por PY4ZBZ em 07-11-2022 rev. 23-11-2022
Lançado em 13 de julho de 2022, o GreenCube é um CubeSat 3U destinado a demonstrar um laboratório biológico autônomo para cultivo de plantas a bordo de uma plataforma CubeSat. O projeto do satélite é gerenciado pela equipe de pesquisa S5Lab da Universidade Sapienza de Roma e envolve a ENEA (Agência Nacional Italiana de Novas Tecnologias, Energia e Desenvolvimento Econômico Sustentável) e a Universidade de Nápoles “Federico II”. O projeto é coordenado pela Agência Espacial Italiana (ASI) e se beneficiou de uma oportunidade de lançamento oferecida pela Agência Espacial Européia. A espaçonave foi lançada a bordo do voo inaugural Vega-C em 13 de julho de 2022 e foi implantada em órbita terrestre média (MEO) a aproximadamente 5800 km de altitude. GreenCube está carregando sementes de microgreens (brassicacae) para o experimento mais distante de cultivo de plantas em micro gravidade.
Com essa altitude, o GREENCUBE tem uma grande área de cobertura (footprint) com 6500 km de raio, como mostra a figura seguinte! E o tempo de visibilidade chega a ser até de 1 hora e 15 mn de AOS a LOS !
Mas nessa altitude, ele passa dentro do cinturão interno de Van Allen, onde os altos níveis de radiação vão encurtar a sua vida util...
A figura seguinte mostra recepção dos sinais GMSK de telemetria do GreenCube, feita com o SDR Funcube Dongle e antena Yagi OWA de 6 elementos, com o satélite a mais de 7000 km:
O subsistema de telecomunicações GreenCube possui uma funcionalidade de digipeater disponível para a comunidade radioamadora. Pode operar no modo em tempo real e no modo “store & forward”. A figura seguinte mostra a minha primeira recepção do digipeater pouco tempo depois de ativado, com o modem para FM e TNC do UZ7HO:
O Andy UZ7HO desenvolveu, além de um TNC para o digipeater, dois modems, sendo um para operar com o radio em FM e outro para operar em SSB. (Download aqui: https://uz7.ho.ua/greentnc.zip)
O GREENCUBE sempre e somente transmite/recebe GMSK !
O detalhe está na recepção e transmissão na estação terrestre. A demodulação e/ou geração do sinal GMSK pode ser feita de duas formas: via modem FM ou via modem SSB. O modem FM demodula/modula o sinal em banda base, que deve ser recebido/transmitido com o radio em FM. Já o modem SSB demodula/modula o sinal digital em áudio, que nada mais é que uma imagem do sinal GMSK em RF transladada em freqüência com centro em 1600 Hz, como mostra a figura seguinte (obs.: a BW dos dois sinais é a mesma, de 1,2 kHz, apenas as escalas horizontais de áudio e RF são diferentes):
O modem FM demodula/gera o sinal digital em banda base. A figura seguinte mostra o espectro e forma do onda do sinal em BB. A desvantagem do sinal em banda base é o fato da placa de som não ter acoplamento DC, o que causa deslocamento do zero volt na forma de onda, em longas seqüências de zeros ou uns, como pode ser visto na forma de onda (verde). Outro detalhe é que o transmissor deve ser ajustado para gerar FM com desvio (índice de modulação) correto, ou seja, gerar um sinal GMSK.:
A figura seguinte foi feita durante o meu primeiro QSO via digipeater, com Gustavo PR8KW !
Usei o modem SSB (Ver 0.04b) do UZ7HO, o velho radio FT100D com 10 W e antena Yagi OWA com 10 el. e 15 dBi de ganho.
O TNC indica o status (ON / OFF) do digipeater (via bit na telemetria recebida).
Em 07-11-2022 fiz mais QSO via digi, com IK8XLD e EA1AO, (com ajuste manual do Doppler TX) como mostra a figura seguinte:
A figura seguinte mostra o meu sinal GMSK em UHF, gerado em SSB, com 10 W:
Em 17-11-2022 fiz um contato com Jean Marc 3B8DU em Mauritius bem no limite do footprint:
Correção automatica do Doppler
Resolvi o problema da correção automática do Doppler de transmissão com o
FT100D, que não permite ajustar via CAT a QRG do VFO em uso durante a transmissão,
mas somente pelo botão de sintonia, o que eu fazia manualmente...
O FT100D também não permite mudar via CAT a QRG do VFO que não está em uso, mesmo em SPLIT. Somente permite ajustar a QRG do VFO em uso, ou o A, ou o B,
e somente durante a recepção !...
Como o Doppler do GreenCube muda muito devagar (no max 230 Hz/minuto no TCA, max de 8000 Hz total numa passagem na vertical de 76 minutos de AOS a
LOS), modifiquei o meu software para acertar o Doppler TX no VFO B durante a recepção,
que é feita pelo VFO A (com o FT100D em SPLIT), o que causa uma breve interrupção,
de alguns milissegundos, da QRG durante a RX, pela mudança do VFO em uso de A>B>A.
Como o GreenCube tem um AFC que aceita até 200 Hz de erro para + ou para -, essa correção é feita somente quando o erro do Doppler TX ultrapassa 100 Hz,
o que acontece com pouca frequência e não atrapalha a recepção.
A correção Doppler da recepção continua sendo feita 5 vezes por segundo, como
já era antes. Poderia ser bem menos vezes também no caso do GreenCube.
Ao acertar o VFO B, o soft já manda com 50 Hz acima, assim a QRG da transmissão
só varia de +50 a -50 Hz da nominal.
O meu soft é um DDE que lê as QRG UP e DOWN do Orbitron, e pode ser visto na
figura seguinte:
A figura acima permite ver como é feito o "store&forward", usado para atingir estações fora do footprint comum. No caso acima, ZL3MH programou o "ReTX Delay" para 8900 segundos, tempo calculado para o satélite passar ao alcance de I4EUM na próxima orbita.
Em 20-11-2022, ao passar pelo Brasil, mandei mensagens em "store&forward" para serem retransmitidas 6600 segundos depois, quando o satélite passar por cima do Japão. Os 6600 segundos (1 hora e 50 minutos) eu calculei usando o Orbitron como sendo a diferença entre o TCA em Sete Lagoas e o TCA no Japão.:
Somente quando o ReTX Delay é maior que 15 segundos, o sat responde imediatamente e apenas com ACK, e só retransmite a mensagem após o ReTX Delay.
E as minhas mensagens foram bem recebidas no Japão, por JA5BLZ , JF1EUY e JA6PL, como mostram as figuras seguintes:
Podemos ver, na tela do TNC do JF1EUY, que ele me chamou varias vezes, pois certamente não viu na coluna "Type" do TNC, que a minha mensagem foi transmitida com o satélite passando em cima do Brazil, e programada para ser retransmitida 6600 segundos depois, ao passar por cima do Japão (em ReTX Delay". Também deve ter esquecido que o GreenCube NUNCA tem footprint simultâneo no Brasil e no Japão...
Provavelmente, esqueceu de aumentar a largura da coluna "Type", como no caso do JA5BLZ. Assim os 6600 segundos aparecem truncados como RX:6... em vez de RZX:6600, impedindo saber que foi uma mensagem gravada...
No software do DK3WN aparece bem o ReTX delay de 6600 segundos (em "STORE=").
Em 23-11-2022 o GreenCube passou em 300 bps GMSK e como o digipeater ativo !:
Um "Store&Forward" recebido na China duas horas (7200 segundos) após a minha TX ! :
73 de Roland
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