Im April 2010 reagierte der Geo-nicht-so-stationäre Satellit Galaxy-15 nicht mehr auf Bodenbefehle. Es arbeitet als "Bent-Pipe"- oder Transponder -System, was - grob gesagt - bedeutet, dass es alle Fernsehprogramme, die es zufällig von der Erde empfängt, verstärkt und zurück zur Erde sendet (innerhalb vorgeschriebener Frequenzen).
Geostationäre Satelliten müssen regelmäßige Positionshaltemanöver durchführen, um an Ort und Stelle zu bleiben, und da kommerzielle Satelliten dazu normalerweise nicht in der Lage sind, werden regelmäßig Anweisungen vom Boden gesendet und müssen empfangen werden, um den Satelliten dort zu halten, wo er sein soll.
Als Galaxy-15 also aufhörte, auf Befehle zu reagieren, begann es, unkontrolliert innerhalb des geostationären "Gürtels" zu driften. Das ist ein potenzielles Kollisionsproblem, aber das andere Problem war, dass alle anderen Systeme funktionierten. Es hielt seine Sonnenkollektoren auf die Sonne gerichtet und behielt die "Erdsperre", was bedeutet, dass seine Empfangs- und Sendeantennen auf die Erde gerichtet waren.
Sobald es in eine andere "Box" gedriftet war, die zufällig Fernsehsignale vom Boden im selben Mikrowellenband hochgestrahlt hatte, verstärkte es sie pflichtbewusst und sendete sie zurück zur Erde, und so konnte es selbst ohne eine physische Kollision ernsthafte Unterbrechungen verursachen Aufgaben anderer Satelliten. Diese gedankenlose Erfassung und Weiterverbreitung ohne Kontrolle macht den Begriff ZombieSat passend.
Das Folgende ist aus Dealing with Galaxy 15: Zombiesats and on-orbit service :
Welche Fehlfunktion auch immer aufgetreten ist, hatte weder einen Einfluss auf die Fähigkeit des Satelliten, Signale erneut auszusenden, noch auf seine Fähigkeit, seine Transponder auf die Erde und die Sonnenkollektoren auf die Sonne ausgerichtet zu halten (bekannt als „Earth Lock“). Dadurch konnte das Raumschiff weiterhin Signale empfangen und senden. Was es beeinflusste, war die Fähigkeit der Bodenkontroller von Intelsat, Galaxy 15 zu manövrieren, um seine Orbitalposition beizubehalten. Intelsat gab zwischen 150.000 und 200.000 Befehle an den Satelliten aus, um eine Antwort zu erhalten, um entweder seine Kommunikationsnutzlast abzuschalten oder zu manövrieren. Als diese Bemühungen fehlschlugen, versuchte das Unternehmen, ein noch stärkeres Signal zu senden, um eine Überlastung des Stromversorgungssystems des Satelliten zu erzwingen und ihn abzuschalten. Auch dies ist gescheitert. Infolgedessen driftete der Satellit weiter langsam nach Osten durch den GEO-Gürtel. Was wie ein kleines Problem aussah, wurde bald viel größer.
Meine Frage: Ist das ein Bug oder ein Feature ? Gibt es nicht eine Art automatische Verstärkungsregelung oder AGC ? Ich vermute, dass die Idee bei diesem Versuch, die Transponder abzuschalten, darin besteht, sich auf die (vermutlich) feste Verstärkung des Verstärkers zu verlassen - stärker hinein bedeutet stärker heraus - und so kann man durch Schreien etwas Analoges zu einem Leistungsschalter auslösen richtig laut ins Mikrofon sozusagen. War die Unfähigkeit des Verstärkers, seine Verstärkung zu begrenzen, als Funktion vorgesehen (eine Brute-Force-Abschaltung, wenn alles andere fehlschlägt), oder war dies aufgrund anderer Einschränkungen erforderlich, oder hat jemand einfach vergessen, eine AGC hinzuzufügen?
Man könnte argumentieren, dass eine AGC schwache Signale zu stark abschwächen könnte, während sie versucht, ein starkes Signal zu begrenzen, aber dynamische frequenzabhängige Verstärkung gab es beim faseroptischen Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM) mit 40 oder 80 Wellenlängen (obwohl dies a verschiedene Modulationsarten, z. B. digitales QPSK)), daher denke ich, dass dies kein Grund wäre, AGC zu vermeiden.
Dass sie dies versuchten, deutet darauf hin, dass es entweder keine AGC gab oder dass sie wussten, dass sie unter extremen Bedingungen unzureichend sein könnte. Daher ist mir nicht einmal klar, ob die erhoffte Abschaltung ein erwartetes Verhalten oder Wunschdenken gewesen wäre. Könnte jemand mit einer wirklich großen lenkbaren Schüssel anfangen, auf diese Weise viele Kommunikationssatelliten abzuschalten? Könnte ein Tag kommen, an dem Milliarden von Menschen gleichzeitig das Kabel-TV-Entzugssyndrom erleben würden?
oben: "Basis +20 dB, Zelle mit automatischer Verstärkungsregelung - wie sie in den Telefonnetzen der 1970er Jahre verwendet wurde." Ein einfaches Beispiel für eine Schaltung, die die Verstärkung des Verstärkers anpasst, wenn das Signal zu stark ist, von hier .
Ohne das Protokoll der Besprechungen, bei denen das Design der Signalaufbereitungselektronik vereinbart wurde, können wir dies meines Erachtens nicht mit Sicherheit beantworten. Ich kann aber noch etwas spekulieren:
Die verwendete Sprache "erzwingt eine Überlastung ... bewirkt, dass sie heruntergefahren wird." ist sehr endständig . Intelsat scheint sich in erster Linie darum gekümmert zu haben, sicherzustellen, dass Galaxy-15 nicht anfängt, andere Geo-Sats zu stören. Ich würde vermuten, dass die Wirkung der Überlastung dauerhaft gewesen wäre. Dass sie es versucht haben, deutet darauf hin, dass sie dachten, es hätte eine vernünftige Chance auf Erfolg. Sie haben wahrscheinlich die Konstruktionsschemata herausgeholt und ihre Ingenieure gebeten, einen Weg zu finden, es auf jede erdenkliche Weise zu brechen.
Ein weiterer interessanter (und höchst unwahrscheinlicher) Grund für ihre Dringlichkeit könnte das Vorhandensein von zwei L-Band-Transpondern für geostationäre Kommunikation und Kontrollsegment auf Galaxy-15 gewesen sein. Offiziell wird das GCCS von der FAA verwaltet, um die Genauigkeit der GPS-Navigation zu verbessern, aber es wäre nicht sehr überraschend, wenn neben der primären auch andere, klassifizierte Nutzlasten enthalten wären. Die Ursache für den Kontrollverlust wurde nicht offiziell festgestellt, und die Möglichkeit, dass eine ausländische Regierung ~hust~ China ~hust~ die Kontrolle übernimmt, konnte nicht sofort ausgeschlossen werden. Wenn die USG dachte, dass ihre Spielzeuge von selbst davonlaufen würden, befahlen sie Intelsat möglicherweise, ihren Vogel mit jedem Watt, das sie in den Himmel richten konnten, zu atomisieren. Unwahrscheinlich, aber eine interessante Möglichkeit.
Zurück zum AGC-Teil Ihrer Frage: Nur ein Idiot , jemand mit gutem Grund, würde einen Verstärker ohne jeglichen Überlastschutz entwickeln, insbesondere wenn der Verstärker möglicherweise Sonneneruptionen mit breitem Spektrum ausgesetzt ist. Die Tatsache, dass der Versuch, Galaxy-15 zu töten, fehlschlug, ist wahrscheinlich ein Beweis dafür. Ich würde erwarten, dass moderne Satelliten ein digital gesteuertes Verstärkersystem verwenden, sodass sie die Verstärkung eher mit Logik als mit AGC steuern. In Kombination mit einer hohen Eingangsimpedanz würde dies es sehr schwer machen, den Verstärker zu beschädigen.
Könnten Sie einen Satelliten mit einem ausreichend großen Signal töten? Unbedingt.
Weil die AGC versagt hat? Wahrscheinlich nicht. EMF-Erregung an einer anderen Stelle im Raumfahrzeug wäre wahrscheinlich tödlich, bevor der Eingangsschutz so zusammenbricht, dass etwas dauerhaft beschädigt wird.
Ich stimme ForgeMonkey zu, dass es auf der Grundlage öffentlich zugänglicher Quellen wenig zu sagen gibt.
Für die notwendigerweise spekulative Natur einer Antwort würde ich jedoch stattdessen die folgenden als typische Ansätze innerhalb geostationärer Kommunikationssatelliten vorschlagen:
Wenn wir das alles zusammenfassen, scheinen wir mit Nr. 5 oder Nr. 6 übrig zu bleiben, obwohl selbst dann alles ziemlich skizzenhaft ist.
SF.
äh
David Hammen