SAT – 02 – Vous voulez essayer les satellites ?

Vous voulez essayer les satellites ? Par Martin VE2BQA

Vous avez tenté les communications en phonie sur VHF, vous avez par la suite voulue essayer le HF, vous avez donc fait quelques QSO en phonie, CW et SSTV dans ces merveilleuses bandes. Vous êtes maintenant prêt pour de nouvelles expériences ? Voici donc un petit guide de départ pour les communications satellites.

Qu’est-ce qu’un satellite ?
Avant d’entrer dans le vif du sujet voyons ce qu’est un satellite. Selon la définition un peu raccourcie, satellite signifie : Planète ou engin placé en orbite autour d’une planète.

Il existe donc deux types de satellites. Tout d’abord nous avons les satellites naturels. Dans notre cas, pour la terre du moins, nous n’en avons qu’un seul. C’est-à-dire la Lune. Je vous entends rire en parlant de la lune mais dite-vous que la Lune est un excellent répéteur VHF!! Nous devrions plutôt dire un réflecteur. Disons pour l’instant qu’elle offre une très belle surface de réflexion pour les communications radioamateurs. Nous discuterons plus en détail de ce sujet dans un autre article.

Le second type de satellite est bien entendu le satellite artificiel. Celui-ci à vue le jour lorsque le premier engin spatial orbital fut lancé. Il s’agissait du Spoutnik qui fut mis en orbite le 4 octobre 1957. Il fit alors plusieurs orbites autour de la terre en transmettant un petit bip sur la fréquence 20.005MHz, à peine 5 kHz à coté de WWV diffusant à 20.000 MHz. Il n’en fallut pas plus pour attirer l’attention de plusieurs amateurs et démarrer ainsi l’intérêt que les radioamateurs ont envers les satellites.

De nos jours, nous avons plusieurs satellites en orbite autour de la terre. Pour être plus précis, disons qu’à ce jour, 66 satellites (en date de 2001) ont été lancés et dédiés uniquement au service radioamateur depuis les premiers lancements dans les années 60. Ceci est sans compter les satellites dédiés au positionnement (GPS), les satellites de télésurveillance, les satellites de télécommunications, les satellites dédiés aux transmissions vidéo et aux télédiffuseurs, les satellites militaires, etc. Sans oublier les déchets orbitaux. C’est-à-dire les morceaux métalliques des navettes, des fusée, des engins orbiteurs et autres débris.

L’histoire derrière les satellites
Commençons par le début, OSCAR-1 fut le premier satellite dédié au service de la radioamateur. Il fut lancé et mis en orbite le 12 décembre 1961 par un engin spatial de la US Air Force. Il resta en orbite à transmettre HI (…. ..) en CW pendant 22 jours avant de se désintégrer en entrant dans l’atmosphère. La vitesse du CW dépendait de la température intérieure du satellite. 570 rapports de signal provenant de 28 pays furent reçus afin d’aider aux premières études dans l’espace.

Le but de ce lancement était d’étudier la propagation au travers de l’ionosphère, les orbites spatiaux et le design thermique du satellite.

Anecdote au sujet de ce satellite : Le système de lancement et d’éjection à partir de l’engin spatial de L’US Air Force était un simple ressort au coût de 1.15$. Ce ressort servait à propulser le satellite en dehors de l’engin spatial pour envoyer l’objet en orbite.

Virent ensuite le jour, les projets OSCAR-2, 3, 4, etc. jusqu’au dernier qui a été lancé le 16 novembre 2000, OSCAR-40. Aussi connu sous le nom AMSAT-OSCAR 40 phase 3D. Lancé avec la participation d’AMSAT qui est l’organisme International qui s’occupe de la réglementation et des fréquences employées par les satellites.

Mis à part AMSAT, il existe aussi d’autres organismes qui ont comme but commun d’envoyer des satellites amateurs en orbite. Nommons ici UoSAT, KITSat, PoSAT, WEBERSAT, etc. Sans tous les nommer, disons que plusieurs organisations ont à cœur ces activités.

Une petite anecdote, un vieux satellite est revenu à la vie il y a quelques mois. Lancé en 1974, AO-7 fut déclaré non opérationnel (une cellule aurait tombé en court-circuit, créant ainsi un court-circuit dans l’alimentation) au milieu de l’année 1981. Il transportait à son bord deux transpondeurs de même qu’une balise de conception canadienne. 21 années passèrent et il revint à la vie en 2002 soit le 22 juin. Il est maintenant opérationnel sur une base intermittente lorsqu’il passe devant le soleil.

Les satellites, comme tout autre projet ambitieux, ont besoin d’un bon budget afin de mettre le tout en orbite et en opération. Les budgets attribués aux satellites sont de plus en plus exorbitants. À titre d’exemple, la fabrication et la conception du premier satellite transportant des équipements radioamateur, OSCAR-1, a coûté 26$. En comparatif au dernier satellite envoyé en orbite, AMSAT-OSCAR 40 qui lui à coûté 4 000 000$

Les satellites amateurs
Plusieurs satellites amateurs sont en opération. Il existe aussi plusieurs modes d’utilisations, plusieurs fréquences possibles et finalement plusieurs moyens de communications via ces satellites.
Les modes seront traités plus loin lorsque nous parlerons des satellites analogiques et numériques.

Les fréquences d’opérations quant à elles sont très variées et peuvent convenir à plusieurs types de stations. Les premiers satellites lancés en orbite utilisaient souvent les fréquences VHF, UHF et le haut des bandes HF. Il n’était alors pas rare de voir un amateur transmettre dans la bande du 10M et d’écouter son retour sur la bande VHF. Cela n’a pas changé dans les dernières années. De nouvelles fréquences ont simplement été attitrées aux satellites permettant ainsi une utilisation plus complète et étalée du spectre. Voici un petit tableau démontrant les principales plages d’opérations des fréquences:

Bande Limite inférieure Limite supérieure
10 M 29.300 MHz 29.510 Mhz
2 M 145.500 MHz
145.800 MHz
145.590 MHz
146.000MHz
70 CM 435.000 MHz 438.000 MHz
2.4 GHz 2400 MHz 2410 MHz
3.4 GHz 3400 MHz 3410 MHz
5.6 GHz Uplink : 5650 MHz
Downlink : 5830 MHz
5670 MHz
5850 MHz


Pour avoir la liste des différents satellites ainsi que leur plus récent statut, nous vous invitons à jeter un œil au site de AMSAT-NA à l’adresse suivante : http://www.amsat.org/amsat/news/wsr.html

La technique derrière les satellites
Il y a toute une technique et de bons calculs mathématiques pour arriver à prévoir le passage d’un satellite au dessus de nos têtes. Avec la quantité astronomique, sans jeu de mots, de débris et de satellites tournant par-dessus nous, il va de soi que les suivis et les contrôles sont très précis. Nul besoin de vous dire que le tout est très complexe. Les orbites et leurs caractéristiques ainsi que le fonctionnement lui-même des orbites seront vues dans un second article.

Pour réussir à démystifier le tout, il existe d’Excellent programme informatique conçus par et pour des radioamateurs qui servent à prédire les passes quelques heures et même quelques jours avant quelles ne surviennent. Parmis les logiciels les plus connus, il y a Traksat, Winsat, Wintrak, SatScape et Nova.

Certain sont disponible sous forme de partagiciel, tandis que d’autres sont entièrement gratuit. Allez jeter un œil au site d’AMSAT à l’adresse suivante afin d’en apprendre plus sur les différents logiciels de suivi des satellites :http://www.amsat.org/amsat/ftpsoft.html

Numérique ou analogique ?
Vous voulez vous lancer en satellite mais ne savez pas comment partir ou comment commencer? Le moyen le plus simple est de le faire en FM avec votre simple radio 2M, une bonne antenne avec un bon dégagement et un TNC. J’entends déjà les fanatiques dire que ce n’est pas la bonne méthode. Effectivement, mais avant de se lancer dans les dépenses en s’équipant avec des équipements dispendieux, il serait intéressant de savoir si nous allons aimer cela!

Pour ceux qui possèdent des TNC il est très facile de recevoir les transmissions de données durant les passes de satellites. Il s’agit de simplement syntoniser le radio sur la fréquence « downlink » du satellite et d’ouvrir le tout lorsque le satellite est à notre portée. Il existe d’autres types de modes numériques que celui utilisé en Packet. Il vous faudra alors les équipements en conséquence.

Pour les opérations en phonie les équipements sont presque tous standard et les modulations employées sont très communes. Le mode le plus commun est le SSB ou le CW. Ainsi plusieurs satellites opèrent en écoutant sur une bande dans une plage de fréquence fixe et rediffuse le contenu de cette plage de fréquence fixe sur une autre bande.

Ainsi on peut transmettre sur la bande du 10M par exemple et écouter sur la bande du 2M nos transmissions. Il s’agit d’un genre d’opération comme les répéteurs. Ce qui est intéressant à ce sujet c’est qu’il existe beaucoup de satellite offrant ce type d’opération. Il devient alors plus facile d’établir des contacts.

La station de base
Un des satellites le plus simple à travailler est Oscar 27 (AO-27). Il a eu 10 ans le 26 septembre 2003. Vous pouvez voir les informations les plus récentes sur ce satellite à la page suivante : http://www.ao27.org. Il suffit d’avoir un simple TNC et un radio FM 2M/70cm pour compléter les contacts via son transpondeur intégré.

Si vous possédez des équipements SSB sur 2M et 70cm, il vous sera alors possible de faire du satellite en phonie en utilisant alors le satellite FO-29 ou encore SO-41. Ils sont semi opérationnel ce qui signifie qu’à l’occasion il ne sont pas opérationnel.

Certain satellite lorsqu’il passe derrière la terre (à l’ombre du soleil) coupent leurs alimentations ou encore perdent l’alimentation des panneaux solaire. Il faut alors s’informer de leur état de fonctionnement sur le site de AMSAT et opérer en conséquence.

Un autre moyen est d’utiliser le HF. Tel que dicté plus haut, vous pouvez employer un radio HF et un VHF pour établir des contacts. Les satellites AO-07 et RS-15 fonctionnent ainsi. L’on transmet sur une bande et écoutons sur une autre.

Finalement, un satellite qui est très intéressant à faire est ISS. Plus communément appelé la Station spatiale internationale. Elle n’agit pas comme un répéteur mais il est très intéressant de faire des QSO avec les astronautes qui soit dit en passant, sont tous licenciés radioamateurs.

Pour tous les satellites, il est possible d’avoir leurs états et leurs fréquences d’opération à l’adresse suivante : http://www.amsat.org/amsat/news/wsr.html

Les expérimentations
Vous pouvez expérimenter beaucoup avec les satellites. Que ce soit au niveau de la compréhension du phénomène physique de la mise en orbite des satellites ou encore avec la fabrication d’une antenne à polarisation circulaire pour compenser les changements de polarisation se produisant dans l’atmosphère, les satellites auront de quoi vous garder éveiller des nuits entières en attendant une passe de votre satellite favori!

Vous allez pouvoir expérimenter avec la position de vos antennes et vos antennes eux-mêmes. Si vous désirez faire un pas vers l’Avant et vous lancer dans la chasse aux satellites, vous vous rendrez compte qu’il vous faudra faire quelques ajouts et quelques tests supplémentaire avant d’être à l’aise avec les opérations satellites. Mais tout s’apprend vite lorsque l’on aime ce que l’on fait. Alors bonne chance dans vos expérimentations!

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