Eerste verbinding via geostationaire satelliet

Het is ons gelukt om voor het eerst een tweewegcontact te maken door een signaal te weerkaatsen op een geostationaire satelliet. De betreffende satelliet bevindt zich op een hoogte van meer dan 35000 kilometer. Samen met Dan, HB9Q, in Zwitserland, wisselden we af tussen zenden richting de satelliet en het ontvangen van reflecties. Dit is de eerste amateurradio-QSO via reflectie van een geostationaire satelliet. Het toont de mogelijkheden van moderne radiotechniek gecombineerd met grote schotels.

De Dwingeloo radiotelescoop, actief met de roepletters PI9RD (voorheen PI9CAM) speelt al lange tijd een belangrijke rol in Earth-Moon-Earth (EME) communicatie. Op een gemiddelde afstand van 380.000 kilometer is de maan onder zendamateurs een gewilde reflector. Hoewel de afstand veel groter is dan die van geostationaire satellieten, is de maan ook aanzienlijk groter, waardoor de maan relatief eenvoudiger is om signalen tegenaan te kaatsen. Het gebruik van geostationaire satellieten als passieve reflector brengt nog grotere uitdagingen met zich mee dan EME, en opent een nieuw terrein voor amateurradio. Overigens is het signaalniveau dat bij de satelliet arriveert dusdanig klein dat er geen effect is op het functioneren van de satelliet.

Onze reis naar deze mijlpaal begon in 2015 met een QSO met Andreas, DJ5AR, waarbij we gebruikmaakten van een satelliet in een polaire baan op 650 kilometer hoogte. Met dit succes in handen richtten we onze blik op het nog ambitieuzere doel van reflecteren tegen geo-satellieten.

Het succesvolle tweeweg-contact via een geostationaire satelliet werd mogelijk gemaakt door de onlangs geïntroduceerde digitale modus Q65, onderdeel van de WSJT-X software. Q65 is speciaal ontworpen voor extreem zwakke signalen, en is dus bijzonder geschikt voor de aanzienlijke padverliezen die we bij deze ‘geosatbounce’ hadden.

De signaalniveaus van de QSO waren -21dB/-32dB. Dat dit gedecodeerd kan worden komt door de middeling die WSJT-X toepast. Na dit eerste succes probeerden we direct een andere satelliet, die nog sterkere reflecties gaf: -15dB/-24dB. Twee andere satellieten die we probeerden werkten niet. Er is dus een beetje geluk nodig – mogelijk gerelateerd aan de oriëntatie van de zonnepanelen naar ons toe.

Het volgende audiofragment is opgenomen in Dwingeloo en bevat de tweede reflectie. De signalen zijn voor geoefende luisteraars zelfs hoorbaar. Het signaal wordt voorafgegaan door twee test-toontjes op dezelfde frequentie als het signaal.

Update 2 februari 2025: in het ontvangen signaal zaten op +125Hz en +171Hz ook reflecties. Nadere analyse levert op dat dit beide ook geostationaire satellieten waren: deze Dopplerverschuiving matcht met de baanparameters van bekende satellieten.