AMSAT-OSCAR 40 (Phase-3D) 2000 
bearbeitet von Frank Sperber, DL6DBN/AA9KJ 
AMSAT-DL Journal

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Ein frohes neues Jahr - A Happy New Year - Keps #18

We wish you a happy new year which hopefully will bring back AO-40 to a substantial life. Thank you for your kind wishes and support. Both are very welcomed in these "nervous" times of AO-40's recovery. We'll try to keep you informed about the progress as best as we can beside work and family.

Wir wünschen ein gutes neues Jahr, das uns hoffentlich AO-40 zu einem erfüllten Leben zurückbringen wird. Vielen Dank für all die guten Wünsche und die Unterstützung. Beides ist in diesen "nervösen" Tagen der Wiederbelebung von AO-40 willkommen. Wir werden uns bemühen, neben Arbeit und Familie, über die Fortschritte so gut wie möglich zu berichten.

cu all perhaps on AO-40 nxt year, 73

Frank Sperber , DL6DBN/AA9KJ
Editor/Webmaster AMSAT-DL Journal

AO-40
1 26609U 00072B   00358.71606277 -.00000218  00000-0  00000 0 0   187
2 26609   6.1606 236.5770 8132258 196.7771  94.8789  1.26873911   677
Satellite: AO-40
Catalog number: 26609
Epoch time:      00358.71606277
Element set:      18
Inclination:        6.1606 deg
RA of node:       236.5770 deg
Eccentricity:    0.8132258
Arg of perigee:   196.7771 deg
Mean anomaly:      94.8789 deg
Mean motion:    1.26873911 rev/day
Decay rate:      -2.18e-06 rev/day^2
Epoch rev:              67
Checksum:              322
DL6DBN , 30.12.2000

AO-40 Recovery macht Fortschritte

AMSAT-DL Vice President Peter Guelzow, DB2OS, gave a summary of recent command team actions regarding AO-40:
   "The recovery efforts of AO-40 continue, mainly centered around housekeeping tasks designed to improve and stabilize the systems onboard the satellite. In addition, new software routines were successfully loaded that restored all Battery Charge Regulator functions and have resulted in a positive power budget with happy batteries. The command team is also pleased to report that the AO-40 Flight Software is now completely re-loaded (with the exception of D-block programming and WOD routines which will be done later).
   Command station G3RUH (James Miller) reported that commanding AO-40 on L-band frequencies was fairly easy (~250 Weirpc only at 50° Squint!), thus it appears the L-band receiver seems to be work nominally.
   A quick look at received telemetry instrumentation shows Helium pressure at essentially where it was following the first 400-N motor burn. Also, it appears that a few temperature and current sensors either failed and/or are showing incorrect values. The onboard sun sensors appear to be fine and are showing a solar angle that is near our predictions. The received spin rate telemetry is not accurate when compared to the actual spin as measured by the doppler wobbling of the S-band beacon. There appears to be a substantial spin increase. Clearly, more time is needed to analyze and understand what has happened here.
   The good news is that the spacecraft is now fully under control. During the next several days additional software will be loaded and the various uplinks will be verified before a command is sent to turn on the 2-meter again."

According to S-Band observations best MAs to get reasonable signals from AO-40 S2-MB (around 2401.325 MHz +/- Doppler) are from MA 9 to MA 32.

In "Spacefligt Now" you can find a brief article about AO-40's recovery: spaceflightnow.com/news/n0012/27ao40/

Peter Gülzow, DB2OS, fasste die aktuellen Aktionen des AO-40-Kommandoteams zusammen:
   "Die Bemühung um AO-40 konzentrierten sich um Housekeeping-Tasks, um die Systemleistung an Bord zu verbessern und zu stabilisieren. Es wurden neue Routinen geladen, um alle Funktionen der Batterieladeregler wiederherzustellen. AO-40 hat eine positive Energiebilanz und gut geladene Batterien. Außerdem wurde mittlerweile die Flugsoftware komplett geladen. Einige Routine für Memroydumps (D-Blöcke) und Whole Orbit Daten (WOD) können später noch geladen werden.
  Kommandostation James Miller, G3RUH, berichtet, dass sich Kommandos zu AO-40 im L-Band sehr einfach senden lassen (nur ~250 Weirpc bei 50° Squint!). Demnach scheint der L-Band Empfänger wie erwartet zu arbeiten.
  Eine erster Blick auf die Telemetrie zeigt, dass der Heliumdruck auf dem Stand ist, wie er nach der ersten Zündung des 400-N-Triebwerks war. Außerdem zeigen einige Temperatur- und Stromsensoren falsche Werte an. Der Sonnensensor funktioniert gut und zeigt einen Sonnenwinkel, wie er zu erwarten war. Die per Telemetrie empfangene Spinrate stimmt allerdings nicht mit der über das S-Band-Wobbling gemessenen überein. Danach hat es eine nennenswerte Erhöhung des Spins gegeben. Um die zu analysieren und zu verstehen, was passiert ist, wird noch mehr Zeit vergehen.
   Die gute Nachrichtist, dass AO-40 wieder unter Kontrolle ist. In den nächsten Tagen sollen weitere Software geladen und die verschiedenen Uplinkbänder überprüft werden. Erst dann kann wieder ein Kommando gesendet werden, um den 2-m-Sender erneut einzuschalten."

Nach Empfangsbeobachtungen im S-Band liegen die besten Zeiten für ausreichende Signale der S2-MB (um 2401,325 MHz +/- Doppler) zwischen MA 9 und MA 32.

DL6DBN , 29.12.2000

IPS up & running

DB2OS: ZL1AOX successfully uploaded IPS and we have now first telemetry. We are currently investigating the telemetry to determine the status and healthy of the spacecraft. The spacecraft will only transmit on S-Band and we will not switch TX configuration to V-Band until we have a better knowledge of the s/c status.

DJ4ZC: A first (quick) look has revealed that some temperature sensors and possibly some current sensors have been lost by whatever incident caused the telemetry transmissions to stop. However, the power situation, in particular the battery voltages, look nominal.
   We will now start a detailed analysis of the situation; the command stations will continue to follow a conservative philosophy with the primary target of not causing any additional damage along with retaining as much evidence as possible for the analysis of the incident.
   Furthermore, command stations will now try to uplink the entire operational software package, which in particular should establish positive control over the power generation system. From there on, the communications capabilities of the spacecraft will be explored. The 2-meter transmitter is considered off limits for the time being (in case that it may have been damaged and thus might have the potential to cause the IHU to crash). The risk is too large before the WARTE-ORBITS and COMMAND-ASSIST programs have been updated to reflect the actual capabilities of the satellite available after the incident.
   During the next few days we hope to learn to what extent the satellite was damaged and to what extent this will impact mission targets. When we have further analysis, we will report again.
   73's, Karl, DJ4ZC

DB2OS und DJ4ZC melden, dass das IPS Betriebssystem erfolgreich zum Satelliten geladen wurde und erste Telemetrie zur Verfügung steht. Ein erster schneller Blick zeigt, dass wodurch auch immer einige Temperatur- und Stromsensoren beschädigt zu sein scheinen. Die Energiebilanz (Batteriespannung) sieht normal aus. Nun beginnen die genauen Untersuchungen des Satellitenzustands und der Ursachen für die Defekte.
   Zunächst soll die gesamte Betriebssoftware geladen werden, um das Stromversorgungssytem wieder aktiv steuern zu können. Dann können die verschiedenen Kommunikationskanäle (RX und TX) auf ihre Verfügbarkeit hin überprüft werden. Dabei soll weiter in bedächtigen Schritten vorgegangen werden. Der 2-m-Sender bleibt bis zum update und upload einer modifizierten WARTE-ORBIT und COMMAND-ASSIST-Software aus, falls er eine Störung hat und zu den IHU-1-Abstürzen geführt hat.
   In den nächsten Tagen wird man hoffentlich erfahren können, in wieweit der Satellite beschädigt ist und in welchem Maß dadurch die Missionsziele berührt werden. Sobald neue, gesicherte Erkenntnisse vorliegen, werden wir darüber berichten. 73

DL6DBN , 27.12.2000

Frohe Weihnachten: AO-40 wieder On-Air!

Santa Claus brought AO40 back On Air! At 2000-12-25 21:45 command station Ian, ZL1AOX sent a RESET command through L-band and an initialization block to switch the S2 S-Band transmitter On. Just after the first attempt the S2 beacon came on 2401.305 MHz, Signal was about S5 to 6 which was comparable to when S2 was heard last during testing
   The S2 beacon produced a steady signal and from the doppler wobbling it is also clear that it is in fact coming from AO-40. Ian ZL1AOX reported that he was able to copy and observe (with Spectrogram) the S2 beacon. His LOS time was 2000-12-26 03:45:15. Predicted LOS from NORAD set #12 keps gave 5 secs later. Approx distance was 61,470 Kms. (Thanks to DB2OS for this information)

AMSAT-OSCAR 40 sendet wieder! Am 25. Dezember um 21:45 sendet die Kommandostation Ian, ZL1AOX, ein RESET-Kommando über das L-Band und einen Initialisierungsblock, der die Mittlere Bake des S2-Senders einschaltet. Direkt nach dem ersten Versuch kam die Bake auf 2401,305 MHz mit Signalen von S5 bis 6, die denen entsprechen, die bei den letzten S2-Sendeversuchen gemeldet wurden.
   Die S2-Bake produzierte ein stabiles Signal und durch das Dopplerwobbling ist klar, dass es in der Tat von AO-40 kommt. Ian, ZL1AOX, berichtete, dass er die Bake mit einer Spektrogrammsoftware bis zum LOS am 26.12. um 03:45:15 beobachten konnte. Der Untergang laut NORAD-Keplerdaten #12 wäre 5 Sekunden später gewesen. Die Entfernung betrug zu diesem Zeitpunkt etwa 61 470 km. (Danke an DB2OS für diese Information)

DL6DBN , 26.12.2000

Neue Baken-Dekodiersoftware
Artikel über AO-40 in Arianespace eSpace Newsletter

A nice little article and some pictures about P3-D AO-40 were published in the latest issue of Arianespace eSpace Newsletter. www.arianespace.com/news_espace.html

Moe Wheatley, AE4JY, works on a new demodulator/decoder-software to read AO-40's PSK-beacon with a WIN-soundcard-system. His "pre-alpha" software can be found at www.qsl.net/ae4jy/

In der neuesten Ausgabe des Arianespace Newsletters eSpace wurde ein kleiner Artikel mit einigen Bildern über AO-40/P3-D veröffentlicht. www.arianespace.com/news_espace.html

Moe Wheatley, AE4JY, arbeitet an einer neuen Demodulator/Dekodersoftware zum Empfang der PSK-Bake von AO-40 mit einer WIN-Soundkarten Kombination. Seine Vorversion kann unter www.qsl.net/ae4jy/ heruntergeladen werden.

DL6DBN , 19.12.2000

AO-40 von NORAD gefunden und Bahn vermessen!



AMSAT News Service: NORAD has found AO-40 to be in one piece 

The radar cross section was as expected with no other pieces found nearby. This should end speculation of an explosion as NORAD found only one object with a radar cross section that was consistent with a satellite the size of AO-40. The command station team is continuing recovery operations. 

AMSAT-NA's N2WWD provided ANS the following preliminary Keplerian elements based on a single radar pass (see below). More accurate orbital elements should follow from NORAD in the near future -- following a second radar pass that should provide time and geometric distribution of the tracking data. 

[ANS thanks AMSAT-NA and AMSAT-DL for this information] 

AMSAT , 18.12.2000 


EILMELDUNG 

AO-40 OHNE TELEMETRIEAUSSENDUNGEN 
ENTWICKLUNGSTEAM UNTERSUCHT 

Am 13. Dezember um 11:23 UTC hörten die Telemetrieübertragungen von AO-40 auf, während Arbeiten am 400-N-Antriebssystem im Gange waren. Eine Untersuchung durch das AO-40-Entwicklungsteam hat begonnen. Man wartet nun auf das Auftreten bestimmter Ereignisse der Flugsoftware am Nachmittag des 16. Dezember. Sie wurden programmiert, um eine Satellitennotfallroutine namens "command-assist" auszulösen, die versucht, die Kommunikation wieder herzustellen. Das bietet die beste Chance, Anhaltspunkte über den Vorfall zu erlangen, der zur Beendigung der Telemetrieaussendungen führte. Sobald weitere Informationen vorliegen werden wir darüber berichten. 

Karl Meinzer , DJ4ZC, Projektleiter, AMSAT-DL Präsident 
Ray Soifer , W2RS, Executive Vice President 
          for Robin Haighton, VE3FRH, President AMSAT-NA 

SPECIAL BULLETIN 

AO-40 TELEMETRY TRANSMISSIONS STOPPED 
DEVELOPMENT TEAM INVESTIGATING 

December 13, at 1123 utc telemetry transmissions from AO-40 stopped while work on the 400 N propulsion system was in progress. An investigation by the AO-40 development team has begun. They are now waiting for certain on-board software events to occur on Saturday afternoon, December 16. These are programmed to start a spacecraft emergency routine called "command-assist" which attempts to re-establish communications. This offers the best chance of recovering evidence of the incident which made the telemetry transmissions stop. When more information becomes available, we will pass it along. 

Karl Meinzer , DJ4ZC, Project Leader, President AMSAT-DL 
Ray Soifer , W2RS, Executive Vice President 
          for Robin Haighton, VE3FRH, President AMSAT-NA 

AMSAT-DL , 14.12.2000


AMSAT-OSCAR 40 Statusbericht 
vom 13. Dezember 2000 

Fast vier Wochen sind nun seit dem Start vergangen, und es gibt einige gute Dinge und einige schlechte Dinge zu berichten. 

Wie Sie alle wissen, konnten wir direkt nach dem Start den 70-cm-Sender nicht empfangen. Als Konsequenz programmierten wir die IHU-2, um als Repeater zu fungieren, und benutzen die 2-m-Mittelbake als unseren Hauptdownlink. Zusätzlich wurden die beiden S-Band-Sender zeitweise betrieben, aber die Geometrie innerhalb des Orbits muss so sein, dass die Antennen grob in Richtung Erde zeigen. Das beschränkt die Nutzung des S-Bands. 

Die bisherige Hauptaktivität der Kommandostationen war das Erlernen, wie der Satellit zu fliegen ist, und ihn auf die erste Zündung mit dem 400-N- Motor vorzubereiten. Dazu war eine Neuorientierung - der Satellit musste in entgegengesetzter Richtung zum Bewegungsvektor im Perigäum zeigen - und eine Erhöhung des Spins auf rund 9 Umdrehungen pro Minute notwendig. Im Hinblick auf den Fortgang dieser Arbeiten wurde entschieden, die Analyse des 70- cm-Senderproblems auf einen Zeitpunkt nach der ersten Motorzündung zu verschieben. 

Es stellte sich heraus, dass die Neuorientierung des Satelliten zeitaufwendiger war als ursprünglich angenommen.Wir mussten zwei Probleme lösen: 

1. Während wir auf die Fluglage zur Zündung hinarbeiteten, war die Orbitgeometrie für eine Lageänderung der Spinachse sehr schlecht. Das Erdmagnetfeld ist nahezu senkrecht zur Spinachse, was bedeutet, dass die Drehzahl leicht zu ändern ist, aber nicht die Richtung. Es stellte sich heraus, dass Rundungsfehler in der Software der IHU in der gleichen Größenordnung lagen wie die benötigte Spinänderung. Hierdurch war eine verlässliche Kontrolle nicht möglich. Vorsichtiges Spielen mit den Parametern, die in der IHU verwendet werden, versetzte uns in die Lage, das Problem zu lösen. 

2. Die Bahngeometrie ist auch für die Lagebestimmung durch unsere Sensoren ungünstig, da Erde und Sonne fast aus der gleichen Richtung gesehen werden. Faktisch wurde der Erdsensor zeitweise von der Sonne geblendet und lieferte keine brauchbaren Daten. Hier kam die YACE-Kamera in Zusammenarbeit mit der IHU- 2 sehr passend. Durch die Aufnahme der Erde zu bestimmten Zeiten konnten wir YACE als zusätzlichen Erdsensor auf der Oberseite des Satelliten nutzen. Sie gab uns dringend benötigte weitere Daten. 

Die IHU-2 spielte eine lebenswichtige Funktion mit der Verarbeitung und Speicherung dieser Bilder. Leider stellte sich die IHU-2 als nicht so zuverlässig wie die IHU-1 heraus; alle ein bis zwei Tage stürzt sie ab. Das führt dazu, dass die Bake nur einen Träger ohne Modulation bis zum manuellen Reset der IHU-2 aussendet. Das hat bislang noch keine echten Probleme aufgeworfen, aber es ist lästig. Wir haben dadurch auch einige Daten, wie der Speicher durch Strahlung gestört wird. 

Wir hoffen, bei Gelegenheit eine zusätzliche Software in der IHU-2 zu installieren, die solche Abstürze verhindert oder zumindest automatisch behebt. Das muss aber warten, bis die Dinge etwas ruhiger werden. Bis dahin werden wir mit den Abstürzen der IHU-2 leben müssen, die scheinbar durch harte Strahlung verursacht werden und typischerweise auftreten, wenn der Satellit aus dem Perigäum aufsteigt und wieder in die Strahlungsgürtel kommt. 

Am Sonntag, den 10. Dezember hatten wir schließlich die richtige Lage und Drehzahl für die erste 400-N-Motorzündung, um uns auf eine Apogäumshöhe von 50.000 km zu bringen. Nach der Überprüfung der verschiedenen Umstände wurde entschieden, die Zündung am Montag, den 11.12. im Perigäum von Orbit 50 auf 51 durchzuführen. Das notwendige Programm wurde hochgeladen - es ist eine automatische Sequenz nötig, da der Satellit zu diesem Zeitpunkt am Äquator in einer Höhe von nur 600 km war. Daher konnte keine Kommandostation zum Zündzeitpunkt mit dem Satelliten in Kontakt stehen. 

So kam das Perigäum 50/51 und ging - aber es hatte keine Motorzündung stattgefunden. Die gespeicherte Telemetrie wurde analysiert, und es wurde bestätigt, dass der Sequenzer durch alle notwendigen Schritte ging, aber es hatte sich kein Heliumdruck aufgebaut, und die Zündung fand als Konsequenz nicht statt. Es wird Heliumdruck benötigt, um die Treibstoffventile zu öffnen. 

Am Montag, den 11. Dezember wurde die Situation untersucht, und es stellte sich heraus, dass das Kommando für den Druckaufbau zur keiner Reaktion führte. Zunächst konzentrierten sich die Untersuchungen auf einen Unterschied zwischen der zum Test des Systems in Kourou und der im Flug verwendeten Software. Es wurde aber herausgefunden, dass dies wahrscheinlich nicht die Ursache war - ein Ventil oder die Ventile weigerten sich zu öffnen. Wir hatten zuvor ein solches Problem in der Testphase des Satelliten, und eines der Heliumventile wurde als Folge repariert. Alle Anzeichen sprechen dafür, dass wir erneut ein solches Problem haben, was vielleicht durch das Alter der von uns verwendeten Komponenten verursacht wurde. Wir haben daraufhin mehrere Öffnungs- und Schließkommandos ausgeführt, was schließlich zum Druckaufbau des Heliums führte. Aber wir stellten auch fest, dass der Heliumzustrom fast eine Größenordnung geringer als notwendig war. Wir haben weiter Druck in den Tanks bis zum Normalwert aufgebaut und dann den Satelliten programmiert, um die Zündung am Montagabend auszuführen. 

Diesmal startete die Zündung planmäßig, aber es gab einige Anomalien in der Telemetrie, die anzeigten, dass der Brennvorgang nicht zum geplanten Zeitpunkt endete, sondern etwa 3 Minuten länger andauerte. Hierdurch erreichten wir eine Umlaufbahn mit einer Apogäumshöhe von rund 60.000 km. Für unsere eigentlichen Planungen ist das kein Problem, da wir sowieso das elektrische Arcjet-Triebwerk zur weiteren Apogäumsanhebung genutzt hätten. James Miller hatte ein Datensammelprogramm für die IHU-2 geschrieben, sodass wir eine sehr detailierte Sammlung aller Ereignisse dieses Brennvorgangs haben. Eine Detailanalyse ist im Gange, aber wir haben bereits einige erste Anzeichen für die Herkunft des Problems und auch mögliche Wege, es zu beheben oder zumindest damit fertig zu werden, vorausgesetzt das Triebwerk wurde nicht beschädigt. 

In den kommenden Tagen werden wir das im Detail untersuchen. Falls wir ein echtes Problem mit dem 400-N-Antriebssystem haben, werden wir möglicherweise unsere Strategie, einen brauchbaren Endorbit zu erreichen, ändern. Es kann aber auch bedeuten, dass wir nur eine Anzahl von Grenzbedingungen bei den nachfolgenden Zündungen beachten müssen, und dass die Situation keinen Einfluss auf die Missionsziele hat. 

Für die nächsten Tage sind keine Lageänderungen geplant, was uns erlaubt, mit den Untersuchungen des 70-cm-Senderproblems zu beginnen. Während der Tests wollen wir herausfinden, ob wir den Betrieb unter Nutzung des 70-cm-Senders planen können oder nicht. Wir erleben also spannende Zeiten. 

Schließlich möchten wir den Kommandostationen für die ausgezeichnete Arbeit, die sie machen, unser Kompliment und unsere Anerkennung aussprechen. Jeden Tag werden sie mit neuen Schwierigkeiten konfrontiert, die sehr viel Zeit und Einsatz erfordern. Sie machen eine SUPERARBEIT. 

Karl Meinzer , DJ4ZC, AMSAT-DL Präsident 
Robin Haighton , VE3FRH, AMSAT-NA Präsident 

AMSAT-OSCAR 40 Status report 
of December 13, 2000 

Nearly four weeks have now passed since the launch, and there are some good things and some bad things to report. 

As you all know, immediately after separation, we could not receive the 70 cm transmitter. Consequently we programmed IHU-2 to act as repeater and use the 2m middle beacon instead as our main downlink. In addition the two S-band transmitters have been operated occasionally, but the geometry within the orbit must be right to have the antennas point into the general direction of earth. This limits the use we can make of S-band. 

The main activity so far for the command stations was to learn to fly the s/c and to prepare it for the first burn with the 400 N motor. This required a reorientation - the s/c must point opposite to the perigee orbital speed vector - and a spin-up to about 9 rpm. In view of this ongoing work, it was decided to postpone the analysis of the problem with the 70cm Tx to a time after the first burn. 

The reorientation of the spacecraft turned out to be more time-consuming than initially assumed. We had two problems to solve: 

1. As we get to our firing attitude, the geometry is very poor for producing direction changes of the spin-vector. The magnetic field of the earth is nearly perpendicular to the spin axis meaning that we can change rpm easily, but not direction. It turned out that rounding errors in the software of the IHU were in the same order of magnitude as the desired spin-change. Thus reliable control was not possible. But careful tweaking of the parameters used in the IHU finally enabled us to solve this problem. 

2. The geometry is also poor in terms of attitude determination by our sensors with earth and sun viewed almost from the same direction. In fact for a certain time the earth sensor was blinded by the sun and delivered no useful data at all. But here the YACE camera in conjunction with the IHU-2 came in very handy. By taking pictures of the earth at strategic times we could use the YACE as another earth-sensor looking to the top of the s/c. It gave us badly needed additional data. 

The IHU-2 played a vital role in processing and storing these pictures. Unfortunately the IHU-2 turned out not to be so reliable as the IHU-1; every one or two days it crashes. This results in the beacon transmitting only a weak carrier, but no modulation, until the IHU-2 is manually reset from the ground. So far this posed no real problem, but it is a nuisance. Also we have now some data of how the memory is corrupted by radiation. 

Eventually we hope to install additional software in the IHU-2 which allows us to avoid or at least automatically recover from these crashes. But this has to wait until things get a bit quieter. Until this time we will have to live with the IHU-2 crashes, which seem to be caused by hard radiation and typically occur, when the s/c comes out of perigee and enters the radiation belts again. 

Around Sunday Dec. 10 we had finally reached the proper orientation and spin for the first 400 N motor burn to take us to 50000 km apogee altitude. After reviewing the various constraints it was decided to execute this burn on Monday, Dec. 11 in the perigee of orbit 50/51. The necessary program was uploaded - this is an automatic sequence since the s/c is at this time at the equator with only 600 km altitude. Thus no command stations can be in contact with the satellite at the time of the burn. 

So perigee 50/51 came and went - but the burn did not take place. The stored telemetry was analysed and it was found that the sequencer went through all the necessary steps, but no helium pressure was built up and consequently the burn did not take place. (It takes helium pressure to open the fuel-valves.) 

On Monday Dec. 11 the situation was investigated and it was found that the pressurisation command was not resulting in any action. Initially the investigation concentrated on a software discrepancy, which existed between the software to test the system in Kourou and the one used in flight. But it was found that this probably was not the cause - the valve(s) simply refused to open. We had such a problem before during the test phase of the s/c, and one of the helium valves was repaired as a consequence. All the indications are that we ran again into this type of problem - which may be caused by the age of the components we are using. We then executed multiple open and close commands, which eventually got the helium flowing. But it was also noted that the helium flow was almost an order of magnitude less than required. Still we build up pressure in the tank to nominal and then programmed the s/c to perform the burn on Monday evening. 

This time the burn started properly, but there were some anomalies in the telemetry indicating that the burn did not stop at the programmed time but lasted about 3 minutes longer. Thus we achieve an orbit with about 60,000 km apogee altitude. For our ultimate plans this is no problem, we would have used the electric propulsion anyway to further increase the apogee. James Miller had written a data collection program for IHU-2, thus we have a very detailed account of all the events of this burn. A detailed analysis is under way, but we have already some first indications of the nature of the problem and also possible ways to cure it or at least to cope with it, provided that the motor was not damaged by this event. 

During the next days we will investigate this matter in detail. If we have a real problem with the 400 N propulsion system, we may need to change our strategy for achieving a useful final orbit. But it may also mean only that we have to observe a number of boundary conditions during the following burns and that the situation may have no impact on the mission goals. 

For the next days no attitude changes are planned, thus we will be able to start to investigate the problem with the 70cm TX. During these tests we will find out if we can operationally plan on using the 70cm TX or not. So we are living exiting times. 

Finally we would like to express our compliments and our appreciation to the command stations for the superb job they are doing. Each day they are facing new difficulties requiring a very large amount of time and dedication. They are doing a SUPER job. 

Karl Meinzer , DJ4ZC, AMSAT-DL President 
Robin Haighton , VE3FRH, AMSAT-NA President 

AMSAT-DL , 13.12.2000

RUDAK ON!

RUDAK-A has been turned on successfully. Commandstations could get contact and the system could be heard with 9k6 bps FSK on 2401.747 MHz +/- Doppler while S2- TX was on. During the next days the operational software should be uploaded. RUDAK is beside its packet-radio-service the communication key to experiments like SCOPE, GPS, CEDEX and RF-Monitor. Frequencies can be changed while commissioning without announcement: RUDAK-A 2401.747 and 2401.720 - RUDAK-B 2401.867 and 2401.847 MHz. S2-TX is now on MA 16-30.

Ein weiteres wichtiges System von AO-40 konnte mittlerweile erfolgreich in Betrieb genommen werden: RUDAK, das digitale Packet-Radio-System. Das RUDAK-Team konnte bereits erste Kommandos zu RUDAK-A absetzen. Während der Zeiten, in denen der S2-Sender an war, konnte RUDAK-A schon auf 2401,747 MHz +/- Doppler mit 9600 bps FSK gehört werden. In den nächsten Tagen soll die Betriebssoftware in den Rechner geladen werden. RUDAK ist ein wichtiges Kommunikationssystem für die Experimente GPS, CEDEX, SCOPE und den HF- Monitor. Über RUDAK werden die Experimentatoren Zugriff auf die Messdaten haben. Die Frequenzen der weiteren 9k6 Ausgaben sind mit dem S2-Sender bei etwa: RUDAK-A 2401,747 und 2401,720; RUDAK-B 2401,867 and 2401,847 MHz. Während der Inbetriebnahmephase kann ohne Ankündigung zwischen den Frequenzen gewechselt werden. Der S2-Sender ist nun von MA 16-30 eingeschaltet.

DL6DBN , 10.12.2000

Mehr Telemetrieprogramme

AMSAT-France AO-40 Telemetrydecoder ist now available as Win-version at www.amsat-france.org . There has been established an AO-40 site with start-up information: ao40.homestead.com

Die AMSAT-France hat die Windows-Version ihres AO-40 Decoders herausgegeben. Er kann unter www.amsat-france.org heruntergeladen werden. Auf den Softwareseiten des AMSAT-DL-Warenvertriebs ist eine Übersicht der Telemetrieprogramme mit einigen Installationstipps abrufbar: www.amsat-dl.org/vertrieb/p3t . DL6DBN beschreibt unter www.dl6dbn.de/ao-40/tlm.htm die Kombination aus Hardwaredekoder (Kit) und P3T-Software ( www.cstone.net/~w4sm2/software2/P3t_AP.zip )

Außerdem ist eine englischsprachige Seite für Einsteiger online gegangen: ao40.homestead.com

DL6DBN , 06.12.2000

Telemetriearchiv

Im Internet gibt es nun ein Archiv mit gesammelter Telemetrie von AMSAT-OSCAR 40 (P3T-Format):
www.amsat.org/amsat/ftp/telemetry/ao40/
DL6DBN , 05.12.2000

S-Band-Signale in DL gehört!

Wie erwartet ging der S1-Sender mit der allgemeinen Bake (GB) heute um 09:08 UT bei MA 20 an. Die 2-m-Bake lief parallel weiter. Das Signal war wegen der hohen Dopplerverschiebung bei etwa 2400,180 MHz zu empfangen. Bei DL6DBN erreichte es trotz des hohen Squintwinkels und damit auch nicht optimaler rechtdrehender Polarisation ein (S+N)/N von rund 6-7 dB an einem 60-cm-Spiegel bei einer Gesamtrauschzahl des Sytems von ca. 2,5 dB. Das Signal war mit einem starken Schwanken der Frequenz von rund 200 Hz im Rythmus des Spins behaftet und wird durch Sättigungseffekte in einigen Spulen des S-Band-Senders während des Magnetorquings verursacht. Bei MA 26 um 09:24 UT ging der S-Band-Sender wieder aus. Die Lagekorrektur geht weiter vorwärts. Der Sonnenwinkel beträgt inzwischen 2,4 Grad und die Spinrate liegt bei 6,6 Umdrehungen pro Minute. Die Energiebilanz erlaubt es, den S-Band-Sender mit der Engineering- Beacon (EB) auf 2400,600 MHz ab morgen sogar zwischen MA 15 und MA 26 in Betrieb zu nehmen.

Auf den Seiten des AMSAT-DL Warenvertriebs gibt es nun eine deutschsprachige Beschreibung zur Softwarekombination aus P3T für die Telemetrieanzeige und dem Phase3-Soundkartendekoder von IZ8BLY: www.amsat-dl.org/vertrieb/p3t

DL6DBN , 30.11.2000

S1-GB zeitweise in Betrieb!
400-PSK-Software & inoffizielle Bildersammlung

Die Bake von AO-40 hat es vermeldet: Zeitweise (MA 20-26) ist die allgemeine Bake (GB) des S-Band-Senders 1 auf 2400.2 MHz in Betrieb. Die aktuelle Fluglage 260/-9 lässt es zu, einen S-Band-Sender einzuschalten.

Es tut sich etwas in Sachen Demodulation. Zwei Programme sind nun erhältlich, die eine Ausgabe für die Telemetriesoftware P3T von Stacey Mills, W4SM, liefern. Nino Porcino, IZ8BLY, hat die Version 0.3 seiner seit einigen Tagen im Einsatz befindlichen Software herausgegeben. Dave Page hat ein weiteres Programm zur Demodulation der AO-40 Bakensignale geschrieben. Beide Programme fungieren als Internetserver, der nach Eingabe der entsprechenden IP- Adresse von P3T connected werden kann. Informationen zur Konfiguration geben beide Autoren auf ihrer Homepage:
iz8bly.sysonline.it/P3D
wind.dave-page.com/psk400/
Tip: Bei jeder Änderung der IP-Adresse unter P3T vor dem nächsten Connectversuch einmal über "TCP/IP off" gehen. Wenn dem Rechner ein Netzwerkname zugeteilt wurde, sollte dieser eingegeben werden. Beides erleichterte bei DL6DBN (W98,P-200) die nicht immer problemlos verlaufene lokale Verbindungsherstellung.

Ein neues Programm zur Demodulation der PSK-Bake von AO-40 ist verfügbar. Thomas Sailer, HB9JNX/AE4WA, hat eine Software geschrieben, die für verschiedene Plattformen (u.a. Win, div. Linux) inklusive Quellcode zur Verfügung steht. Allerdings wird derzeit kein Logfile z. B. für die P3T-Software angelegt. Es werden lediglich die CRC, ein HEX-Dump und ein ASCII- Dump der Datenblöcke angezeigt: http://www.ife.ee.ethz.ch/~sailer/ham/p3d/

Es gibt inzwischen auch eine Telemetriesoftware für den Apple-Mac in der Beta-Version. Mangels Mac konnte sie vom Autorenteam aber nicht getestet werden: www.goldensquare.net/MacTLM/MacTLM.sit

Paul Willmott, VP9MU, sammelt seit Tagen die Inhalte der D-Blöcke aus der Bakenübertragung von AO-40. Mit Hilfe der geloggten Daten anderer Stationen hat er mehrere Bilder entschlüsseln können. Mark Hammond, N8MH, hat sie in einer inoffiziellen Bildersammlung ins Internet gestellt. Eine offizielle, kommentierte Sammlung der besten Aufnahmen mit verwertbarem Inhalt wird in den nächsten Tagen erscheinen.
camel.campbell.edu/~hammond/ham/p3d/images/

DL6DBN , 29.11.2000

Neues zum Bahnmanöver

Das erste Orbitmanöver wurde bereits den letzten Tagen angekündigt: AO-40 wird in eine neue Fluglage (ALON/ALAT 270/0) gebracht, um im Perigäum die erste Motorzündung durchzuführen. Die Planungen sehen nun so aus:
  1. Erste Apogäumsanhebung auf 50.000 km durch Zündung des 400-N-Motors im Perigäum
  2. Weitere Anhebungen auf 70.000 bis 80.000 km durch Arcjet-Betrieb im Perigäum
  3. Anhebung der Inklination auf 65° mit dem 400-N-Triebwerk und Absenkung der Apogäumshöhe
OM Viktor Kudielka, OE1VKW, der an den Orbitplanungen für AMSAT-OSCAR 40 maßgeblich beteiligt ist, hat nun erläutert, wieso im ersten Schritt entgegen früherer Ankündigungen das stärkere Flüssigkeitstriebwerk eingesetzt wird: "Mit zwei verschiedenen Triebwerken an Bord eines Satelliten im GTO und den Zielen, eine hochelliptische Umlaufbahn mit hoher Inklination und 16 Stunden Umlaufzeit, bei einem Apogäum, das für mindestens 10 Jahre über der Nordhalbkugel steht, zu erreichen, hat man eine recht große Zahl an Alternativen zu berücksichtigen, zumal wenn die Gesamtlebensdauer vielleicht bei 20 Jahren liegt, und nach Möglichkeit am Ende ein sicherer Absturz stehen soll, um keinen Müll im Weltraum zu hinterlassen. Bei der konkreten Ausgestaltung der Manöver müssen dann auch die Rahmenbedingungen wie Sonnenwinkel, Energiebilanz, Linkbudget und Treibstoffverbrauch für die Zwischenorbits berücksichtigt werden. Die Hauptänderung der Inklination von 6° auf ca. 65° kann von der benötigten Energie her nur durch den 400-N- Motor geleistet werden."

"Es gibt nun einen Zusammenhang zwischen der Höhe des Apogäums und der benötigten Energie für die Inklinationsanhebung. Aus einem höheren Orbit heraus kann man Treibstoff dabei sparen, und die Ersparnis zuvor für die Erreichung des höheren Orbits einsetzen. Ob man das nun vor, während oder nach dem Einsatz des Arcjet-Triebwerks macht, macht nur sehr geringe Unterschiede. Die Vorteile einer ersten Zündung mit dem 400-N- Raketenmotor sind:

  1. Wir erhalten eine präzise Kalibrierung des Motors und können das Inklinationsmanöver genauer planen.
  2. In einem noch höheren Orbit werden die Änderungseinflüsse von Sonne und Mond auf das Perigäumsargument und die Rektaszension des aufsteigenden Knotens (RAAN) geringer. Das vereinfacht den Einsatz für das Arcjet-Motor, da Änderungen von RAAN und Argument des Perigäums immer mit Fluglagemanövern ausgeglichen werden müssen."
OE1VKW hat mehrere Alternativen für eine Apogäumshöhe von 58.000 km bis zu 100.000 km für das Inklinationsmanöver erstellt.
Je höher das Apogäum ist, desto weniger Energie wird für die Anhebung der Inklination benötigt. Projektleiter Karl Meinzer, DJ4ZC, sieht in der nun gewählten Apogäumshöhe zwischen 70.000 km und 80.000 km keine Lageregelungs- oder Kommunikationsprobleme. In diesem höheren und damit auch längeren Orbit kann außerdem mehr Energie in die Batterien geladen werden, die im Perigäum dann für das elektrische Arcjet- Triebwerk benötigt wird.
DL6DBN , 23.11.2000

Das erste Bild ist da!

Das erste Bild von AO-40s On-Board-Kamera ist von G3RUH heruntergeladen und dekodiert worden. Die Aufnahme zeigt den konischen Adapter, der die Hauptnutzlast PAS-1R oberhalb von OSCAR-40 getragen hat. Er wurde kurz vor der Separation von AMSAT-OSCAR 40 abgesprengt. YACE (Yet Another Camera Experiment) nimmt 512 x 512 Pixel große s/w-Bilder auf und ist direkt mit dem zweiten Bordrechner IHU-2 (YAHU) verbunden. Sie ist keine Konkurrenz zu den beiden Farbkameras an Bord. Später kann YACE als Bildsensor zur Navigation eingesetzt werden. Während des Starts wurde eine Bildsequenz aufgenommen und im Speicher des Rechners abgelegt. Die Bilder werden nun Zug um Zug über die Bake zur Erde gesendet. Mehr Infos zu YAHU und YACE: www.amsat-dl.org/yahu.html
(Klick auf das Bild führt zur YACE-Bildersammlung)

Claudio Ariotti, IK1SLD, hat eine Internetseite mit Snapshots der TV- Übertragung vom Start erstellt. Unter anderem ist auch Peter Gülzow, DB2OS, AMSAT Mission Director im Jupiter-Kontrollzentrum zu sehen: www.ik1sld.org/phase3d_launch.htm . Ein Klick auf die Vorschaubilder führt zur vergrößerten Aufnahme.

Auf die aktuellen Gegebenheiten angepasst wurde ein älterer Beitrag zum Thema Phase-3-Telemetrieempfang: www.dl6dbn.de/amsat/adlj-tlm.htm . Die Kosten für den Selbstbau (kein Abgleich, kein SMD) des vorgestellten Demodulators von G3RUH belaufen sich je nach Bauteilequelle auf ca. 160 DM ohne Gehäuse. Mit Gehäuse und P3T-Software kann man also für weniger als 250 DM dank Telemetrie immer aktuell über den Zustand von AMSAT-OSCAR 40 informiert sein (siehe z. B. Statusbericht von gestern unten oder Messwerte von heute oben).

DL6DBN, 22.11.2000

AO-40 Neuigkeiten/News vom 21.11.00



AMSAT-OSCAR 40 Statusbericht 
von Projektleiter Karl Meinzer, DJ4ZC 
via AO-40-Bake 

1. AO-40 hatte einen perfekten Start und wurde in eine nominale Umlaufbahn gebracht. 
2. Drei Stunden nach dem Start wurden Telemetriesendungen von OSCAR 40 auf 70 cm erwartet. Es gab aber ein Problem mit dem 70-cm-Sender. Konsequenterweise wurde der Satellit umgeschaltet, um die 2-m-Mittelbake als Telemetriedownlink zu verwenden. Dazu war ein "Repeaterprogramm" nötig, das in die IHU- 2 geladen wurde. 
3. Nachdem eine Verbindung hergestellt war, wurde OSCAR 40 auf seinen Zustand geprüft und alle zu diesem Zeitpunkt testbaren Systeme außer dem 70- cm-Sender waren in normalem und gutem Zustand. 
4. Danach wurden das Lageregelungssystems kalibriert und Magnetsteuerungen in Gang gesetzt, um die Fluglage 270/0 zu erreichen. Dieses Lagemanöver sollte in den nächsten Tagen abgeschlossen sein. Dann sind wir bereit für die erste geplante Orbitänderung (400N-Flüssigkeitstriebwerk) hin zu einem Apogäum mit 50.000 km Höhe. Die neue Fluglage erlaubt auch eine intesive Untersuchung des 70-cm-Senderproblems an den High-Gain-Antennen. 
5. Die beiden 2400-MHz-Sender wurden vorübergehend betrieben und sind O.K. 
6. Bilder der Separationssequenz werden heruntergeladen und demnächst auf unserer Website abrufbar sein. Dort werden wir auch den Testplan für ersten zeitweisen Amateurfunkbetrieb bekanntgeben. 
7. Schritte nach dem ersten Bahnmnöver: Test des elektrischen Antriebssystems (Arcjet/ATOS) und Nutzung zur weiteren Anhebung des Apogäums vor der großen Inklinationsänderung. -- 73s Karl -- 

K  AMSAT OSCAR 40  **STATUS REPORT FROM DJ4ZC**  (2000-11-20)

1. AMSAT OSCAR 40 had a perfect launch on Nov. 16 and was injected into a nominal orbit.
2. Transmission of telemetry from OSCAR 40 on 70cm was expected 3h after launch. But we ran into a problem with the 70cm Tx. Consequently the spacecraft was switched to use the 2m middle beacon as downlink for telemetry. This required a "repeater program" in IHU-2 which was uploaded.
L  3. After communication was established, the health of
OSCAR 40 was analysed and everything testable at this stage except for the 70cm Tx was found to be nominal and fine.
4. The attitude control system then was calibrated and torque operations were started to take the attitude to 270/0.  This reorientation should be finished in a few days. Then we are ready for the first planned orbit change (400N-mtr) resulting in 50000 km apogee altitude. The attitude will also allow a...
M  thorough study of the 70cm Tx problem with the hi-gain ant.
5. The two 2400 MHz transmitters were operated and are ok.
6. Pictures from the separation sequence are being downloaded and will shortly be available on our website. There we will also show the test-schedule for some first amateur operations.
7. Steps after 1st orbit change: test the electric propulsion
system and then use it to further increase appogee altitude
using the arcjet before the big i-change.   

--73s Karl--


AMSAT-DL , 21.11.2000