Der Sputnik - Nachbau RS-17
Vor vierzig Jahren, am 4. Oktober 1957 wurde der erste künstliche Erdsatellit, der Sputnik 1 in die Umlaufbahn gebracht.
In der westlichen Welt erlebte man dadurch den Sputnikschock. Anders östlich der Elbe: DM2APG schreibt in (1), einem populärem Kinderbuch, welches damals viele junge Leute zum Amateurfunk brachte:
"Als ich an dem Tage, nachdem Sputnik 1 seinen so erfolgreichen Start hatte, die Klubstation betrat, saßen alle Freunde aufgeregt um den Empfänger und winkten mir zu doch ja leise zu sein... Durch das Rauschen kam ein leises feines Wispern, ein kurzes, hartes Pfeifen wie rasche Morsezeichen, und da verstand ich endlich: Wir hörten den Sputnik!"
Wer das Ereignis nachempfinden will, der höre sich die Originalaufnahme (2) von Roy, W0SL an.
Um dieses Erlebnis wiederaufleben
zu lassen haben eine russische Schule und ein französisches
Gymnasium ein Modell im Maßstab 1:3 vom Sputnik 1 gebaut,
eine Progress-Rakete hat das Modell zur Raumstation Mir gebracht
und von dort aus wurde am 3.November 1997 "von Hand"
ausgesetzt. Zufällig ist dabei sicher das zweite Jubiläum:
Der 3. November 1957 war der Tag, an dem Sputnik 2 die Eskimohündin
Laika in die Umlaufbahn schickte und in den Hitzetod. Laika war
das erste Lebewesen, das dem Zustand der Schwerelosigkeit über
längere Zeit ausgesetzt war und damit einen Beweis erbrachte,
daß eine bemannte Raumfahrt möglich ist.
Das Modell verfügt über
einen 250 mW-Telemetrie-Sender, der wie das Original die Innentemperatur
als Funktion eines NF-Signales überträgt. Die QRG beträgt
145.820 MHz. Der Telemetriesender wird solange Signale aussenden,
bis die Batterie verbraucht ist - man rechnet mit einer Lebensdauer
von etwa 2 Monaten. Das Signal ist mit einem FM-Transceiver an
einer einfachen Antenne laut zu hören.
Aber was machen mit der Telemetrie?
Bei DL2LUX werden die Aufnahmen
mit einem PC über die Soundkarte hergestellt. Der entstehende
WAVE-File wird dann mit einem FFT-Programm (3) analysiert. Dieses
Programm stellt das empfangene NF-Spektrum grafisch dar, so daß
die Frequenz am Cursor mit einer Genauigkeit von +/- 2 Hz abgelesen
werden kann. Das Bild (1) zeigt einen Ausschnitt einer Aufnahme.
Aus der Frequenz kann dann die Temperatur im Satelliten durch
Interpolation aus der vom Sputnik-Team verbreiteten Tabelle (1)
errechnet werden. Um die Frequenzen zuordnen zu können, muß
Sputnik-2 in FM empfangen werden. Bei DL2LUX konnten Temperaturen
von 25...32 Grad ermittelt werden.
Bild (1)
Spektrogramm einer Aufnahme der
Telemetrie von RS-17. Die gemessene Frequenz (rote waagerechte Striche)
beträgt 1299 Hz (+/- 2 Hz),
was etwa einer Temperatur von 32 °C entspricht.
Höhepunkt der Tätigkeit
war das Wochenende 22./23.11.97. Bernard, F6BVP hatte via Packed
Radio weltweit aufgerufen, die Frequenz des Signals mit einer
Genauigkeit von einem Hz zu messen, um eine möglichst lückenlose
Temperaturkurve über mehrere Umläufe zu erfassen. Die
Temperatur im Satelliten schwankt in Abhängigkeit davon,
ob der Satellit von der Sonne beschienen wird, oder ob er durch
den Erdschatten fliegt. Diese Meßwerte sollen ein thermisches
Modell verifizieren, das bei Konstruktion weiterer Amateurfunksatelliten
genutzt werden soll. Ein thermisches Modell wird benötigt,
um eine Überhitzung oder Unterkühlung der Satellitenhardware
bereits in der Konstruktionphase zu verhindern. Die gewonnenen
Meßwerte werden für die Konstruktion des nächsten
Kandidaten, den Satelliten Maëlle genutzt.
DL2LUX hat am besagten Wochenende 3 Satellitendurchgänge von RS-17 aufgezeichnet, als der Satellit durch den Erdschatten flog. Da die Genauigkeit der Analyse mit GRAM nicht 1 Hz beträgt habe ich die WAVE-Files zu Bernard, F6BVP per E-Mail gesendet und erhielt ein paar Tage später Antwort. Er gratulierte mir zu der Messung und sendete seine Analyse (mit Software namens COOL EDIT 96 erstellt) zurück mit der Bemerkung, daß die Messung ganz dicht dran war, wie aus Tabelle (2) ersichtlich ist.
Die Ergebnisse aller an diesem Test beteiligten OMs sind in einer Datenbank gespeichert und werden zu einem späteren Zeitpunkt veröffentlicht.
Die Telemetrie kann auch auf einem
anderen Wege ausgewertet werden. So hat Lapo, IK5NAX ein spezielles
Programm geschrieben, welches unter DOS und LINUX läuft,
eine NF-Spektralanayse durchführt und die gemessene Frequenz
mit der zugeordneten Temperatur als Tabelle ausgibt. Dieses Programm
wurde im Packed Radio Netz verteilt.
Tabellen:
Tabelle (1)
| Frequenz | Temperatur |
Tabelle (2)
| Datum | Zeit | Frequenz | Temperatur | Frequenz (F6BVP) |
| 23.11.97 | 0124 UTC | 1256Hz +/- 2 Hz | ca. 24 °C | 1255 Hz |
| 23.11.97 | 2115 UTC | 1267Hz +/- 2 Hz | ca. 26 °C | 1266 Hz |
| 23.11.97 | 2250 UTC | 1256Hz +/- 2 Hz | ca. 24 °C | 1257 Hz |
Quellen:
(1) Selber, Martin, DM2APG: Mit
Logbuch, Call und Funkstation; Kinderbuchverlag Berlin, 1959
(2)
http://www.amsat.org/amsat/features/sounds/firstsat.html
(3) Horne R. S.: GRAM.EXE Spectrogram
Version 2.2, 1994, FFT-Code von Philip Van Baren,verteilt als Freeware
