TinyGS, in costante dialogo con i nanosatelliti in orbita

Grazie al progetto TinyGS, staccare un biglietto per la Internet delle Cose nello spazio costa molto meno di un passaggio sul Virgin Galactic. In passato abbiamo già discusso delle possibilità offerte dalle schedine RF utilizzate nel campo della M2M (Machine to Machine communication), in particolare in ambiente LoRa. La diffusa presenza di schede a fattore di forma molto ridotto (per intendersi, anche più piccolo di un modulo di memoria RAM) basate su microcontrollori ESP32 della Espressif, è stata ampiamente sfruttata dagli sperimentatori dei sistemi di ricezione delle radiosonde UHF, proprio in virtù della possibilità di realizzare con pochi, economici componenti ricevitori SDR standalone e superportatili, con i quali poter comodamente andare alla caccia delle radiosonde ritornate a terra. Una semplice modifica del firmware di queste schedine - una sigla tra tutte, TTGO - consente di impostare i corretti parametri di ricezione di dispositivi, le radiosonde meteorologiche stratosferiche, che utilizzano nelle versioni più recenti la modulazione GMSK, variante della tradizionale FSK, a sua volta basata sull'alternarsi regolare di due "toni" trasmessi in FM. 

Il vantaggio delle schede TTGO - a parte peso, dimensioni e prezzo molto ridotti - è la flessibilità nel supportare tutta una serie di schemi di modulazione, incluso appunto il CSS, o Chirp Spread Spectrum, caratteristico della air interface LoRa, oggi considerato il sistema principe della comunicazione della IoT, la Internet delle Cose, in ambito industriale, ambientale e così via. Inutile dilungarsi troppo su questo schema in cui il contenuto informativo, il "simbolo" viene trasmesso con una opportuna combinazione di "chirp". Il chirp può essere equiparato a un fischio che aumenta (upchirp) o diminuisce (downchirp) linearmente di frequenza più o meno veloce nel tempo partendo da una frequenza iniziale, arrivando a quella finale e ricominciando da capo. Lo spread spectrum, o spettro allargato, consiste proprio in questo: il chirp occupa l'intera larghezza di banda a esso assegnato. Per il LoRa, un canale può essere largo 125, 250 o 500 kHz centrati sui 433 e 868-70 MHz. Visualizzato in un waterfall, il CSS appare come una colonna di rampe di inclinazione e durata variabile. Ho trovato una pagina, curata da Fabrizio I4NKF che spiega bene gli aspetti più tecnici sul sito dei Radio Makers (aspettatevi diverse formule e qualche integrale: è per il vostro bene). 

Ma torniamo a TinyGS, una piattaforma open source concettualmente simile alle reti di monitoraggio diffuso, che animano tanti siti di tracciamento degli aerei in volo. Il target non è però la ricezione dei messaggi dei radar secondari ADS-B, bensì i flussi che arrivano dai cubesat LoRa che stanno popolano le orbite basse intorno alla terra. Per esempio, i primi esemplari della costellazione dei picosatelliti FOSSA Systems, una società spagnola che prevede di lanciare entro il 2024 qualcosa come 80 cubetti orbitali di 10 centimetri di lato equipaggiati con un ricetrasmettitore LoRa e offrire copertura M2M a livello planetario. La parola chiave qui è ricetrasmettitore: a differenza delle piattaforme ADS-B, la rete delle ground station TinyGS è potenzialmente in grado di comunicare con i satelliti che dispongono di modalità  "DIGIPEATER" e di stabilire dei veri e propri scambi di messaggi su distanze molto grandi. Anche se quest'ultima possibilità, mi pare di capire, è in fase molto embrionale.

Allestire una stazione di sola ricezione non è difficile. Un buon punto di partenza è l'eccellente howto realizzato da Harm van den Brink da cui ho tratto molti dettagli. In sostanza basta procurarsi una scheda tipo TTGO compatibile con i chipset LoRa serie SX126x e 127x e prelevare su Github il firmware necessario per flasharla. Indispensabile una antenna come una groundplane o un dipolo tagliata per i 433 MHz e magari un amplificatore LNA e un filtro arrestabanda per escludere l'FM. Su GitHub troverete una wiki con utili dettagli. I segnali raccolti dal network vengono poi visualizzati sulla mappa dinamica del sito ufficiale TinyGS e ritrasmessi attraverso il canale Telegram utilizzato dai membri della community. 

Se poi vi interessa seguire più da vicino il mondo dei nanosatelliti, ci sono le fantastiche risorse Web curate da Erik Kulu per promuovere la cosiddetta democratizzazione dello spazio: il sito New Space Index, corredato da Nanosats.eu (un catalogo di oltre 3300 nanosatelliti) e da Factories in Space, risorsa dedicata alla nascente industria della manifattura nello spazio.

Un Natale di cubesat: decine di nuovi "birds" da monitorare. Ecco quali, e come

Tra il 19 e il 21 novembre una vera tormenta di nanosatelliti cubesat (formati da uno o più moduli di 10 cm di lato ciascuno) si è scatenata in orbita, per la felicità dei radioamatori che seguono la telemetria di queste piccole sonde sperimentali sviluppate perlopiù nell'ambito dei piani di studio in scienze aerospaziali di numerose università americane e non solo. Due vettori sono partiti da terra, un Minotaur-1 dalla base di Wallops in Florida e un Dnepr da Yasny in Russia. A seconda delle fonti consultate il primo aveva a bordo 29 o 30 satelliti di cui 12 dotati di ripetitori operativi in bande amatoriali, mentre il vettore russo trasportava in totale 34 satelliti (uno di loro, UniSat-5, ha dispiegato a sua volta un certo numero di satelliti, uno dei quali, il peruano PUCP-SAT-1 conteneva un PocketPUCP). Nader Omer ST2NH ha compilato uno schema di lancio di questo complicato vettore. Il totale di satelliti operativi in bande amatoriali dovrebbe essere di 24 (altre fonti ne indicano qualcuno di meno). Il più famoso cubesat a bordo del Dnepr è sicuramente il britannico FunCUBE-1, che ha dato inizio all'omonimo progetto del ricevitore-dongle per interfaccia USB da cui è poi derivata la pletora di chiavette low-cost per la ricezione in bande VHF-UHF. Agli oltre 30 cubesat partiti da terra se ne aggiungono altri quattro messi in orbita dagli astronauti della stazione spaziale.  Non finisce qui. Il 5 dicembre dovrebbe partire dalla base di Vanderberg un vettore Atlas V 501 con una decina di satelliti cubesat di cui almeno 5 operativi in banda radioamatoriale.

Mineo Wakita, JE9PEL nella sua Satellite List amatoriale elenca queste frequenze (riportate da AMSAT UK):

Satellite         Uplink          Downlink         Beacon       Mode
- 
ISS deployment:
PicoDragon           .            437.365          437.250      1200bps AFSK,CW
ArduSat-1            .            437.000             .         9600bps MSK
ArduSat-X            .            437.000             .         9600bps MSK
TechEdSat-3          .            437.465          437.465      1200bps AFSK,CW
-
Minotaur-1 launcher:
Black Knight-1       .            437.345             .
CAPE-2               .            145.825/437.325     .
COPPER               .            437.290             .         9600bps
DragonSat-1          .            145.870             .
Ho'oponopono-2       .            427.220             .         9600bps FSK/GMSK
KYSat-2              .            437.405             .
NPS-SCAT             .            437.525/2401.200-2447.600
PhoneSat-v2          .            437.425/2401.200-2431.200
SwampSat             .            437.385             .
TetherSat            .            437.100/305         .         9600bps GFSK
TJ3Sat               .            437.320             .
Trailblazer-1        .            437.425             .
-
Dnepr launcher:
BRITE-PL1            .            2234.4
CubeBug-2            .            437.445             .         1k2 AFSK 9k6 FSK,GMSK
Delfi-n3Xt        435.530-570     145.880-920         .         Transponder(U/V)
Delfi-n3Xt           .            145.870/930         .         1200bps AFSK
Eagle-1              .            437.465             .         9600bps GFSK
Eagle-2              .            437.505             .         9600bps GFSK
E-Star-2             .            437.485             .         1200bps AFSK
First-MOVE        435.520         145.970             .         1200bps BPSK
FUNcube-1         435.150-130     145.950-970         .         Inverting(U/V)
FUNcube-1            .            145.935             .         1200bps BPSK
GOMX-1               .            437.250             .         1k2/2k4/4k8/9k6 GMSK
HiNCube              .            437.305             .
Humsat-D             .            437.325/437.525     .
ICUBE-1           435.060         145.947             .         1200bps BPSK
NEE-02 Krysaor       .            980.000?            .
PUCP-SAT-1        145.840         145.840/437.200     .         1200bps AFSK
Pocket-PUCP          .            437.200          437.200      1200bps AFSK,CW
Qubescout-S1         .            437.525             .         9600bps GMSK
Triton-1          435.xxx         145.815/860     2408.000      9600bps RC-BPSK
UniSat-5             .            437.175/425         .         9600bps GMSK
UWE-3                .            437.385          437.385      1200bps FSK,CW
VELOX-P2          437.305         145.980             .         1200bps BPSK
Wren                 .            437.405          437.405      1200bps FSK,CW
ZACube-1          145.860         437.345           14.099

I satelliti lanciati da Minotaur fanno parte dell'iniziativa NASA ELANA IV, che ha distribuito una mappa con l'indicativo dei cubesat e l'istituzione responsabile della realizzazione:

Per quanto riguarda il lancio di Atlas V il blog PE0SAT di Jan van Gils offre queste anticipazioni sulle frequenze utilizzate: 

Nader's Satellite Blog, DK3WN SatBlog di Mike Rupprecht e lo stesso sito di Mineo Wakita contengono informazioni aggiornate di ora in ora sul monitoraggio e sul software che consente di entrare nel dettaglio della telemetria trasmessa da questi e altri cubesat, Ma anche noi italiani abbiamo esperti come Aldo Moroni, IW2DZX. Aldo con la sua antenna crossed dipole e una serie di front end e applicazioni SDR sta seguendo le evoluzioni orbitali del FunCUBE-1, ormai ufficialmente ribattezzato AO-73 per sottolineare il suo ingresso nel firmamento dei satelliti radioamatoriali veri e propri. La ricezione effettuata attraverso un setup basato sul FunCUBE Dashboard, il software rilasciato da AMSAT-UK, ha prodotto tra le altre questa videata:

Ecco come Aldo descrive la sua configurazione:

«La chiavetta DVB-T è gestita con la solita DLL RTL. Il sample rate lo riduco a 1.02Msps per contenere le dimensioni del file di registrazione in baseband. In HDSDR [il software SDR utilizzato per la sintonia - NdR] seleziono DRM e ottengo una larghezza del filtro di IF che mi permette di avere una finestra temporale decente senza toccare la sintonia per compensare l'effetto doppler. L'audio di uscita da HDSDR lo mando a VB-Audio (una versione free di Virtual Audio Cable, [il cavetto virtuale che serve a instradare l'audio da analizzare dal software HDSDR alla scheda audio del computer- NdR]). Il bellissimo software di decodifica dei dati telemetrici, messo a disposizione dal team Funcube [FunCUBE Dashboard - NdR], si becca l'audio in ingresso da VB-Audio e grazie a un AFC efficentissimo, provvede a compensare il doppler audio. Decodificati i dati, li visualizza sulla schermata che hai visto e provvede ad inviarli (previa registrazione) al sito Funcube.»

Quello di Aldo è solo uno tra più esperti radioamatori italiani  in questo momento impegnati a dare la caccia a questa raffica di oggetti volanti identificabili. Pierluigi Poggi, IW4BLG merita sicuramente di essere citato qui per la sua traduzione italiana del dettagliato manuale sul FunCUBE e il suo software. Tutti possono vedere i dati che il sito FunCUBE-1 pubblica in tempo reale raccogliendoli dai radioamatori che hanno prelevato la Dashboard. Per seguire le orbite e i segnali degli altri cubesat occorre risalire ai Keplerian Elements (two lines elements TLEs) che si possono trovare aggiornati sui siti riferibili alle varie missioni e vengono raccolti da T.S. Kelso sul sito Celestrak a partire dall'identificativo NORAD - North American Aerospace Defence Command, del satellite da tracciare. Bisogna tenere presente che per lanci multipli - da singoli POD inviati in orbita da un vettore o dalla Stazione Spaziale - possono valere gli identificativi NORAD relativi al dispositivo che effettua il lancio (la ISS, per esempio), in attesa che il satellite distaccatosi dal POD si distanzi a sufficienza e riceva un suo identificativo autonomo. Una fonte più ufficiale è Space-Track gestita direttamente dallo Space Command USAF (richiede registrazione gratuita).  Anche l'organizzazione AMSAT globale ha una pagina dove è possibile scaricare i Kepleriani aggiornati. Utilizzando un programma di tracking in genere le informazioni sui TLE vengono aggiornate automaticamente. Un software come SDR-com integra ad esempio una DLL che rende immediato individuare la posizione orbitale di un satellite e sintonizzarne il segnale, addirittura con la compensazione automatica della deriva di frequenza causata dall'effetto Doppler (dettagli su SDR-satellites.com). In giro per Internet ci sono numerosi programmi free o a pagamento (due elenchi vengono curati da AMSAT stessa e da Celestrak). Un progetto molto interessante è l'open source multipiattaforma GPredict di Alexandru Csete OZ9AEC, uno sviluppatore attivissimo nel campo delle applicazioni SDR per chiavette USB. GPredict è molto avanzato ma la sua installazione su piattaforme non Windows può richiedere qualche competenza in più, su MacOS per esempio è disponibile solo attraverso un port e non per l'installazione diretta. Oggi grazie al Web e alle app mobili ci sono tantissime alternative al tracking basato su specifici programmi. Con siti come N2YO potete visualizzare la posizione di migliaia di satelliti, inclusi i cubesat direttamente online e sono sempre più numerose le apple per ambienti iOS e Android. Una volta stabilita la finestra di visibilità di un satellite rimane il problema di tracciarlo via radio. Per chi fosse interessato alla telemetria è quasi sempre necessario avere un sistema di correzione automatica della deriva Doppler, a meno di non disporre di decoder con AFC integrato (FunCUBE Dashboard per esempio ce l'ha).

Infine per i dettagli sui lanci di nuovi satelliti a bordo dei vari vettori oggi operativi si può fare riferimento alla Gunter's Space Page di Gunter Dirk Krebs. Radiopassioni naturalmente cercherà di tenervi sempre il più possibile al corrente e aspetta con ansia le vostre segnalazioni. Chiudiamo per ora con questa fantastica immagine dei cubesat rilasciati dalla Stazione Spaziale.

Funcube-1 va nello spazio ed entra nelle scuole. Per amore della scienza.

Probabilmente non sono abbastanza romantico ma la retorica dell'astronauta che dall'orbita della stazione spaziale racconta il bello della scienza ai ragazzini delle scuole non mi ha mai convinto. Per quanto il tema possa suscitare l'interesse della stampa nei confronti della missione della Stazione Spaziale, non credo che quei quindici minuti risicati di Q&A sul cibo disidratato e il colore del cielo - pergiunta coordinato da un radioamatore patentato messo lì a fare da centralinista - possa davvero convincere gli alunni di elementari e medie ad affrontare una carriera scientifica.  

Ma ora che è arrivata la notizia del lancio del Funcube-1 previsto nel novembre prossimo ci sarà modo di misurare l'efficacia di un'altra iniziativa mirata a stimolare nei giovanissimi l'amore per lo studio delle scienze attraverso il fascino combinato delle comunicazioni radio e della ricerca spaziale. Del progetto Funcube ho già avuto modo di parlare spesso. Tutto parte nel 2009 da un'idea dell'associazione radioamatoriale britannica UK Amsat in collaborazione con il suo omologo olandese: quella di sfruttare i minuscoli "nanosatelliti" che molte università e laboratori didattici stanno mettendo in orbita con diverse finalità di ricerca, per creare una formula di coinvolgimento diretto degli studenti della scuola primaria e secondaria. Con i suoi dieci centimetri di lato Funcube-1 è un nanosatellite cubico di tipo radioamatoriale e avrà quindi a bordo i transponder necessari per le comunicazioni tra radioamatori. Ma nel poco spazio disponibile ci saranno anche i sensori di un piccolo esperimento di scienza dei materiali che gli studenti potranno seguire in prima persona attraverso il monitoraggio diretto delle frequenze VHF di Funcube-1.  La data di lancio, dopo gli spostamenti dovuti in passato ai problemi tecnici che hanno ritardato la tabella di marcia del vettore russo, è per il momento fissata al 21 novembre con un vettore "DNEPR" (un missile balistico intercontinentale!) dal poligono di Yasny.

Il satellite che partirà tra un paio di mesi insieme ad altri oggetti dello stesso tipo è piccolo, ma il progetto è molto articolato e ricco. Intorno a Funcube (dopo il primo lancio seguirà quello di Funcube-2, che sarà invece un elemento di una sonda orbitale multimodulare) sono nate iniziative come il Funcube Dongle, ricevitore SDR VHF-UHF condensato nell'ormai classico fattore di forma delle chiavette USB e disegnato propio per consentire la ricezione di un satellite in modalità plug and play, con un semplice personal computer e una antenna autocostruita. Per una classe di alunni, o un'intera scuola, prendere parte di questa iniziativa significa dunque imparare a utilizzare un software SDR, un programma di decodifica di valori telemetrici, saper valutare i risultati di un esperimento, riprodurne i contenuti, proporre delle varianti. Sicuramente meglio di una chiacchierata via radio con l'astronauta di turno.

Tutti i dettagli delle missioni Funcube 1 e 2 si trovano in questo pdf dell'associazione UKAmsat. L'aspetto interessante è che in linea di principio anche una scuola italiana potrebbe seguire il volo orbitale del nanosatellite (ecco, dalla stessa UKAmsat, qualche suggerimento su come fare). Si tratta praticamente di acquistare un Funcube Dongle (una spesa intorno ai 100-150 euro), o e imparare a utilizzarlo per sintonizzarsi sulla telemetria di Funcube-1. Ecco, salvo modifiche dell'ultima ora, le frequenze operative (vedere anche la tabella in alto):

Inverting linear transponder (per contatti SSB/CW tra radioamatori con licenza)

Uplink            435.150 – 435.130 MHz

Downlink       145.950 – 145.970 MHz

Telemetria dei sensori di bordo:     145.935 MHz   modulazione BPSK

Altre informazioni si trovano sul sito ufficiale della missione Funcube. Qui trovate una presentazione video e qui le slide presentate in occasione del simposio

Pronto al lancio il picosatellite SDR made in Galicia

E' già pronto sul suo pad di lancio in Guyana Francese il nuovo "trasportasatelliti" dell'ESA, Vega, la cui prima missione partirà intorno al 9 febbraio con a bordo nove progetti satellitari. Una di queste è un progetto spagnolo, anzi galiziano e appartiene alla classe dei "cubesat" radioamatoriali. Xatcobeo nasce da una collaborazione tra l'Università di Vigo e INTA l'agenzia aerospaziale spagnola. Lo scopo della missione è sperimentare nello spazio le capacità di una software defined radio.

A bordo della missione Vega VV01 ci saranno altri sei cubesats e due satelliti più grandi LARES e ALMASat-1. Dei sette cubesat complessivi due sono italiani, e-st@r (del Politecnico di Torino, utilizzato per una demo di un sistema di determinazione della postura 3D) e UniCubeSat GG (de La Sapienza di Roma, destinato a studiare il gradiente di gravità). Secondo Amsat, Xatcobeo avrà un beacon a 145.94 MHz. Ecco un breve filmato che ha il "picosatellite" per protagonista:

FunCube, radiosonde e nanosatelliti

Aldo Moroni, IW2DZX, sta sperimentando intensamente il monitoraggio delle radiosonde meteorologiche e dei nanosatelliti amatoriali, entrambi attivi nella banda dei 400 MHz. Finora ha lavorato con comuni scanner a larga banda, ma l'altro giorno ci siamo incontrati per uno scambio che si sta rivelando decisamente fruttuoso per tutte le cose che sto imparando. Da qualche tempo dispongo di un ricevitore USB FunCube Dongle con cui avevo fatto pochissime prove. Ora il ricevitore miniaturizzato si trova nell'attrezzato shack di Aldo e i primi risultati sono notevoli.

Con l'unico accorgimento di un comune filtro notch che attenua le interferenze dalla banda 88-108, il famoso FCD (messo a punto dai radioamatori satellitari britannici proprio per la ricezione SDR dei nano- o "dado"satelliti) si comporta piuttosto bene con i deboli segnali trasmessi dai payload dei palloni meteo stratosferici lanciati ogni giorno da diverse postazioni europee (in Italia da Linate e Pratica di Mare) ma anche con i downlink satellitari. Mi sembra di capire - Aldo sta ancora lavorando alacremente - che i livelli di sensibilità sono più che discreti per un dispositivo tutto sommato poco costoso e così compatto. Trovate qualche schermata molto eloquente su questo documento pdf appena realizzato dallo stesso Aldo.

Il quale Aldo mi ha anche spiegato brevemente che di radiosonde ce ne sono sostanzialmente due, una tipologia analogica-digitale di tipo tradizionale e una nuova generazione con emissioni digitali. Ho cercato di informarmi meglio e ho visto che molte radiosonde operano in classe di emissione F9D - qualche altra in A9D - una sigla equivalente in pratica a una modulazione in frequenza (o ampiezza per la A9D), in modalità mista analogica e digitale (9) e in telemetria (D). Per modelli più recenti vedo invece citate modulazioni come la PSK o la GFSK digitali (quest'ultima è quella utilizzata per il sistema Bluetooth). Qualche dettaglio si trova su questo documento dello European Communications Office, che però è un po' vecchiotto. Molte altre info più aggiornate le trovate sui siti dei costruttori delle radiosonde, come Vaisala, e sui siti nelle mailing list degli appassionati. Punto di riferimento imprescindibile per il monitoraggio di questi voli meteorologici è il sito multilingue Radiosonde.eu e le due mailing list connesse, una internazionale su Yahoo l'altra italiana su Google Groups.

Che cosa fa una radiosonda? Pensate a una scatoletta rettangolare chiusa in un involucro antiurto, alimentata da una batteria attivata ad acqua (le ho scoperte adesso) e attaccata a un pallone gonfiato e spedito verso la stratosfera. La scatola emette un flusso telemetrico che fornisce valori di altitudine, temperatura, pressione, umidità, posizione relativa, posizione assoluta GPS (ove presente), insomma una certa quantità di dati formattati in base ad alcuni protocolli. Il pallone si alza, impiega circa un paio d'ore a raggiungere una quota di 30 km e poi si rompe e precipita al suolo. La frequenza utilizzata, i 403 MHz, è a portata ottica, quindi la sonda comincia a essere ricevibile (a seconda della vostra posizione) quando si solleva oltre una certa quota e può restare visibile a lungo. Aldo è riuscito a ricevere sonde lanciate da Monaco di Baviera. Per decodificare la telemetria si serve del software Sondemonitor, sviluppato dalla benemerita istituzione COAA. Per la ricezione del segnale, oltre a FunCube Dongle Aldo si serve di un clone del demodulatore WinRad, HDSDR.

Per i satelliti radioamatoriali, Aldo si è attrezzato con HDSDR e WRPlus, i software di decodifica telemetrica del radioamatore tedesco Mike Rupprecht, DK3WN e un piccola antenna groundplane realizzata alla buona con qualche colpo di saldatore intorno a un connettore SO-239. Il software HamRadio Deluxe infine fornisce le necessarie informazioni per il tracking dei dadosatelliti nei cieli sopra la postazione moroniana.

Nanoticinesi nello spazio: il successo di TIsat-1

A margine della notizia sullo sfortunato lancio della missione satellitare della NASA Glory, nella quale sono andati perduti tre nanosatelliti amatoriali CubeSat, mi hanno scritto dal Canton Ticino due radioamatori locali - Gianluigi HE9ZKC e Fabio HB9AUS - per precisare che altre missioni CubeSat hanno avuto un grande successo. Una di queste ha visto la messa in orbita di un nanosatellite radioamatoriale tutto ticinese, il TIsat-1 (call radioamatoriale HB9DE) lanciato il 12 luglio scorso dal Nanosatellite Launch Service della Canadese UTIAS/SF (Univeristà di Toronto) dalla base indiana del Satish Dhawan Space Centre in Sriharikota, Andhra Pradesh, a bordo di un veicolo Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV-C15) della Antrix Corporation. Qui trovate una lista di tutte le missioni NLS promosse da UTIAS.

Il TIsat-1 è stato progettato interamente in Ticino dalla scuola superiore SUPSI una "fachschule" di livello universitario che insieme alla Università della Svizzera Italiana e ad altre scuole di alta formazione rappresenta validamente il settore dell'educazione superiore nella regione svizzera di cultura italiana. Il nanosatellite radioamatoriale nasce per iniziativa del Dipartimento Tecnologie Innovative della SUPSI e come spiegano Gianluigi e Fabio nei loro commenti può essere monitorato (con antenne ad alto guadagno) su due frequenze, quelle del radiofaro che opera in CW su 437,305 MHz e del secondo downlink di 145,98 MHz che ripete sulla stessa frequenza le richieste dei controllori identificandosi in CW in modulazione FM.

A bordo del piccolo veicolo orbitale un piccolo laboratorio di sensori raccoglie una serie di informazioni ambientali. La telemetria viene raccolta e analizzata in questa pagina Web. Dalla stessa pagina si può prelevare il manuale delle comunicazioni implementate sul TIsat e volendo si può prelevare il TIsat Demodulator, per analizzare in casa propria la telemetria. Il tracciamento in tempo reale del satellite avviene molto facilmente grazie al servizio N2YO, che visualizza i tracciati orbitali di tutti i veicoli orbitanti su un mashup con Google Maps. Questa è la scheda di TIsat-1 nel Master Catalog della NASA.

Complimenti allo SpaceLab 2010 della DTI della SUPSI per l'ottimo andamento di questa missione.

Ecco i dettagli della missione CubeSat UKube-1

Sollecitato da Enrico, disposto a partecipare a una minicordata, ho provato ad acquistare un FunCube Dongle all'asta che su è tenuta ieri sera. L'asta via PayPal è l'unico mezzo per acquistare questo dispositivo che periodicamente mette in palio qualche decina di lotti. In genere questi vanno esauriti nel giro di una manciata di secondi a partire dall'ora ufficiale di inizio della vendita online. Sarà stata la fortuna del principiante ma mi sembra di esserci riuscito, almeno a giudicare dal messaggio di approvazione del pagamento ricevuto da Paypal. Questo piccolo front end USB per applicazioni SDR si basa su un chip per la ricezione televisiva e quello che conta per me è che può essere controllato da una applicazione Mac. Il sito di Alexandru Csete, fisico che lavora in Danimarca (ma di chiare origini non scandinave) ha compilato in ambiente QT una applicazione che imposta la frequenza per il FCDongle. Il resto dovrebbero farlo le applicazioni SDR per Mac e i vari software di "cavetteria" virtuale per questa piattaforma, tipo SoundFlower. Almeno credo.

FunCube Dongle nasce nell'ambito dell'operazione FunCube, progetto radioamatoriale satellitare inserito nel quadro dell'iniziativa UKube-1, a sua volta inquadrata nel più ampio del progetto CubeSat di Caltech, San Luis Obispo e Stanford Space Systems Development Lab (qui c'è anche un forum di discussione e una lista di progetti CubeSat compilata da Amsat).

All'inizio del prossimo anno (Maya permettendo) la missione britannica dovrebbe lanciare nello spazio un payload costituito da diversi nanolaboratori orbitali. Proprio in queste ore la UK Space Agency ha fornito i dettagli sulla missione, annunciando i quattro progetti che sono stati approvati da una lista di una decina di proposte.

UK’s first CubeSat mission starts to take shape

The UK Space Agency has today (17th March 2011) revealed the instruments and experiments that will be launched into orbit onboard the UKube-1 CubeSat in early 2012.

The winning payloads from the UK Space Agency’s payload competition include the first GPS device aimed at measuring plasmaspheric space weather; a camera that will take images of the Earth and test the effect of radiation on space hardware, using a new generation of imaging sensor; an experiment to demonstrate the feasibility of using cosmic radiation to improve the security of communications satellites and to flight test lower cost electronic systems; and a payload made up of 5 experiments that UK students and the public can interact with.

UKube-1 - a nanosatellite that will allow the UK to test new technologies and carry out new space research quickly and efficiently - is an exciting and novel collaboration between the UK Space Agency, industry and academia, and is envisaged as the pilot for a full national CubeSat programme.

As well as providing a fantastic opportunity for innovative UK companies and UK academics to collaborate on a national space project, UKube-1 is also useful for training the next generation of space engineers and will include a tiny radio transmitter for science education, and a materials science experiment from which school students can receive data. The system, funded by volunteer members and friends of AMSAT-UK, is called FUNcube and will be integrated with UKube-1 as part of the programme.

Dr David Williams, Chief Executive of the UK Space Agency, said, “UKube-1 is really starting to take shape. Our payload competition has enabled us to include a wide variety of innovative instruments and experiments that will drive the development of UK space technologies and help to enthuse UK students about science. CubeSat missions offer opportunities for a wide range of people to get involved in space activity, removing barriers and encouraging innovation.”

Astrium ‘Janus’ experiment

Astrium's Janus payload is designed to demonstrate the feasibility of using space-based cosmic radiation to produce true random number generation in satellites for the first time. Random number generation is an essential component of secure communication systems and the Janus payload could pave the way for highly-secure telecommunication satellites. The Janus mission will also act as a technology demonstrator to determine the effects of cosmic radiation on a high performance integrated circuit in the payload - a Xilinx Field Programmable Gate Array (FPGA). The FPGA has the potential to be re-programmed in orbit and therefore could lead to further advancements in the payload's overall functionality.

CMOS Imager Demonstrator

The Open University’s CMOS Imager Demonstrator is based on new sensor technology which is being developed and evaluated for space use. It is designed to perform a variety of imaging tasks and will take images of the Earth and test the effect of radiation on instruments in space.

myPocketQub

UKSEDS myPocketQub is a pocket spacecraft that will carry a stack of different experiments, allowing students and hobbyists to take part in a space mission.

The three core goals of myPocketQub are to allow up to 365 people to try their experiments in space on a pocket spacecraft for a day; help people to develop payloads for pocket spacecraft at home, school or university; and demonstrate an open source pocket spacecraft design.

TOPCAT

TOPCAT, a project from the University of Bath, will be the first GPS device aimed at measuring space weather conditions in the plasmasphere (the areas of space just beyond the earth’s atmosphere). The results from the measurements taken by TOPCAT will allow these conditions to be monitored and reacted to, reducing negative implications for GPS and improving systems such as satellite navigation and telecommunications. TOPCAT is funded by the University of Bath and the Bath Alumni Fund.

Dr Ronan Wall, UKube-1 programme manager and systems engineer at Astrium, said, “With the securing of this major milestone, we can now concentrate on getting these payloads and the spacecraft itself mission-ready. Thanks to the efforts put in by the payload, platform and ground segment teams, UKube-1 will allow scientific discoveries, demonstrate technological innovation and throw open the doors of space experiments to the UK school and university population – all from a cost-effective, 4.5kg satellite”.

The funding partners for UKube-1 are the UK Space Agency, the Science and Technology Facilities Council and the Technology Strategy Board. The spacecraft is being developed through an existing Knowledge Transfer Partnership (KTP) with innovative Scottish space company Clyde Space and the University of Strathclyde. Engineering and programme management support is provided by the UK’s largest space company, EADS Astrium Ltd. The platform development is supported through internal funding from ClydeSpace and STFC sponsorship of the KTP.

As well as the platform and payload elements of the mission, UKube-1 is being generously supported by three Ground Stations. Led by the STFC Rutherford Appleton Laboratory’s Ground Segment, these crucial elements will provide the link to the orbiting spacecraft, as well as full planning of the operations. The supporting ground stations are provided by Dundee and Strathclyde Universities.

Companies providing free support to UKube-1 include Isotron, Xilinx, Invotec and DS SolidWorks Corp.

NanoSail, un successo per il satellite tascabile NASA

Di breve durata ma molto positiva l'esperienza del microsatellite NanoSail-D, una scatola cilindrica di qualche decina di centimetri di lunghezza sganciata in orbita da un altro satellite, a sua volta lanciato nel novembre scorso da una base NASA dell'Alaska. L'obiettivo della missione consisteva nel dimostrare la possibilità di mettere in orbita nanosatelliti autonomi utilizzando microsatelliti FASTSAT-HSV (Fast Affordable Science and Technology Satellite - Huntsville). NanoSail, una delle sei missioni a bordo del FAST, doveva dispiegare una speciale vela solare di dieci metri di diametro, lungo quattro pali telescopici espulsi a crociera dal veicolo. Per altri dettagli sulle missioni orbitali basate su satelliti di piccole dimensioni, rapidi da costruire e a basso impatto sui detriti spaziali, seguite questo link.

Nelle ore previste per l'eiezione di NanoSail dal FAST, la NASA ha chiesto l'aiuto della comunità dei radioamatori per localizzare il satellite, equipaggiato con sistemi di comunicazioni UHF e S-Band, grazie al suo radiofaro su 437,27 MHz. Ecco il filmato della ricezione della telemetria del satellite effettuata dal radioamatore olandese PA3GUO Henk Hamoen. Per la ricezione è stato utilizzato un front end SDR FuneCube Dongle, a sua volta basato su un interessante chip per ricevitori DAB/DMB/DVB della Elonics, il software SDR Winrad. Per la telemetria potrebbe essere stato utilizzato il software di decodifica del radioamatore tedesco Mike Rupprecht, DK3WN, che sul NanoSail-D ha realizzato una bellissima pagina informativa.

Gli ultimi segnali da NanoSail-D (l'identificatore corretto è D2 perché una prima versione di NanoSail è andata perduta nel 2008 per un difetto del razzo vettore Falcon-1 usato per la missione FAST) sono arrivati ieri, dopo circa tre giorni di operazioni dal dispiegamento della vela. La batteria è andata esaurendosi rapidamente dopo l'accensione delle comunicazioni in S-Band.