Come funziona TinyGS

1. Il satellite trasmette

Un piccolo CubeSat in orbita LEO (Low Earth Orbit, 400-700 km) ha a bordo un modulo LoRa identico a quello che potresti comprare tu — un SX1278 da pochi euro, magari indurito per le radiazioni spaziali. Ad intervalli regolari (di solito ogni 20-60 secondi) trasmette un beacon: un pacchetto LoRa di 30-100 byte che contiene la sua identità e i dati che vuole mandare a terra.

Il satellite trasmette su frequenze precise — solitamente 437 MHz (banda satellite amatoriale) o 433 MHz (banda ISM). La potenza è tipicamente 20-30 dBm (100-1000 mW), che è poco, ma a 500 km di distanza basta per essere captato grazie alla sensibilità del modulo LoRa (-148 dBm).

2. La tua stazione ascolta

La stazione di terra è in pratica un ricevitore LoRa fisso sintonizzato sulla frequenza giusta nel momento giusto:

• ESP32 con WiFi: il cervello che pilota tutto e si collega a Internet
• Modulo LoRa SX1278 (o equivalente): il ricevitore radio vero e proprio, sintonizzato su 433-437 MHz
• Antenna omnidirezionale a 1/4 d'onda (~17 cm) o un dipolo a 1/2 onda. Sul tetto è meglio, su una finestra può bastare
• Firmware TinyGS: open-source, fa tutto il lavoro automatico — sintonizzazione, ricezione, decodifica, invio MQTT

Quando il backend sa che un satellite sta per passare sopra la tua zona, manda un comando MQTT alla tua stazione: "alle 14:32:18 metti il LoRa su 437.2 MHz, SF12, BW 250 kHz". La tua stazione si configura e si mette in ascolto.

3. MQTT trasporta i pacchetti

Quando il SX1278 cattura un pacchetto, l'ESP32 lo prende, ci aggiunge metadati (orario, RSSI, SNR, frequenza esatta) e lo pubblica via WiFi sul broker MQTT pubblico di TinyGS (mqtt.tinygs.com). MQTT è un protocollo super-leggero pensato proprio per IoT: il pacchetto vola via in millisecondi, anche su connessioni asimmetriche o lente.

4. Il backend interpreta

Sul backend di TinyGS un servizio software:

• Riconosce da quale satellite arriva il pacchetto (in base alla frequenza e all'orario di ricezione, incrociati col database TLE delle orbite)
• Decodifica il payload secondo lo schema di telemetria specifico di quel satellite (ogni team pubblica le specifiche)
• Aggrega le ricezioni da tutte le stazioni che hanno intercettato lo stesso pass
• Salva tutto in un database e lo pubblica

5. Il dashboard mostra al mondo

Su tinygs.com vedi:

• Mappa mondiale di tutte le stazioni attive in tempo reale
• Lista satelliti con prossimi pass per posizione
• Storico ricezioni di ogni stazione (la tua, una volta registrata)
• Telemetria decodificata di ogni pacchetto (temperatura, batterie, posizione GPS del satellite, ecc.)
• Classifica delle stazioni per ricezioni e qualità del segnale

Le scelte di rete sono automatiche

Una cosa importante: tu non devi sapere quale satellite passa quando, su quale frequenza, con quale modulazione. Il backend conosce le orbite di tutti i satelliti supportati (i loro TLE vengono aggiornati ogni giorno da NORAD), conosce la posizione GPS della tua stazione, e ti pianifica automaticamente i pass migliori. La tua stazione si configura in tempo reale a ogni cambio.

Tu accendi l'ESP32, dai le credenziali WiFi, dai le tue coordinate, e il lavoro è finito. Il resto succede da solo.