Az űrtávközlés műszaki oldalai (1. rész)
(Rovat: Lássuk és halljuk egymást - 2020.06.21 07:15.)

Az űrtávközlés kezdeti lépéseinél a műszaki haladás eredményei és egy óriási ütemű fejlődés tanúi lehetünk, ahol az egyik fő mozgatórugó a világrendszerek versenye.

A műholdas kommunikáció ablakot nyitott a világra és lehetővé tette a rádiótávközlés globalizálását, valamint teljesen új alkalmazások megjelenését.

A rakéták és az elektronika sokkal gyorsabban fejlődtek, mint ahogy a futurisztikusok, mint Clarke előre látta. Tizenkét évvel Clarke cikke után, 1957. október 4-én, a Szovjetunió Szputnyik–1 néven felbocsátotta az első mesterséges holdat. A fedélzeten egy rádióadó volt, amely két frekvencián működött: 20,005 és 40,002 MHz. A Szputnyik–1 az űr- és rakétafejlesztés feltárásának jelentős lépéseként indult. Azonban nem azért helyezték Föld körüli pályára, hogy adatokat küldhessenek a Föld egyik pontjáról a másikra.

A Szputnyik–1 műhold. (Forrás)

A kommunikációs műhold mögött rejlő ötlet egyszerű: küldjük az adatokat az űrbe, és sugározza vissza egy másik helyre a Földön. Az első műhold, amelyet a kommunikáció továbbítására fejlesztettek ki, a NASA Project SCORE volt, amely szalagos magnót használt a hangüzenetek tárolására és továbbítására. Az 1958. december 18-án elindított, néhány száz mérföldnyi magasságba emelkedett műhold Dwight D. Eisenhower amerikai elnök karácsonyi üdvözletét továbbította a világ számára. A küldetés csak néhány hétig tartott, az akkumulátorok 13 nap után lemerültek, majd a műhold a Föld légkörében elégett. A Philco által épített, 1960-ban elindított Courier–1B volt a világ első aktív ismétlő műholdja.

A műholdas kommunikáció következő lépése az Echo ballon volt, amelyet 1960. augusztus 12-én indítottak el. Ez a 30 m átmérőjű, alumíniummal borított gömb visszatükrözte a rádióhullámokat a Föld felé. Keringési pályán maradt egészen 1968-ig.

Mivel a műhold olyan messze van a Föld felett, a rádiójelet a szabad tér útjának vesztesége miatt gyengíti, tehát a Földön vett jel nagyon-nagyon gyenge. Az Echo–1 1600 kilométer magasságig jutott fel.

A NASA által indított Echo–1 egy 30 méteres alumínium PET-fólia ballon, amely passzív reflektorként szolgált a rádiós kommunikációhoz. (Forrás)

A világ első felfújható műholdja elősegítette a mai műholdas kommunikáció alapjainak megteremtését. A passzív műholdak voltak az első távközlési műholdak, de manapság ritkán használják őket.

Az első kereskedelmi műhold 1962. július 10-én állt pályára, amikor az AT&T elindította a Telstar–1-et. Abban az időben a rakéták még mindig nem voltak képesek eljuttatni a műholdakat geostacionárius pályára. A pálya kis magassága miatt, hasonlóan az előző Echo és a Project SCORE műholdjaihoz, Telstar–1 is csak néhány ezer mérföld távolságban tudta összekötni a Föld helyszíneit.

A Telstar-1 műhold. (Forrás)

Az első nyilvános műholdas televíziós jeleket Európából Észak-Amerikába az Atlanti-óceán feletti Telstar műholdas csatornán továbbították 1962. július 23-án, bár egy tesztsugárzásra két héttel korábban, július 11-én már sor került. A jeleket észak-amerikai és európai országokban vették és több mint 100 millióan figyelték őket. Az 1962-ben elindított Relay–1 volt az első műhold, amely televíziós jeleket továbbított az Egyesült Államokból Japánba.

1963. február 14-én a Syncom–1 („szinkron kommunikáció”) megközelítőleg 36 000 km geoszinkron magasságot ért el. Noha a műhold egy nap alatt kerülte meg a Földet ­- és ezért geoszinkron volt ­-, pályasíkja nem esett egybe az Egyenlítő síkjával, tehát nem volt valójában geostacionárius műhold. Ugyanebben az évben a Syncom–2, majd a következő évben a Syncom–3 követte, amely végül szinte tökéletesen kör alakú pályára lépett az Egyenlítő felett, és ez lett az első távközlési geostacionárius műhold, amely 35 785 km magasságon működött. A Syncom–3 csak egy televíziós jelet tudott továbbítani, és arra használták, hogy az 1964. évi tokiói olimpia megnyitó ünnepségeit továbbítsák Észak-Amerika felé.

A Syncom–3 műhold. (Forrás)

1965. április 6-án a Communications Satellite Corporation elindította az Early Bird műholdat, amelyet később Intelsat–1-nek neveztek el. A 39 kg-os műhold 240 telefonhívást vagy 1 fekete-fehér televíziós műsort volt képes továbbítani. Lehet, hogy ez nem tűnik sok telefonos összeköttetésnek, de abban az időben ez csaknem tízszerese volt a transzatlanti analóg kábeleken elérhető összeköttetéseknek. A kereskedelmi felhasználók havonta 4200 dollárt fizettek egy kétirányú bérelt telefonos áramkörért az Early Bird csatornán, és 2400 dollárt fizettek félórás televíziós adásért. Ezzel megkezdődött a globális műholdas kommunikáció.

A televíziós műholdak első nemzeti hálózatát a Szovjetunió 1967 októberében hozta létre. A lakosság számára televízió-műsort sugárzó szovjet geostacionárius műholdak sorozatának első műholdját, az Ekran–1-et 1976. október 26-án indították. Az UHF sávban a 714 MHz-es frekvenciát használta lefelé irányban, így a műsor a meglévő UHF televíziós technológiával volt vehető.

Az ATS–6, a világ első kísérleti oktatási és közvetlen műsorszóró műholdja 1974. május 30-án indult. Az adást 860 MHz-en továbbította széles sávú FM modulációval, és két hangcsatornával rendelkezett.

Összességében elmondható, hogy az 1960-as és 1970-es években a műholdak teljesítményének növekedése gyorsan megindult, és a globális ipar fejlődni kezdett. A műholdakat először a nemzetközi és a távolsági telefonforgalomra, valamint a televíziós műsorok terjesztésére használták fel, mind nemzetközi, mind hazai szinten. 1973-ban elkezdődött a videóműsorok terjesztése, 1975-ben a HBO műholdas úton kezdte el videók terjesztését az amerikai ügyfelek számára. Ezen vállalkozások kereskedelmi és technikai sikere a műholdas műsorszórás szélesebb körű használatához és elfogadásához vezetett. Az 1980-as évek végére a műholdas kommunikáció robbanásszerű elterjedésének lehetünk tanúi.

(Folytatjuk!)

Dr. Pados László, Dr. Vári Péter