ISS

百科解釋

   International Space Station 國(guó)際空間站
正在建造中的一個(gè)國(guó)際大項(xiàng)目，由美國(guó)、俄羅斯、日本、加拿大以及多個(gè)歐洲國(guó)家等參加，耗資將達(dá)數(shù)百億美元。它由36個(gè)組件組成，總重量為470噸，體積為1200立方米，長(zhǎng)88米，太陽(yáng)能電池幅長(zhǎng)110米，供電系統(tǒng)的功率超過(guò)50千瓦，它將保證由7名宇航員組成的乘員組在40萬(wàn)米高度的軌道上長(zhǎng)期飛行和工作�？臻g站可容納15人同時(shí)進(jìn)行科學(xué)考察，它的使用壽命約為15年。
國(guó)際太空站（International Space Station，英文簡(jiǎn)稱ISS）上的業(yè)ARISS（Amateur Radio on the International  SpaceStation）小組負(fù)責(zé)發(fā)展，其目的是讓業(yè)余無(wú)線電團(tuán)體能夠和國(guó)際太空站上的宇航員進(jìn)行交談。ARISS的主要目標(biāo)有點(diǎn)：1）與學(xué)校進(jìn)行教2）與業(yè)余電臺(tái)進(jìn)行自由的聯(lián)絡(luò)；3）宇航員和朋友、4）國(guó)際太空站的通信試驗(yàn)。第一點(diǎn)是主要的目的，世界各地的一些學(xué)校被選中，在約定的時(shí)間和軌道上的太空站進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，每次聯(lián)絡(luò)，學(xué)校安排十個(gè)左右的學(xué)生，輪流向宇航員提一些和宇航相關(guān)的問(wèn)題，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)、技術(shù)和業(yè)余無(wú)線電的興趣。自從有第一套業(yè)余無(wú)線電設(shè)備按安裝到航天飛機(jī)上進(jìn)行業(yè)余通信起，到目前為止，已經(jīng)超過(guò)200個(gè)學(xué)校進(jìn)行了這種太空通話試驗(yàn)。
人類宇航和業(yè)余無(wú)線電
先讓我們回憶一下在人類太空飛行中，第一次的業(yè)余無(wú)線電聯(lián)絡(luò)。1983年，美國(guó)的哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)執(zhí)行STS-09任務(wù)，SAREX小組（Shuttle/Space Amateur Radio Experiment team）促成了W5LFL/歐文加利特（Owen Garriott）成為第一個(gè)在太空中業(yè)余無(wú)線電的宇航員火腿。歐文當(dāng)時(shí)使用的是一臺(tái)Motorola 2米FM對(duì)講機(jī)和一副安裝在窗戶上的天線�！斑@里是W5LFL在哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)上呼叫…”，歐文在STS-09航天飛機(jī)任務(wù)中的業(yè)余時(shí)間，與地球上的業(yè)余無(wú)線電臺(tái)進(jìn)行了上百個(gè)QSO，開創(chuàng)了業(yè)余無(wú)線電聯(lián)絡(luò)在人類宇航中的歷史。
從那以后，各國(guó)的業(yè)余無(wú)線電小組，其中以美國(guó)的SAREX，德國(guó)的SAFEX，俄羅斯的MIREX為核心的隊(duì)伍，不斷地發(fā)展在美國(guó)的航天飛機(jī)、俄羅斯的和平號(hào)太空站上的業(yè)余無(wú)線電通信設(shè)備。現(xiàn)在的ARISS，是一個(gè)由10個(gè)國(guó)家的愛好者組成，在1996年成立，負(fù)責(zé)發(fā)展在ISS上的業(yè)余通信項(xiàng)目。
火腿工作室的位置
ISS上的火腿設(shè)備分布在兩個(gè)位置。2米波的操作主要在FGB（RussianFunctional Cargo Block），俄羅斯部分的工作倉(cāng)，她被稱呼為Zarya，天線是FGB上原有的天狼星遙感天線，這個(gè)簡(jiǎn)單的1/4波長(zhǎng)的天線在ISS原來(lái)設(shè)計(jì)的時(shí)候就已經(jīng)有了，諧振頻率接近2米波段的業(yè)余頻率，這個(gè)天線俄羅斯方面不再使用，可以永久地被ISS上的火腿使用。
在2000年底，ISS火腿小組開發(fā)了一套新的天線，包括了4付天線，參看圖十一、圖十二。一旦這些天線被采納并通過(guò)檢測(cè)，那么，主要的火腿操作室將被安排在SM（Russian Service Module，俄羅斯服務(wù)倉(cāng)），她被稱呼為Zvezda。業(yè)余電臺(tái)將被安裝在SM的426部分，餐桌的右邊，可以允許兩個(gè)火腿同時(shí)在不同波段操作。
電臺(tái)的硬件配置
目前，在ISS上使用的業(yè)余電臺(tái)系統(tǒng)，是2000年9月8日航天飛機(jī)阿特蘭帝斯號(hào)在執(zhí)行STS-106任務(wù)時(shí)候帶到ISS上的。最開始的ISS業(yè)余電臺(tái)硬件，包括了兩臺(tái)愛立信手持機(jī)、一個(gè)電源適配器、一個(gè)通用適配模塊、一套天線系統(tǒng)、一個(gè)包封數(shù)據(jù)通信（Packet）模塊、一個(gè)頭帶耳機(jī)話筒、一套必要的連接電纜。整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，參看圖四。這套裝備同時(shí)適用于業(yè)余電臺(tái)的語(yǔ)音和包封數(shù)據(jù)通信模式，但同一時(shí)間只能使用其中一種模式。
詳細(xì)的器材配置是
a. 愛立信M-PA系列手持對(duì)講機(jī)。這是愛立信的一款商用對(duì)講機(jī)，兩臺(tái)機(jī)器看上去外觀和大小是一樣，但分別工作在兩個(gè)不同的波段，一臺(tái)是2米波，一臺(tái)是400兆。通過(guò)編程，每臺(tái)對(duì)講機(jī)有4個(gè)頻率段，每段16個(gè)頻率，總共有64個(gè)不同的頻率。到現(xiàn)在為止，只有2米的機(jī)器被使用。對(duì)講機(jī)通過(guò)一個(gè)DC/DC的支流變換器和ISS上的電源系統(tǒng)連接，用7.5伏的直流電壓供電。 M-PA最大的發(fā)射功率是5W，整個(gè)對(duì)講機(jī)的基礎(chǔ)部分大約是69*38*117mm（不包含電源適配器）。
b. 電源適配器。電源適配器包含了一個(gè)12V/7.5V的DC/DC電壓轉(zhuǎn)換器，12V的輸入電壓從包封數(shù)據(jù)通信模塊引入，轉(zhuǎn)換為7.5V后為對(duì)講機(jī)供電。電源適配器安裝在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的愛立信電池盒里面，并插入對(duì)講機(jī)的底部電池盒位置，取代原來(lái)的電池，為對(duì)講機(jī)供電。
c. 通用適配模塊。適配模塊用于一個(gè)各種設(shè)備互相連接。例如，對(duì)講機(jī)和頭戴耳機(jī)話筒的連接、成員個(gè)人錄音機(jī)、和包封數(shù)據(jù)通信的音頻接口、SSTV通信硬件的接口。
d. 電臺(tái)支持計(jì)算機(jī)（SSC）。這是ISS提供的硬件，用于作為包封數(shù)據(jù)通信的終端設(shè)備。因?yàn)楫?dāng)前ISS上的計(jì)算機(jī)缺乏，所以，業(yè)余電臺(tái)裝置目前還不能夠用上計(jì)算機(jī)。 SSC將來(lái)還要用于SSTV系統(tǒng)。目前，為ARISS提供一臺(tái)獨(dú)立使用的計(jì)算機(jī)的計(jì)劃，仍在磋商當(dāng)中。
e. 包封數(shù)據(jù)通信模塊。包封數(shù)據(jù)通信模塊，包含了兩個(gè)主要部件。一個(gè)是整套ISS業(yè)余電臺(tái)使用的主電源模塊。當(dāng)前最大可提供28V/3A的電力供應(yīng)。另外一個(gè)就是用于包封數(shù)據(jù)通信的控制器，PacComm公司的Picopacket Terminal Node Controller（TNC）。參看圖吧，很有趣，模塊上分別用英文和俄文進(jìn)行標(biāo)注。
f. 頭帶耳機(jī)話筒。這是一個(gè)Daivd Clark公司的航空型頭帶耳機(jī)。在很多次的航天飛機(jī)任務(wù)中都被使用，現(xiàn)在也把它用在ISS上的業(yè)余電臺(tái)。
g. 電纜。這里包括了所有用于整個(gè)業(yè)余電臺(tái)的連接電纜：
a)天線電纜。用于連接愛立信對(duì)講機(jī)和ISS上的天線插座。
b)愛立信電纜。用于連接對(duì)講機(jī)和適配模塊。
c)對(duì)講機(jī)電纜。用于從包封數(shù)據(jù)通信模塊中提供電源給電源適配模塊，同時(shí)，還提供包封數(shù)據(jù)通信模塊和通用適配模塊之間的音頻傳輸。
d)ISS火腿28VDC/10A電纜線。連接到FGB的俄羅斯制式的電源插座上，然后轉(zhuǎn)為美國(guó)制式。
e)耳機(jī)話筒組延長(zhǎng)電纜。這個(gè)電纜用于連接通用適配器和耳機(jī)話筒組，延長(zhǎng)了耳機(jī)話筒和ISS業(yè)余電臺(tái)設(shè)備的距離，方便宇航員的在太空站上走動(dòng)，同時(shí)，它還帶有一個(gè)PTT開關(guān)。
f)RS-232電纜。用于SSC筆記本電腦和包封數(shù)據(jù)通信模塊的連接。
g)SSC直流電源電纜。用于SSC和包封數(shù)據(jù)通信模塊上的主電源模塊連接。
監(jiān)聽和與ISS聯(lián)絡(luò)
當(dāng)前ISS的業(yè)余電臺(tái)，工作頻率如下，注意，我們所在的ITU區(qū)域的頻率，同時(shí)，還要注意多普勒效應(yīng)，適當(dāng)調(diào)整接收頻率。 ISS上的宇航員一般在他們的休息時(shí)間才操作業(yè)余電臺(tái)，如果你想和ISS做QSO，經(jīng)常收聽。在國(guó)外，已經(jīng)有不少成功取得聯(lián)絡(luò)的報(bào)告。國(guó)際太空站上的PMS（Packet Mail System）也已經(jīng)開通，可以通過(guò)1200bps的包封數(shù)據(jù)通信，給宇航員發(fā)電子郵件。
語(yǔ)音和數(shù)據(jù)下行頻率: 145.80（全世界）
語(yǔ)音上行頻率: 144.49（ITU 2區(qū)和3區(qū)）
語(yǔ)音上行頻率: 145.20（ITU 1區(qū)）
數(shù)據(jù)上行頻率: 145.99（全世界）
通信模式: N-FM
ISS屬于低軌道空間飛行物，每次飛過(guò)我們頭頂?shù)臅r(shí)間只有十分鐘左右的時(shí)間，最好的方法是使用一個(gè)衛(wèi)星跟蹤的軟件，掌握當(dāng)前ISS的位置。

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