Ontem completaram-se os ensaios eletromagnéticos do ISTnanosat-one nos Laboratórios da ANACOM em Barcarena. Os resultados obtidos foram excelentes, cumprindo-se com margem muito folgada as exigências da Agência Espacial Europeia, ESA, onde serão feitos os ensaios finais, mas para já, fica validada a excelência do projeto de todos os sistemas eletrónicos ensaiados.

Continuaram os ensaios de CEM iniciados no dia anterior, usando-se apenas a antena bicónica, como elemento radiante, em polarizações vertical e horizontal, na faixa inferior de frequências de 30 MHz a 80 MHz. A configuração utilizada foi a mesmo com que se terminou o segundo dia, i.e. as três placas empilhadas, interligadas pelo PC104, com a EPS colocada entre a placa do COM e a do OBC (as placas constituintes do flatsat não foram utilizadas). O conjunto foi “iluminado” segundo o eixo dos -ZZ e depois dos -XX, tal como tinha sido feito para os ensaios na faixa alta de frequências, no dia anterior. O ISTnanosat-one passou todos os testes realizados.

Depois dos ensaios de imunidade a campos eletromagnéticos, passou-se à sessão de ensaios de verificação de campos perturbadores radiados pelo satélite a três metros de distância. Nesta sessão começou-se por montar o satélite na sua estrutura metálica com as placas já mencionadas, juntando-se, numa primeira fase, a placa da experiência científica Payload (ADS-B) e, numa segunda fase, a placa do transcetor (TTC). Esta configuração está ilustrada na foto 1.

Mediu-se a intensidade de campo radiado pelo satélite na faixa de frequências [30 MHz – 1 GHz]. Foram testados vários planos (XX, YY, -XX e -YY) graças à mesa  giratória onde o satélite estava colocado (ver foto 2). Isto permitiu analisar o campo radiado (ver foto 3) pelas quatro diferentes faces do satélite, em ambas as polarizações da radiação incidente. Após este ensaio, rodou-se o satélite  de tal forma que as faces orientadas segundo ZZ e -ZZ pudessem igualmente ser ensaiadas relativamente à radiação emitida. 

Fez-se um último ensaio de radiação emitida pelo satélite equipado com os cinco subsistemas eletrónicos que o constituem (foto 4) e com a saída de RF do TTC a gerar uma potência de 27 dBm, terminada num atenuador de 40 dB de atenuação mas não carregado com 50 ohms, o que ainda permite alguma emissão de RF. Os resultados foram francamente positivos cumprindo todas as especificações requeridas pela ESA.

Falta só testar a vulnerabilidade do TTC a campos elétricos incidentes o que será feito na terceira semana de agosto. Nos ensaios realizados com a estrutura final do satélite não foram montados os painéis solares nem as antenas que, de alguma maneira, poderiam mascarar os resultados obtidos.

Uma nota final para relevar a visita que a Diretora de Gestão de Espectro da ANACOM, Engª Maria Luísa Mendes, efetuou à equipa conjunta da ANACOM e do IST que realizava os ensaios, inteirando-se do andamento dos mesmos e demonstrando assim o empenho e apoio institucional que a sua Direção tem dado ao projeto do primeiro satélite universitário português. Fica também um agradecimento muito especial ao responsável pelo laboratório LEC da Anacom, Engº Sirajali Momade, e ao Engº António Azevedo, responsável pelo LCEM, pelo seu contínuo acompanhamento dos trabalhos e empenho na colaboração prestada, extensível aos restantes elementos do laboratório, nestes três dias de intenso trabalho.

Ontem, dia 25 de Julho, realizou-se o segundo dia de ensaios de Compatibilidade Eletromagnética (CEM) de três subsistemas do ISTsat-1.

Os elementos do laboratório de CEM da ANACOM, mais uma vez, demonstraram todo o seu profissionalismo e proficiência na execução dos ensaios, mostrando o interesse e entusiasmo que a ANACOM colocou nesta colaboração com o IST no âmbito deste projeto.

Continuaram-se os ensaios de suscetibilidade (SEM) interrompidos no dia anterior mas preparou-se uma configuração melhorada, relativamente ao dia anterior, em que todos os cabos de ligações ao sistema em teste foram entrançados para reduzir a indução de forças eletromotrizes devidas à iluminação do sistema com rádio frequência. Adicionaram-se ainda um conjunto de filtros de ferrite, disponibilizadas pela ANACOM, com características adequadas à faixa de frequências a usar nos ensaios. 

O aspeto do sistema é o que se mostra na fotografia 1. O programa do processador de controlo da EPS foi modificado para este indicar de forma mais precisa o estado de energia armazenada na bateria, por se suspeitar de que a anomalia que surgiu no final da primeira sessão de ensaios, na faixa de 30 MHz a 80 MHz, ser resultante da entrada da EPS em  Safe Mode que gere as disponibilidades de energia de forma mais limitada quando a bateria tem pouca carga.

O resultado deste ensaio foi, desta vez, bem sucedido com iluminação tanto em polarização horizontal como em vertical tendo os três módulos passado os testes com as intensidades de campo elétrico de 1 V/m e de 10 V/m. Os requisitos da ESA são de 10 V/m mas os técnicos da ANACOM recomendam sempre fazer os ensaios com estas duas intensidades de campo pois há sistemas que passam numa e não passam na outra.

Passou-se em seguida aos ensaios na faixa de frequências superior ( 80MHz – 1GHz),

Os resultados aqui foram igualmente positivos (ver foto 4), tanto em polarização horizontal como em vertical, continuando os S/S a operar de acordo com o previsto e as tensões e correntes debitadas pela EPS sem alterações visíveis, sem sequer se atingir o máximo desvio tolerável de 10% do valor nominal previsto como limiar admissível para a variação desses valores.

No ensaio seguinte, utilizou-se uma configuração mais realista com as placas empilhadas, tal como se espera que sejam montadas na configuração do satélite no espaço. Começou-se por ensaiar apenas o OBC sobreposto à EPS, tendo-se realizado varrimentos de frequência nas gamas altas, tanto em polarização vertical como horizontal. Em seguida, empilharam-se os três S/S  com a EPS no meio do COM  e do OBC, tal como é previsto para a configuração final do nano satélite (sem as placas do flat sat). Iluminou-se mais uma vez este sistema segundo o eixo dos ZZ mas agora com a radiação a incidir sobre a parte de trás das placas tendo os três sistemas passado os testes sem qualquer anomalia.

O último ensaio, foi feito com a intensidade de campo de 10 V/m, sempre na faixa alta de frequências, orientou-se o sistema segundo o eixo dos -XX mas na face oposta ao barramento PC104 do nano satélite (por oposição ao ensaio do 1º dia com o flatsat).

Esta configuração está ilustrada nas fotos 5 e 6 e os resultados dos ensaios foram igualmente positivos, não se detetando qualquer anomalia no funcionamento dos três subsistemas.

Com a preciosa colaboração dos técnicos da ANACOM, no Laboratório de Barcarena, iniciaram-se hoje os ensaios de Compatibilidade Eletromagnética (CEM) de alguns subsistemas do ISTsat-1. Optou-se por começar com os testes de suscetibilidade (SEM) em que se usaram 2 valores de campo elétrico (1 V/m e 10 V/m) para irradiar o sistema inicial composto pela EPS, COM e OBC, montados na estrutura de suporte designada por Flat Sat (permite colocar as placas lado a lado mas interligadas).

EPS

OBC

COM – Processador de comunicações do ISTnanosat-one.

Começou-se por usar radiação incidente segundo o eixo dos YY (foto 1 e vídeo 1). A EPS alimentava o COM e o OBC, em duas saídas independentes com as tensões de 3,3 V, e duas cargas resistivas noutras saídas de 3,3 V e 5 V, com correntes da ordem dos 400 mA em ambas; as tensões e correntes nas cargas resistivas eram monitoradas por aparelhos analógicos de quadro móvel do Museu Faraday (o mais básicos possível para garantir que não eram os aparelhos a serem ensaiados). O funcionamento dos processadores e da EPS eram visíveis através de programas de teste que acionavam LEDs em cada placa.  A imagem do sistema captada por uma camara de vídeo era visualizada na sala de controlo da camara de ensaios eletromagnéticos.

Os ensaios consistiram na utilização de uma gama de frequências entre 30 MHz e 1 GHz para a intensidade de campo de 1 V/m e de 30 MHz a 220 MHz para a intensidade de 10V/m (o amplificador do sistema de ensaio não funcionou  a partir desta frequência).  Fizeram-se ensaios tanto em polarização horizontal como vertical, usando dois tipos de antenas emissoras colocadas a um metro do sistema ISTsat-one.

O resultado do ensaio foi positivo já que não houve variações das leituras

dos aparelhos de medida e os LEDs piscaram sempre corretamente ao longo do ensaio, em particular na frequência em que o TTC vai emitir (≈ 145,85MHz).

No final dos ensaios notou-se uma anomalia no processador OBC, com a intensidade de campo de 10 V/m, cuja origem ainda está por identificar mas deu para verificar que os mecanismos de recuperação do processador funcionavam corretamente.  Este assunto vai poder ser esclarecidos nos próximos  ensaios.

Entre os dias 15 e 19 de Julho de 2019 teve lugar no ISTTaguspark mais um estágio INCISTA organizado pelo INESC-ID com a forte participação da AMRAD. Pode ver aqui algumas referências a este estágio que decorreu com muito sucesso.

https://www.facebook.com/pg/leemeeist/photos/?tab=album&album_id=2577202795648044

Aqui também tem referências adicionais