT-DL and Bochum observatory succeed in receiving ICE/ISEE-3

On March 1st/2nd 2014, a team of radio amateurs succeeded in receiving the beacon from the ICE/ISSE-3 spacecraft.

The 20m dish from the Bochum observatory (callsign DK0SB) was used by personnel from AMSAT-DL to detect the unmodulated carrier from ICE/ISEE-3 on 2217.493 MHz (left hand circular polarized) with an estimated signal to noise ratio of 17.8 db (bandwidth 1 Hz). Both the position in the sky and the observed doppler shift closely match the orbital elements given by JPL Horizons.

A more detailed analysis is ongoing, more tracking passes are planned.

This result was made possible by a large team of individuals of Bochum observatory/AMSAT-DL who donate their spare time to the Bochum ground station hard- and software. Special thanks go to James Miller (G3RUH), Mario Lorenz (DL5MLO) and Michael Lengruesser (DD5ER). We would like to thank Jeremy Bauman from KinetX Aerospace (Tempe AZ, USA) for providing the ICE trajectory solution which was essential in finding the spacecraft and Jon D. Giorgini from the Jet Propulsion Laboratory (Pasadena CA, USA) for his support.



Fast facts:

Location: Bochum, Germany

Antenna: 20m diameter, G/T 31.2 dB(1/K)

Date: 2014 Mar 02 [Sun]

Time: 1822 UT

Range: 42.8M km

Azimuth: 230°

Elevation: 49°

TX Frequency: 2217.493 MHz LHCP (Doppler corrected)

RX Antenna BW: -3 dB 0.43°, -10 dB 0.71°

Signal Strength: 17.8 dB-Hz (carrier-to-noise ratio in 1 Hz BW)

Estimated EIRP: 10 W (carrier power)

Sidebands: None observed

Receive equipment: 13cm low-noise preamplifier VLNA13 from Sam Jewell, G4DDK (www.g4ddk.com)

USRP from Ettus Research for data acquisition (www.ettus.com)

Note to ‘estimated EIRP’: the orientation of the spacecraft and hence the effective antenna gain in direction of earth is unknown. The actual spacecraft EIRP is therefore estimated with some margin for error.