«OSCAR III» — третий радиолюбителький спутник, запущенный на низкую околоземную орбиту по проекту OSCAR, 9 марта 1965 года.
Концепция спутника-транслятора была разработана Эдом Хилтоном (W6VKP), и Доном Норгаардом (W6VMH). Изготовление линейного транслятора на 2-х метровый диапазон, массой в 15* килограмм и размещенного в контейнере размером с маленький чемоданчик 17.8 × 30.5 × 43.2 см, в ту эпоху было не самой простой технической задачей. И конечно же разработчики снова столкнулись с той же проблемой, что и при разработке первых любительских спутников серии, а именно отсутствием в наличии необходимых компонентов, работающих на частоте 145 МГц и способных обеспечить жесткую фильтрацию, необходимую для минимизации снижения чувствительности между входными и выходными частотами. Несмотря на все трудности, усилия Эда Хилтона и Дона Норгаарда увенчались успехом. Так же, они принимали участие и в разработке новой конструкции спутника, чтобы использовать больше свободного пространства. Лэнс Джиннер занимался разработкой новой, уникальной конструкции крепления и отделения спутника. Изначально солнечных батарей в наличии не было, и разработчики решили использовать уже зарекомендовавшую себя на орбите, серебряно-цинковую батарею.
По сравнению с предыдущими двумя любительскими спутниками, которые были снабжены только радиомаяком и передавали сигнал азбукой Морзе — «HI», «OSCAR III» был уже полноценным спутником связи. На борту спутник имел – транслятор**, систему телеметрии и когерентный передатчик радиомаяка.
Выше представлена, блок-схема транслятора. Сигнал, принимаемый отдельной антенной, проходит через фильтр, подавляющий перегрузку входных цепей приемника от собственных передатчиков спутника. Ослабление фильтра в полосе приемника составляет 10 дБ, для частоты 145,9 МГц около 70 дБ. Дополнительные 10 дБ развязки между передатчиком и приемником достигаются за счет различной поляризации антенн. За фильтром идет первый смеситель. Генератор с кварцевым управлением и частотой 114,1 МГц преобразует в первом смесителе полосу приема с центром 144,1 МГц в полосу с центром 30 МГц (сохраняя исходную полосу пропускания от 29,975 до 30,025 МГц). Далее идет селективный кварцевый фильтр, который подавляет нежелательные сигналы на 80–90 дБ вне указанной полосы, определяя этим полосу пропускания преобразователя. После селективного фильтра и усиления на вход второго смесителя подается сигнал 30 МГц. Кварцевый генератор с частотой 175,9 МГц генерирует во втором смесителе из диапазона 29,975–30,025 МГц выходную частоту преобразователя от 145,875, до 154,925 МГц. За вторым смесителем следует линейный усилитель с пиковой выходной мощностью 1 Вт.
Так же стоит отметить и автоматическую регулировку уровня сигнала, которая предотвращала перегрузку линейного усилителя. Если, например, два или три сигнала были в полосе пропускания транслятора одновременно, они делили мощность пропорционально их силе на входе. Понятно, что у кого мощнее передающая станция, лучше антенна и наиболее выгодное расположение при проходе спутника, то тот и «король вечеринки».
Телеметрическая система спутника имела три канала:
1) Контроль напряжения основной аккумуляторной батареи;
2) Контроль средней внутренней температуры (температура основной батареи, поскольку она представляла собой наибольшую тепловую массу);
3) Контроль пиковой внутренней температуры (температура транзисторов выходного усилителя транслятора).
Так же система телеметрии передавала уже традиционный сигнал маяка — «HI», передаваемого азбукой Морзе в качестве идентификатора. Но вот мощность передатчика радиомаяка в этот раз была еще меньше, чем у спутников «OSCAR I» и «OSCAR II». Канал напряжения основной батареи, формировался путем изменения скорости передачи сигнала — «HI». Два других канала чередуются с сигналом «HI» в пакетах широтно-импульсной телеметрической модуляции.
Для передачи телеметрии было задумано два передатчика. Из полученных отчетов известно, что очень хорошо был слышен передатчик на 145,850 МГц, сигналы которого передавали на Землю информацию о температуре транзисторов в выходном каскаде, температуре и напряжении батареи. Основная батарея имела емкость 1,5 кВ/ч и рассчитывалась на 21 день непрерывной работы. Так же «OSCAR III» все же был оснащен солнечной батареей, которая должна была питать второй радиомаяк, работающий на частоте 145,950 МГц. Этот передатчик должен был продолжать работу даже после того, как основная серебряно-цинковая батарея перестанет работать. Однако, что-то пошло не так и сигналы на этой частоте приняты не были.
Всего у «OSCAR III» имелось четыре четвертьволновые антенны, которые были установлены по боковым частям корпуса спутника: две антенны транслятора, из них одна для приема, одна для передачи, еще одна антенна для передатчика телеметрии и одна отдельно для радиомаяка. Антенны были изготовлены из стальной рулетки и покрыты серебрением. Во время запуска спутника, все антенны находились в сложенном виде, но после отделения спутника от ракеты-носителя, антенны должны разворачиваться.
Корпус спутника был изготовлен из магниево-литиевого сплава, и покрыт блестящей лентой из алюминиевой фольги для отражения солнечного тепла. Черные полосы, нанесенные на алюминиевую фольгу, служили частью системы терморегулирования и были нужны для изучения температуры внешнего покрытия, когда спутник находился в тени.
Основное электропитание спутника осуществлялось от большой (основной) серебрено-цинковой батареи, напряжением 18 вольт. Когда батарея разрядилась, когерентный радиомаяк перешел на работу от солнечных батарей и дополнительной аккумуляторной батареи.
«OSCAR III» работал в режимах AM, CW, NBFM, RTTY и SSTV, и из-за своей универсальности его называли любительским «TELSTAR».
К слову о «TELSTAR». Встречается информация (правда все подробности отрывочны и их мало), о том, что создатели «TELSTAR I», первого коммерческого телекоммуникационного спутника, были весьма обеспокоены, узнав о том, что некая группа радиолюбителей в своих гаражах, почти на коленках, тоже работает над телекоммуникационным спутником, под названием «OSCAR III». И их разработка, потихоньку близился к завершению. В какой-то момент разработчикам стало казаться, что «OSCAR III» действительно может затмить собой, все усилия и многомиллионные траты! Забавно. Конечно же разработка коммерческого спутника закончилась намного раньше. Запуск «TELSTAR I», состоялся 10 июля 1962 года.
Также есть информация, что в результате этого создатели «TELSTAR» включили в последующие упоминания о «TELSTAR I», как о «первом в мире телекоммуникационном спутнике» слово — «коммерческий».
Вот так энтузиасты, иногда могут «пощекотать нервишки» компаниям с большими бюджетами. Но документального подтверждения всей этой веселой истории, я не нашел. Поэтому не воспринимайте эту информацию серьезно. Не более, как байку на уровне слухов. Но все может быть.
После «OSCAR I» и «OSCAR II», новая возможность запуска любительского спутника появилась лишь в марте 1965 года, в рамках очередной секретной миссии. Это очень затруднило взаимодействие Лэнса Джиннера с остальной частью команды проекта «OSCAR». Так как, он был единственным в организации проекта с надлежащими допусками безопасности. И когда подошло время, Джиннер лично отвез «OSCAR III» на военно-воздушную базу Ванденберг и помог установить его на носитель.
И вот 9 марта 1965 года, с уже знакомой нам базы ВВС Ванденберг, в штате Калифорния стартовала РН «Thor-DM21» с разгонным блоком «Agena D», где в компании еще семи спутников принадлежащих военно-воздушным силам США, был и любительский «OSCAR III».
Помимо использования «OSCAR III», в качестве орбитального ретранслятора, с ним можно было проводить некоторые эксперименты. Делились эксперименты на три категории:
1) для которых нужен только приемник двухметрового диапазона и антенна;
2) для которых требуется дополнительное оборудование для экспериментов;
3) для которых, помимо перечисленного, потребуется лицензия радиолюбителя;
Эксперименты первой категории, легко могли быть выполнены любым наблюдателем (SWL), имеющим приемник двухметрового диапазона. Эти эксперименты предназначались для определения того, как долго спутник может быть принят в определенный отрезок прохода по орбите, определения напряжения батареи путем измерения скорости отправки «HI», записи любых ретранслируемых со спутника любительские позывных, контроля частот спутника, когда не ожидается никаких сигналов от него, чтобы обнаружить любые неожиданные явления или прохождение радиоволн.
Эти любительские спутниковые эксперименты открыли совершенно новое поле для наблюдателей (SWL); отчеты по ним имели значительную ценность.
Эксперименты второй категории, требовали осциллограф, магнитофон и откалиброванный звуковой генератор. Эксперименты включали получение данных из двух каналов телеметрии температуры, измерение доплеровского сдвига, запись на магнитную ленту, телевизионных сигналов с медленной разверткой, высокоскоростных сигналов RTTY, непрерывных сигналов, а также измерения расстояния и дальности приема.
Эксперименты третей категории, требовали уже наличие радиолюбительской лицензии. Где осуществлялся не только прием и наблюдения, описанные выше, но и непосредственная работа через транслятор спутника. Проводились активные измерения дальности проведения связей и передачи специализированных сигналов связи, таких как передача SSTV, высокоскоростной RTTY или высокоскоростной непрерывный сигнал.
Занятный любительский аппарат, для 1965 года, верно?! Не стоит забывать, что, в то время осуществить, например прием/передачу SSTV это не на смартфоне или ПК, пару раз пальцем тыкнуть или мышкой клацнуть.
Интересный эпизод о запуске спутника «OSCAR III» поведал Лэнс Джиннер в одном из интервью. В то время, по своей работе он отвечал за небольшую “неофициальную” станцию наземного контроля, которая находилась на расстоянии около полутра километров от основного объекта Lockheed. Там Джиннер следил за обратным отсчетом и процессом запуска. В качестве антенны использовалась 5-метровая «тарелка» с закрепленной к ней сбоку небольшой дополнительной командной антенной. Эта конструкция располагалась на радиолокационном постаменте SCR-584, еще времен Второй мировой войны. Так как дата и время запуска были засекречены, Лэнс Джиннер заранее организовал несколько репетиций запуска, чтобы участники проекта «OSCAR» смогли получить информацию, установить каналы связи и распространить необходимую информацию среди радиолюбительского сообщества относительно орбиты и данных для отслеживания «OSCAR III». Так уж получилось, что одна из этих репетиций совпала с фактическим запуском 9 марта. Наблюдая за запуском с этой небольшой станции наземного контроля и слушая комментарии к запуску, они неожиданно получили отчет, о том, что переключатель развертывания спутника «OSCAR III» показал статус “РАЗВЕРНУТ”. Если это оказалось правдой, то вся миссия была бы обречена на неудачу. В этом случае «OSCAR III» вклинился бы между космическим аппаратом «Agena» и адаптером-ускорителем, не позволяя произвести отделение и выполнить окончательный вывод всех спутников на расчетную орбиту.
Стоит ли говорить, что следующие несколько минут были худшими в жизни Лэнса Джиннера. Если телеметрия была правильной, то это мероприятие могло стать последним в программе «OSCAR» (и, возможно, в карьере Джиннера, тоже), поскольку именно он разработал механизм развертывания и «сертифицировал» его. К счастью для всех, разделение прошло успешно, а прошедшее позже расследование этого происшествия показало, что переключатель индикатора разделения был неправильно настроен перед запуском со стороны интерфейса «Agena».
В итоге все военные спутники разлетелись по своим, преимущественно шпионским делам, а любительский спутник вышел на свою орбиту и смог порадовать радиолюбителей со многих уголков нашей планеты. На девятом витке после запуска, состоялось первое двустороннее QSO через транслятор любительского спутника «OSCAR III», между HB9RG из Швейцарии и DL6EZA из ФРГ, операторы успели передать друг другу рапорт, на 13 витке состоялось полноценное QSO между K9AAJ и K2IEJ. Но фактически все операторы жаловались на то, что приемная часть спутника была «глухой». Как уже говорилось выше, пробиться можно было высокими мощностями. Для примера, DL3YBA использовал передатчик мощностью 1 кВт и 48-элементную антенну. Да парни, любимый «Боафенг» не подошел бы для этого. Хотя, как знать… Единственным радиолюбителем, который смог провести QSO с DL6EZA с мощностью своей станции в 10 Ватт, был OH2BAA.
В первые же дни после запуска, в офисы проекта «OSCAR» посыпались многочисленные поздравления. Более тысячи радиолюбителей из 22 стран, отправляли свои наблюдения о работе спутника. Журнал «QST» опубликовал страницы “Услышанных позывных” и восторг этим достижением, в майском номере того же года, где там же с сожалением и объявил, что транслятор спутника «OSCAR III» прекратил свою работу 24 марта, совершив 206 витков по орбите.
Активный срок работоспособности транслятора «OSCAR III», составил 16 дней** до разряда основной батареи, от которой он был запитан. После этого в течении нескольких месяцев продолжал работу радиомаяк, питаясь от дополнительного аккумулятора и солнечных батарей.
Это был первый любительский спутник, ретранслировавший сигналы с Земли в двухметровом диапазоне. По состоянию на 2021 год он все еще нарезает витки по орбите (COSPAR ID: 1965-016F).
В СССР почти нигде и никогда не освещались запуски зарубежных радиолюбительских спутников, за очень редким исключением, в некоторых журналах и без особых подробностей. Но иногда возникали и такие забавные «утечки». Та-там! Советский значок с изображением «ОСКАР-3». Им покровы тайны с обличия этого спутника в СССР были сорваны! Люблю значки. Понятно, что в тот период истории рядовому советскому человеку этот значок ничего бы не сообщил. И к сожалению, значков с другими любительскими спутниками этой серии увы, я не встречал. Видно, разовая акция была.
Добавлю, что после запуска «OSCAR I» и «OSCAR II», был построен еще один аппарат, с аналогичными характеристиками и возможностями. Задумывался он как третий аппарат серии, но к моменту возможности запуска был «отброшен», как неактуальный, а его место занял уже продвинутый «OSCAR III», о котором и шла речь в этой статье.
Краткая информация
| Спутник | Номер | Uplink | Downlink | Маяк | Режим | Дата запуска | Статус |
| OSCAR III | 1293 | 145.975-146.025 | 144.325-144.375 | 145,850 | SSB, CW | 09.03.1965 | Не активен |
Пожалуй, на этом пока все. Следующий на очереди «OSCAR IV».
Спасибо за внимание.
73!
Примечания
* Уже видно традиционно, в разных источниках, вес указан – 13.5 кг, 15 кг и 16.3 кг.
**Транспондер, ретранслятор, но в то время, его называли – транслятором.
***Достаточно много разных источников указывают о 18 днях, но это не совпадает с официально объявленными датами.
Список использованных ресурсов.
https://planet4589.org/space/nro/poppy/NRLC5.html
http://www.dd1us.de/spacesounds%202a.html
Журнал «QST», Февраль, 1963
Журнал «QST», Май, 1964
Журнал «QST», Август, 1964
Журнал «QST», Май, 1965
Журнал «AMSAT», Сентябрь/Октябрь 2006 с.16-17
Журнал «73», Апрель 1965
Журнал «73», Май, 1988
А. Шафиев (RA3PPY) для R4UAB