Cubesat DELFI-C³

Am 28.04.2008 startete pünktlich und reibungslos um 0353UTC eine PSLV-C9 Rakete ins All. Es war eine internationale Mission, 10 Satelliten mit einem Gesamtgewicht von 816 kg wurden vom indischen Satish Dhawan Space Centre in Sriharikota aus in ihren Orbit gebracht. Hauptnutzlast war CartoSat-2A (690kg) und ein Microsat TWSat (Third World, 76kg), beide dienen den Fernerkundung der Erde. Zudem weitere 8 Nanostaelliten mit einem Gesamtgeweicht von etwa 50kg. Das Cluster NLS-4 bestand aus CanX-2, AAUSat-II, COMPASS, DELFI-C3, SEEDS und CUTE1.7+APD II. Der siebte Satellit (NLS-5/CanX-6) kam aus Canada und zuletzt RUBIN-8 aus Deutschland, der allerdings auf der Trägerstruktur verblieb.

Im November 2004 begann ein Kernteam von Studenten an der TU Delft mit der Entwicklung eines Cubesats - DELFI C³ - eine 3fach Cubesatstruktur mit den Abmessungen von 30x10x10cm. Das Gewicht beträgt etwa 3kg. Zur Stromversorgung kommen 5 Gallium-Arsenid Zellen zum Einsatz, die Solarpaneele werden in einem Winkel von 35° ausgeklappt. Als Teil der Payload werden erstmals spezielle Dünnschicht Solarzellen (Titan 25µm, Dutch Space) im All getestet (unten in der Grafik grün markiert). Es sind keine Batterien vorhanden, somit wird der Satellit nur im Sonnenlicht aktiv sein und der OBC nach jeder Eklipse neu starten.
Die Missionsdauer ist auf etwa 1 Jahr angesetzt, die ersten 3 Monate dienen der wissenschaftlichen Mission, danach soll der Lineartransponder eingeschaltet werden. Aufgrund des Orbits wird sich DELFI-CC³ aber einige Jahrzehnte im All halten.
Zur Kommunikation werden 8 Turnstile Antennen verwendet - jeweils 4 Metallstreifen - 50cm lang, 6mm breit für VHF und 18cm lang, 6mm breit für UHF.

wissenschaftliche Mission

• In-Orbit Test von Dünnschicht Solarzellen
• In-Orbit Test Autonom Wireless Sun Sensor (GaAs solar cell, analog Quadrant Sun Sensor, Wireless RF Interface)
• In-Orbit Test Advanced Transceiver (High Efficiency PA, Prequalification MISAT mission)
• Schaffung eines verteilten Netwerkes von Bodenstationen für Delfi-C³ und spätere Missionen

NASA-Catalog : 32790

Downlink

145.870 MHz, CW (Bake, 40 mW)	so klingt die CW Bake
145.870 MHz, 1k2 BPSK AX.25 (primär TLM, 400mW) 145.930 MHz 1k2 BPSK AX.25 (backup TLM, 400mW)
145.880 - 145.920 MHz (invertierender Lineartransponder, 400mW)

Emergency Mode: 2 tones (500Hz and 900Hz), modulated DSB onto the (suppressed) carrier, use USB to receive this signal. These tones themselves are modulated with 100Bd FSK each with raw payload data.

Uplink

435.570 - 435.530 MHz (Lineartransponder)

[Call]

DLFIC3

Orbital Parameter

Name                    DELFI-C3
NORAD                   # 32790
COSPAR Bezeichnung      2008-021-H  
Inklination (Grad)      97.994
RAAN                    188.873
Excentrizität           0.0013611
ARGP                    268.356
Umläufe pro Tag         14.81519716
Periode                 1h 37m 11s (97.18 Min)
Semi-major axis         7003 km
Perigäum x Apogäum      615 x 634 km
Bstar (drag Faktor)     0.000387600 1/ER
Mean Anomaly            91.608

Status

aktiv

Flight Sequence ====================================== T=0.0s PS1 Ignition T=113.14s PS1 Separation (h=50.42km) T=113.34s PS2 Ignition (h=50.60km) T=188.14s Heat shield separation T=264.04s PS2 Separation (h=204.18km) T=265.14s PS3 Ignition (h=205.56km) T=524.24s PS3 Separation (h=507.48km) T=540.0s PS4 Ignition (h=518.42km) T=844.2s PS4 Cut off (h=637.66km) + 37.0s Cartosat-2A separation + 47.0s Reorientation of PS4 starts + 67.0s Reorientation of PS4 ends + 82.0s TWSAT separation +122.0s Reorientation of PS4 starts +142.0s Reorientation of PS4 ends +200.0s CanX-2 separation +220.0s Cute 1.7+APD II separation +240.0s Delfi-C3 separation +260.0s AAUSat-II separation +280.0s COMPASS-1 separation +300.0s SEEDS separation 0353 UTC -- Launch of PSLV-C9 (-0/+10 min) 0430 UTC -- Injection elements from LV INS 0500 UTC -- First NORAD sensor track 0600 UTC -- NORAD element set published

Dekodierung der BPSK Telemetrie

Hierzu wurde vom Delfi-Team eine spezielle JAVA-Software entwickelt. Es ist kein externes PSK Modem notwendig, die Signale werden über die Soundkarte verarbeitet. Die Telemetrie wird in AX.25 UI (KISS) Frames gesendet. Alle Werte werden übersichtlich angezeigt. Zudem verbindet sich die Software automatisch mit den beiden Servern der Universität in Delft und sendet die empfange Telemetrie direkt über das Internet.

Natürlich kann man das Signal auch mit einem normalen 1k2 PSK TNC dekodieren (KISS Mode).

Auch mit MixW32 und einer entsprechenden TNC-Emulation kann man ein KISS File erzeugen. Details dazu kann man hier nachlesen. Es ist ganz einfach.

empfangene Telemetrie (KISS)

DELFI-C3 Bake am 30.04.2008, 2200UTC

[121 Bytes KISS Frame (without CRC)] ctrl: 3   PID: F0 {UI}   102 Payload Bytes
from DLFIC3 to TLM: 
   1 > 09 00 EB 06 01 B4 83 B0 98 AB A2 99 AE 7D B6 5A BC 2E C1 04 
  21 > C5 3E B0 81 13 30 A2 FF 79 FF 8A CF 31 08 18 70 80 03 3F 88 
  41 > B4 03 A3 FC 01 40 02 59 CF 03 F0 19 C0 D8 01 AF 81 A9 FC 97 
  61 > FF FF FF FF 2F 3D E2 04 FC AB 45 D1 BC 96 2F FF 90 A1 97 FC 
  81 > FF C1 FF FC FF FF FF FF FF 8F 8F A2 FF FC FF FF FF 90 96 BF 
 101 > FF 90 
________________________________________________________________________________

[121 Bytes KISS Frame (without CRC)] ctrl: 3   PID: F0 {UI}   102 Payload Bytes
from DLFIC3 to TLM: 
   1 > 09 00 EC 06 01 B4 83 B0 98 AB A2 99 AE 7D B6 5A BC 2E C1 04 
  21 > C5 3E B0 81 13 30 A2 FF 79 FF 8A CF 31 08 18 70 80 03 3F 88 
  41 > B4 03 A3 FC 01 40 02 59 CF 03 F0 19 C0 D8 01 AF 81 A9 FC 97 
  61 > FF FF FF FF 2F 3D E2 04 FC A9 45 D2 BC 96 2F FF 90 A1 97 FC 
  81 > FF E1 FF FC FF FF FF FF FF 2F 8B A2 FF FC FF FF FF 90 96 BF 
 101 > FF 80 
_______________________________________________________________________________

[121 Bytes KISS Frame (without CRC)] ctrl: 3   PID: F0 {UI}   102 Payload Bytes
from DLFIC3 to TLM: 
   1 > 09 00 ED 06 01 B4 83 B0 98 AB A2 99 AE 7D B6 5A BC 2E C1 04 
  21 > C5 3E B0 81 13 30 A2 FF 79 FF 8A CF 31 08 18 70 80 03 3F 88 
  41 > B4 03 A3 FC 01 40 02 59 CF 03 F0 19 C0 D8 01 AF 81 A9 FC 97 
  61 > FF FF FF FF 2F 3D E2 04 FC AD 45 BF BC 96 2F FF 90 A1 97 FC 
  81 > FF 81 FF FC FF FF FF FF FF 0F 57 A2 FF FC FF FF FF 90 96 BF 
 101 > FF 80 
________________________________________________________________________________

[121 Bytes KISS Frame (without CRC)] ctrl: 3   PID: F0 {UI}   102 Payload Bytes
from DLFIC3 to TLM: 
   1 > E1 08 C8 06 01 B4 5D B0 5D AB 5D 99 5C 7D 5C 5A 5C 2E 5C 04 
  21 > 5C 3E 25 81 25 30 25 FF 25 FF 25 CF 25 08 25 70 25 20 04 20 
  41 > 05 1E 7E 1B 85 16 8A 10 8E 08 92 01 95 AD 1D AA 2E A4 41 93 
  61 > 5C 79 6D 56 7C 2C 89 04 94 A2 AA 9F AC 07 08 FF 90 8A 8C 3E 
  81 > BB 81 FF FC FF FF FF FF FF 0F 57 A2 FF FC FF FF FF 90 96 BF 
 101 > FF 80 
________________________________________________________________________________

[121 Bytes KISS Frame (without CRC)] ctrl: 3   PID: F0 {UI}   102 Payload Bytes
from DLFIC3 to TLM: 
   1 > E1 08 C9 06 01 B4 55 B0 55 AB 55 99 55 7D 55 5A 55 2E 55 04 
  21 > 55 3E 28 81 28 30 28 FF 28 FF 28 CF 28 08 28 70 28 2F 07 2D 
  41 > 27 2C 4A 27 81 20 8A 17 8F 0C 94 01 97 AA 1D A6 2D A1 40 8F 
  61 > 5B 76 6D 54 7B 2B 88 04 93 A3 A8 A1 AE 03 15 FF 90 8C 8B 49 
  81 > B7 81 FF FC FF FF FF FF FF 0F 57 A2 FF FC FF FF FF 90 96 BF 
 101 > FF 80 
________________________________________________________________________________

[121 Bytes KISS Frame (without CRC)] ctrl: 3   PID: F0 {UI}   102 Payload Bytes
from DLFIC3 to TLM: 
   1 > E1 08 CA 06 01 B4 4B B0 4B AB 4B 99 4B 7D 4B 5A 4B 2E 4B 04 
  21 > 4B 3E 2B 81 2B 30 2B FF 2B FF 2B CF 2B 08 2B 70 2C 3E 17 3D 
  41 > 3F 3B 6D 35 83 2B 8B 1F 91 10 96 02 99 A5 1C A2 2D 9D 3F 8C 
  61 > 5B 73 6C 52 7B 2A 88 04 92 A5 A9 A8 AD 02 1C FF 90 8D 8B 53 
  81 > B2 81 FF FC FF FF FF FF FF 0F 57 A2 FF FC FF FF FF 90 96 BF 
 101 > FF 80 

Keplerelemente

Delfi-C3
1 32786U 08021D   08119.87805543  .00000721  00000-0  10000-3 0   115
2 32786 097.9993 179.9103 0012861 292.3044 067.6803 14.80984919   100

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