De Amerikaanse radioamateur KE9AJ en de Duitse radioamateur DJ8EW maakten via de 51 jaar oude amateursatelliet AMSAT-OSCAR 7 (AO-7) een recordverbinding over een afstand van 7.495 kilometer. De recordverbinding vond plaats op woensdag 29 juli 2026 om 20.02 uur UTC. KE9AJ bevond zich in locator EN50fn59 in de Amerikaanse staat Illinois. DJ8EW werkte vanuit locator JN58wh92 in het zuiden van Duitsland.
Een amateursatelliet AMSAT-OSCAR 7 die in 1974 werd gelanceerd en jarenlang als verloren werd beschouwd, heeft opnieuw voor een record gezorgd, namelijk een verbinding over een afstand van 7.495 kilometer. Daarmee verbeterden zij het bestaande afstandsrecord via de Mode A-transponder van de satelliet met 41 kilometer.
Bij Mode A wordt het signaal vanaf de aarde op de 2 meter-band naar de satelliet gezonden. AO-7 zet het ontvangen signaal vervolgens om en stuurt het op de 10 meter-band terug naar de aarde. Het nieuwe record is opgenomen in het officiële overzicht van afstandsrecords van AMSAT.
Slechts 41 kilometer verschil
Het voorgaande record voor Mode A van AO-7 bedroeg 7.454 kilometer. Dat record werd op 23 maart 2022 gevestigd door VE6WQ in Canada en F4DXV in Frankrijk.
KE9AJ en DJ8EW voegden daar 41 kilometer aan toe. Op een afstand van bijna 7.500 kilometer lijkt dat misschien een bescheiden verbetering, maar bij satellietverbindingen kan iedere extra kilometer doorslaggevend zijn. Beide stations moeten de satelliet immers tegelijkertijd kunnen zien. Bij recordpogingen bevindt de satelliet zich voor beide operators meestal slechts enkele graden boven de horizon. De beschikbare tijd voor het maken van de verbinding is daardoor zeer kort. Bovendien moeten beide stations rekening houden met zwakke signalen, dopplerverschuiving, atmosferische demping en obstakels aan de horizon.
Het is daarom waarschijnlijk dat de verbinding vooraf werd gepland aan de hand van nauwkeurige baanberekeningen en de exacte posities van beide stations.
Een satelliet uit 1974
Het record wordt vooral bijzonder door de leeftijd van de gebruikte satelliet. AMSAT-OSCAR 7, doorgaans afgekort tot AO-7, werd op 15 november 1974 gelanceerd vanaf de toenmalige Vandenberg Air Force Base in Californië. De satelliet reisde als secundaire lading mee met een Amerikaanse Delta 2310-raket. AO-7 kwam terecht in een vrijwel cirkelvormige baan op een hoogte van ongeveer 1.450 kilometer. Door deze relatief hoge baan bestrijkt de satelliet een veel groter gebied dan moderne amateursatellieten die op enkele honderden kilometers hoogte vliegen.
De AO-7 weegt ongeveer 29 kilogram. De satelliet heeft de vorm van een achthoekig prisma en is voorzien van zonnecellen en verschillende antennes. Aan boord bevinden zich twee lineaire transponders, bakenzenders, commandosystemen en experimentele apparatuur. Dat klinkt naar hedendaagse maatstaven betrekkelijk eenvoudig. Toch was AO-7 voor zijn tijd een bijzonder vooruitstrevende satelliet.
Mode A en Mode B
AO-7 beschikt over twee belangrijke transponders. Een lineaire transponder ontvangt niet slechts één signaal, maar een compleet frequentiegebied. Daardoor kunnen verschillende radioamateurs binnen de doorlaatband gelijktijdig verbindingen maken, bijvoorbeeld in SSB of CW.
In Mode A gebruikt AO-7 een uplink op de 2 meter-band en een downlink op de 10 meter-band.
In Mode B gebruikt de satelliet een uplink op de 70 m-band en een downlink op de 2 meter-band.
Mode A behoort tot de oudste vormen van communicatie via amateursatellieten. De keuze voor een downlink op 10 meter maakte het in de jaren zeventig mogelijk om de satelliet te ontvangen met apparatuur die veel radioamateurs al bezaten.
Tegenwoordig wordt Mode B vaker gebruikt. Moderne satellietstations zijn veelal ingericht voor de combinatie van 70 centimeter en 2 meter. Mode A blijft echter interessant vanwege het grote bereik en de bijzondere eigenschappen van een 10 meter-downlink.
Na zeven jaar viel AO-7 stil
AO-7 werkte na de lancering aanvankelijk zoals bedoeld. Radioamateurs over de hele wereld maakten er verbindingen via en ontvingen de bakens en telemetrie. Maar in 1981 ging het mis. Door een defect in het accusysteem viel de satelliet uit. Waarschijnlijk veroorzaakte een kortsluiting in een van de accu’s dat de elektrische voeding volledig werd geblokkeerd. Omdat herstel vanuit de ruimte onmogelijk was, werd AO-7 als verloren beschouwd.
Daarmee leek na ongeveer zeven jaar een einde te zijn gekomen aan een geslaagd satellietproject. Dat was op zichzelf al een behoorlijke levensduur voor een experimentele satelliet uit de jaren zeventig. Vervolgens bleef het meer dan twintig jaar stil.
Onverwachte terugkeer
In juni 2002 gebeurde iets wat vrijwel niemand nog had verwacht. Radioamateurs ontvingen opnieuw signalen van AO-7. De satelliet die sinds 1981 als defect in de ruimte rondcirkelde, bleek plotseling weer tot leven te zijn gekomen.
De meest waarschijnlijke verklaring is dat de kortgesloten accu na verloop van tijd veranderde in een open verbinding. Daardoor werden de zonnepanelen niet langer door het defecte accupakket geblokkeerd. Zodra AO-7 zonlicht ontvangt, kunnen de zonnepanelen de elektronica en zenders rechtstreeks van energie voorzien.
Een bruikbare accu heeft de satelliet niet meer. AO-7 werkt daarom alleen zolang voldoende zonlicht op de zonnepanelen valt. Zodra de satelliet in de schaduw van de aarde terechtkomt, valt de energievoorziening weg en schakelt de satelliet uit. Wanneer AO-7 daarna weer in het zonlicht komt, start de elektronica opnieuw op. Afhankelijk van de omstandigheden kan de satelliet in Mode A of Mode B actief worden.
Beperkte energievoorziening
De rechtstreekse voeding vanuit de zonnepanelen maakt AO-7 kwetsbaar voor overbelasting. Wanneer een grondstation met te veel vermogen naar de satelliet zendt, kan het uitgezonden signaal een groot deel van het beschikbare zendvermogen opeisen.
Dat kan de andere gebruikers van de transponder hinderen. In het uiterste geval kan de spanning van de satelliet zover dalen dat de elektronica wordt gereset of dat AO-7 naar een andere bedrijfsmodus schakelt.
AMSAT vraagt gebruikers daarom om alleen het minimaal noodzakelijke zendvermogen te gebruiken. Eerst goed luisteren en de eigen downlink terugvinden is bij een lineaire transponder minstens zo belangrijk als voldoende vermogen maken.
Een krachtig uplinksignaal compenseert bovendien geen slechte ontvangstinstallatie. Voor verbindingen via AO-7 is een gevoelige ontvanger, een rustige ontvangstlocatie en een antenne met vrij zicht naar de horizon vaak belangrijker dan een hoog zendvermogen.
Verbinding op de uiterste grens
Een afstand van 7.495 kilometer ligt dicht bij de maximale theoretische afstand die via AO-7 mogelijk is. Dat maximale bereik wordt bepaald door de hoogte van de satelliet en de positie van de twee grondstations. Om een verbinding te kunnen maken, moeten beide stations zich tegelijkertijd binnen het zichtgebied van de satelliet bevinden. Bij een gewone satellietpassage staat AO-7 voor het ene station hoog aan de hemel, terwijl het andere station zich dichter bij de rand van het bereik kan bevinden.
Voor een trans-Atlantisch record moeten beide stations zich juist aan tegenovergestelde randen van het zichtgebied bevinden. De satelliet staat dan vanaf beide locaties zeer laag boven de horizon. Het gezamenlijke zichtgebied wordt daarbij maximaal benut. Dat stelt hoge eisen aan de locatie. Gebouwen, bomen, heuvels en zelfs een kleine verhoging van de horizon kunnen een verbinding onmogelijk maken. Ook de exacte positie binnen een Maidenhead-locator speelt bij records een rol. Daarom worden voor officiële afstandsclaims vaak uitgebreide locatoraanduidingen gebruikt.
Dopplerverschuiving op twee banden
Een andere uitdaging is de dopplerverschuiving. Doordat de satelliet zich met hoge snelheid ten opzichte van de grondstations verplaatst, verandert de ontvangen frequentie tijdens de passage.
Bij Mode A moet rekening worden gehouden met de verschuiving op zowel de 2 meter-uplink als de 10 meter-downlink. De verandering op 2 meter is groter dan op 10 meter, omdat de dopplerverschuiving toeneemt met de gebruikte frequentie.
Operators kunnen de zend- en ontvangstfrequenties handmatig corrigeren, maar bij een recordpoging ligt automatische computerbesturing meer voor de hand. Satellietprogramma’s berekenen voortdurend de positie en snelheid van AO-7 en kunnen een gekoppelde transceiver automatisch bijregelen. De operator kan zich daardoor concentreren op het zwakke tegenstation en op het afronden van de verbinding.
KE9AJ bezit meerdere satellietrecords
De nieuwe verbinding is niet het eerste satellietrecord waarbij KE9AJ betrokken is. De Amerikaan deelt ook het afstandsrecord via de Mode B-transponder van AO-7. Dat record werd op 10 augustus 2020 gevestigd door F4DXV in Frankrijk en KE9AJ in de Verenigde Staten. Zij overbrugden 8.204,592 kilometer. Mode B gebruikt daarbij een uplink op 70 centimeter en een downlink op 2 meter.
KE9AJ staat daarnaast in het AMSAT-overzicht vermeld bij afstandsrecords via onder andere AO-91 en AO-27. Het maken van zeer lange satellietverbindingen is daarmee duidelijk geen toevalstreffer, maar het resultaat van ervaring, zorgvuldige planning en gunstige locaties. De afstand via Mode B is groter dan het nieuwe Mode A-record. AMSAT houdt voor verschillende satellieten en transponders afzonderlijke records bij. Het gaat bij de nieuwe verbinding dus specifiek om het grootste gedocumenteerde bereik via de Mode A-transponder van AO-7.
Veel langer actief dan ooit verwacht
Bij de bouw van AO-7 kon niemand voorzien dat de satelliet ruim een halve eeuw later nog steeds bruikbaar zou zijn. Elektronische onderdelen worden in de ruimte blootgesteld aan straling, grote temperatuurverschillen en een vacuüm. Daarnaast kunnen zonnecellen langzaam achteruitgaan en kunnen mechanische of elektrische verbindingen defect raken.
AO-7 heeft al deze omstandigheden opmerkelijk goed doorstaan. De satelliet is inmiddels meer dan 51 jaar in de ruimte en geldt volgens AMSAT als de oudste nog actieve amateursatelliet.
Bronnen: AMSAT News Service over het nieuwe record, AMSAT-overzicht van satellietrecords, AMSAT-publicatie over de geschiedenis van AO-7, SatNOGS-database over AO-7
