Wie wird die Antarktis auf QO-100 QRV?

Wie wird die Antarktis auf QO-100 QRV?

Juli 20, 2019 Aus Von Peter Gülzow

AMSAT-DL baut eine QO-100 Amateurfunk-Bodenstation für die Antarktis.

Von der Idee bis zur Realisierung

Schon während der Konstruktion und noch vor dem Start von Qatar-OSCAR 100 (P4-A) haben wir von spektakulären DX-Verbindungen zu seltenen Orten auf der Erde geträumt. Natürlich haben wir auch daran gedacht wie es wäre, wenn Schüler über Amateurfunk mit der Antarktis einen Kontakt herstellen könnten: So wie dies auch öfters mit ARISS und der internationalen Raumstation ISS an Schulen praktiziert wird. Nur mit dem Unterschied, dass man nicht von den Überflugzeiten der ISS abhängig ist und nicht unter Zeitdruck steht! Wie wäre es, wenn man neben Sprechfunk (SSB) auch qualitativ hochwertige Live-Übertragungen (DATV) im DVB-S2 Format realisieren könnte?   In Zeiten wo der Klimawandel überall präsent ist, ein ideales Thema den Unterricht in den Schulen auch mit dem Amateurfunkgedanken zu verknüpfen. Ganz nebenbei ist auch der Notfunk-Betrieb ein wichtiger Aspekt, denn auch die vorhandenen kommerziellen Satellitenverbindungen und Kurzwelle funktionieren nicht immer.

Diese Argumente haben auch eine Institution in der Antarktis überzeugt, Einzelheiten folgen zu gegebener Zeit.

Die Zeit drängt

Während wir hier auf der nördlichen Erdhalbkugel schwitzen, ist die Antarktis zu dieser Jahreszeit im neunmonatigen Winterschlaf.    Also höchste Zeit alle Vorbereitungen zu treffen, damit im kommenden arktischen Sommer unsere Station aufgebaut und in Betrieb genommen werden kann. Der Termin für das Ablegen des Transportschiffes steht schon fest. Doch dabei gibt es einiges zu beachten, insbesondere das Wetter in der Antarktis. Mit einer einfachen Portabelstation für QO-100 ist es nicht getan.

Alle reden vom Wetter, wir auch!

Die mittlere Wintertemperatur beträgt an den Küsten -20 bis -30°C. Im Landesinneren liegen die Temperaturen im Winter mit -60° bis -70°C deutlich darunter und machen die Antarktis zum kältesten Kontinent der Erde. Die tiefste Temperatur wurde im Jahre 1983 an der russischen Forschungsstation Vostok im Osten der Antarktis gemessen, sie betrug -89,6°C. Im Sommer steigen die Temperaturen an den Küsten durchschnittlich auf -25 bis 0°C und im Landesinneren auf durchschnittlich -40°C.

In der Antarktis herrschen starke Winde vor. Sie entstehen durch warme, in der Höhe einströmende Luftmassen, welche ein Hochdruckgebiet mit einem stabilen Schönwetterzentrum über dem Zentralplateau bilden. Diese Luftmassen kühlen sich ab, sinken nach unten und fließen zu den Küsten hin ab (Fallwinde). Vor allem in den östlichen Gebieten herrschen sehr hohe Windgeschwindigkeiten vor. Die Sturmregion des King-George-Victoria-Landes verzeichnet im Jahr 340 Sturmtage mit Windgeschwindigkeiten bis über 300 km/h. Der Niederschlag in der Antarktis fällt überwiegend als Schnee und überwiegend in den Wintermonaten. Im Einflussbereich des Hochdruckgebietes im Inneren der Antarktis entsteht Niederschlag ausschließlich durch das Abkühlen der absinkenden Höhenluft. Mit weniger als 50 mm pro Jahr sind die Niederschläge in der Zentralantarktis sehr gering und machen sie zu einer trockenen Eiswüste. Vom Landesinneren zu den Küstenregionen nehmen die Niederschläge zu, an den Küsten betragen sie etwa 600 mm pro Jahr. Auf den vorgelagerten Inseln kann der durchschnittliche Jahresniederschlag bis zu 1.000 mm betragen. (Quelle: Umweltbundesamt)

Antenne im Radom

Aufgrund der extremen Wetterbedingungen wird schnell klar, dass ein Parabolspiegel zum Empfangen und Senden über den geostationären QO-100 / P4-A Satelliten entsprechend vor Witterungseinflüssen geschützt werden muss.   Idealerweise innerhalb eines Radom,  vergleichbar mit unser 20-Meter Antenne in Bochum.

Glücklicherweise gelang es Felix DL5XL einen Schiffsausrüster zu finden, der bereit war eine geeignete Antenne mit Radom zur Montage auf dem Stationsgebäude zu organisieren und nach Bochum zum Sitz der AMSAT-DL und Sternwarte zu bringen:

Mirko DG1MD, Felix DL5XL und unser Vorstandsmitglied Thilo DJ5YM beim Entladen der Antenne (2019-07-19)

Bei der Antenne handelt es sich um eine ausgemusterte Sea-Tel, wie sie auf Schiffen zum Empfang von Satelliten-TV eingesetzt wird.  Die AZ/EL-Nachführung und auch Polarisation (Skew) des Feeds erfolgt automatisch anhand aufwendiger Stellantriebe und Elektronik, welche das Empfangssignal auswertet und die Antenne im Maximum hält. Natürlich müssen die Bewegung des Schiffes und Wellen auf den Weltmeeren entsprechend ausgeglichen werden. Der rotationssymetrische Parabolspiegel hat einen Durchmesser von 1.2m und ein F/D von 375. Der typische Gewinn wird bei 12 GHz mit 41 dB angegeben.

Entrümpelung (2019-07-31)

Da wir die Antenne ortsfest installieren und Platz für den Dual-Band Feed benötigen, werden wir als nächstes die Antenne fixieren und alles was nicht gebraucht wird ausbauen.

Den vorhandenen Feed und die Mechanik zum Ausgleich des Skew (tilt) müssen wir komplett entfernen. Es könnte tatsächlich ein bisschen eng werden, aber wir hoffen ein POTY (ohne dielektrische Linse) wird passen wenn wir einen abgewinkelten Opticum-Twin-LNB direkt anflanschen. Alternativ ginge auch der neue Dualband-Feed von Peter DJ7GP.  Vermutlich werden wir beides testen, denn wir wollen keine dB’s verschenken und auch nicht unnötig Energie in die Luft blasen.

 

Auch die AZ/EL-Steuerung benötigen wir nicht mehr und werden diese entsprechend fest einstellen und fixieren. Eigentlich schade drum, aber für uns ist die Antennkuppel (Radom) und die Antenne selbst entscheidend.

Nachdem Michael DD5ER alle unwichtigen Komponenten entfernt hat, ist der Spiegel gleich um 10 kg leichter geworden.

POTY

Ein besonderen Dank auch an Heiner DD0KP und Matthias DD1US für’s Zusammenbauen und Vermessen des POTY.

Das sollte passen, hinter dem Feed ist doch etwas mehr Platz als zunächst befürchtet, sodass es auch mit LNB dann keine Platzprobleme geben sollte.

BaMaTech

Auch Peter DJ7GP und BaMaTech ünterstützen uns und werden dankenswerterweise einen Dualband-Feed zur Verfügung stellen.   Hier wird schon die neue Version mit LNB zum Einsatz kommen, da wir wegen NB und WB beide Polarisationen benötigen.

 

Was planen wir?

Unterhalb der Antenne gibt es eine Galerie in der immer konstant eine Temperatur zwischen 10 und 20 Grad gehalten wird. Auch Strom ist vorhanden, sodass wir hier die DATV-fähige Endstufe und ein entsprechend starkes Netzteil dort platzieren werden um die Verluste möglichst gering zu halten.  Auch die AMSAT Up- und Downlink-Konverter werden wir hier installieren.  Der LNB wird mit einer Referenzclock direkt vom neuen Empfangskonverter der AMSAT gespeist und daher sehr frequenzstabil und auch frequenzgenau sein.  Dann geht es mit maximal 60m weiter zur eigentlichen Funkstation. Dort soll für den Betrieb über den NB-Transponder ein satellitentauglicher Amateurfunk-Transceiver installiert werden. Vielleicht bekommen wir ja noch einen passenden Sponsor!  Das DATV-Equipment wird wieder identisch zu den Bodenanlage bei Es’hailSat und QARS in Katar sein. Für den DATV-Empfang, insbesondere mit reduzierter Bandbreite unterhalb 1 MS/s, hat die BATC einen Minitiouner kostenlos zur Verfügung gestellt.

Alles muss natürlich auch betriebssicher sein, denn die Funkamateure vor Ort müssen sich auch mit der Technik vertraut machen. Wir hoffen auch Bilder von einer WebCAM live aus der Antarktis zu senden!

Mitarbeit erwünscht

Aufbau und Finanzierung der Gerätschaften erfolgt weitgehend aus den Vereinsmitteln der AMSAT-DL und deren Mitgliedern, Mitgliedsbeitrag, Spenden und Sponsoren. Auch ein Teil der Einnahmen aus dem Verkauf der QO-100 Bausätze für die Empfangs- und Sendekonverter fließt satzungsgemäß in dieses Projekt ein.  Die Vorstandmitglieder und das Projektteam arbeiten alle ehrenamtlich!

Es steht noch sehr viel Arbeit vor uns und alles muss am Ende 100%ig erprobt und rechtzeitig sein.

Wer uns bei dem Vorhaben auch aktiv und tatkräftig unterstützen möchte, ist natürlich herzlich willkommen!  Insbesondere Unterstützer im Raum Bochum sind gesucht, die auch vor Ort bei der Sternwarte Bochum mit Hand anlegen wollen.  Meldet Euch bei uns!

 

Fortsetzung folgt!

…  stay tuned

Wir werden diese Seite regelmäßig aktualisieren und über den aktuellen Stand berichten, sobald sich etwas neues ergeben hat…

 

 

 

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