A Masat-1, Magyarország első műholdja ismét történelmet írt, mikor 2012. március 8-án elkészítette első saját űrfelvételét. A kép az Emberiség bölcsőjét, Afrika déli részét ábrázolja. Az első felvételt további fényképek követték Ausztráliáról és az Antarktiszról, melyek mennyiségben és minőségben is páratlanok a CubeSat-ok világában.

A fényképek szépségükön túl demonstrálják, hogy a Masat-1 méretbeli és energiakorlátai mellett is képes űrfelvételek készítésére, amely a műhold üzemeltetésében is összehangolt tervezést és kivitelezést bizonyít.

Masat-1 – Repülő példány antennával átellenes oldala

A Masat-1 fedélzetén lévő kamera két darab 100 forintos érmével megegyező tömegű, maximális felbontása 640×480 képpont. A készített felvételek egy képpontjának mérete körülbelül 1 és 10 km közötti nagyságú a Föld felszínén.

A műhold űrben töltött első hónapja végeztével a projekt csaknem összes célkitűzése teljesült. A várakozásainkat meghaladóan jó működés további műszaki-tudományos lehetőségeket biztosít, amelyeket az üzemeltetés következő hónapjaiban igyekszünk teljesen kiaknázni.

A Masat-1 helyzetstabilizáló rendszere passzív részének kiváló működése idő előtt lehetővé tette a képek elkészítését, de a jelenlegi stabilizálást alkalmazva csak a Föld déli féltekéjéről készíthetők felvételek. A helyzetstabilizáló rendszer aktív részének beüzemelése jelenleg is folyamatban van. Ha az aktív stabilizálás is a napi rutin részévé válik, akkor lehetőség nyílik arra, hogy az északi féltekéről is készülhessenek képek.

A földmegfigyelési műholdakra nagy az igény a világon mind az állami, mind a magánszektor részéről, hiszen ezek az űreszközök képesek igény szerint nagy felbontású és friss felvételek készítésére a Föld egy adott területéről, melyeket a katasztrófa-elhárításban, az időjárás-előrejelzésben, a terménybecslésben és a mezőgazdasági munkák követésében, a polgári közlekedésben, a térképészetben, valamint védelmi célokra használhatunk fel.

A készített űrfelvételek

A felvételek részleteiről (készítési időpont, látható földrajzi terület, stb.) külön aloldalon fogunk beszámolni.

Összefoglaló

A küldetés első hónapja nagyon kritikus volt műszaki szempontból, de szerencsére minden a lehető legoptimistább várakozásunknak megfelelően sikerült. A műhold nem csak hogy túlélte az első hónapot a működés zavarának legkisebb jele nélkül, de több mint 20 MB adatot is lesugárzott saját működéséről és az űrbeli környezetéről. Ráadásul a műholdunk az AMSAT-tól OSCAR besorolást is kapott, mely az újonnan használható járulékos név, az  MO-72  mellett presztízst is jelent.

Mindezen sikerek nem jöhettek volna  létre a több mint 100 rádióamatőr nélkül, akik a világ minden pontjáról követték és vették a műholdunk jeleit. Közreműködésük nélkülözhetetlen, így elsősorban az ő igényeiket tartottuk szem előtt, mikor az alábbi dolgokat megvalósítottuk:

• Folyamatosan fejlesztjük a dekóder szoftvert, amiből a legfrissebb változat 2012.03.12-én készült el.
• Statisztikát vezetünk a rádióamatőrök által levett és hozzánk megérkezett telemetria csomagokról.
• A Főoldalon megjelenítjük a Masat-1 legfontosabb műszaki paramétereit, amiket automatikusan naponta frissítünk.
• Napokon belül bemutatjuk a műhold által mért adatokat, egy külön aloldalon.

Mi történt a műholddal?

1. hét (február 13-19)

Minden fedélzeti rendszert és fő funkciót leteszteltünk, hogy képet kaphassunk a műhold állapotáról. A vett telemetria adatok alapján kiderült, hogy a fedélzeten minden rendszer a tervezett módon működik, a mért paraméterek a várakozásoknak megfelelően alakultak. Az első napok során a műhold vezérlését próbáltuk ki, és többször demonstráltuk, hogy a fedélzeti elektronika vezérlehető a budapesti és érdi állomásról. Nagy segítségünkre voltak a rádióamatőrök, akik a világ több pontján szintén követték a műholdat, így közel folyamatosan nyomon tudjuk követni az aktuális állapotát.

Február 16-án a Masat-1 megkapta az OSCAR (Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio) besorolást, azaz hivatalosan is felkerült arra a listára, ami az igazoltan működő, rádióamatőr sávban sugárzó műholdakat gyűjti. A Masat-1 a világon a 72. olyan műhold, amelyik megkapta ezt a címet, így a hivatalos Masat-1 név mellett MO-72 néven is lehet a műholdra hivatkozni.

2. hét (február 20-26)

A műhold pályája úgy lett megtervezve, hogy csak a második hét során metszett bele először a földárnyékba. Ez után minden körben egyre több időt töltött földárnyékban egészen a negyedik hétig. Az első árnyékba lépést kritikus eseménynek tekintettük, hiszen ekkor megszűnt az elsődleges energiaforrás, vagyis a napelemekről bejövő villamos teljesítmény, és csupán az akkumulátorból táplált energia működtette a műholdat. Ezzel együtt a folyamatos napon tartózkodás által adott fűtés is megszűnt a földárnyékban tartózkodás idejére, amely az átlaghőmérséklet csökkenését és a hőingás mértékének növekedését eredményezte.

Szerencsére a műhold hő- és villamosenergia-háztartása gond nélkül vette az új kihívásokat, minden funkció zavartalanul működött tovább, beleértve a 100 és esetenként 400 mW-os rádióadást is.

A második héten beindult az adatfájlok letöltése. Egyrészt azokat a mérési eredményeket töltöttük le a műholdról, amiket közvetlenül a pályára állítás után illetve az antennanyitás közben rögzített. Ezzel párhuzamosan olyan hosszú távú mérésadatgyűjtést indítottunk, amivel vizsgálni tudtuk a hőmérsékleti viszonyok és  az energiaellátó rendszer  működésének változását az egyre nyúló árnyékos időszakok alatt.

3. hét (február 27-március 4)

A harmadik héttől kezdődően az adatgyűjtések mellett a mérési eredmények kiértékelésére illetve ennek automatizálására koncentráltunk. A termikus viszonyok változását követtük nyomon, miközben a műhold a napos pályáról egyre jobban áttért az árnyékos pályaszakaszra.

A helyzetmeghatározó és stabilizáló rendszer műszereivel is nagy-felbontású méréseket végeztünk, melyek segítségével megkezdődött a rendszer kalibrálása, mely az első lépés a bekapcsoláshoz vezető úton.

4. hét (március 5-11)

Március első hetére, vagyis az első hónap végére sikerült viszonylag teljes képet kapnunk a fedélzeti elektronikák teljesítményéről és a rendszerek működéséről.  A gyűjtött adatsorok bizonyították, hogy a leghosszabb sötétségben töltött időszakok alatt az akkumulátor hőmérséklete éppen 5 °C alá süllyedt volna, ami az energiaellátás szempontjából kritikus. Ezt azonban sikeresen megakadályozta a rendszeresen bekapcsoló akkumulátorfűtés, amely a még mindig bőségesen rendelkezésre álló villamos energiából rendszeresen megemelte az akkumulátor hőmérsékletét, és egyúttal az egész hold átlaghőmérsékletét is.

A passzív mágneses stabilizáló rendszer a negyedik hétre gyakorlatilag tökéletesen elvégezte feladatát, az antenna tengelyét folyamatosan a Föld mágneses erővonalaival párhuzamosan tartja. Eközben az aktív stabilizáló rendszer bekapcsolása még mindig várat magára,  a szenzorok kalibrációja folytatódik.

A mágneses erővonalakhoz történő igazodásból következően az antenna szöge a vevőállomáshoz képest jelentősen stabilabb, és könnyebben előre jósolható. Ez azt is jelenti, hogy  mérsékelt és nagy földrajzi szélességű észlelőhelyeken, magas elevációjú áthaladások során garantáltan lesz olyan rövidebb-hosszabb időszak, amikor a műhold jelerőssége jelentősen lecsökken. Ilyenkor az antenna fizikai iránya pont az észlelő felé néz (az északi féltekén), vagy azzal átellenes (a déli féltekén). Ezek az antenna sugárzási karakterisztikájának nullhelyei. A csapat tapasztalatai szerint a mérsékeltebb elevációjú, hosszú áthaladások a legjobban használhatók adatforgalmazás szempontjából, amikor a fenti jelenség nem következik be.

A negyedik héten az operációk egy új, igen érdekes tevékenységgel is bővültek, ami biztosan nagy érdeklődésre tart majd számot, ezért erről hamarosan új cikkben számolunk be.

2012. március 16-án, pénteken egy műszakilag érzékeny műveletet szeretnénk végrehajtani. A műhold a felbocsátása óta “Normál” üzemmódban volt, azaz folyamatosan sugárzott telemetria adatokat. Ezen a napon olyan hosszú távú, érzékeny elektromágneses méréseket szeretnénk elvégezni, ami megköveteli, hogy a műholdat átkapcsoljuk “Csendes” üzemmódba. Azaz a folyamatos adás helyett csendben működik (folyamatos vételen lesz). A kísérletek elvégzése után ismét visszakapcsoljuk “Normál” üzemmódba a műholdat.

Tervezett menetrend

• 6:30 CET-kor átállunk 5 perc hosszú csendes módra, majd visszakapcsoljuk normál módra.
• 8:15 CET-kor csendes módba kapcsoljuk a műholdat.
• 11:45 CET-kor visszakapcsoljuk normál módba.

Tehát 8:15-11:45 CET között szándékosan ki lesz kapcsolva a műhold rádió adója, folyamatos vételen lesz, hogy ne zavarja az érzékeny méréseket. A „Normál” módba történő visszaállás automatikusan fog történni, ha minden rendben zajlik.

Frissítettük a kliens programot, ami elérhető ezen az oldalon. Köszönjük az eddigi visszajelzéseket a programmal kapcsolatban, nagyon hasznosak voltak! Ezután is szívesen várjuk az észrevételeket. A programban történt változtatások:

• Fejlesztettünk a demoduláló algoritmuson, érzékenyebb lett.
• A napszenzor értékek kijelzése hibás volt, javítottuk DK3WN visszajelzése alapján.

Örömmel látjuk, hogy még mindig nagy érdeklődésnek örvend a Masat-1 rádióamatőr körökben. Erről tanúskodik a beérkező rengeteg csomag, melyeket a Föld legkülönbözőbb pontjairól kapunk. Ezekről a csomagokról folyamatos statisztikát vezetünk, melyet a honlapon is rendszeresen közzé teszünk: http://masat.space/radioamatoroknek/veteli-statisztika/