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Astronauten Fragestunde miterleben

By W.Justen, on September 27th, 2006

In der Internationale Raumstation, ISS ist neben anderen Kommunikationsmitteln auch eine Amateurfunkausrüstung installiert. Eine große Zahl von Astronauten verfügen über eine gültige Amateurfunklizenz und können entsprechend unter Verwendung dieser Anlage auf Amateurfunkfrequenzen senden. Neben recht seltenen Kontakten zu anderen Funkamateuren nutzt man die Anlage hauptsächlich um Kontakte zwischen Astronaut und Schulen herzustellen. Schülern wird so die Möglichkeit gegeben den Astronauten Fragen zu stellen und sich so aus erster Hand über das Thema Raumfahrt zu informieren. Durch die momentane Anwesenheit des deutschen Astronauten Thomas Reiter (DF4TR), ergeben sich solche Möglichkeiten in der nächsten Zeit vermehrt für Schulen aus Deutschland.

Amateurfunk auf der ISS

Maßgeblich verantwortlich für die Organisation und die Durchführung von Amateurfunkaktivitäten auf der ISS ist die ARISS [1] (Amateur Radio on the International Space Station). Dabei handelt es sich um eine Vereinigung verschiedener Amateurfunk Organisationen der ISS Projekt Partner aus USA, Kanada, Russland, Japan und Europa. Vertreten sind dort unter anderem die ARRL [2] (American Radio Relay League) oder JARL [3] (Japan Amateur Radio League) und für Europa bei ARISS Europe [4] zum Beispiel der DARC [5] (Deutscher Amateur Radio Club), REF-Union [6] (Reseau des Emetteurs Francais) und RSGB [7] (Radio Society of Great Britain). Darüber hinaus wirken noch einige Teile der AMSAT [8] (Radio Amateur Satellite Corporation) Organisation aus verschiedenen Länder mit.

ISS – International Space Station im Jahre 2005 / Foto: NASA

Die auf der ISS installierte Amateurfunkausrüstung besteht aus mehreren Teilen. Die als Phase 1 bezeichnete Ausrüstung befindet sich im FGB (Functional Cargo Block) Modul Zarya. Es handelt sich dabei neben Zusatzgeräten wie Packet Radio Modem und Kopfhörer-Mikrophon Kombination um einen VHF FM Hand Transceiver von Ericsson mit 5W Leistung. Als Antennen stehen Systeme zur Verfügung die vorher in anderer Funktion auf Frequenzen nahe dem 2m Amateurfunkband eingesetzt wurden. Glücklicherweise funktionieren diese Antennen im Bereich 144-145 MHz gut und können mit einem zufriedenstellenden Stehwellenverhälnis eingesetzt werden. Ein gleichartiger UHF Transceiver von Ericsson ist ebenfalls vorhanden und soll später mit in Phase 2 integriert werden.

In Phase 2, gestartet in 2001 und noch nicht abgeschlossen, wird es auf der ISS unter anderem zwei 10-25 Watt starke Multibandtransceiver geben. Genau gesagt handelt es sich dabei um einen Kenwood TM-D700 für VHF/UHF Betrieb, sowie einen FT-100 von Yaesu mit dem auch das Arbeiten auf Kurzwelle möglich sein wird. Die Phase 2 Ausrüstung befindet sich nicht wie die Phase 1 im FGB Modul sondern im russischen SM (Service Modul) Zvesda, in der Nähe des Tisches an dem die Astronauten ihr Essen zu sich nehmen. Dies erleichtert den Astronauten die Zugänglichkeit erheblich und gibt Grund zur Hoffnung, das in Zukunft mehr Zeit sein wird die Anlage zu nutzen. Außerhalb des SM Modules werden für Phase 2 neue Antennen für UKW (70cm, 2m), Kurzwelle (10, 15 und 20 m Band) und für Mikrowelle vorhanden sein.

Weitere Erweiterungen der Anlage sind geplant. So wurde am letzten Juni Wochenende 2006 die neue SSTV Ausrüstung SpaceCam1 erfolgreich ersten Tests unterzogen. Erste Bilder konnten auch bei uns empfangen werden. Nach einigen weiteren Tests und dem Aussenden einer mehrtägigen “Diaschau” soll später mit dieser Anlage sogar ein SSTV Repeater auf der ISS in Betrieb gehen. Auch digitales ATV (Amateurfunk TV) wird es auf der ISS geben. Die dafür nötige Antenne wird sich an dem Columbus Modul der ESA [9] (European Space Agency) befinden und wenn alles gut verläuft, mit diesem auch die ISS im September 2007 erreichen.

Kontakte mit den Astronauten

Die Möglichkeiten mit den Astronauten zu kommunizieren ist begrenzt durch die auf der ISS vorhandene Ausrüstung. So sind neben dem fast ständig zu hörenden Packet Radio Signal ab und an auch Sprachkontakte in FM zu vernehmen. Die verschiedenen Raumfahrtorganisationen haben die ARISS damit beauftragt sogenannte Schulkontakte zwischen Schulen und Astronauten zu organisieren. Dafür stehen die jeweiligen Astronauten in Absprache mit den Raumfahrtorganisationen in bestimmten Zeiten zur Verfügung. Alle weiteren Amateurfunkaktivitäten darüber hinaus geschehen auf private Initiative des jeweiligen Astronauten und finden in seiner Freizeit statt. Wie oft ein Astronaut diese Möglichkeit nutzt ist sehr unterschiedlich. Als gutes Beispiel sei Astronaut Bill McArthur (KC4ACR) genannt. Er arbeitete von der ISS aus 130 DXCC Länder und als erster Astronaut alle US Staaten. Darüber hinaus nahm er noch an 37 Schulkontakten teil.

Illustration des Inneren vom SM Zvezda. / Foto: NASA

Um abschätzen zu können wann ein Astronaut zu hören sein könnte, sollte bedacht werden das sich das Leben auf der Raumstation an der UTC (Weltzeit) orientiert. Entsprechend sind auch die Arbeits und Ruhezeiten der Astronauten eingeplant.

In den über die ARISS organisierten Schulkontakten bekommen Schüler die Möglichkeit dem Astronauten, für die Dauer eines Überfluges in dem ein Kontakt möglich ist, Fragen zu stellen. Interessierte Schulen haben dazu die Möglichkeit die ARISS zu kontaktieren und sich mit ihren Wünschen unter bestimmten Voraussetzungen auf eine Warteliste setzen zu lassen.

Ein Schulkontakt kann auf direktem oder auch indirektem Wege zustande kommen. Wird beim direkten Kontakt vor Ort in der Schule eine entsprechende Amateurfunkstation von regional ansässigen Funkamateuren aufgebaut, findet ein indirekter Kontakt über bereits an einem anderen Ort vorhandene Amateurfunkstation statt und wird über eine Telekonferenzschaltung zur Schule durchgeschaltet. Idealerweise versucht die ARISS direkte Kontakte zu organisieren. Abhängig von der Umlaufbahn der ISS und dem Terminkalender der Astronauten ist dies jedoch oft nicht möglich. Finden direkte Kontakte statt können nicht nur die Schüler die Antworten des Astronauten hören, auch in der Nähe befindliche andere Zuhörer haben die Chance diese zu empfangen.

ISS Empfangspraxis

Der Empfang der ISS ist nur möglich wenn sie sich im Überflug über den Empfangsstandort befindet. Wann dies der Fall ist kann mit einer Satelliten Verfolgungs Software und den aktuellen Keplerdaten berechnet werden. Wie dies genau durchgeführt wird und welche Funktionen eine solche Software mitbringt kann der jeweiligen Dokumentation des Programms entnommen werden. Oft im Einsatz und lauffähig unter Microsoft Windows ist das freie Orbitron [10] von Sebastian Stoff sowie das kostenpflichtige PCSat32 [11] von DK1TB, dessen Erlöse der AMSAT zu Gute kommen.

Ein Mittelklasse FM Handscanner mit Aufsteckantenne der das 2m Amateurfunkband empfängt sollte für erste Versuche ausreichen. Eine Positionierung am Fenster oder der Gang ins Freie kann je nach örtlicher Gegebenheit von großem Vorteil sein. Ideal wäre natürlich eine Außenantenne, der sich rundherum frei Sicht zum Horizont bietet. Je besser die Empfangsanlage desto länger kann im Normalfall die ISS während eines Überfluges empfangen werden.

Für die unterschiedlichen Erdregionen setzt man zur ISS unterschiedliche Uplink, jedoch weltweit mit 145800 kHz nur eine Downlink Frequenz ein. Durch den Dopler Effekt und die damit verbundene Frequenzverschiebung, bedingt durch die enorme Geschwindigkeit der ISS, kann die einzustellende Empfangsfreuenz abhängig von der momentanen Entfernung zur Raumstation in einem Spektrum von ca. +/- 4 kHz liegen. Die meisten Satelliten Verfolgungs Programme, wie auch die beiden erwähnten, bieten die Möglichkeit diese Abweichung anzeigen zu lassen. Mindestens ein quengelndes Packet Radio Signal sollte bei einem Überflug auf der Frequenz zu hören sein.

Ein deutscher Astronaut

Der aktuellen Besatzung der ISS gehört neben Pavel Vinogradov (RV3BS) aus Russland und Jeffrey Williams (KD5TVQ) aus den USA nun erstmals mit dem ESA Astronauten Thomas Reiter (DF4TR) ein Deutscher als festes Mitglied an. Viele europäische Schulen haben auf eine solche Gelegenheit gewartet und einen Schulkontakt mit einem europäischen Astronauten angestrebt. Am 29.07.2006 hatten bereits griechische Schüler die Gelegenheit Thomas Reiter ihre Fragen zu stellen. Da an diesem Tag die Überflüge der Raumstation über Europa ungünstig waren, wurde dieser Kontakt über eine Amateurfunkstation in Honolulu, Hawaii hergestellt.

ISS Expedition 13: Thomas Reiter, Pavel Vinogradov und Jeffrey Williams / Foto: NASA

Für Funkfreunde in Europa könnte es jedoch in den nächsten Wochen sehr interessant werden. Durch ihre Flugbahn wird die Raumstation im Laufe des Septembers des öfteren Europa Überflüge in der Vormittagszeit haben. Damit bestehen alle nötigen Voraussetzungen für direkt Kontakte zwischen europäischen Schulen und Thomas Reiter. Diese sollte dann auch, zumindest die Antworten von Thomas, in ganz Europa zu hören sein.

Gaston Bertels (ON4EF), Chairman von ARISS-EU stellte in seinem Vortrag auf der HAM Radio 2006 in Friedrichshafen bereits einige, noch nicht bestätigte Möglichkeiten für Schulkontakte mit deutschen und anderen europäischen Schulen in diesem Zeitraum vor. Teilweise konnten einige Termin mittlerweile konkretisiert werden. Auf der Liste stehen zur Zeit:

  • Erweitere Realschule, 66709 Weiskirchen, direkter Kontakt
  • Samuel-von-Puffendorf-Gymnasium, 09557 Flöha, direkter Kontakt
  • Landesmuseum für Technik und Arbeit, 68165 Mannheim, indirekter Kontakt
  • sowie ein weiterer indirekter Kontakt nach Winterthur in der Schweiz.

Um die Antworten von Thomas Reiter auch in den richtigen Zusammenhang zu bringen sind Kenntnisse über die gestellten Fragen von Vorteil. Gelegentlich werden diese einige Zeit vor dem Kontakt von der ARISS veröffentlicht.

Das VFO-Magazin wird, wenn genauere Informationen zu Terminen und Fragen bekannt werden, diese auch veröffentlichen.

Links:

Weitere Information im VFO Magazin:

Amateurfunk, Praxis, Satelitten & Himmelskörper
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