Нэнси Шут • С разрешения журнала «Эйр энд спейс»
Copyright е 1987 Nancy Shute
| И |
з подвала белого деревянного дома в Салайна, штат Канзас, уходит позывной сигнал: «W-Zero-C-Y, W-Zero-C-Y». Это Джим Макким снова вызывает на связь спутники. Как обычно, спутники отвечают ему.
Подумаешь, скажете вы, в эпоху, когда спутники регулярно транслируют футбольные матчи со всего мира, это не диковина. Но Макким ищет в небе спутник «Оскар-10», спроектированный, построенный и управляемый не гигантами космической промышленности, а любителями, ресурсы которых исчерпываются увлечением спутниковой связью и коллективным техническим опытом. Уже более 25 лет такие радиолюбители, как Макким, с удивительным успехом занимаются «доморощенной» космической программой, которая им почти ничего не стоит.
— Слышите сдвиг частоты? Это «Оскар-9» или «Оскар-11», — под визгливый радиосигнал говорит 72-летний Макким, худой мужчина с седым ежиком на голове.
Он переводит шкалу настройки приемника, и полоса частот играет электронную симфонию всяких радиошумов.
— В это утро много паразитных излучений, — поясняет он, — гораздо больше, чем обычно.
Он настраивается на еле слышное гудение в треске какофонии и говорит, что, судя по тону частотной модуляции, — это «Оскар-10».
Макким отстукивает пробный сигнал азбукой Морзе на телеграфном ключе, но спутник не отвечает. Не смутившись, Макким дымит своей трубкой и наклоняется, чтобы нажать кнопку на внушительном комплекте аппаратуры, которая окружает его стол. Кнопка регулирует установленную на крыше антенну, наведенную на 0,5 градуса над горизонтом в направлении 2368-й по счету орбиты «Оскара-10», которая вырисовывается на карте континентов, светящейся на компьютерном экране. Макким вычислял движение спутников на бумаге, когда не было персональных компьютеров, и теперь он высоко ценит их помощь. Он терпеливо повторяет пробный сигнал, и на этот раз динамик почти мгновенно выдает ответный сигнал. Контакт с «Оскаром-10» налажен. Макким начинает ловить других пользователей и вскоре непринужденно переговаривается с радиолюбителями из Нью-Мексико, Канады и Калифорнии.
«Оскар-10» — один из восьми действующих любительских спутников связи, запущенных в Соединенных Штатах, ФРГ, Японии, Великобритании и Советском Союзе. Все они предназначены для свободного пользования радиолюбителями всего мира, энтузиастами числом около одного миллиона, готовыми поддерживать связь со всем миром в случае какого-нибудь стихийного бедствия или просто беседовать о текущих событиях.
Макким, пенсионер, бывший торговец электронными товарами, получил свои первые права радиолюбителя в 1933 году. Он считается одним из признанных авторитетов среди радиолюбителей, пользующихся спутниками связи. С 1972 года, когда он впервые стал пользоваться спутниками, Макким вошел в контакт с радиолюбителями во всех американских штатах и в 69 странах. Он может перечислить имена своих электронных коллег с любовью, крепнувшей годами.
— Это Ники из Нью-Мексико, — сообщает он, поймав женский голос, — она говорит с Дагом из Австралии.
Всего в мире пользуется спутниками несколько тысяч радиолюбителей, и с ними можно «подружиться по-настоящему».
Макким не единственный, кто особенно ценит участие в спутниковой радиосвязи в противоположность обычной любительской радиосвязи, сигналы которой отражаются ионосферой. Пользователи спутников любят с гордостью отмечать, что вплоть до недавнего времени они изготовляли всю аппаратуру сами и что нужно особое искусство и математические знания, чтобы обнаружить спутник, что сами они лучшие представители радиолюбителей, как бы особый клуб «небесных собеседников». Макким завел специальную картотеку под рубрикой «спутник» с традиционными открытками, которыми радиолюбители обмениваются в подтверждение взаимного радиоконтакта. Многие карточки украшены тщательно нарисованными спутниками — «птичками», как их называют любители спутниковой связи.
— Признаюсь, я — сноб, — говорит Эрик Розенберг из Гаррисбурга в Пенсильвании, радиознакомства которого дали ему неоценимых друзей, пригодившихся в его многочисленных поездках по стране в качестве продюсера общественного телевидения. — Любители спутниковых радиоконтактов — люди незаурядные, они работают в разных профессиях, но всех их объединяет общий интерес к космической технике.
Розенберег говорит, что выходит на спутниковую связь не больше одного-двух раз в неделю, но такой энтузиаст, как Макким, «сидит на спутнике» по восьми часов в день, не считая того времени, которое он тратит на пересылку новичкам компьютерных программ для обнаружения спутников. Кроме того, в течение последних 11 лет он каждый вторник вечером ведет через спутник программу о любительской спутниковой связи. Макким даже перевел свои часы на всемирное время. Его жена Долорес только смеется, когда ее спрашивают, не вызывает ли у нее беспокойства человек, который проводит большую часть своего времени, скрючившись возле передатчика в углу подвала.
Джим Макким, ставший радиолюбителем 50 лет |
— По крайней мере, я знаю, где он, — говорит Долорес. Увлечение Маккима космической связью восходит ко времени запуска первого спутника — началу космической эры. В 4 часа утра 5 октября 1957 года Маккиму позвонили из агентства «Ассошиэйтед пресс». Там кто-то знал, что, как и тысячи других радиолюбителей, в частности, коротковолновики, он имел оборудование, способное поймать радиосигналы только что запущенного советского спутника, работавшего в диапазоне 20 мегагерц. Не прошло и часа, как Макким настроился на спутник, непрерывно посылавший сигналы с орбиты. Он бережно хранит запись этих первых сигналов космической эры, так же, как и коллекцию записей своих первых контактов через «Оскар».
Сигналы первого спутника заставили многих радиолюбителей задуматься о космосе. С тех пор как Гульельмо Маркони передал свое первое трансатлантическое радиосообщение в 1901 году, дальние передачи страдали от атмосферных помех и иногда даже полностью прекращались вследствие изменений в земной атмосфере и влияния солнечных пятен. Ученые и инженеры установили, что поскольку спутниковая радиосвязь не зависит от переменчивой ионосферы для передачи информации на отдаленные станции, она практически безотказна. Тем не менее, когда радиолюбитель Дон Стоунер предложил в 1959 году, чтобы радиолюбители запустили свой собственный спутник, многие из энтузиастов радиосвязи подумали, что Дон спятил.
Но другие радиолюбители восприняли это дерзновенное предложение как личный вызов. Среди них было более чем достаточно ученых и инженеров, и в 1960 году группа радиолюбителей из Саннивейл в Калифорнии, многие из которых работали в зарождавшейся космической промышленности, разработали программу «Оскар» для организации любительской спутниковой радиосвязи. Они поставили перед собой задачу вывести на орбиту первый спутник любительской радиосвязи.
Вскоре они поняли, что вывести на орбиту настоящий спутник связи было бы для них слишком сложно. Вместо этого они решили попытаться создать спутник, аналогичный первоначальному, радиомаяк которого передавал бы данные о своей температуре, изменяя скорость передачи сигнала. Ланс Джиннер, в то время 22-летний инженер самолетостроительной фирмы «Локхид», изготовил большую часть «Оскара-1» у себя в гараже, работая, не покладая рук, в течение четырех месяцев. Он смеется сейчас над самонадеянностью всего предприятия:
— Спутники были совершенно новым делом. Если бы мы стали думать да гадать, мы бы никогда ничего не достигли.
«Оскар-1» выглядел, как жестяная прямоугольная коробка длиной около полуметра. Сделанный из листового металла, он весил 4,5 кг и был снабжен короткой антенной, выступавшей из его средней части. Методы изготовления были довольно просты: спутник подвергали испытанию на сопротивление космическим перепадам температуры, вложив его в картонную коробку с вентилятором с одной стороны и нагревательным прибором с другой. Джиннер больше беспокоился о том, как бы не загорелась картонная коробка, чем о сохранности своего детища, выдержавшего испытание.
Участники проекта уговорили ВВС запустить их произведение вместе со спутником «Дискаверер».
12 декабря 1961 года, ровно через 60 лет после радиопередачи Маркони, ракета-носитель «Тор-Аджена» с ревом поднялась со стартовой площадки базы ВВС Ванденберг в Калифорнии, унося с собой «Дискаверер-36» и «Оскар-1» в космос. Последний продержался на орбите 22 дня, посылая азбукой Морзе приветствия, пока не иссякли батареи.
Вне себя от восторга, участники проекта занялись конструированием и изготовлением «Оскара-2», который был запущен шесть месяцев спустя. В 1965 году, они достигли значительного улучшения технических характеристик, запустив «Оскар-3» — свой первый настоящий спутник связи. Спутник отличался недорогой конструкцией. Две пружины, выступавшие из неказистой коробки, должны были отделить его от ракеты-носителя, а четыре металлических складных метра служили антеннами. На «Оскаре-3» также был установлен и первый на любительском спутнике связи приемопередатчик, который ловил сигналы на одной полосе частот, усиливал их и вновь посылал назад на другой полосе. Зафиксировав время, когда «Оскар-3» поднимался у них над горизонтом, радиолюбители могли посылать ему сигналы по линии прямой видимости, а спутник передавал их на Землю через приемоответчик, причем его зона прямой линии передачи была больше, чем на любой из земных станций.
Запуск «Оскара-4» в 1965 году был менее успешным: не сработала система верхней ступени ракеты-носителя ВВС «Титан», и спутник был выведен на неустойчивую орбиту, что сильно затрудняло связь с Землей. И все же за короткий период существования спутника «Оскар-4» его удалось использовать для установления первой американо-советской спутниковой радиосвязи.
Не падая духом, студенты Мельбурнского университета в Австралии приступили к изготовлению спутника «Остралис-Оскар-5». Но после его доставки в Калифорнию местные «оскаровцы» узнали о том, что их друзья в ВВС, помогавшие им с запуском, были повышены в должности или перешли на другую работу. Организовать новый запуск не удалось, и новейший «Оскар» был обречен обрастать паутиной в гараже Ланса Джиннера.
Но тут появился Джен Кинг. В 1970 году Кинг закончил колледж на Среднем Западе и переехал в Вашигтон, получив работу в Годдардском центре космических полетов при Национальном управлении по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА). Кинг следил за запуском первых «Оскаров» еще школьником, и работая на компьютере, программировал орбиты «Оскара» на перфокартах.
— Это было практическое и захватывающее приложение математики, — вспоминает он.
Как вице-президент проектно-конструкторского сектора Объединения любителей спутниковой радиосвязи, некоммерческой организации, созданной в вашингтонском районе в помощь калифорнийской группе «оскаровцев», Кинг с увлечением стал отдавать свое свободное время ее работе. С предприимчивостью, характерной для «оскаровцев», Кинг и его друзья переправили «Остралис-Оскар-5» на восток. Они сняли с него паутину, пропылесосили, заменили несколько нестойких электронных элементов и запустили в начале 1970 года на борту ракеты НАСА «Тор-Дельта», на которой находился метеорологический спутник.
Получив подкрепление, «оскаровцы» выбрались из «гаражного периода» и перешли в эру все больших технических сложностей и новаторских конструкций. Во время долгих обсуждений над пиццей и кружкой пива в придорожной закусочной в штате Мэриленд основные члены организации упорно разрабатывали более сложную оснастку для спутников «Оскар».
На эти беседы в закусочной приходил и Дик Дэниелс. Он был энтузиастом космоса и бортового оборудования спутников.
— Мне так приятно сознавать, что творения моих рук теперь находятся в космосе, — говорит Дэниелс. — Это акт созидания.
В «лучших оскаровских традициях» он изготовил системы для четырех спутников на бильярдном столе в подвале своего дома в Арлингтоне, штат Вирджиния.
54-летний сотрудник НАСА, Дэниелс искренне увлекается тем, что он называет «живой индивидуальностью» оборудования спутников. Это увлечение дважды привело его во Французскую Гвиану, где он провел не одну неделю за счет своего отпуска и больших денежных затрат, подготавливая свои спутники к запуску на ракетах-носителях «Ариана» Европейского космического агентства. В 1980 году, приняв меры предосторожности против воспламенения бортового ракетного топлива, он подготовил подвесной импульсный двигатель твердого топлива для запуска 23 мая. Однако запуск закончился первой в программе «Оскар» полной неудачей: двигатель первой ступени ракеты «Ариана» отказал буквально в первые минуты подъема.
— Мы стали строить следующий спутник, — говорит Дэниелс. В 1983 году он снова поехал во Французскую Гвиану, чтобы помочь запустить «Оскар», впервые оборудованный импульсным жидкостным ракетным двигателем. На этот раз Дэниелсу и другим участникам повезло: 16 июня был запущен «Оскар-10».
В настоящее время в разработке и изготовлении спутников системы «Оскар» принимают участие десять стран, включая ФРГ, Великобританию, Японию, Венгрию и Канаду. Спутники все еще выглядят неуклюже, но сегодняшние треугольные трехосные системы весом до 115 кг мало напоминают первоначальную примитивную коробку. Новейший «Оскар-13» был результатом объединенных усилий группы энтузиастов из США и ФРГ. На нем установлено четыре приемопередатчика, бортовой компьютер, система контроля положения спутника в пространстве, использующая датчики с ориентацией на Землю и Солнце и управляемый с Земли импульсный двигатель для ориентации, стабилизации и коррекции орбиты. «Оскар-13» бьи запущен ракетой-носителем «Ариана» в июне 1988 года.
Справа: в Институте им. Макса Планка близ Мюнхена техник Конрад Мюллер опускает законченный «Оскар-13» в устройство для испытаний на вибрацию. «Оскар-13» создан совместными усилиями радиолюбителей Соединенных Штатов и ФРГ. Внизу: Дик Дэниелс за сборкой «Оскара-13» в жилом подвале своего дома в Арлингтоне, штат Вирджиния. Верстаком ему служит бильярдный стол. |  |
 | |
Недавний вклад Советского Союза в любительскую спутниковую связь — это бортовой радиотехнический комплекс БРТК-К на борту навигационного спутника «Космос-1861», запущенного в июне 1987 года. Бортовой комплекс состоит из двух отдельных приемоответчиков, работающих на позывных RS10 и RS11.
Уникальность БРТК-10 в том, что это первое любительское оборудование, установленное на борту спутника, запущенного с другой целью, — говорит Дэниелс. — Мы предлагали запустить «Оскар» таким же путем, но пока безуспешно.
«Оскар-1» со всем его оборудованием стоил лишь 65 долларов; все усложняющаяся конструкция спутника вынуждает строителей посвящать все больше времени поискам аппаратуры, предоставляемой бесплатно промышленными компаниями, и денежных пожертвований от организаций и частных лиц.
Во внутренних кругах «оскаровцев» от многих можно услышать, что сегодняшняя организация, насчитывающая во всем мире до 6000 членов, может быть чем-то большим, чем просто группой энтузиастов новейшей техники, обменивающихся между собой идеями. Некоторые видят в любительских спутниках идеальную возможность возродить у молодежи интерес к космической технике. Другие видят в них способ оживить братство радиолюбителей, которое страдает от недостатка интереса со стороны молодого поколения, увлеченного компьютерами. Молодые люди стремятся теперь стать программистами, а не инженерами или физиками.
Хауард Зисерман, 34-летний химик, познакомился со спутниками «Оскар», еще будучи школьником в Филадельфии и расшифровывая телеметрические передачи спутника «Остралис-Оскар-5». Он вернулся в свою школу 14 лет спустя и организовал программу по обучению школьников использованию спутников.
— Труднее всего для меня было внушить ребятам, что мало просто нажать кнопку, — говорит Зисерман. — Надо шевелить мозгами, надо попотеть.
Шесть учеников Зисермана сейчас получили права радиолюбителей, а в 1985 году разместили передвижную радиостанцию во дворе Музея науки и техники Института Франклина в Филадельфии и установили контакт с астронавтом Тони Инглендом, членом экипажа космического корабля «Спейс шаттл».
— Один из ребят настолько преуспел в обнаружении корабля, что на второй день наводил антенну не при помощи компьютера, а на слух, по тональным изменениям, — говорит Зисерман.
Теперь ученики хотят построить собственный спутник.
Во вторник вечером в своем подвале Макким прислушивается к голосу президента Объединения любителей спутниковой радиосвязи Верна Рипортелло из Нью-Йорка, который сейчас передаст ему ведение беседы. Эта еженедельная программа использует ионосферные радиопередачи вместо спутниковой связи.
— Говорит «W-Zero-C-Y», у микрофона вечерний дежурный координатор сети для средней полосы Америки, — говорит Макким. — Помех многовато, но Нью-Йорк принимается неплохо, так что давайте начинать...
Всех любителей космической связи волнует сегодня большая новость: японский сектор Объединения готовится к запуску своего первого любительского спутника с помощью новой ракеты-носителя. Американский сектор будет давать ежедневные консультации и сообщения о полете в реальном масштабе времени на таком уровне, каким могла бы гордиться и телекомпания Си-би-эс. Сегодня в эфире такие вопросы: каковы орбитальные параметры нового спутника? Радиолюбителям не терпится ввести их в домашний компьютер, чтобы обнаружить спутник при его первом прохождении над США. Когда начнут работать его приемоответчики? В каком состоянии находится «Оскар-10», на котором недавно отказал бортовой компьютер?
В следующий вторник любительская радиосвязь очень оживлена: один радиолюбитель из Токио готов сообщить точное время запуска, а другой, со станции слежения НАСА в Чили, готов информировать об отделении последней ступени. После 14-минутной задержки запуск проходит гладко, а через 6 часов Макким ловит сигналы спутника во время его первого прохождения примерно на высоте 1450 км над Соединенными Штатами. Времени, чтобы отпраздновать это событие, мало: полосы частот потрескивают: это радиолюбители стараются получить параметры с поправкой на запоздалый запуск. По пути следования спутника «оскаровцы», вроде Эрика Розенберга и Хауарда Зисермана, ждут первых признаков жизни от спутника «Фуджи-Оскар-12». Они настроились на спутник, совершающий свою первую орбиту, и опять, как в те первые дни в гараже Ланса Джиннера 25 лет назад, все кажется возможным.