衛星知識

業餘無線電衛星

由全球無線電愛好者研製運營的衛星家族,自 1961 年 OSCAR-1 起延續至今。一部雙段對講機加一副八木天線,你就能通過 SO-50 等 FM 轉發器衛星,甚至國際太空站,完成一次真正的太空通聯。

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業餘無線電衛星

在操場上舉起一副天線,不用行動網路,就有機會和數千公里外的人通話——中間幫你轉發訊號的,是一顆業餘無線電衛星。

這類衛星搭載業餘頻段轉發器,很多由無線電愛好者組織或大學參與研製。持有相應業餘無線電操作資格的人,可以在規則允許的頻段內嘗試衛星通訊。

從 OSCAR-1 說起

1961 年 12 月 12 日,美國無線電愛好者參與建造的 OSCAR-1 搭乘運載火箭升空,此時距第一顆人造衛星進入軌道只過去四年。OSCAR 是“攜帶業餘無線電的在軌衛星”的英文縮寫。1969 年成立的 AMSAT 延續了這項工作,之後多國愛好者和學生都參與過衛星專案。

用來做什麼

常見的 FM 轉發器就像架在天上的無線電中繼臺:在一個頻段接收訊號,再從另一個頻段發出。衛星每次過境只有幾分鐘可用,通聯往往簡短而緊湊。

另一類線性轉發器可以轉發一段頻譜,適合 SSB 話音和摩爾斯電碼。國際太空站也設有業餘無線電裝置,在特定時段會開啟轉發或其他業餘無線電活動。

AO-51(AMSAT Echo)業餘無線電衛星在發射前的檢測現場
AO-51(AMSAT Echo)業餘無線電衛星在發射前的檢測現場

普通人也能嘗試

想參與發射通聯,首先要學習當地無線電法規並取得相應資格。裝置可以是雙段電臺和手持八木天線,但操作並不是隨意按下發射鍵那麼簡單。

衛星高速接近和遠離時,接收頻率會發生多普勒頻移,就像救護車笛聲在靠近和遠去時音調不同。操作者需要邊跟蹤衛星、邊調整天線和頻率。

兩名業餘無線電愛好者在開闊地用架在三腳架上的八木天線跟蹤衛星過境——這正是"打衛星"的日常場景(Michael Styne,CC BY-SA 2.0)
兩名業餘無線電愛好者在開闊地用架在三腳架上的八木天線跟蹤衛星過境——這正是"打衛星"的日常場景(Michael Styne,CC BY-SA 2.0)

只想聽一聽,可以嗎

在符合當地法規的前提下,只接收訊號通常比發射更容易入門。你可以先查詢衛星過境時間,在開闊地嘗試接收遙測訊號或轉發器中的通聯。請不要在未取得相應資格時發射。

1974 年發射的 OSCAR-7 在 1981 年因電池故障沉默,2002 年又被發現能在陽光照射時工作,成為航天史上一段意外的“重返工作”故事。靜止軌道上的 QO-100 轉發器則覆蓋歐洲、非洲和亞洲的大片區域,與低軌衛星短暫過境的體驗很不一樣。

承載 QO-100 轉發器的 Es'hail-2 通訊衛星由獵鷹 9 火箭發射升空(Official SpaceX Photos,CC0)
承載 QO-100 轉發器的 Es'hail-2 通訊衛星由獵鷹 9 火箭發射升空(Official SpaceX Photos,CC0)

參考資料