Como Operar os
Satélites para Radioamadores
Novembro de 2014
Os satélites de radioamadores são umas das áreas do
radioamadorismo que menos se pratica.
A crença de que operar satélites é complexo e caro não é necessariamente
correta: existem satélites que podemos
trabalhar sem ter que estudar por meses o assunto nem contar com equipamentos
sofisticados. Mesmo que pareça
difícil de acreditar, na maioria dos nossos “shacks” existem os equipamentos
necessários para iniciar-se neste campo da radio-experimentação. Este artigo é uma lista de perguntas básicas
sobre a operação de satélites de radioamadores e suas correspondentes
respostas. Seu nível é elementar e
introdutório e é provável que alguém que deseje operar algum satélite deva
consultar outras fontes, citadas ao longo deste meu artigo. 1-O Que é um Satélite? Em em seu conceito mais simples, talvez
simplista, os satélites de radioamadores são repetidoras voadoras. Suas principais diferenças com suas
equivalentes terrestres são: Que voam
e que ao voarem se movem e portanto sua cobertura varia. Que em muitos casos não repetem uma só
freqüência em outra e sim uma parte de uma faixa de freqüência em outra, o que conhecemos
como “transponder”. 2. Como funciona um
Satélite? Uma estação de radioamador "A" emite um sinal que
é recebido pelo satélite. O satélite
o amplifica e retransmite imediatamente. O radioamador "B" recebe
este sinal e responde. Assim
se inicia um comunicado por
satélite. O funcionamento é
idêntico a uma repetidora de VHF/UHF terrestre. 3. Como se movem os Satélites? Os satélites atuais usados pelos
radioamadores possuem dois tipos de órbita:
circular e elíptica. Os
satélites com órbitas circulares se mantém mais ou menos à mesma distância da
terra porém sua posição em relação à superfície da terra varía a cada
momento. É o tipo de órbita mais
comum e mais conhecida. Geralmente
são as órbitas em que o satélite viaja de norte a sul ou de sul a norte
permanecendo sempre voltado para o sol para carregar suas baterías. Por sua vez os satélites de órbitas
elípticas têm a característica de poderem permanecer mais tempo sobre um mesmo
lugar da terra e suas órbitas são muito maiores e distantes o que requer
equipamentos mais complexos para trabalhá-los. Não existem atualmente satélites de
radioamadores geoestacionários, similares aos satélites comerciais de
televisão 4. Que cobertura tem um
satélite de órbita baixa? Da mesma
forma que nas repetidoras terrestres tradicionais, quanto maior a altura maior
a cobertura proporcionada. Os
satélites de órbita baixa se encontram entre 400 e 1400 quilômetros de
altura, podendo, os de órbita baixa, cobrir uma grande parte do Brasil e os de
órbita alta toda a América Latina.
Esta área ou sombra do satélite permite que qualquer estação que se
encontre dentro dela possa, a principio, contatar outras estações que estão
dentro dessa sombra. A duração do
satélite nessa posição é muito breve uma vez que se movem a uma grande
velocidade. O diâmetro da sombra é
mantida mas acompanha o movimento do satélite. 5. Quantas vezes o Satélite passa sobre
nós? Um satélite de órbita baixa
passa acima de um determinado ponto entre 4 a 6 vezes ao dia. A
duração de cada passagem varía dependendo da órbita, porém em média
podemos dizer que entre 10 e 18 minutos ficam disponíveis para que possamos
operá-los. Temos assim mais de uma
hora diárias para usá-lo. Se
considerarmos que existem mais de 15 satélites de órbita baixa, nos daremos
conta que existe mais tempo de satélites
do que tempo para fazer radioamadorismo.
6. Como funciona um Satélite de órbita elíptica? Os satélites de órbita elíptica têm
outras características. Sua órbita
tem dois pontos chaves: o mais próximo
conhecido como perigeu e o mais distante como apogeu. Em seu apogeu, uma das faces da terra
fica quase toda disponível para comunicados uma vez que, no caso de alguns
satélites como o OSCAR 10, chega a estar a mais de 35.000 quilômetros de
distância. Estes satélites, de
certa forma, têm uma cobertura equivalente à faixa de 20 metros (14MHz) em HF:
existem bons DX e sempre aparecem estações chamando geral (CQ). Nos
satélites de órbita elíptica, o efeito “doppler” não é tão notado. Chamamos “Efeito Doppler” ao movimento
de freqüência que se origina pela velocidade com que se move o satélite. Algo similar ao que escutamos n’uma
ambulância ou automóvel deslocando-se em alta velocidade: o tom da sirene ou o
ronco do motor é percebido antes e depois que passam à nossa frente. 7. Como saber quando passará um
Satélite? A previsão das órbitas dos
satélites é feita geralmente com a ajuda de computadores pessoais. Não é a única opção porém é o meio mais
prático. Existem diversos
programas de computador disponíveis na Internet além de alguns comerciais como
o InstanTrac, QuickTrack, NOVA e WiSP.
Para quem deseja consultar as órbitas sem a necessidade de um programa,
existem opções dentro da Internet.
Por exemplo em SatPasses e em KE4ARM. Os programas indicam graficamente
quando o satélite passará e fornecem outros dados importantes como a elevação
ou altura sobre o horizonte, e o azimute ou posição em relação aos quatro
pontos cardeais. Com a ajuda de
hardware específico, podemos mover com precisão nossas antenas na direção do
satélite, indicada pelo software, assim como controlar o efeito doppler. 8. Com que informação o computador faz
estes cálculos?. Os programas de
computador para rastreamento de satélite são atualizados com uma série de dados
sobre os satélites, mais conhecidos como elementos Keplerianos. Existem dois tipos de formatos de dados
keplerianos: NASA ou de duas
linhas e AMSAT que é mais fácil de
entender e portanto são maiores.
Ambos funcionam da mesma maneira.
Os últimos dados ou elementos Keplerianos podem ser obtidos aquí. 9. Qual é a melhor elevação? A melhor elevação é a de 90 graus, ela
acontece somente quando o satélite passa exatamente sobre nós. Isto não significa dizer que com outras
elevações não possamos operar o satélite, pois com qualquer elevação superior a
2 ou 3 graus é suficiente mesmo se em nosso horizonte houver montanhas
distantes ou montes próximos porém não muito altos. Ou seja, que o azimute entre o operador
e o satélite esteja desimpedido.
10. Quantos satélites existem?
Até a data (2014) existiam aproximadamente 40 satélites de radioamadores disponíveis e outros com
novas e impressionantes características técnicas e possibilidades estão para
ser lançados. Uma descrição
detalhada da maioria deles pode ser obtida nesta página da AMSAT. 11.Que atividade podem encontrar nos
satélites? Existem satélites para
todos os gostos. Muitos dos
modos de operação que encontramos nas faixas de radioamadores tradicionais
tambem estão disponíveis nos satélites: SSB, radiotelegrafía, radioteletipo,
televisão de varredura lenta (SSTV), FM
e radiopacote de diversos tipos.
Nos satélites onde se pratica DX tão bem como na faixa de 20 metros,
existem hay pile-ups e e expedições de DX que trabalham em split (transmissão
em uma freqüência e recepção em outra). Se o tema lhe interessar visite a
página da The Satellite DX Fundation.
Existem diplomas mesmo que não
haja concursos, exceto o Field Day americano. Há espaço para os que gostam de
conversar e fazer novos amigos.
Para o experimentador e o construtor de equipamentos e antenas, este é
um mundo bastante amplo. Em
poucas palavras: o que hoje gostamos no
radioamadorismo, seguramente também encontraremos vía satélite. 12.
Que tipos de satélites existem? Este é um ponto importante já que
dependendo das características dos satélites será a maneira como iremos
trabalha-los. Para efeitos
didáticos podemos dividi-los em quatro tipos: 12.1
Satélites de órbita baixa para voz ou analógicos. São os mais fáceis de serem
trabalhados, quase todos nós iniciamos com eles. O sistema retransmite entre 50 e 100 KHz
de uma faixa, ao invés de utilizar uma só freqüência como fazem as repetidoras
terrestres, fazendo o split em 50 ou 100 KHz de outra faixa, seja CW ou
SSB. Este sistema é conhecido
como transponder. Entre os
satélites deste tipo se destacam os russos RS-10/11, RS-12/13, RS-15 e os
satélites japoneses FO-20 e FO-29 que também podem operar como satélites
digitais. Não são necessários
equipamentos sofisticados para trabalhá-los, talvez somente um pouco de
paciencia. 12,2 Satélites de órbita baixa digitais. São satélites de órbita circular que
operam principalmente em packet em suas distintas modalidades. Equivalem aos BBS (Bulletim Board System)
de rádio pacote. Atualmente
existem mais de 10 satélites digitais operando. Os satélites tradicionais deste
tipo, conhecidos como PACSATs, são o UO-14, AMSAT OSCAR 16, o DOVE OSCAR 17
(brasileiro), o Webersat ou WO-18 e o satélite argentino LUSAT ou LO-19. Os satélites UO-22 e KITSAT OSCAR 23
também são BBS voadoras, porém trabalham a 9600 bps (bauds por segundo) e têm
entre suas curiosidades câmaras que fazem fotos da terra e as retransmitem via packet. Uma nova geração de satélites digitais
foi lançada recentemente: o ITAMSAT-A, KITSAT-B, EYESAT-A, POSAT-1 e UNAMSAT-B
ainda que nem todos eles estejam funcionando. 12.3 Satélites de órbita elíptica. São, como já dissemos, os satélites
onde se levam a cabo a maioria das comunicações intercontinentais, alguns modos
como SSTV e RTTY, assim como outros tipos de experimentos próprios do universo
dos satélites. Entre eles
destacam-se o OSCAR 10, o OSCAR 13 e o ARSENE. O primeiro já está completando seu
ciclo de vida e está fora de controle.
Eventualmente surpreende e funciona estupendamente bem. Não podemos
menosprezá-lo O OSCAR 13
deixou de funcionar no final do ano de 1996 segundo foi planejado. O ARSENE lamentavelmente nunca
funcionou. Breve haverá novos satélites deste tipo: a chamada FASE 3-D. 12.4
Satélites tripulados. Por
último vamos falar das naves espaciais tripuladas: a MIR russa e ol Space
Shuttle norteamericano levam entre seus equipamentos transceptores de 2 metros
e fazem contacto com radioamadores na terra tanto em fonia como em packet. A
MIR era relativamente fácil de ser trabalhada em packet uma vez que os
cosmonautas permaneciam no espaço por muito tempo e quando não usavam o rádio
para contatos em fonia deixavam o equipamento funcionando como um PBBS (Packet
Bulletim Board System).
Lamentavelmente a MIR foi destruída por apresentar vários problemas
devido ao tempo de uso. Outra
estação que pode ser trabalhada é a ISS que também é tripulada. O ônibus espacial quando estava em missão
ao redor da terra, tinha um ROBOT de packet que emite um número de série às
estações que com ele fazem contato.
Para obter mais informação sobre como contatar ou simplesmente escutar
os astronautas visite a página do SAREX da ARRL. 13. Que equipamento necessito
para operar um satélite? Essa é
sempre uma pergunta difícil!
Abaixo apresento uma tabela com os equipamentos mínimos necessários para
que com um pouco de paciencia e tenacidade possamos operar um satélite. Uplink – Freqüência de subida dos sinais
para o satélite. Downlink –
Freqüência de descida dos sinais do satélite. Amplificador de
saída e preamplificador para recepção. 14.
Que significa "modo" nos satélites?O termo modo dos satélites
é um dos que fazem parecer complicada esta área da radioexperimentação. Em HF, dizemos que o modo é o tipo de
emissão no qual trabalhamos: SSB, FM, CW, etc. Na operação de satélites, dizemos que o
modo significa as faixas que estou utilizando para trabalhar o satélite: que
faixa uso no uplink, isto é para transmitir ou “subir” até o satélite e o
downlink ou a faixa na qual o satélite transmite de volta ou “baixa” e na qual
recebemos o retorno. 15. Que significam os modos de duas
letras? Em algumas ocasiões
vemos modos de duas letras como JA e JD, neste caso estamos nos referindo ao
modo J Analógico e ao modo J Digital.
Em outras ocasiões vemos que o satélite trabalha no modo composto, por
exemplo: KT significa que podemos fazer
o uplink em 15 metros e o downlink simultâneamente em 2 metros e em 10
metros. O RS-12/13 opera
atualmente no modo KT. Os futuros
satélites prevêem novos modos.
16. Que potência necessito
para trabalhar os satélites? Os
satélites não necessitam de grandes potências para serem trabalhados, ao
contrário. Muitos deles ficam
bloqueados ou diminuem a sua potência de downlink como aviso de que estão se
protegendo. Se você não usa
antenas direcionais, um amplificador de 100 watts está no limite máximo da potência de operação. Como regra geral meu sinal que chega do
satélite nunca deve ser mais forte que alguns dos beacons ou radiofaróis do
satélite. 17. Quais são os mais
fáceis de operar? Uma vez iniciado
no mundo dos satélites, todos são
fáceis. Existem alguns que são francamente simples de escutar e trabalhar. Também podemos dizer que alguns destes
satélites trabalham em outros modos e têm outros beacons, aquí são mencionados
somente os principais. A frequência
indicada como DX não é uma regra para todos os satélites, é somente uma
recomendação. 18. O que é a fase
3-D? A fase 3-D é um esforço multinacional para colocar
em órbita o satélite de radioamador mais completo visto até hoje. Estará ativo em todas as bandas
disponíveis para satélite entre 21 MHz y 24 GHz con una infraestructura que
simplificará o equipamento necessário para utilizá-lo. Funcionará principalmente em SSB e CW
podendo também ser operado em packet a 9600 bps ou escutar seus boletins
informativos em 10 metros em AM. Sua órbita será elíptica. 19. Existem outros projetos de satélites?
Existem vários projetos que levarão cargas úteis para os radioamadores. Na
página da AMSAT existem links para os sites
correspondentes. É de se esperar que em breve estejamos trabalhando
alguns deles. 20. Arregace as mangas e bons QSOs.
73 do Mário PY2 MX K
COLUNA DO MÁRIO KEITERIS
- PY 2 M X K
Radioamador veterano
e Escritor
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