對ARISSat-1進行震動檢測

　　第27探險小隊隊長Dmitry Kondratyev 登上國際空間站

　　作為一個工程師，我認為與眾不同之處就在于我們有著永無止境的好奇心。正如《Dilbert》中所說的，工程師都擁有“奇想”（The Knack），這是“一種對于所有機械與電子相關事物都極端直覺的罕見癥狀。”

　　但我不明白有關工程師“社交障礙”的那一部分。特別是經由對于“業余無線電”的興趣，我何其有幸能有機會結識了一些了不起的工程師，并與他們共事。

　　標有x，y，z軸的外箱

　　太陽能電池板安裝在x軸面上

　　我的名字叫Steve Bible，目前是Microchip Technology公司的工程師。在接下來的幾個星期里，我將分享我同事和我如何打造一個業余衛星計劃的故事，包括在此計劃過程中我們所遇到的挑戰，以及，希望能在7月底或8月初成功地部署于國際太空站（ISS）等經過。

　　也就是說，只要下一次俄羅斯的艙外活動（EVA）計劃排定，而且“假設”我們的衛星能排入其任務清單。再加上，剛完成的最后一次太空梭任務能延后我們的衛星部署計劃。很顯然地，設計挑戰并不只限于我們在此計劃中所遇到的，接下來還會更多……

　　最大峰值電源跟蹤器 （MPPT）

　　Silver-Zinc （AgZn） 類型 825M3 電池

　　ARISSat-1原本應該是“太空衣衛星2號”（SuitSat-2）的一部份，這是延續“太空衣衛星1號”（SuitSat-1）計劃而來。SuitSat-1衛星在2006年2月3日發射后，以電池持續運作了兩周的時間，直到再也接收不到無線電信號。AJ3U博客中詳細記載了這次傳播業余無線電頻率的任務細節，其中還包括從世界各角落接收到的無線電信號錄音。
RF PCB內部接收器一覽#e#

　　在美國馬里蘭州Greenbelt市戈達德太空飛行中心（Goddard Space Flight Cente）為ARISSat-1進行振動測試。

　　我同事和我希望為SuitSat-2衛星進一步擴展其任務能力，包括增加了一個轉發器、照相機、太陽能電池板（可使衛星運作幾個月，而非幾周），以及實驗能力。

　　RF PCB內部接收器一覽

　　概念圖：頂上是2米長的天線，底部天線長為70厘米

　　那么SuitSat-2為什么會成為ARISSat-1呢？由于ISS將太空站駐守的太空人和宇航員增加為6人時，不得不丟棄SuitSat-2的俄羅斯Orlan太空裝，以便騰出一些空間給太空人。

　　早在2007年7月，我們曾在德州休斯頓詹森太空中心（Johnson Space Center）召開初次會議，共同討論、構思并記錄了很多很棒的想法與意見──這是這項為期將近四年的艱辛挑戰的開始。最后，ARISSat-1業余衛星于2011年1月28日透過俄羅斯Progress 41運補太空船攜至ISS，并于8月3日成功施放。

　　在未來幾周，我們希望重新思考在此過程中的精彩點滴，并分享一些相關技術以及個人的考驗與磨煉。對于一群來自各行各業、懷抱興趣與專業的不同群體成員而言，如何共同攜手打造一個可部署于ISS的業余衛星？

　　攝像機模塊內部一覽

　　像我這樣一個對于電子產品、業余無線電以及閱讀都有著濃厚興趣的年輕人，曾經看過一張真正能夠吸引我注意的照片。那是一個致力于打造第一顆業余衛星OSCAR的人；OSCAR即指業余無線電軌道衛星。

　　在這張照片中，你看到的并不是高科技無塵室中穿著白色隔離衣以及頭載發網的人。當然不是，他使用的是可折疊的桌子以便能在衛星上工作！照片中的人是Lance Ginner，K6GSJ。時間得回到1960年代初說起。

　　外部控制面板

　　Lance Ginner（K6GSJ）在大約1961年時著手打造早期OSCAR衛星。照片提供：OSCAR計劃。

　　第一顆業余無線電衛星OSCAR-1在1961年12月12日從美國加州范登堡空軍基地（Vandenberg Air Force Base）發射，這一時間只比全球第一顆人造衛星 Sputnik-1發射的時間稍晚四年。很酷吧？！在《The AMSAT Journal》Sep/Oct 2006期一篇名為‘Between a Rock and Outer Space： Interview with OSCAR Pioneer Lance Ginner’的Lance Ginner專訪文章中，Lance回憶起當年參與打造并發射OSCAR-1及其后續衛星計劃的所有人員。如果沒有這么多卓越的人才參與，OSCAR-1就無法順利地發射到太空中。在此學習到的一課是：集思廣益以實現一項成就所需要的不只是技術。

　　時間快速地拉回到不久前的2009年，我們在Microchip Technology公司的一間會議室中舉行了ARISSat–1小組工作會議。我們選擇了一間較大的會議室，然后把會議桌移至四周，以便讓工作安排與共同討論可更順利地進行后，便開始著手工作。

　　這一計劃的成員們都是從美國各地飛來參與聚會的，從美國東岸到西岸都有。雖然我們之間主要的溝通方式是透過電子郵件，但我們約定至少每季都聚會一次。這些會議都得利用周六和周日整天的時間，其實是有點累人的，但大家都覺得收獲甚豐。這些會議也相當有助于推動這項衛星計劃的進展。光憑E-mail和共同的工具對我們的幫助似乎相當有限。

　　ARISSat-1首張攝像照片新鮮出爐

　　在我們多次周末小組工作會議中的一次。由左至右分別是Jerry Zdenek （N9YTK）、Phil Karn （KA9Q）、John Charais和Joe Julicher （N9WXU）。

　　本文將在此打住。下周將開始深入介紹我們在ARISSat-1的初期設計作業、一些我們所面臨的主要挑戰，以及我們如何開始解決這些問題。然而，在文章結束前，我想分享一些最新的ARISSat-1新聞。以下節錄我們從“業余無線電衛星組織”（AMSAT）所取得的最新衛星部署新聞：

　　·ARISSat-1/KEDR專案經理Gould Smith（WA4SXM）本周發布最新消息，指出Sergey Samburov（RV3D）在International ARISS電話會議中宣布七月底將為ARISSat的電池進行充電，并于世界標準時間（UTC） 7月30日晚間7:15到7月31日12-14時，在ISS執行一連串的系統測試。

　　·ARISSat-1的測試過程將在低功耗模式下進行，這意味著它將發射約40秒鐘后暫停2分鐘，然后再發射40秒。標準的ARISSat-1/KEDR 2m下行頻段計劃應可進行發射。此外，FM訊號也以437.55MHz的頻段下行。

　　·至于部署的日期，Gould總結，“釋放ARISSat的日期仍可能發生變化。截至7月14日為止，我們預計在2011年8月3日EVA 29的太空活動中釋 ？？放ARISSat-1/KEDR。”

　　庫斯克大學實驗照片

　　·釋放ARISSat/KEDR計劃是EVA的第一項任務，因此將在EVA太空活動開始后不久即進行釋放。

　　終于到了8月3日這一天，美國亞利桑那州當時時間上午6:30 （世界標準時間13:30/1330 UTC），我離開家前往公司上班。途中經過當地一家Dunkin‘ Donuts時挑選了四盒甜甜圈和一箱Box-O’-Joe外帶咖啡。這些真是難得的一大享受，因為我們早餐通常都吃水果和低脂優格。

　　上午7:30 （1430 UTC）大家都聚集于許多個周末聚會討論打造ARISSat-1計劃的同一會議室中，觀看大型電視屏幕上美國太空總署（NASA）直播的電視節目。接著，不斷有越來越多的人前來聚集在這一間會議中。俄羅斯宇航員Sergei Volkov和Alexander Samokutyaev正從國際空間站（ISS）內被運送出來。滲漏檢查也完成了，現在他們正著手解壓Pirs外太空對接艙。

　　上午7:50 （1450 UTC）艙門開啟后又過了幾分鐘，他們總算才在上午7:57出現。頭盔式攝影機 （helmet camera）在此提供了一個清楚的衛星影像，讓我們可以看到他們解開太陽能電池板上的保護套。不過，我覺得有些部份看來好像不太對。原來底部的天線似乎不見了。但我們只能短暫地瞥見底部幾個畫面。我真希望能看得更清楚些，以便確認天線是否還好好安裝著。究竟還在那兒或甚至根本就已經不見了呢？果然，上行通路用的UHF天線真的不見了！

　　俄羅斯地面飛行控制中心也為此詢問了宇航員，但他們表示那些就是所有的天線了。控制中心指示宇航員暫時擱置ARISSat，先繼續完成EVA剩下的其它任務。正如我們所聽到的，NASA任務控制中心播音人員提到了控制中心人員們正在討論天線遺失事宜，并將作出決定，以便繼續下一步的行動。

　　上午8時35分（1535 UTC）甜甜圈已經只剩下兩個，整箱咖啡也喝完了，我們所有的人都帶著沮喪的心情走出會議室。雖然回到自己的辦公桌前了，但大家仍仔細監聽網絡上播放的NASA TV。畢竟，大家都還有自己該做的工作。

　　就在我們一邊工作一邊聽時，播音人員提到這是EVA今年的最后一項任務了。下次EVA發射時間將在明年年初，大約在二月左右。天啊！這真是漫長的等待時間啊！

　　又過了一會兒后，播音人員表示天線可能被卷入里面了。這是可能的，但它也可能會卷得很緊。因為在太空架上的天線連接器是N型連接器插槽，這種天線包括N型連接器插頭以及用Kapton絕緣膠帶包覆的彈性不銹鋼卷尺。天線調整在VHF和UHF頻段。N型連接器插頭周圍的黑色塑料外殼形成整個天線的基座。從NASA提供的視頻影片中，我可以看到連接器基座外殼似乎就在那里，但卻沒看到彈性鋼卷尺天線。

　　ARISSat-1內部布線一覽

　　以頭盔式攝影機捕捉到的ARISSat-1頂部影像。

　　上午11時30分（1830 UTC）NASA任務控制中心的播音人員說，他們決定將繼續進行發射ARISSat的任務。播音人員表示，經過檢查發現，天線已經不在那兒了，它可能已經故障了。但最后的決定是繼續進行并發射這顆衛星。這意味著ARISSat將無法提供UHF上行、沒有轉發器──通過衛星通訊的能力──同時也無法傳送指令。但我們還是必須看看在缺乏上傳天線的情況下，具有強大功能的無線電臺是否仍能進行通訊。在這方面，無線電愛好者聯盟里有一群足智多謀的業余人員；讓我們看看接下來還會發生什么事。

　　以頭盔式攝影機捕捉到的ARISSat-1底部影像；天線基座就在圖上的紅圈內。

　　2000-2200 UTC首先接收到的報告來自日本、俄羅斯、以色列、以色列、非洲、克羅西亞、希臘、中國和匈牙利。