In questo articolo desideriamo parlarvi del satellite cubesat UmKa-1 RS-40S, che in questi anni ha riscosso un crescente interesse nella comunità radioamatoriale internazionale; questo grazie alla sua combinazione di strumenti di osservazione e sistemi di comunicazione in banda radioamatoriale, particolarmente accessibili agli appassionati di radio e alle tecniche di ricezione satellitare.
Il cubesat UmKa-1 a realizzazione terminata. Crediti immagine: r4uab.ru
Pur essendo progettato principalmente per scopi educativi e per condurre osservazioni astronomiche, UmKa-1 rappresenta (assieme a molti altri cubesat), un prototipo moderno di satellite che unisce la scienza e la didattica alle attività radioamatoriali. Costruito sulla piattaforma OrbiCraft-Pro della società russa SPUTNIX e gestito all’interno del programma Space-π, il satellite è stato sviluppato con l’obiettivo di coinvolgere le generazioni più giovani.
Con dimensioni di 10×10×30 cm ed una massa di circa 4 kg, UmKa-1 ha il compito di condurre osservazioni astronomiche direttamente dallo Spazio, grazie alla sua dotazione ottica che funge da “telescopio in orbita“; questo satellite è dotato di una fotocamera ad alta apertura di campo e da una videocamera digitale, attrezzata per trasmettere verso la Terra dati e immagini via telemetria radio.
Con la speranza che questo nostro articolo satellitare possa incuriosirvi e avvicinarvi alla cultura del radio-spazio, vi auguriamo buona lettura!
LA STORIA
Il satellite UmKa-1 è stato lanciato il 27 giugno 2023 dal cosmodromo di Vostochny tramite il razzo vettore Soyuz-2.1b, raggiungendo l’orbita assieme ad altri numerosi cubesat, appartenenti al medesimo programma didattico-scientifico.
Il progetto nasce come un’iniziativa della Scuola Secondaria n. 29 di Podolsk (Russia), con il supporto tecnico di SPUTNIX LLC e del FPI “Foundation for Assistance to Innovations”, con lo scopo di formare gli studenti alla progettazione, all’assemblaggio e alla gestione di vera una e propria missione spaziale, consentendo l’osservazione astronomica dallo Spazio con gli strumenti ottici e le apparecchiature radio installate a bordo.
Un immagine del razzo vettore in partenza per la messa in orbita di vari cubesat. Crediti: Space-π
Dopo il lancio, UmKa-1 ha rapidamente iniziato ad emettere i segnali dai suoi vari trasmettitori. Ad oggi, le trasmissioni di telemetria e i dati sono stati ricevuti da numerose stazioni radioamatoriali e scuole di tutto il Mondo, permettendo a moltissime persone (noi di iv3radiolab.it compresi), di raccogliere i dati provenienti dal satellite, di partecipare a eventi radioamatoriali e di ricevere una conferma di avvenuta ricezione.
Il satellite è molto noto per le sue trasmissioni SSTV, in varie occasioni programmate spesso in occasione di eventi speciali per diffondere immagini, disegni di studenti e contenuti educativi, rendendo così la ricezione un’attività entusiasmante per i radioamatori e i giovani sperimentatori.
Negli anni successivi al lancio, il ruolo educativo di UmKa-1 si è confermato e consolidato, diventando un cubesat chiave del progetto Space-π, riuscendo a coinvolegere gruppi di studenti russi ed internazionali nella progettazione di contenuti da trasmettere e nell’interpretazione dei dati ricevuti. Molto spesso alcune scuole hanno organizzato delle sessioni di ricezione autonoma, assieme a docenti e radioamatori, riuscendo a decodificare le telemetrie e le immagini con l’utilizzo di attrezzature radioamatoriali.
CARATTERISTICHE NEL DETTAGLIO
Vi elenchiamo, tramite un riassunto, le specifiche tecniche del satellite UmKa-1 basandoci sulle informazioni ufficiali e sulle fonti reperibili nelle varie communities.
Il satellite UmKa-1 sul tavolo di laboratorio – Crediti immagine: nanosats.eu
Dati Identificativi
– Nome: UmKa-1, in russo “УмКА-1“, (nome traslitterato in “UmKa”), che nella cultura russa è il nome di un orso polare protagonista di un famoso cartone animato per l’infanzia (il termine significa appunto “orso polare”, nel contesto del cartone animato originale).
L’orso UmKa protagonista del cartone animato russo.
– Indicativo (Callsign): RS-40S
– NORAD ID: 57172
Logo/Patch ufficiale del cubesat
Sensori a bordo
– Telescopio ottico ad alta apertura modello “Leptonar-20955K“;
– Camera astronomica digitale modello “PlayerOne Saturn-C SQR“;
La strumentazione è progettata specificatamente per catturare immagini di oggetti celesti e oggetti artificiali dallo Spazio profondo.
Qui di seguito, vi riportiamo un immagine SENSAZIONALE fotografata ed inviata verso Terra da UmKa-1 tramite la sua telemetria digitale.
Uno stupendo scatto da UmKa-1. Si notano varie elementi spaziali molto nitidi! Crediti immagine: Libre Space Community
Dati Orbitali
– Orbita: bassa terrestre (LEO “Low Earth Orbit“), orbita polare;
– Perigeo (punto di massima vicinanza alla Terra): ~ 498 km;
– Apogeo (punto di massima lontananza dalla Terra): ~ 516 km;
– Inclinazione: ~ 97,5°;
– Periodo orbitale: ~ 96 minuti;
– Velocità orbitale: ~ 7,6 km/s;
Elementi TLE per il tracciamento
|
Caratteristiche radio
– Downlink telemetrico UHF 1: Frequenza 437,625 MHz, con modulazione GMSK 9k6;
– Downlink telemetrico UHF 2: Frequenza 437,825 MHz, con modulazione GMSK 4k8;
– Downlink telemetrico UHF 3: Frequenza 437,625 MHz, con modulazione GMSK 2k4;
– Downlink telemetrico UHF 4: Frequenza 437,625 MHz, con modulazione GMSK 2k4;
– Downlink telemetrico UHF 5: Frequenza 435,825 MHz, con modulazione GMSK 4k8;
– Downlink beacon UHF: Frequenza 437,625 MHz, con emissione di un radiofaro in CW;
– Downlink SSTV UHF: Frequenza 437,625 MHz, con emissione in SSTV nei protocolli Robot36 e Robot72;
– Downlink telemetrico in Banda S: Frequenza 2402,400 MHz, con modulazione BPSK (velocità di trasmissione: 2 Mbps).
NOTA BENE: Tutte le frequenze appena elencate sono soggette alla variazione dell’effetto Doppler!
NOTA BENE: Tutte le frequenze appena elencate sono coordinate ufficialmente dal piano “IARU Amateur Satellite Frequency Coordination“.
La potenza di trasmissione si aggira a circa 1-2 W (con picchi a seconda degli assorbimenti elettrici e dello stato di carica delle batterie) ed è sufficiente per ricevere il segnale tramite antenne e ricevitori radioamatoriali. Per la ricezioni sono sufficienti delle antenne turnstile o delle antenne Yagi (ad eccezione della banda S dove è necessaria una parabola allestita con un sistema dedicato).
AMBITI DI UTILIZZO
UmKa-1 è progettato per fornire grandi apporti alle comunità scientifiche, educative e radioamatoriali.
Nel dettaglio, questo cubesat si occupa di:
– Supportare osservazioni astronomiche dello Spazio, osservando l’ambiente spaziale circostante direttamente dall’altitudine del satellite;
– Trasmettere telemetrie scientifiche e contenuti educativi in SSTV;
– Promuovere l’apprendimento pratico delle tecnologie satellitari (anche a livello amatoriale);
– Offrire esperienze di ricezione diretta ai ragazzi ed ai radioamatori di tutto il Mondo.
Ciò che lo rende speciale è la presenza di trasmettitori dedicati alle bande radioamatoriali, integrati fin dall’inizio sulla maggior parte dei cubesat come strumento educativo e sperimentale, permettendo a molte stazioni di Terra di ricevere i segnali con antenne e strumenti accessibili anche all’utente medio.
Ambito educativo, spaziale e culturale
UmKa-1, come altri cubesat del progetto Space-π, è diventato quindi un vero “ponte tra la Terra e lo Spazio“, capace di coinvolgere studenti e hobbisti in attività tecniche e culturali legate all’esplorazione spaziale.
Si tratta di un progetto in grado di:
– Progredire nella conoscenza della tecnologia moderna;
– Fornire accessibilità a una vasta platea di appassionati;
– Creare una solida attività educativa e formativa;
– Favorire la collaborazione globale tra amatori e ragazzi.
RICEZIONE DI ALCUNE IMMAGINI SSTV
Per mostrarvi la bellezza dei segnali ricevibili tramite questo cubesat, illustrandovi la pulizia del segnale radio, vi alleghiamo delle immagini di ricezioni SSTV da noi condotte (presso la stazione di Mattia IV3JTH). Per la ricezione di queste immagini è stata utilizzata un’antenna Yagi 7 elementi per la banda satellitare amatoriale 435 – 437 MHz.
Queste sono soltanto tre delle molte immagini che abbiamo potuto ricevere e decodificare in SSTV durante questi anni.
Siamo orgogliosi di poter ricevere via radio i dati di un progetto che unisce ed avvicina le scuole (di vario ordine e grado) al Mondo del radio-spazio!
CONCLUSIONI
Ci auguriamo che questo articolo possa avervi fornito il giusto entusiasmo per approfondire il mondo dei cubesat radioamatoriali! Sentitevi liberi di sperimentare con naturalezza, ponendovi come primo obiettivo quello di divertirvi PROVANDO. L’importante è partecipare con entusiasmo!
Molto spesso i segnali radio provenienti dallo spazio vi sorprenderanno!
Per qualsiasi curiosità o quesito su questo argomento, potete contattarci tramite l’apposita sezione “commenti” che trovate al termine di questo articolo. Restate connessi oppure registratevi alla nostra newsletter gratuita per ricevere aggiornamenti via email sulle nostre nuove pubblicazioni. Potete trovare altrettanti articoli di divulgazione satellitare nella sezione “satelliti” di questo sito.
Prossimamente verranno pubblicati ulteriori articoli tecnici su come ricevere i satelliti cubesat e su come allestire la vostra stazione ricevente, con degli esempi specifici di ricezioni da noi condotte sulle frequenze di questo affascinante satellite!
Vi auguriamo delle buone ricezioni e degli esperimenti entusiasmanti!
Un saluto dal Team di IV3 RadioLab
Lascia un commento