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「火腿DIY」工程师教你如何打造一颗业余无线电卫星(图文)

阅读量: 217次 发布时间:2024-07-19 10:52:50

  作为一个工程师,我认为与众不同之处就在于我们有着永无止境的好奇心。正如《Dilbert》中所说的,工程师都拥有“奇想”(The Knack),这是“一种对于所有机械与电子相关事物都极端直觉的罕见症状。”

  我的名字叫Steve Bible,目前是Microchip Technology公司的工程师。在接下来的几个星期里,我将分享我同事和我如何打造一个业余卫星计划的故事,包括在此计划过程中我们所遇到的挑战,以及,希望能在7月底或8月初成功地部署于国际太空站(ISS)等经过。

  早在2007年7月,我们曾在德州休斯顿詹森太空中心(Johnson Space Center)召开初次会议,共同讨论、构思并记录了很多很棒的想法与意见──这是这项为期将近四年的艰辛挑战的开始。最后,ARISSat-1业余卫星于2011年1月28日透过俄罗斯Progress 41运补太空船携至ISS,并于8月3日成功施放。

  这一计划的成员们都是从美国各地飞来参与聚会的,从美国东岸到西岸都有。虽然我们之间主要的沟通方式是透过电子邮件,但我们约定至少每季都聚会一次。这些会议都得利用周六和周日整天的时间,其实是有点累人的,但大家都觉得收获甚丰。这些会议也相当有助于推动这项卫星计划的进展。光凭E-mail和共同的工具对我们的帮助似乎相当有限。

  ARISSat-1的测试过程将在低功耗模式下进行,这意味着它将发射约40秒钟后暂停2分钟,然后再发射40秒。标准的ARISSat-1/KEDR 2m下行频段计划应可进行发射。此外,FM讯号也以437.55MHz的频段下行。

  至于部署的日期,Gould总结,“释放ARISSat的日期仍可能发生变化。截至7月14日为止,我们预计在2011年8月3日EVA 29的太空活动中释放ARISSat-1/KEDR。”

  释放ARISSat/KEDR计划是EVA的第一项任务,因此将在EVA太空活动开始后不久即进行释放。

  终于到了8月3日这一天,美国亚利桑那州当时时间上午6:30 (世界标准时间13:30/1330 UTC),我离开家前往公司上班。途中经过当地一家Dunkin‘ Donuts时挑选了四盒甜甜圈和一箱Box-O’-Joe外带咖啡。这些真是难得的一大享受,因为我们早餐通常都吃水果和低脂优格。

  上午7:30 (1430 UTC)大家都聚集于许多个周末聚会讨论打造ARISSat-1计划的同一会议室中,观看大型电视屏幕上美国太空总署(NASA)直播的电视节目。接着,不断有越来越多的人前来聚集在这一间会议中。俄罗斯宇航员Sergei Volkov和Alexander Samokutyaev正从国际空间站(ISS)内被运送出来。渗漏检查也完成了,现在他们正着手解压Pirs外太空对接舱。

  上午7:50 (1450 UTC)舱门开启后又过了几分钟,他们总算才在上午7:57出现。头盔式摄影机 (helmet camera)在此提供了一个清楚的卫星影像,让我们可以看到他们解开太阳能电池板上的保护套。不过,我觉得有些部份看来好像不太对。原来底部的天线似乎不见了。但我们只能短暂地瞥见底部几个画面。我真希望能看得更清楚些,以便确认天线是否还好好安装着。究竟还在那儿或甚至根本就已经不见了呢?果然,上行通路用的UHF天线真的不见了!

  俄罗斯地面飞行控制中心也为此询问了宇航员,但他们表示那些就是所有的天线了。控制中心指示宇航员暂时搁置ARISSat,先继续完成EVA剩下的其它任务。正如我们所听到的,NASA任务控制中心播音人员提到了控制中心人员们正在讨论天线遗失事宜,并将作出决定,以便继续下一步的行动。

  上午8时35分(1535 UTC)甜甜圈已经只剩下两个,整箱咖啡也喝完了,我们所有的人都带着沮丧的心情走出会议室。虽然回到自己的办公桌前了,但大家仍仔细监听网络上播放的NASA TV。毕竟,大家都还有自己该做的工作。

  就在我们一边工作一边听时,播音人员提到这是EVA今年的最后一项任务了。下次EVA发射时间将在明年年初,大约在二月左右。天啊!这真是漫长的等待时间啊!

  又过了一会儿后,播音人员表示天线可能被卷入里面了。这是可能的,但它也可能会卷得很紧。因为在太空架上的天线连接器是N型连接器插槽,这种天线包括N型连接器插头以及用Kapton绝缘胶带包覆的弹性不锈钢卷尺。天线调整在VHF和UHF频段。N型连接器插头周围的黑色塑料外壳形成整个天线的基座。从NASA提供的视频影片中,我可以看到连接器基座外壳似乎就在那里,但却没看到弹性钢卷尺天线。

  上午11时30分(1830 UTC)NASA任务控制中心的播音人员说,他们决定将继续进行发射ARISSat的任务。播音人员表示,经过检查发现,天线已经不在那儿了,它可能已经故障了。但最后的决定是继续进行并发射这颗卫星。这意味着ARISSat将无法提供UHF上行、没有转发器──通过卫星通讯的能力──同时也无法传送指令。但我们还是必须看看在缺乏上传天线的情况下,具有强大功能的无线电台是否仍能进行通讯。在这方面,无线电爱好者联盟里有一群足智多谋的业余人员;让我们看看接下来还会发生什么事。

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