Es'hail-2 Start Falcon 9

QO-100: Introduzione al satellite radioamatoriale geostazionario

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Immaginate: premete il PTT, il vostro segnale viaggia 36.000 chilometri nello spazio, viene ricevuto da un satellite e rimbalza verso la Terra — dal Brasile all’India, dalla Scandinavia al Sudafrica. E non solo per pochi minuti come con un satellite LEO, ma 24 ore su 24, 365 giorni all’anno. Benvenuti su QO-100, il primo e unico satellite radioamatoriale geostazionario al mondo.

Lancio Es'hail-2 Falcon 9
Lancio di Es’hail-2 con un SpaceX Falcon 9 il 15 novembre 2018 dal Kennedy Space Center (Foto: SpaceX, CC0 / Dominio pubblico)

Cos’è QO-100?

QO-100 — ufficialmente Qatar-OSCAR 100 — è il transponder radioamatoriale a bordo del satellite per telecomunicazioni qatariota Es’hail-2. Il satellite è stato lanciato il 15 novembre 2018 con un SpaceX Falcon 9 ed è stato costruito da Mitsubishi Electric. Si trova sulla posizione geostazionaria 25,9° Est e ha una vita operativa prevista di almeno 15 anni.

La particolarità: accanto ai transponder commerciali in banda Ku e Ka, Es’hail-2 porta due transponder radioamatoriali sviluppati da AMSAT-DL in collaborazione con la società radioamatoriale qatariota QARS. È il primo carico utile radioamatoriale in assoluto in orbita geostazionaria — una prima assoluta attesa dalla comunità per decenni.

Dati tecnici in sintesi

SatelliteEs’hail-2 (nome commerciale), QO-100 (nome radioamatoriale)
OperatoreEs’hailSat (Qatar), payload radioamatoriale: AMSAT-DL / QARS
CostruttoreMitsubishi Electric (piattaforma DS2000)
Lancio15 novembre 2018, SpaceX Falcon 9 da Kennedy Space Center LC-39A
OrbitaGeostazionaria, 25,9° Est
Vita operativa≥ 15 anni (almeno fino al 2033)
CoperturaEuropa, Africa, Medio Oriente, India, Brasile orientale, Thailandia
Elevazione (Austria)circa 34° (a seconda del QTH)
Azimut (Austria)circa 160° (sud-sudest)

I due transponder in dettaglio

QO-100 offre due transponder progettati per scopi molto diversi:

Transponder a banda stretta (NB)

  • Larghezza di banda: 250–500 kHz
  • Uplink: 2400,050 – 2400,300 MHz (banda 13 cm)
  • Downlink: 10489,550 – 10489,800 MHz (banda 3 cm)
  • Polarizzazione: Uplink RHCP, downlink verticale
  • Modi: SSB, CW, FT8/FT4, FreeDV, HSModem
  • Stazione di terra: da parabola 75 cm e ~5 W al feed

Transponder a banda larga (WB)

  • Larghezza di banda: 8 MHz
  • Uplink: 2401,500 – 2409,500 MHz (banda 13 cm)
  • Downlink: 10491,000 – 10499,000 MHz (banda 3 cm)
  • Modi: DVB-S2 (DATV), formati digitali sperimentali
  • Stazione di terra: parabola ~2,4 m e ~100 W EIRP

Il transponder NB è il parco giochi per il radioamatore “normale”: l’SSB suona chiaro, silenzioso e praticamente senza ritardo (tempo di propagazione ~270 ms). Il transponder WB è invece un laboratorio sperimentale per gli appassionati di DATV che inseguono segnali TV autocostruiti attraverso mezzo pianeta.

Video: Introduzione a QO-100 (RSGB Tonight @ 8)

Dom Smith M0BLF ha tenuto un’eccellente introduzione all’ingresso su QO-100 per il webinar RSGB “Tonight @ 8”. Circa 60 minuti di panoramica completa — dall’antenna al software. Visione obbligatoria per chiunque voglia iniziare seriamente:

“Getting started on QO-100” di Dom Smith M0BLF, webinar RSGB Tonight @ 8 (luglio 2020)

Copertura: dal Brasile alla Thailandia

Come satellite geostazionario, QO-100 copre un’area enorme: tutta l’Europa, l’Africa, il Medio Oriente, il subcontinente indiano, oltre alla parte orientale del Brasile e alla parte dell’Antartide rivolta verso l’Africa. Dall’Austria l’angolo di elevazione è di circa 34 gradi — abbastanza comodo per antenne da balcone e giardino. L’azimut è di circa 160° (sud-sudest).

Questo significa: dal Wienerwald a Città del Capo, da Reykjavík a Bangkok — raggiungete mezzo pianeta con un solo QSO. Le DXpedition dallo Zambia, da Mauritius o dalla Palestina sono qui normali tanto quanto una chiacchierata con stazioni OE sul canale accanto.

Cosa serve per una stazione di terra?

Ricevere QO-100 è sorprendentemente semplice ed economico. Trasmettere richiede un po’ più di impegno. Ecco una panoramica:

Solo ricezione (da ~50 EUR)

  • Parabola satellitare: una comune parabola SAT da 60 cm è sufficiente (usata: 5–20 EUR)
  • LNB modificato: un comune LNB Ku-band, modificato con un oscillatore di riferimento esterno a 25 MHz (TCXO) per frequenze stabili — oppure comprate direttamente un Bullseye LNB con TCXO interno (~40 EUR)
  • Bias-T: alimenta l’LNB con 13 V DC via coassiale (~10 EUR)
  • RTL-SDR o SDRplay: come ricevitore all’uscita IF dell’LNB (~30 EUR)
  • SDR Console: il software gratuito di Simon Brown è lo strumento standard per la ricezione QO-100

Ricezione e trasmissione (da ~300–800 EUR)

  • Parabola: 60–80 cm per SSB, 80–120 cm per DATV
  • Upconverter o transverter: converte il segnale da 2 m o 70 cm a 2,4 GHz (es. DX Patrol upconverter, SG-Lab transverter 13 cm)
  • Amplificatore di potenza: 2–5 watt su 2,4 GHz bastano per l’SSB; 20 W per un DX comodo
  • Feed: POTY (Patch of the Year) è l’antenna più popolare al fuoco della parabola — può trasmettere (2,4 GHz) e ricevere (10 GHz) contemporaneamente. In alternativa: DC8PAT Helix (Ice Cone)
  • Transceiver SSB: un comune RTX HF, VHF o sat come sorgente IF — particolarmente popolari: Icom IC-9700 in Sat mode o SDR Adalm-Pluto

Il nostro progetto OE su GitHub: oehamradiorepo/qo100

Chi cerca un progetto concreto e replicabile trova nel repository aperto oehamradiorepo/qo100 diversi setup proof-of-concept documentati da Chris (OE8CKK) e Michael (OE8YML). La prima variante è stata costruita e documentata nello shack di Peter (OE8PPL) — con lista componenti, schema e foto.

Schema QO-100 IC-9700
Schema concettuale della stazione Proof-of-Concept 1: IC-9700 in Sat mode, relè coassiale controllato da ESP32, transverter SG-Lab, PA 20 W e feed DC8PAT Helix (Fonte: oehamradiorepo/qo100)

Proof-of-Concept 1: setup con IC-9700 presso OE8PPL

La prima variante documentata usa l’Icom IC-9700 come transceiver. Il trucco: quando l’IC-9700 viene messo in Sat mode, un microcontrollore ESP32 rileva lo stato e commuta automaticamente un relè coassiale che instrada il segnale 70 cm dal transceiver alla QO-100 box. Lì viene convertito a 2,4 GHz da un transverter SG-Lab, attenuato di 6 dB e infine amplificato da un PA da 20 watt. Il segnale amplificato passa tramite un corto coassiale a un’antenna helix DC8PAT (Ice Cone) al fuoco della parabola SAT da 80 cm. In parallelo, un LNB Bullseye riceve il downlink su 10 GHz via Bias-T e chiavetta RTL-SDR — elaborato da SDR Console sul PC.

Lista componenti — costo totale circa 780 EUR

ComponentePrezzoNota
Microcontrollore ESP323–5 €Arduino o simili vanno bene
Relè coassiale110 €Per commutazione sat/non-sat
Transverter SG-Lab 13 cm190 €Cuore dell’uplink
PA SG-Lab 13 cm V2140 €Con PA V3 usare attenuatore –15 dB
Attenuatore 6 dB6 €Protezione tra transverter e PA
DC boost converter6–10 €Condensatore 35 V / 4700 µF in parallelo
Bias-T10–15 €Alimenta LNB via coassiale
Chiavetta RTL-SDR40 €Qualsiasi RTL stick standard
LNB Bullseye40–50 €TCXO interno per stabilità
DC8PAT Ice Cone Helix100 €O DIY con stampante 3D e filo di rame
Custodia stagna70 €Montabile vicino all’antenna
Cavi, fusibili, accessori~50 €Stima approssimativa
Totale (pezzi nuovi)~780 €Meno con cassetto dei pezzi & DIY

La QO-100 box in azione

Il repository continua a crescere — Proof-of-Concept 2 (setup minimale portatile) e Proof-of-Concept 3 (basato su Adalm-Pluto) sono in lavorazione. Pull request, issue e varianti personali sono esplicitamente benvenuti. L’obiettivo: un riferimento pubblicamente documentato e in crescita per i radioamatori OE che vogliono salire sul satellite geostazionario.

Modi operativi su QO-100

Sul transponder a banda stretta c’è un bel fermento:

  • SSB: il modo principale — i QSO SSB suonano cristallini, quasi come su un ripetitore
  • CW: nella parte bassa del transponder, tutto classico
  • FT8/FT4: per segnali deboli, DX automatico e riempitivo di log
  • FreeDV: fonia digitale con il Codec2 libero
  • HSModem: modem ad alta velocità di AMSAT-DL per trasferimento immagini e dati sul transponder NB (fino a 7200 bit/s)

Sul transponder a banda larga si trasmette soprattutto DATV — televisione digitale di qualità sorprendente. Quando ti ritrovi “in diretta davanti alla telecamera” in un QSO DATV e ti vedi a Mauritius, Kiev o Il Cairo, non lo dimentichi più.

Video: presentazione AMSAT-DL su Es’hail-2

Achim Vollhardt DH2VA di AMSAT-DL ha presentato la storia e la tecnologia dietro QO-100 al Colloquium AMSAT-UK 2019 — direttamente dalle persone che hanno concepito e realizzato il progetto. Affascinante scoprire come da un’idea sia nato un servizio radioamatoriale geostazionario funzionante:

Intervento AMSAT-DL di Achim Vollhardt DH2VA — AMSAT-UK Colloquium 2019

QO-100 senza antenna propria: WebSDR

Chi vuole prima dare un’occhiata può ascoltare il transponder QO-100 tramite un WebSDR — senza nessun hardware. Il più famoso è il WebSDR alla Goonhilly Earth Station in Cornovaglia (Inghilterra), gestito da BATC. Basta aprirlo nel browser, cliccare su “Narrowband” e seguire il traffico SSB internazionale. Per DATV è disponibile un visualizzatore wideband separato.

Permette anche di monitorare il proprio uplink in diretta mentre si trasmette — un vantaggio impagabile per tarare la propria stazione.

QO-100 in Austria

L’Austria ha una comunità QO-100 attiva. Nel distretto OE3, l’ÖVSV ha avviato un progetto NOT-/KAT per sviluppare una stazione di terra satellitare rapidamente dispiegabile per le comunicazioni di emergenza. L’obiettivo: anche se tutta l’infrastruttura terrestre viene meno, un collegamento di comunicazione rimane possibile via QO-100.

Durante l’annuale AOEE (All Austrian Emergency Exercise), il transponder QO-100 viene regolarmente usato per esercitazioni di radiocomunicazioni di emergenza. Così si testano non solo la tecnologia ma anche le procedure in condizioni reali. In Carinzia (OE8), Peter (OE8PPL), Chris (OE8CKK) e Michael (OE8YML) sperimentano attivamente con il satellite geostazionario e documentano i loro risultati nell’oehamradiorepo su GitHub.

Consigli per iniziare

  1. Prima ricevere: iniziate con una vecchia parabola SAT e un RTL-SDR. Imparerete il transponder senza spendere molto.
  2. Stabilizzare l’LNB: un LNB normale va in deriva termica. Una mod TCXO o un LNB con ingresso di riferimento esterno (es. Bullseye 10 GHz) è obbligatorio per una ricezione stabile.
  3. Rispettare il band plan: AMSAT-DL pubblica un band plan dettagliato con segmenti CW, digi e SSB. Rispettatelo — il transponder è una risorsa condivisa.
  4. Potenza sotto controllo: QO-100 è un transponder lineare — l’overdrive disturba tutti gli altri utenti. Monitorate la vostra potenza sul waterfall di downlink. Regola d’oro: mai trasmettere più forte del beacon.
  5. Feed impermeabile: se montate l’antenna all’esterno, sigillate il feedpoint — i segnali a 2,4 GHz sono sensibili all’acqua nei connettori coassiali.
  6. Prima ascoltate sul WebSDR: prima di comprare la stazione, ascoltate per qualche ora sul WebSDR BATC. Vi farete un’idea dell’etichetta, dei modi e della larghezza di banda.

Realtà dei costi

Contrariamente a quanto si pensa, QO-100 non è più caro di una dignitosa stazione HF. Per iniziare in sola ricezione bastano 50–80 EUR. Una stazione TX/RX completa costa 400–800 EUR a seconda dell’ambizione — paragonabile a uno smartphone di fascia media o a un amplificatore HF decente. In cambio si ottiene DX mondiale 24/7 che funziona indipendentemente dal numero di macchie solari, dalla stagione o dall’ora del giorno. Per molti radioamatori OE che vivono in valli strette o sono vincolati da regolamenti condominiali, QO-100 è l’unica possibilità realistica di DX mondiale.

Conclusione

QO-100 è una delle possibilità più affascinanti del radiantismo. Un transponder disponibile 24 ore su 24, che copre mezzo continente e utilizzabile con apparati relativamente modesti — niente di simile è mai esistito prima. E con una vita operativa fino almeno al 2033 c’è ancora molto tempo per sperimentare. Chi guarda le onde corte e si sente frustrato dalle condizioni propagative scadenti, dovrebbe dare a QO-100 una vera opportunità — la parabola sul balcone si punta più velocemente di quanto pensiate.

Link utili

73 – la redazione di oeradio.at


Nota di trasparenza

Questo articolo è stato ricercato e scritto con il supporto dell’IA (Claude, Anthropic), sulla base di fonti pubblicamente disponibili di AMSAT-DL, AMSAT-UK, BATC e del repository di progetto aperto oehamradiorepo/qo100. La foto del lancio di Es’hail-2 è di SpaceX ed è rilasciata sotto CC0 (Dominio Pubblico). Le foto del progetto e lo schema concettuale provengono dall’oehamradiorepo e sono riutilizzate con il consenso degli autori (OE8CKK, OE8YML).

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