Bild-Zeitung vom 21.11.1998

Zusätzlich gibt es einen Intercom-Kanal der für die Verständigung innerhalb der ISS und zu gekoppelten Sojus-Schiffen benutzt werden kann. Die genauen Bedienvorgänge können dem PDF-Dokument SM Communication Ssystem entnommen werden.

Schalt-Panel für Phonie-Kommunikation
© Spaceflight.nasa.gov

Korona-M (dt. Krone / "M" steht für dt. Modifikation) ist das Phonie-Kommunikationssystem der Orlan-M Raumanzüge. Die Raumanzüge nutzen für den Downlink laut der NASA jeweils eine eigene Frequenz im Bereich von rund 120 MHz, da ja immer mindestens zwei Raumfahrer/Raumanzüge an einer EVA (Extra-Vehicular Activity) beteiligt sind. Andere Quellen behaupten die 121.125 und 121.750 MHz würden dafür genutzt werden, was aber nach meinen Beobachtungen nicht stimmen kann. Da der Bereich zwischen 120-122 MHz für den zivilen Flugfunk benutzt wird, sind auch sehr oft Interferenzen vom AM-Flugfunk während der EVA's im Hintergrund zu hören. Während der 7.Orlan-EVA war es mir schließlich gelungen, den AM-Flugfunk zu identifizieren und die beiden Frequenzen 121.100 und 121.275 MHz als Downlink der Raumanzüge zu bestimmen. Die Raumanzüge arbeiten im Downlink mit nur einer minimalen Sendeleistung und besitzten nach eigenen Angaben eine Reichweite von nicht mehr als 500 m. Somit kann man von einer Sendeleistung von ca. 10 mW ausgehen. Für den Uplink nutzen alle Orlan-M Raumanzüge die 130.167 MHz des Woßchod-M Phonie-Kommunikationssystems. Die ISS empfängt die Übertragung beider Raumanzüge und spiegelt alles inkl. der Kommunikation von ZUP-Moskau und von der verbleibenden ISS-Crew im inneren der Station auf der 130.167 MHz im Low-Power zurück.

Tranzit-A ist das Telemetrieübertragungssystem der Orlan-M Raumanzüge. Es werden darüber sowohl technische Messwerte des Raumanzuges als auch medizinische Messwerte wie z.B. ECG (ElectroCardioGram) des Raumfahrers übertragen. All diese Messwerte laufen in der BRTA (dt. Block Radio Telemetrie Apparatur) im Raumanzug zusammen und werden über den Tranzit-A Sender zur ISS übertragen. Das Telemetrieempfangssystem an Bord der ISS nennt sich Tranzit-B. Dafür gibt es zwei Antennen am hinteren Teil des Moduls Swesda an der ISS. Es sind insgesamt vier verschiede Frequenzen mit je einer Bandbreite von 66 kHz reserviert. Für die Übertragung wird eine Puls-Code-Modulation im Time-Multiplexed Switch verwendet. Tranzit-A nutzt das von Russland vorgesehene Frequenzband für Telemetrie von Raumflugkörpern zwischen 162.7-252 MHz.

SSCS / SSER (Space-to-Space Communication System / Space-to-Space EMU Radio) ist ein digitales Phonie-Kommunikationssystem basierend auf einer Phasen-Modulation. Es wurde für die Kommunikation bei der Annäherung und Kopplung zwischen dem Space Shuttle und der ISS verwendet. Zukünftig wird es auch einmal für die Kommunikation zum und von einem bemannten SpaceX Dragon (dt. Drache) Schiff eingesetzt werden. In der gleichen Konfiguration wird es u.a. auch von den amerikanischen EMU (Extravehicular Mobility Unit) Raumanzügen bei EVA's (Extra-Vehicular Activity) auf der ISS verwendet. Mit der eingesetzten Digitaltechnik ist es möglich, dass bis zu fünf simultane Benutzer darüber arbeiten können. Das System besitzt insgesamt zwei Frequenzen, welche als primär und sekundär deklariert sind und mit zwei unterschiedlichen Sendeleistungen arbeiten können. Genutzt wird ein Frequenzbereich zwischen 410-420 MHz, welcher einzelne Frequenzen mit der Übereinstimmung anderer darin ansässiger Funkdienste (nicht international vereinbart), für die Space-to-Space Kommunikation bemannter Raumfahrzeuge verwendet werden darf. Während der Annäherung bei einem großen Abstand zur ISS wird der High-Power mit 5 Watt verwendet. Im Nahbereich und für EVA's kann bis zu einer Entfernung von 80 Metern der Low-Power mit 0,25 Watt genutzt werden. Das Signal hat eine Bandbreite von ±700 kHz, bei einer Übertragungsrate von 695 kBit/s in TDMA FSK. Erstmals kam das System im Juli 2001 bei der Space Shuttle Mission STS-104 zum Einsatz und löste die davor genutzte analoge Kommunikation über das Woßchod-M VHF-1 Frequenzpaar ab. Die SSCS UHF-Antenne hatte man während einer EMU-EVA am 22.April 2001, von der Besatzung der Space Shuttle Mission STS-100, am Modul Destiny installieren lassen. Eine zweite SSCS UHF-Antenne wurde mit der Space Shuttle Mission STS-113 im November 2002 geliefert, welche bereits an der Gerüststruktur P1 vorinstalliert war.

TDRSS S-Band Antenne (links) und SSCS UHF Antenne (rechts) an der Gerüststruktur P1
© Spaceflight.nasa.gov

CUCU (COTS (Commercial Orbital Transportation Services) UHF Communications Unit) ist ein System für den Austausch von Daten zwischen der ISS und dem SpaceX Dragon (dt. Drache) Zubringerschiff. Es dient zur Steuerung und Kommandoübermittlung von der ISS, bzw. zur Übertragung vom Status der Telemetrie vom Dragon-Schiff zur ISS im Nahbereich. Das verwendete Übertragungssystem ist bi-direktional aufgebaut. Es kann sowohl von der ISS, als auch vom Dragon Schiff gleichzeitig gesendet und empfangen werden. Dieser Inter-Satelliten-Link wird genutzt, da das Dragon-Schiff keine ständige Verbindung über das TDRSS besitzt. Für die Annäherung und Kopplung an der ISS, wird das CUCU ca. 8 Stunden vorher aktiviert. Während des gesamten Zeitraums wo das Dragon-Schiff an der ISS gekoppelt ist, bleibt dass Halb-Duplex Kommunikationssystem aktiv. Erst ca. 4 Stunden nach der Abkopplung von der ISS wird es deaktiviert. Das CUCU nutzt für die Übertragung einen reservierten Abschnitt des UHF-Satellitenbandes zwischen 400.05-401 MHz für die Space-to-Space Kommunikation bemannter Raumfahrzeuge. Das Signal hat eine Bandbreite von 338 kHz mit zwei Signalspitzen auf ±77 kHz, bei einer Übertragungsrate von 153.6 kBit/s. Die Sendeleistung beträgt 2,5 Watt von Seiten der ISS und 1,45 Watt von dem Dragon Schiff. Mit dem Space Shuttle Flug STS-129 im November 2009, wurde das CUCU Equipment zur ISS transportiert. Als Antenne an der ISS nutzt man die vorhandene Antenne des SSCS.

CUCU auf 400.500 MHz an Dragon C2+ / ISS

Istochnik-M (dt. Quelle) ist ein Monitor-System auf der ISS für das MBITS Telemetriesystem der Sojus Schiffe in der Wiedereintrittsphase. Bei der Landung eines Sojus Schiffes liegt nur ein Zeitraum von der Abkopplung an der ISS bis zur Landung in Kasachstan von gerade mal 2 Umläufen bzw. ca. 3½ Stunden dazwischen. Dabei entfernt sich die Sojus nur so weit, dass sie sich trotzdem noch immer in Funksicht zu der ISS befindet. Die Sojus kann normal nur mit ZUP-Moskau kommunizieren, wenn sie sich in Funksicht zu einer russischen Bahnverfolgungsstationen befindet. Da dies nicht ständig der Fall ist und das Bremsmanöver für den Wiedereintritt bzw. die Trennung der Sektionen immer außerhalb der Funksicht liegt, übernimmt die ISS die Aufgabe als Vermittler zwischen ZUP-Moskau und dem Sojus Schiff. Im Februar 2009 wurde mit dem Versorgungsflug der Progress M-66 das Equipment für das Istochnik-M Monitor-System zur ISS transportiert und im Modul Swesda installiert. Als Antenne für das Istochnik-M nutzt man die am Modul Swesda angebrachten WA (Wide-Range Antenna) Amateurfunkantennen. Die ISS-Crew ist in der Lage die MBITS Telemetrie von dem kurz vor dem Wiedereintritt stehenden Sojus-Schiff in Echtzeit auszuwerten und zu beurteilen, ob z.B. die Trennung der Sektionen erfolgreich verlaufen ist. Zeitgleich ist es der ISS auch möglich, die Rasswet-M Phonie-Kommunikation von dem Sojus Schiff auf dem VHF-2 Frequenzpaar von und nach ZUP-Moskau über TDRSS weiterzuleiten.

BITS2-12 / BR-9ZU-8 (dt. Bord-Informations-Telemetrie-System) ist ein frequenzmoduliertes auf Puls-Code-Modulation basierendes primäres Telemetrieübertragungssystem vom russischen Teil der ISS. Hierüber werden sämtliche anfallende Messdaten aller Systeme auf der ISS gesendet, über die russischen Bahnverfolgungsstationen mit dem Boden-Empfangssystem "Romaschka" MA-9MK empfangen und zum ZUP-Moskau weitergeleitet. Es gibt eine unterschiedliche Namensgebung von ein und dem selben System. Beim Modul Swesda wird es als BITS2-12 und beim Modul Sarja als BR-9ZU-8 bezeichnet. Die Systeme BITS2-12 und BR-9ZU-8 gehören beide zu der Gruppe die man Alpha-TLM nennt. Auf der Oberfläche des Moduls Sarja befinden sich insgesamt vier und auf dem Modul Swesda zwei Kamm-Antennen für die Übertragung. Jedes der beiden Module besitzt zwei Sender die jeweils als primär und sekundär genutzt werden. Das Signal selbst hat eine Übertragungsgeschwindigkeit von 512 kBit/s bei einer Bandbreite von ±256 kHz, mit den typischen Signalspitzen auf ±128 kHz eines PCM-Signals. BITS2-12 / BR-9ZU-8 nutzen das von Russland vorgesehenen Frequenzband für die Telemetrie von Raumflugkörpern zwischen 625-650 MHz.

Kamm-Antennen am Modul Sarja  © Spaceflight.nasa.gov

BITS2-12 auf 628 und 630 MHz vom Modul Swesda der ISS

Regul-OS ist das russische System für Radiokontrolle und Kommunikation, gleichbedeutend mit dem amerikanischen S-Band-System. Es kann für eine 2-Wege Phonie-Kommunikation, den Austausch für digitale Kommando- und Programmdaten, sowie für die Übertragung von Telemetrie (BSR-TM) über die russischen Bahnverfolgungsstationen oder auch über geostationäre Satelliten vom Typ Luch (dt. Strahl) eingesetzt werden. Es arbeitet mit einer Übertragungsgeschwindigkeit im Uplink auf 770.500 MHz mit 32 kBit/s und im Downlink auf 924.600 MHz mit 256 kBit/s in FSK. Regul-OS nutzt wie auch Kwant-V das von Russland vorgesehene Frequenzband für die Kontrolle von Raumflugkörpern im Space-to-Earth zwischen 915-931 MHz.

Regul-OS Antennen am Modul Swesda  © NASA TV

TDRSS (Tracking and Data Relay Satellite System) ist ein geostationäres Satelliten-Netzwerk der NASA und der USAF, bestehend aus einer Flotte von Kommunikationssatelliten verteilt um den Erdball. Es dient als Datenrelais für Satelliten, Trägersysteme und bemannter Raumfahrzeuge auf niedrigen Umlaufbahnen. Als zu den Kunden zählt man u.a. das Hubble Space Telescope, die Zubringerschiffe ATV, Cygnus, Dragon, HTV, das Space Shuttle, die ISS, sowie die meisten Satelliten des geheimen USA Satelliten-Programms. Die erste Generation von TDRSS Satelliten wurde komplett, zwischen 1983-1995 mit Space Shuttle Flügen in die Umlaufbahn gebracht. Das TDRSS arbeitet auf den drei geostationären Satellitenpositionen 41°W; 62°W und 171°W. Die Übertragungen finden im S-Band auf 2.1 / 2.2 GHz und im Ku-Band auf 13 / 15 GHz statt.
Die ISS nutzt das TDRSS als primären Kommunikationsweg mit einer 2-Wege-Verbindung im S- und Ku-Band zum MCC (Mission-Control-Centrum) in Houston. Mit dem STS-92 Flug wurde die erste bewegliche S-Band Allrichtungs-Horn-Antenne zusammen mit der ersten Ku-Band Antenne zur ISS transportiert und provisorisch in der EMU-EVA am 15.Oktober 2000 am Z1 Gerüstsegment befestigt. Während des STS-97 Fluges setzte man die S-Band Allrichtungs-Horn-Antenne in der EMU-EVA am 05.Dezember 2000 an ihren vorübergehenden Standort an der Spitze des Mastes der P6 Gerüststruktur. Eine weitere S-Band Allrichtungs-Horn-Antenne kam mit dem Flug STS-112 zur ISS und wurde am 10.Oktober 2002 in einer EMU-EVA an der S1 Gerüststruktur installiert. Während des Fluges STS-118 ist die erste Antenne am 15.August 2007 von der P6 zur P1 Gerüststruktur versetzt und zeitgleich gegen eine neue Antenne ersetzt worden.