AMSAT-DL ontvangt Chinese Mars-missie

Kort na de lancering heeft AMSAT-DL met de 20 m schotel in Bochum signalen van de Chinese Mars-missie Tianwen-1 ontvangen. Echter, China publiceerde geen baan-data. De speurtocht naar de signalen van Tianwen-1 leest dan ook als een detective.

Tianwen-1

Donderdag 23 juli 2020 lanceerde China de Mars-missie Tianwen-1. Genoemde missie bestaat uit een een satelliet, een landingsvaartuig en een rijdende robot of rover. Het geheel werd gelanceerd vanaf de ruimtebasis Wenchang. Na de succesvolle maanmissie Longjiang-2 naar de achterkant van de maan gaat China nu in een keer voor een volledige exploratie-expeditie naar Mars. Gewaagd, want China heeft immers nog geen ervaring met missies naar Mars. Tot nu toe was het gebruikelijk het eerst te proberen met een satelliet. Als die succesvol in een baan om Mars gebracht is kun je proberen er met een landingsvaartuig heen te gaan.

Signalen van de Mars-missie

Zoals gezegd is China geheimzinnig over de baangegevens van Tianwen-1. Dat maakt het uiteraard moelijk voor amateurs en ruimtevaartorganisaties om de raket te volgen. Maar de signalen vinden kort na de lancering is niet zo moeilijk. Tenslotte is het signaal krachtig zolang het ruimtevaartuig dicht bij de aarde is. En ook zijn de downlink-frequenties bekend (8430.911 MHz). Paul Marsh M0EYT maakte verschillende opnames van het telemetriesignaal kort na de lancering. R00t.cz wist deze signalen om te zetten in telemetrie-frames en tabellen met getallen. Paul zond deze getallen vervolgens naar Daniel Estevez, EA4GPZ.

Startracker data?

Paul vroeg Daniel of het startracker data, zoals de Longjiang-2 die ook uitzond, zouden kunnen zijn. Daar leek het echter niet op. Maar het viel Daniel op, dat er een patroon in de data zat. Het deed hem denken aan Cartesische status vectors. Die geven de positie en snelheid van het ruimtevaartuig op enig moment aan. Vervolgens vermenigvuldigde hij de mogelijke positiedata met de snelheidsdata. Daarmee kwam hij telkens op 32 uit. Daaruit concludeerde hij, dat dit positie- en snelheidsdata om de 32 seconden zijn. Nu was het uitzoeken, wat dan het middelpunt  (de oorsprong) van dit Cartesische stelsel zou kunnen zijn. Voor ruimtedata is dat meestal een hemellichaam zoals de aarde of de zon. Of ook het barycentrum van ons zonnestelsel (SSB).

Begrijpelijke data met de zon als Cartesische oorsprong

Op basis van de grootte van de getallen van de positievector concludeerde Daniel, dat de oorsprong de zon of het SSB moest zijn. En dat het object in de buurt van de aarde moest zijn. Daniel Estevez wist op dat moment nog niet, dat dit data van de Tianwen-1 waren. Maar nu begon hem dat te dagen. Want met de zon als oorsprong kreeg hij een baan, die begon op 29311 km van de aarde en die eindigde bij Mars op 24 january 2021. Met deze data kon hij nu proberen de baan van het ruimtevaartuig te voorspellen. Deze gegevens deelden Paul en Daniel met enkele DSN radioamateurs. Die waren vervolgens in staat het ruimtevaartuig te volgen, al zaten de data er enkele graden naast. Dat lukte zelfs met de 20 m schotel in Bochum, die toch maar een openingshoek van 0.1 graad heeft op 8 GHz. AMSAT-DL was dus in staat de Chinese Mars-missie Tianwen-1 te ontvangen.

Verbazingwekkend

Wat Daniel verbaasde waren twee dingen. In de eerste plaats vond hij het buitengewoon, dat r00t.cz in staat was om uit de brei van telemetriedata deze gegevens te halen. Als je niet weet wat voor soort data in de telemetrie staan en hoe die gecodeerd zijn is dat een hels karwei. Zoals Daniel zegt:”Ik had het waarschijnlijk allang opgegeven.” Het volgende wat hem verbaasde is dat de Tianwen-1 deze data überhaupt uitzend. Aan boord heeft het toestel normaal gesproken een baanplan, dat door het aardstation zonodig wordt bijgewerkt. Om zeker te weten, dat dat gebeurd is kan het aardstation om die gegevens vragen. Waarom de baangegevens elke 32 seconden naar de aarde worden gestuurd is dus een raadsel.

Al met al is dit een fantastisch resultaat van de radioamateurs, die hier bij betrokken zijn. Het laat zien, dat bij radioamateurs veel kennis en kunde aanwezig is. En ook de kracht van samenwerking blijkt maar weer eens.

Lees meer op de website van Daniel Estevez.

Bron: AMSAT-DL