Спутник связи
Спутник связи — искусственный спутник , передающий и усиливающий радиотелекоммуникационные сигналы через ретранслятор ; он создает канал связи между передатчиком -источником и приемником в разных местах на Земле . Спутники связи используются для телевидения , телефона , радио , Интернета и военных приложений. [1] По состоянию на 1 января 2021 года на орбите Земли находится 2224 спутника связи. [2] Большинство спутников связи находятся на геостационарной орбите на высоте 22 300 миль (35 900 км) над экватором , так что спутник кажется неподвижным в одной и той же точке неба; поэтому антенны спутниковых антенн наземных станций могут быть постоянно нацелены на это место, и им не нужно перемещаться для отслеживания спутника.
Высокочастотные радиоволны, используемые для телекоммуникационных линий, распространяются по линии прямой видимости и, таким образом, препятствуют изгибу Земли. Назначение спутников связи состоит в том, чтобы передавать сигнал по кривой Земли, обеспечивая связь между удаленными друг от друга географическими точками. [3] Спутники связи используют широкий диапазон радио- и микроволновых частот . Чтобы избежать помех сигнала, международные организации имеют правила, для которых частотные диапазоны или «полосы» разрешено использовать определенным организациям. Такое распределение полос сводит к минимуму риск помех сигнала. [4]
В октябре 1945 года Артур Кларк опубликовал статью под названием «Внеземные реле» в британском журнале Wireless World . [5] В статье описаны основы размещения искусственных спутников на геостационарных орбитах с целью ретрансляции радиосигналов. Из-за этого Артура Кларка часто называют изобретателем концепции спутника связи, а термин «пояс Кларка» используется для описания орбиты. [6]
Первым искусственным спутником Земли был « Спутник-1 », который был выведен на орбиту Советским Союзом 4 октября 1957 года. Он был разработан Михаилом Тихонравовым и Сергеем Королевым на основе работы Константина Циолковского . [7] Спутник-1 был оснащен бортовым радиопередатчиком .который работал на двух частотах 20,005 и 40,002 МГц, или на длинах волн 7 и 15 метров. Спутник не был выведен на орбиту с целью отправки данных из одной точки земли в другую; радиопередатчик предназначался для изучения особенностей распространения радиоволн в ионосфере. Запуск Спутника-1 стал важным шагом в освоении космоса и разработке ракет и знаменует собой начало космической эры . [8]
Существует два основных класса спутников связи: пассивные и активные . Пассивные спутники отражают только сигнал, идущий от источника, в сторону приемника. У пассивных спутников отраженный сигнал не усиливается на спутнике, и только очень небольшое количество передаваемой энергии действительно достигает приемника. Поскольку спутник находится так далеко над Землей, радиосигнал ослабляется из -за потери пути в свободном пространстве , поэтому сигнал, принимаемый на Земле, очень и очень слаб. С другой стороны, активные спутники усиливают принятый сигнал перед повторной передачей его на наземный приемник. [4] Пассивные спутники были первыми спутниками связи, но сейчас они мало используются.
Работа, которая была начата в области сбора электрической разведки в Исследовательской лаборатории ВМС США в 1951 году, привела к проекту под названием Communication Moon Relay . Военные планировщики уже давно проявляли значительный интерес к безопасным и надежным линиям связи как к тактической необходимости, и конечной целью этого проекта было создание самой длинной цепи связи в истории человечества с Луной, естественным спутником Земли, выступающей в качестве пассивного ретранслятора. . После установления первой трансокеанской связи между Вашингтоном, округ Колумбия, и Гавайями 23 января 1956 г., эта система была публично открыта и официально введена в эксплуатацию в январе 1960 г. [9]
