Космический радиорикошет
Ф. ЧЕСТНОВ, инженер
«Техника-молодежи» 1963 г. №8, вкл, с.37
| Т |
Каждому школьнику известно, что «падающие звезды», точнее, метеоры, не что иное, как светящийся след крупицы космического вещества, простреливающей земную атмосферу. Но многие ли знают, что метеоры можно использовать для сверхдальней радиосвязи?
Многократно рикошетируя от ионосферы, короткие радиоволны легко обегают земной шар. Именно потому и возможна межконтинентальная радиосвязь, К сожалению, коротковолновые диапазоны «заселены» предельно плотно. Естественно поэтому желание радиолюбителей и специалистов освоить ультракоротковолновый диапазон (УКВ). Но электромагнитные колебания с длиной волны меньше 10 м легко пронизывают ионосферу. Для них ионосфера не «зеркало», а «прозрачное стекло». Между тем «зеркало» для УКВ тоже имеется. Это метеоры.
Вторжение метеорного тела в атмосферу сопровождается ионизацией окружающего воздуха. За космическим странником тянется «хвост» из ионизированного газа, содержащего в тысячи раз больше свободных электронов, чем окружающая ионосфера. Такой «хвост» хорошо отражает УКВ — это установлено радиолокационным ощупыванием «падающих звезд».
Именно радиолокация натолкнула на мысль использовать метеорные явления для УКВ радиосвязи. На первый взгляд такая идея кажется неосуществимой. Ведь метеоры — редкие гости. Они появляются совершенно случайно в самых неожиданных местах небосвода, а уловить отраженные радиосигналы можно лишь в те короткие мгновении, когда след еще не потерял нужную для радиоотражения плотность электронов.
Кратковременность метеорных вспышек общеизвестна — недаром говорят: промелькнул, как метеор. В большинстве случаев время, в течение которого возможно отражение радиосигналов от метеорных следов, длится лишь доли секунды. За это время диктор не успеет и слова сказать. Как же тогда вести радиопередачу, состоящую нз сотен и тысяч слов?
Ускорить передачу сообщений! Вот единственный выход. Такие системы уже созданы и успешно работают. Правда, остается другая трудность: среди метеорных следов надо выбрать именно тот, который имеет достаточную ионизацию и нужное положение в пространстве. Как же быть?
Положение следа в небе зависит от направления полета метеорной частицы, и изменить его мы не можем. Аппаратура должна сама не только обнаружить, но и подобрать такой след, чтобы после отражения от него радиосигнал попал в нужный пункт земного шара. Сложная и трудная задача! Чтобы с нею справиться, аппараты передающего и приемного пунктов должны работать строго согласованно.
Обе станции оборудуются антеннами направленного действия, которые устремлены в одну и ту же область ионосферы, расположенную на высоте примерно 90 км. Тем временем передатчики помалкивают: они ждут благоприятного момента. Точнее сказать, они не посылают осмысленных сигналов, хотя и работают непрерывно. Излучаемый или направленный радиопучок играет роль прожектора, ожидающего, пока в его луче не вспыхнет метеор.
И вот в поле зрения обеих станций появляется «падающая звезда». На принимающую антенну, удаленную на 2 000-2 200 км, падает «радиозайчик». Метеор замыкает гигантскую линию связи. В тот же момент в обоих пунктах резко возрастает мощность принимаемых радиоволн. А это и служит сигналом начать работу. Аппаратура автоматически включается и с пулеметной скоростью «выстреливает» в эфир телеграммы, заранее записанные при помощи кодированных знаков. А приемник корреспондента с той же быстротой записывает их на магнитную ленту.
Метеорная связь оказалась весьма экономичной. Аппаратура приспосабливается для использования лишь зеркальных отражений от метеорных следов. Мощность принимаемых сигналов получается сравнительно большой. Значит, мощный передатчик не требуется, и, кроме того, можно применять несложные антенны. Использование зеркального отражения дает и другое преимущество. Радиолуч, несущий информацию, попадает только в определенный пункт. Услышать эту передачу или помешать ей, находясь где-то далеко от данного пункта, невозможно. А это очень важно, когда необходимо сохранить секретность радиопередачи.
Большим достоинством метеорной связи является ее устойчивость по сравнению с радиопередачами на коротких волнах. Ведь распространение УКВ почти не зависит от суточных и сезонных изменений ионосферы. Для метеорной радиосвязи не страшны магнитно-ионосферные бури, когда обычная связь по радио временами совершенно обрывается.
«Падающие звезды» в качестве ретрансляторов можно использовать в телеграфии и телефонии. Не исключено, что метеоры пригодятся и для сверхдальних телевизионных передач.