ВСЕМИРНАЯ СИСТЕМА СВЯЗИ
Джей Холмс
Чтобы разрешить проблему сверхдальней связи, США собираются в течение года запустить ряд коммуникационных спутников. Сейчас ультракоротковолновые передачи осуществляются на суше с помощью системы антенн, верхушки которых находятся на воображаемой прямой (1), но посылаемые через океан ультракороткие волны уходят в космос (2). Решением проблемы являются приемно-передаточные спутники (3). |
Жители знойной Бразилии принимали в дебатах почти непосредственное участие; откинувшись на спинки шезлонгов и лениво потягивая лимонад, они как на ладони видели все происходившее в зале. Вдруг они вскочили, разразившись бурными аплодисментами и радостными приветствиями: на ораторской трибуне появился их президент. Бразильцы видели его ничуть не хуже, чем любой из присутствовавших в зале Генеральной Ассамблеи. Они слышали каждое слово президента, видели все черточки его подвижного лица. Им даже казалось, что они вдыхают аромат цветка в его петлице.
Бразильцы, как и миллионы людей во всех концах света, следили за исторической сессией Генеральной Ассамблеи по телевидению. Всемирная система связи, пользующаяся спутниками-ретрансляторами, позволила телевещанию преодолеть кривизну земной поверхности, хотя ультракороткие волны, на которых производится передача изображения, распространяются только прямолинейно. Телесигналы нельзя передавать по частотам обычных радиоволн, отражающихся от ионосферы — верхней части атмосферы, содержащей ионы и свободные электроны.
Телепередача дебатов в Организации Объединенных Наций производилась с передвижной антенны, установленной на побережье Соединенных Штатов. Сигналы принимал спутник, двигающийся по орбите над Атлантическим океаном на высоте, превосходящей 1500 километров. Этот спутник, оснащенный приемно-передаточной аппаратурой, ретранслировал сигналы на приемные станции телевизионных сетей Европы, Советского Союза и Африки. Правда, из-за разницы во времени дебаты, протекавшие в Нью-Йорке утром, европейцы и африканцы видели у себя под вечер.
Другой спутник, двигающийся над Караибским морем, принимал сигналы из Нью-Йорка и передавал их телестанциям в Южной Америке, где, как и в Соединенных Штатах, день только начинался. Телесигналы также передавались по трансконтинентальной сети США на тихоокеанское побережье, откуда наземный передатчик посылал их спутникам, обращавшимся над северной и южной частями Тихого океана. Один спутник ретранслировал их в Японию и страны Восточной Азии, другой — в Австралию и Индонезийскую Республику. Но там уже давно царила ночь, так что телевизионным станциям пришлось записать изображения на видеоленту и передавать их только следующим утром.
Так, благодаря спутникам-ретрансляторам, население всего мира могло видеть и слышать дебаты в Генеральной Ассамблее.
Только что рассказанное нельзя назвать чистой фантазией. Мы просто слегка опередили события и обсуждаем возможности, которые откроет перед нами предстоящий в ближайшем будущем запуск коммуникационных спутников. Опыты американских ученых показали, что спутники можно использовать в качестве надежных ретрансляторов телеграфных, телевизионных и радиосигналов, проникающих в любые уголки мира. И сегодня мы имеем много шансов на то, что через несколько лет удастся установить, правда еще в ограниченных масштабах, всемирную систему связи между континентами — систему, по которой будут транслироваться события мирового значения, вроде описанного выше принятия Генеральной Ассамблеей Организации Объединенных Наций соглашения о всеобщем разоружении.
Передача телевизионного изображения за океан будет, конечно, лишь одним из наиболее эффектных случаев использования коммуникационных спутников, и стоить она будет крайне дорого, что ограничит ее применение только передачей особо важных событий. Но спутники помогут нам разрешить и другую проблему, уже давно волнующую специалистов по вопросам связи: как человечеству справиться с быстро увеличивающейся потребностью в заокеанских радио-, телефонных, телеграфных и других электронных передачах?
В одних лишь Соединенных Штатах число телефонных разговоров, телеграмм и кодированных передач увеличивается за год на 15-20 процентов. Доктор Хью Драйден, заместитель директора Национального управления по аэронавтике и исследованию космоса, недавно сообщил, что с 1950 по 1960 год число заокеанских телефонных разговоров увеличилось почти в четыре раза, достигнув в 1960 году четырех миллионов. «По нашим подсчетам, это число к 1965 году возрастет до восьми миллионов, а к 1970-му — до двадцати», — заявил он в сенатской Комиссии по аэронавтике и изучению космоса. Крупнейшая в США корпорация «Американ телефон энд телеграф компани» предполагает, что в 1980 году только по ее сети будет передано до ста миллионов заокеанских телефонных разговоров.
Сейчас существует два вида связи между континентами: по трансатлантическим кабелям и по коротким радиоволнам. В ближайшие годы предполагается проложить еще целый ряд кабелей: между Америкой и Европой, Америкой и Ямайкой, Пуэрто-Рико и островом Антигуа, входящим в Вест-Индскую Федерацию, а также между Гавайями и Японией. Но прокладка кабеля — дело дорогое, сложное и долгое. С другой стороны, как только вступает в строй новый кабель, он спустя короткое время оказывается загруженным до предела.
Диапазон частот коротковолновых радиопередач весьма ограничен: это те частоты, на которых сигналы отражаются от ионосферы и возвращаются обратно на Землю. Иногда солнечная активность вызывает возмущения в ионизированных слоях, и радиосигналы, не отражаясь от ионосферы, уходят в космическое пространство. Таким образом, даже в пределах доступных частот, кстати чрезвычайно перегруженных, коротковолновые радиопередачи не являются надежным средством общения.
На суше для передачи сообщений на далекие расстояния пользуются системой оборудованных высокими башнями-антеннами приемно-передаточных радиостанций, обычно удаленных друг от друга километров на шестьдесят пять. Несмотря на шаровидность Земли, верхушки двух антенн должны находиться на воображаемой прямой линии, что возможно лишь при достаточной высоте башен. Таким образом, радиосигналы с одного конца страны на другой приходится посылать с помощью ретрансляционных станций. Эти станции работают на ультракоротких волнах, которыми невозможно пользоваться для связи на далекие расстояния, так как они не отражаются от ионосферы.
Совершенно очевидно, что нет смысла строить в океане ультракоротковолновые подстанции, удаленные одна от другой на 65 километров. Однако, роль высокой антенны могут успешно исполнять спутники, ретранслирующие сигналы через океан. Высота таких «антенн» будет измеряться не метрами, а сотнями и даже тысячами километров. Занимающиеся этим вопросом специалисты установили, что запуск коммуникационных спутников обойдется намного дешевле прокладки кабелей. Но мнения ученых и технологов расходятся в вопросе о том, какой вид спутника наиболее подходит для данной цели. Чтобы разрешить спор, Соединенные Штаты собираются в течение года запустить четыре экспериментальных коммуникационных спутника. Один из них — «Синком» — будет двигаться по экваториальной орбите высотой в 35 километров (!), совершая один оборот вокруг Земли в течение суток. Поэтому он будет как бы «висеть» над одной из точек экватора. Такой спутник называется «синхронным», потому что его обращение синхронизировано с вращением Земли.
 Три спутника, двигающиеся по экваториальной орбите, позволят установить всемирную систему связи для радиотелефонных, телеграфных и телевизионных передач. |
Существуют также проекты обращающихся по более низким орбитам коммуникационных спутников, которые не будут постоянно находиться над одной и той же точкой земной поверхности. Не все коммуникационные спутники оборудованы приемно-передаточным устройством, некоторые снабжены лишь рефлекторами радиосигналов. Приемно-передаточные спутники принято называть активными, рефлекторные — пассивными. 12 августа 1960 года Национальное управление по аэронавтике и исследованию космоса запустило первый пассивный спутник «Эхо I», диаметром свыше 30 метров, который до сих пор обращается вокруг Земли. В конце года предполагается вывести на полярную орбиту еще один более крупный спутник «Эхо II» жесткой системы.
Два запуска, произведенных несколько лет назад в Соединенных Штатах, доказали возможность успешного использования активных коммуникационных спутников. Первый — «Скор», передавший по всему миру рождественское послание Президента Эйзенхауэра в 1958 году, — функционировал 12 дней, второй — «Курьер I», запущенный в октябре 1960 года, — 17 дней. В другом эксперименте принимали участие радиолюбители Соединенных Штатов и других стран: в декабре 1961 года был запущен маленький спутник «Оскар», три недели передававший азбукой Морзе две буквы HI (по-американски «привет»), что позволило радиолюбителям всех стран проверить возможность приема его сигналов.
Национальное управление по аэронавтике и исследованию космоса собирается запустить два низкоорбитных активных спутника: «Телстар», строительство которого финансируется фирмой «Американ телефон энд телеграф компани», и «Реле», создаваемого самим Управлением. С помощью этих спутников будут проводиться первые опыты телевизионных передач через океан.
Когда будут испробованы все виды коммуникационных спутников, ученые и инженеры смогут определить, какой из них наиболее практичен для создания международной системы сверхдальней связи. Немалую роль играет и стоимость спутника, зависящая в значительной мере от продолжительности его пребывания на орбите. Если спутник просуществует несколько лет, то, понятно, стоимость такой системы связи будет гораздо ниже, чем при недолговечных космических радиостанциях, срок жизни которых измеряется неделями или месяцами...
Ряд активных спутников будет запущен для проверки работы их снаряжения в космических условиях, в частности для установления влияния радиации на электронное оборудование. Кроме того, будут приложены все усилия для снижения стоимости запуска. По программе «Ребаунд», Соединенные Штаты собираются одной ракетой вывести на орбиту три больших спутника-баллона.
В своем послании Н. С. Хрущеву о сотрудничестве СССР и США в деле освоения космоса Президент Кеннеди предложил вести работу в пяти областях, в том числе и в области создания коммуникационных спутников. Президент сообщил о намерении Соединенных Штатов продолжать дальнейшие испытания спутников, чтобы установить возможность их использования в сверхдальней системе связи, и предложил Советскому Союзу и другим странам объединить свои усилия для выполнения этой задачи.
Коммуникационные спутники — лишь один из этапов на пути к установлению всемирной системы связи, в успешном создании которой должны сотрудничать многие страны. Столь же необходимы наземные станции. Такие станции будут принимать сигналы с «Телстара» и «Реле» в Англии, Бразилии, Италии, Соединенных Штатах, Федеративной Республике Германии и Франции. В будущем еще ряд стран последует их примеру. В первых экспериментах (в них войдут: двухсторонняя радиопередача, односторонняя телевизионная, телеграфная связь и трансляция электронных команд) примут участие Соединенные Штаты, Англия и Франция.
«Создав систему коммуникационных спутников, обслуживающих весь мир, — сказал недавно Джемс Уэбб, директор Национального управления по аэронавтике и исследованию космоса, — мы лишний раз докажем, что в проведении программы освоения космоса Соединенные Штаты преследуют поистине мирные цели и трудятся на благо всего человечества».