Den Internationale Rumstation bevæger sig hen over himlen med omkring 28.000 km/t. Nogle minutter senere er den væk igen.
Men mens ISS passerer over Danmark, kan der være noget helt særligt at høre på radioen.
Rumstationen har amatørradioudstyr om bord, og afhængigt af den aktuelle aktivitet kan der blandt andet sendes tale, digitale pakkedata eller billeder. Under planlagte skolekontakter kan man ligefrem høre en astronaut besvare spørgsmål fra elever på Jorden.
Det kræver ikke nødvendigvis en stor satellitstation. Under gode forhold kan signaler fra ISS modtages med ganske beskedent udstyr.
Denne guide handler om modtagelse. At lytte til ISS er noget andet end selv at sende via amatørradioudstyret om bord. Transmission på amatørradiofrekvenser kræver de nødvendige tilladelser og skal ske efter de gældende regler.
Hvorfor kan man overhovedet høre ISS?
ISS kredser i lavt jordkredsløb, typisk omkring 400 kilometer over Jordens overflade.
Det er langt væk sammenlignet med almindelige jordbaserede radioforbindelser, men radioteknisk er der en stor fordel: Når rumstationen er over horisonten, er der i princippet en næsten uhindret vej mellem stationens antenner og din egen.
Der er ingen bakker, bygninger eller skove mellem dig og senderen, når signalet først kommer ned fra himlen. Det betyder, at selv forholdsvis enkle antenner kan bruges til modtagelse.
En håndradio kan have svært ved at nå en anden håndradio få kilometer væk i tæt bebyggelse. Alligevel kan den samme type modtager høre et signal fra ISS flere hundrede kilometer væk. En vigtig forskel er den næsten frie radiosigt mellem rumstationen og modtageren.
ISS er kun inden for rækkevidde i få minutter
Det første, du skal vide, er, hvornår rumstationen passerer.
ISS gennemfører en omgang omkring Jorden på cirka 90 minutter. Det betyder dog ikke, at den passerer Danmark ved hver omgang. Jordens rotation og rumstationens bane betyder, at passagerne hele tiden flytter sig.
Ved en god passage kan ISS være over din lokale horisont i omkring ti minutter. En lav passage kan give betydeligt kortere brugbar modtagelse.
Hvis du aldrig har prøvet satellitmodtagelse før, så vælg en passage, hvor ISS kommer højt over horisonten. Det giver normalt længere tid med brugbart signal og mindre påvirkning fra bygninger, træer og andre lokale forhindringer.
Find næste passage
Du skal bruge din position og aktuelle banedata for ISS for at beregne, hvornår rumstationen kommer over horisonten.
Det kan gøres med forskellige satellitsporingsprogrammer, apps og webtjenester. De viser typisk tidspunktet, hvor ISS kommer over horisonten, retningen den kommer fra, den maksimale højde over horisonten og tidspunktet, hvor den forsvinder igen.
Her er især den maksimale elevation interessant. En passage med en maksimal elevation på eksempelvis 15° holder rumstationen forholdsvis tæt på horisonten. Ved 70° kommer den langt højere op på himlen og vil normalt være lettere at modtage fra et sted med lokale forhindringer.
Satellitbaner ændrer sig, og ISS justerer også sin bane fra tid til anden. Brug derfor en aktuel satellittracker frem for gamle tabeller med passagetider. Et tidspunkt fra en gammel guide kan ikke bruges til at forudsige dagens passage.
Hvilken frekvens skal du lytte på?
Her er det vigtigt ikke at tale om én enkelt "ISS-frekvens".
Amatørradiostationen om bord kan bruges på forskellige måder, og den aktuelle aktivitet afgør, hvad der kan modtages. Derfor bør frekvenser og driftsstatus altid kontrolleres hos ARISS før en planlagt lyttesession.
| Aktivitet | Downlink | Hvad du kan modtage |
|---|---|---|
| Voice / ARISS-kontakt | 145,800 MHz | FM-tale fra ISS |
| VHF packet | 145,825 MHz | Digitale pakkesignaler |
| FM crossband-repeater | 437,800 MHz | Radioamatører, der kommunikerer gennem ISS |
145,800 MHz FM bruges som voice-downlink fra ISS og blandt andet ved ARISS-kontakter, hvor astronauter taler med skoler på Jorden. Der er dog ikke nødvendigvis taletrafik på frekvensen ved hver passage.
Hvad skal der til for at modtage signalet?
Til almindelig FM-modtagelse behøver begynderen ikke nødvendigvis avanceret satellitudstyr.
En håndradio eller scanner, der kan modtage de relevante VHF- og eventuelt UHF-frekvenser, kan være nok til de første forsøg.
Antennen betyder dog meget. En almindelig håndradioantenne kan fungere under gode forhold, især ved høje passager. En bedre VHF/UHF-antenne kan gøre modtagelsen betydeligt lettere.
Retningsantenner som en håndholdt Yagi er populære til satellitmodtagelse, fordi antennen kan rettes mod det område på himlen, hvor satellitten befinder sig.
Har du en VHF/UHF-håndradio eller scanner, behøver første forsøg ikke begynde med indkøb af en komplet satellitstation. Find en god ISS-passage, gå ud et sted med fri himmel og prøv at modtage. Hvis interessen vokser, kan en bedre antenne være det naturlige næste skridt.
Gå udenfor
ISS-signaler kan godt modtages indendørs, men bygninger dæmper radiosignaler, og moderne byggematerialer kan gøre problemet større.
Til de første forsøg er et åbent område derfor en fordel. Find et sted med så fri horisont som muligt.
Hvis satellittrackeren fortæller, at ISS kommer fra sydvest og bevæger sig mod nordøst, ved du samtidig, hvilken del af himlen der især skal være fri.
Programmer de relevante modtagefrekvenser på forhånd. Ti minutter går overraskende hurtigt, når du samtidig skal følge rumstationens position, holde øje med radioen og eventuelt rette en antenne.
Signalet kommer hurtigt – og forsvinder hurtigt igen
Når ISS kommer over horisonten, kan signalet først være svagt. Derefter bliver det typisk stærkere, efterhånden som rumstationen kommer højere på himlen.
Efter den nærmeste del af passagen sker det modsatte. Signalet bliver svagere, og kort efter er rumstationen under horisonten igen.
Det er en anderledes radiooplevelse end at lytte til en fast repeater eller lokal sender. Her flytter senderen sig flere kilometer hvert sekund.
Ved satellitmodtagelse ændrer både signalstyrken og retningen til senderen sig hele tiden. Bruger du en retningsantenne, skal du derfor følge ISS hen over himlen i stedet for blot at rette antennen én gang.
Doppler-effekten flytter frekvensen
Den høje hastighed giver endnu en radioteknisk effekt: Doppler-forskydning.
Når ISS bevæger sig mod dig, vil den modtagne frekvens være lidt højere end den nominelle frekvens. Når rumstationen har passeret og bevæger sig væk, bliver den lidt lavere.
Det er samme grundprincip, som får tonen fra et udrykningskøretøj til at ændre sig, når det passerer – blot anvendt på elektromagnetiske bølger.
Doppler-forskydningen vokser med frekvensen. Derfor er den absolutte ændring tydeligere omkring 437 MHz end omkring 145 MHz. Ved satellitmodtagelse på UHF kan det være nødvendigt at justere modtagefrekvensen under passagen for at følge signalet bedst muligt.
Du kan høre astronauterne – men ikke hele tiden
En af de mest spændende muligheder er naturligvis at høre en astronaut tale direkte over radio.
Men det er vigtigt at have realistiske forventninger. Astronauterne sidder ikke og kalder CQ på hver eneste passage.
En stor del af de bemandede amatørradiokontakter foregår som planlagte ARISS-arrangementer med skoler og uddannelsesinstitutioner. Her stiller elever spørgsmål, mens en astronaut om bord på ISS svarer via amatørradio.
Hvis du befinder dig inden for radiosignalets dækningsområde, kan astronautens side af en direkte kontakt modtages på downlinket.
Ved en direkte ARISS-skolekontakt kan elever på Jorden tale med en astronaut om bord på ISS via amatørradio. Andre lyttere inden for rumstationens radiohorisont kan samtidig modtage astronautens side af samtalen.
Nogle gange sender ISS billeder
Fra tid til anden gennemfører ARISS særlige SSTV-arrangementer – Slow Scan Television.
Her transmitteres billeder som lydsignaler over radio. Et egnet program kan efterfølgende omdanne tonesekvensen til et billede.
Det er en fascinerende blanding af radio og billedoverførsel: Først hører man en serie mærkelige toner. Derefter begynder et billede langsomt at dukke op på skærmen.
SSTV-aktiviteter er planlagte events og foregår ikke kontinuerligt. Den aktuelle frekvens, tidsplan og anvendte mode skal derfor kontrolleres for det konkrete arrangement.
Ved et ARISS SSTV-event kan det modtagne lydsignal føres til egnet dekodersoftware på eksempelvis en computer eller telefon. Billedinformationen ligger i radiosignalets toner og kan rekonstrueres af softwaren.
Packet: Når ISS lyder som støj
ISS kan også anvendes til VHF packet-kommunikation på 145,825 MHz.
Hvis man kun lytter med øret, lyder en digital pakketransmission mest som en kort serie af toner. Men for en egnet dekoder er lyden data.
Det er et godt eksempel på en vigtig egenskab ved radio: Det samme signal kan lyde fuldstændig meningsløst for et menneske og samtidig indeholde struktureret information for den rigtige modtager og software.
Ved digitale transmissioner kan du først kontrollere, om radioen overhovedet modtager signalet. Derefter kommer dekodningen. Det gør packet og SSTV til interessante næste skridt, når almindelig FM-modtagelse fra ISS er lykkedes.
Hvad hvis du ikke hører noget?
Det sker. Faktisk er det en helt normal del af satellitmodtagelse.
Måske var den valgte aktivitet ikke aktiv. Måske var passagen for lav. Måske stod en bygning i vejen. Antennen kunne have været dårligt orienteret, eller modtageren kunne have været indstillet forkert.
Og nogle gange er der ganske enkelt ingen transmission at høre.
ISS passerer, uanset om amatørradiostationen sender noget interessant på det tidspunkt. Kontrollér derfor både passagen og den aktuelle ARISS-status. En perfekt passage giver ikke automatisk radiotrafik.
Fra håndradio til satellitstation
Det interessante ved ISS-modtagelse er, at man kan begynde meget enkelt og derefter gøre hobbyen så avanceret, som man har lyst til.
Første trin kan være en håndradio eller scanner og en almindelig antenne. Næste trin kan være en bedre retningsantenne.
Derefter kan man arbejde videre med satellittracking, Doppler-korrektion, SDR-modtagere, digitale modes og antennesystemer, der kan følge satellitten i både azimut og elevation.
Rumstationen kombinerer flere klassiske emner inden for radioteknik: fri radiosigt, antenneretning, polarisering, Doppler-effekt, digitale signaler og satellitbaner. Derfor er en vellykket ISS-modtagelse mere end bare en sjov observation – den er en praktisk demonstration af, hvordan radio opfører sig.
Næste gang prikken på himlen passerer
På en klar aften kan ISS undertiden ses som en kraftig lysprik, der bevæger sig hurtigt hen over himlen.
Det er imponerende nok i sig selv.
Men med en radio i hånden bliver oplevelsen en anden.
Pludselig er lysprikken ikke bare noget, man ser. Der findes en sender deroppe. Signalet forlader en antenne på en rumstation, bevæger sig hundredvis af kilometer gennem rummet og atmosfæren og ender få øjeblikke senere i din egen modtager.
Og måske kommer der en stemme ud af højttaleren.
Det er svært at finde en mere håndgribelig demonstration af radioens rækkevidde: Du står på Jorden med en relativt simpel modtager, mens senderen bevæger sig gennem rummet med flere kilometer i sekundet. Alligevel kan signalet være stærkt nok til, at du kan høre det direkte.
Det er dér, satellitradio holder op med kun at være teori.
Man hører den.
Direkte fra rummet.
Copyright © Kinaradio.dk