[Forum] ELANA-Cubesat Update

Mike Rupprecht mail at mike-rupprecht.de
Thu Dec 8 08:50:43 CET 2011


Hallo Michael,

 

hier mal ein Bild von einem P-POD. Die Cubesats werden durch eine Feder, die sich am Boden befindet herausgedrückt, wenn sich die obere Klappe öffnet. Das heißt, sie werden gleichzeitig herausgeschoben, die Austrittsgeschwindigkeit beträgt etwa 0.3m/s. Demnach sind sie wirklich ziemlich nah am Anfang zusammen.

 

73 Mike

 

 

 

-----Ursprüngliche Nachricht-----
Von: forum-bounces at amsat-dl.org [mailto:forum-bounces at amsat-dl.org] Im Auftrag von Michael Lipp, HB9WDF
Gesendet: Thursday, December 08, 2011 7:22 AM
An: Mailingliste der AMSAT-DL
Betreff: Re: [Forum] ELANA-Cubesat Update

 

Hallo Mike und Forum

 

Das ist sehr spannend was Du hier zu berichten hast. 

 

Wie muss ich mir die Freigabe aus den POD's vorstellen? Alle zeitgleich oder um Sekunden oder gar Minuten versetzt?

 

Die Theorie, dass sich die beiden Satelliten wieder angezogen haben, könnte zutreffen, wenn die Bahnelipsen beider Satelliten versetzt sind. Das müsste uns allerdings ein Himmelsmechaniker erklären, ob diese Möglichkeit wirklich zutreffen könnte.

 

Spontan ist mir noch der Gedanke gekommen, dass sich die Antennen am anderen Satelliten verheddert haben könnte. Ist zwar ein bisschen weit her geholt, wäre aber auf Grund Deiner Beschreibung irgendwie plausibel.

 

Bin gespannt, ob sich die Ursache klären lässt.

 

73 de Michael, hb9wdf

 

 

 

Am 07.12.2011 um 20:32 schrieb "Mike Rupprecht" <mail at mike-rupprecht.de>:

 

> Hallo,

> 

> Für alle, die es interessiert möchte ich ein kurzes Update über die 6

> Cubesats aus dem ELANA-II Projekt geben.

> 

> Am 28. Oktober startete eine Delta II von Vandenberg um den Wettersatelliten

> NPP ins All zu bringen. Auf der Trägerstufe waren zudem 3 P-PODs montiert,

> die 6 Cubesats beinhalteten.

> 

> Die Delta-II hob um 09:48 UTC ab und setzte genau eine Stunde später NPP in

> seinen Orbit.

> 

> Um 11:26 UTC öffnete sich der erste P-POD mit AubieSat-1, Explorer-1 Prime

> (E1P) und M-Cubed (in dieser Reihenfolge ausgestoßen). Das sind alles

> 1U-Cubesats.

> 

> 11:28 UTC wurde der 3U-Cubesat RAX-II freigesetzt.

> 

> Schließlich wurden um 11:30 UTC die beiden baugleichen 1 ½ U-Cubesats DICE-1

> und DICE-2 ins All geschickt.

> 

> Es hat dieses Mal ziemlich lange gedauert, bis wir das immer wiederkehrende

> TLE-Puzzle gelöst hatten. Dazu kam, dass sich die Objektangaben geändert

> hatten, die RCS wurde falsch zugeordnet – aber zumindest haben wir jetzt die

> richtigen NORAD Nummern den richtigen Satelliten zugewiesen und die TLE

> bleiben stabil.

> 

> Die beiden DICE konnten recht schnell zugeordnet werden, da sie mit längerem

> Abstand zu den 1U Cubesats ausgesetzt wurden. Auch RAX-2 hob sich aufgrund

> seiner Masse schnell ab. Schwieriger wurde es bei den 3 kleinen 10x10x10cm

> großen Objekten. Diese klebten am Anfang förmlich zusammen und es war klar,

> dass es eine ganze Weile dauern würde, bis sie genügend weit auseinander

> getriftet sind um sie zu erfassen. Aber nur ein Objekt entfernte sich vom

> Cluster – das war AubieSat-1. Auch die „Jungs“ vom JSPOC konnten kein

> weiteres Objekt zwischen AubieSat und E1P finden. Da war nichts zu sehen.

> 

> Durch den Vergleich der Dopplerkurven konnte ich dann nachweisen, dass die

> Kurven von M-Cubed und E1P identisch sind – also kleben sie wirklich noch

> zusammen! Leider macht es uns die Telemetrie der Satelliten nicht gerade

> einfach, dass exakt zu bestätigen. Das wäre eigentlich ganz einfach – aber

> warum es nicht geht, will ich mal kurz erklären.

> 

> Alle Cubesats sind aktiv, auch wenn es große Schwierigkeiten gab bzw. immer

> noch gibt:

> 

> Fangen wir mit AubieSat-1 (Auburn University) an:

> 437.475 MHz – Leistung 0.7W, CW Bake

> 

> AubieSat-1 ist sehr leise. Wir gehen davon aus, dass sich die Antennen nicht

> entfaltet haben (Softwarefehler). Zudem ist er nur in den Eklipsen zu hören.

> Die Erklärung könnte ein thermisches Problem sein. Der Mikroprozessor regelt

> die Ausgangsleistung temperaturabhängig. Wenn der Satellit im Sonnenlicht

> ist, wird er einfach zu warm und die Ausgangsleistung wird fast bis auf 0

> herunter geregelt. Wenn die Bake zu hören ist, ist sie sehr stabil. Das

> lässt auf eine gleichbleibende Temperatur schließen. Zudem ist auch die

> Spannung sehr stabil, die Lithium-Zellen sind auch nach 30 Tagen voll

> intakt.

> 

> RAX-2 (University of Michigan)

> 437.345 MHz – 9k6 FSK

> 

> … funktioniert gut. Die Bakensignale sind kräftig gut zu dekodieren. Es

> konnten weltweit schon viele Telemetriedaten gesammelt werden.

> 

> Explorer-1 Prime Flight Unit 2 (E1P) - Montana State University

> 437.501 (!!!) MHz, Leistung 0.85W, 1k2 AKSF -LSB

> 

> Auch hier sind die Signale kräftig und E1P kann bei wenigen Grad Elevation

> dekodiert werden. Am besten geht das im Mode LSB – man synchronisiert sich

> auf den 2200Hz Tone vor dem Paket und kann es dann einwandfrei dekodieren.

> Warum gibt es diesen Ton vor dem Paket? Nun, weil die Jungs schon im Labor

> gemerkt haben, dass der TX-Oszillator nicht sehr stabil ist und sehr

> temperaturabhängig ist. Während eines nächtlichen Durchgangs (wenn der

> Satellit aus dem Sonnenlicht kommt und dann abkühlt), kann die Abweichung

> der Mittenfrequenz bis zu 1.2 KHz betragen. Man kann sehr schön die

> Temperaturabhängigkeit nachweisen, denn bei morgendlichen Durchgängen

> (längere Zeit im Sonnenlicht) beträgt die Drift nur etwa 300 Hz. 

> Ein weiteres Problem ist, dass die Daten der 6 Solar-Arrays nicht verwertbar

> sind. Durch einen Softwarefehler werden die 2 MSB Bits abgeschnitten. Damit

> kann man keine genauen Aussagen zu deren Beleuchtung treffen – was nämlich

> unbedingt nötig wäre – weil unser Sorgenkind hier noch „angedockt“ ist. Nur

> wissen wir nicht genau, auf welcher Seite…

> 

> M-Cubed (University of Michigan)

> 437.485MHz, Leistung ca. 1 W, 9k6 FSK

> 

> Die Signale von M-Cubed sind ebenfalls extrem leise – die Telemetrie zeigt

> an, dass sich auch hier die Antennen nicht entfaltet haben. Es ist

> unheimlich schwer, ein Paket zu dekodieren, meist gelingt es nur, wenn die

> M-Cubed Bake mit einer E1-Bake zusammen gesendet wird. Beide Satelliten

> haben ein ähnliches Sendeintervall und durch die räumliche Nähe überlagern

> sich beide Baken ständig. Aus den wenigen Telemetriedaten kann man

> allerdings erkennen, dass die Solararrays X+ und X- sehr wenig oder gar

> keinen Strom liefern. Also könnten es diese Seiten sein, die durch E1P

> verdeckt sind. Leider ist das durch die E1P Daten nicht verifizierbar.

> Zudem ist es für mich nicht plausibel, warum gerade die X-Seite defekt ist.

> Die Orientierung  im P-POD ist, dass die Z+ Seite nach oben zeigt. Und da

> M-Cubed der letzte Satellit im P-POD war, müsste es genau diese Seite sein,

> die von E1P verdeckt sein würde. Aus der Telemetrie ist aber zu erkennen,

> dass dieses Array Spannung produziert.

> Genauso die Z- Seite. Hier sind die Antennen montiert. Eigentlich sollten

> sie frei sein, aber sie scheinen sich nicht entfaltet zu haben.

> Das Team in Michigan verfolgt jetzt die Theorie, dass sich E1P und M-Cubed

> in einem späteren Orbit wieder „angezogen“ haben. Beide Satelliten haben

> nämlich Permanentmagneten zur Lagestabilisierung – bei M-Cubed genau in

> X+/X- Richtung.

> 

> Ich persönlich kann mich mit dieser Theorie nicht anfreunden. Das würde ja

> bedeuten, dass einer der beiden Satelliten eine höhere Geschwindigkeit haben

> müsste, um seitlich an den anderen anzudocken. Das ist aufgrund der

> identischen Masseverhältnisse in der Kürze der Zeit unwahrscheinlich.

> 

> Jedenfalls ist es bisher noch nicht gelungen, ein erfolgreiches Kommando zu

> M-Cubed abzusetzen. Auch AubieSat-1 hat noch nicht auf Kommandos

> geantwortet. Ich denke hier muss man viel Leistung aufwenden, um den Verlust

> der nicht ausgefalteten Antenne auszugleichen.

> 

> Es wäre für uns sehr hilfreich, von MCubed Daten zu bekommen. Da die Signale

> sehr schwach sind, wäre es für EME-Stationen sicherlich etwas einfacher,

> Daten zu empfangen und uns zu unterstützen ;-)

> 

> Ich habe jetzt die ganze Zeit immer „uns“ geschrieben - ich stehe in

> täglichem Kontakt zu all diesen Teams der Universitäten, daher …

> 

> Hoffentlich hab ich Euch jetzt nicht mit diesem vielen Text erschlagen. Es

> kommt ja in letzter Zeit doch nicht so viel zum Lesen hier im Forum ;-)

> 

> 73 Mike

> DK3WN

> 

> PS: Auf die DICE Satelliten (Utah State University) wollte ich nicht weiter

> eingehen, da diese im 465 MHz Bereich und in einer für uns unüblichen

> Modulationsart senden. Aber die Uni hat regelmäßigen Kontakt und die beiden

> Satelliten liefern Daten.

> 

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