Introducción al funcionamiento de HamTV

A continuación te damos los aspectos básicos para conocer el sistema, su propósito y cómo colaborar en la recepción de sus señales.

El transmisor y la señal

El transmisor HamTV opera emitiendo una señal de televisión digital DVB-S (QPSK) en la banda de 13 cm, concretamente en la frecuencia de 2395 MHz.

Transmisor HamTV.
  • Tasa de símbolos (Symbol Rate): 2.0 Ms/s con un FEC de 1/2.
  • Potencia: Aproximadamente 2W (EIRP).
  • Antena en la ISS: Utiliza una antena de parche (Patch) con polarización circular derecha (RHCP) apuntando hacia la Tierra.

Convertidor HDMI: El 22 de diciembre de 2025, el astronauta de la NASA Chris Williams instaló un convertidor HDMI en el sistema HamTV. Este nuevo hardware amplía enormemente las capacidades de vídeo, asegurando compatibilidad con las nuevas cámaras de la estación, y permite generar automáticamente una carta de ajuste cuando el sistema está en modo de espera, lo que proporciona a las estaciones terrestres una clara indicación visual de que el sistema está listo.

Construir una estación terrestre. Tipos de estaciones

Construir una estación terrestre para recibir HamTV es un reto técnico apasionante. La señal en 2395 MHz no atraviesa árboles ni estructuras gruesas, y la rápida velocidad de la ISS requiere un buen y muy preciso seguimiento.

A la hora de diseñar una estación, debe establecerse un objetivo. Recibir 30 segundos de vídeo cuando la ISS pasa por encima (cénit) es relativamente fácil, pero recibir 8 minutos ininterrumpidos exige un rendimiento excelente en elevaciones bajas.

Componentes básicos: Es necesaria una antena (generalmente una de tipo parabólico con un feed LHCP), un preamplificador de bajo ruido (LNA) montado lo más cerca posible de la antena, un filtro pasa-banda (imprescindible para evitar interferencias de redes WiFi, 4G y posiblemente 5G cercanas), y un receptor capacitado para DATV, como el sistema MiniTiouner, PicoTuner, o en su defecto, un SDR capaz de recibir banda S.

Podemos categorizar las estaciones de la siguiente manera:

Alto Rendimiento
>20 grados de horizonte
  • Rotor bien calibrado (ej. G-5500 o modelo superior).
  • Disco parabólico de 1.2 metros o mayor diámetro.
  • LNA (Amplificador de Bajo Ruido) con Figura de Ruido <1dB.
  • Receptor especializado (MiniTiouner o sistema SDR de alta gama).
Rendimiento Medio
>30 grados de horizonte
  • Rotor G-5500 o configuración de plato motorizado estándar.
  • Disco parabólico de 90 cm.
  • LNA con Figura de Ruido <3dB.
Bajo Rendimiento
>45 grados de horizonte
  • Disco parabólico de 60 cm con seguimiento de operación manual.
  • LNA con Figura de Ruido <5dB.
  • Conversor descendente (Downconverter).
  • Receptor SDR estándar.
Experimental
Pases directos muy cortos
  • Antena de hélice direccional apuntando fijamente al cénit.
  • LNA con Figura de Ruido <5dB.
  • Receptor SDR para captura de telemetría o ráfagas.

HamTV Ground Station Merger

Durante un contacto escolar, es muy difícil que una sola estación terrestre pueda recibir los 10 minutos completos de vídeo sin cortes, debido a obstáculos locales (árboles, edificios) o a bloqueos de la señal causados por la propia estructura de la ISS o naves acopladas.

Para solucionar esto, ARISS utiliza un sistema de fusión (merger) basado en un modelo cliente-servidor diseñado por el British Amateur Television Club (BATC). Diversas estaciones receptoras terrestres repartidas por la trayectoria de la ISS contribuyen enviando su señal recibida (flujo de transporte MPEG-TS) a través de internet (mediante protocolo UDP) hacia un servidor central.

Este servidor analiza los paquetes de datos y utiliza marcas de tiempo (PCR) integradas en la señal para reensamblar y alinear los fragmentos de vídeo de todas las estaciones aportantes. Si una estación pierde la señal, el servidor salta instantáneamente a otra estación que sí la reciba de forma óptima. El resultado es que múltiples estaciones con recepción «con cortes» producen juntas un flujo de vídeo final perfecto y continuo para el colegio.

Puedes ver la salida de vídeo conjunta en vivo en https://live.ariss.org/hamtv/

¿CÓMO FUNCIONA?

ARISS HamTV Merger

Cómo unimos fragmentos de señal para crear un flujo de vídeo continuo.

Estación A
Estación B
Estación C
BATC Merger
Streaming
Fase 1 de 4

Órbita y Huella

La ISS orbita a 7.6 km/s. Su señal (HamTV) emite una «huella» de cobertura limitada (círculo amarillo) sobre la geografía terrestre.

Fase 2 de 4

Contacto Inicial

La Estación A capta la señal. Pero la ISS se mueve rápido; pronto se ocultará tras el horizonte y la antena perderá la visión directa.

Fase 3 de 4

Trabajo en Red

¡Antes del corte! La Estación B ya entra en la huella y capta la señal poco antes de que la Estación A la pierda.

Fase 4 de 4

El ‘Merger’

El servidor central recibe todo, limpia los errores y une la señal de las tres antenas para entregar un vídeo en vivo, sin cortes.

Unirse al Merger (sistema de fusión)

¿Te animas a ser una de las estaciones que participan en la actividad? Si quieres aportar la señal de tu estación al Merger y contribuir a que más organizaciones educativas puedan recibir vídeo durante sus contactos, sigue estos pasos:

  1. Valida tu equipo: Comprueba que tu estación es funcional. Actualmente, sistemas como el MiniTiouner (Versiones 1, 2 y PicoTuner) están aprobados para el Merger. También se acepta un sistema que reciba por software SDR mediante SatDump, aunque se está trabajando activamente en solucionar un bug relacionado con la decodificación de DVB-S.
  2. Solicita el acceso: Envía un correo electrónico a ARISS Operations (hamtvops@ariss-i.org) detallando la siguiente información:
    • Longitud típica de la ventana de paso (horizonte geográfico y tiempo de recepción observado).
    • MER (Tasa de Error de Modulación) máximo típico visto, adjuntando capturas de pantalla de varios pases de prueba.
    • Configuración de tu estación receptora (tamaño de antena, LNA, cableado, receptor).
    • Sistema operativo de tu cliente de fusión y rendimiento de tu conexión a internet (test de velocidad con latencia, jitter y velocidades de subida y bajada).
    • Probabilidad de disponibilidad para apoyar contactos educativos.
  3. Fase de prueba: El paso final será una serie de pases de prueba transmitiendo tu señal recibida a la instancia de prueba del servidor ARISS/BATC HamTV Ground Station Merger.

Si todo va bien, ¡el equipo te configurará para contribuir con tu señal al programa principal en el próximo contacto escolar!.