|
Ïðèåì ñïóòíèêîâîãî ñèãíàëà
|
Êíèãà ñòàòåé î ñïóòíèêîâîì ïðèåìå, òåõíîëîãèÿõ, ìåòîäàõ îáðàáîòêè, îñíîâíûõ ïîíÿòèÿõ è òåðìèíàõ â ñïóòíèêîâîé òåðìèíîëîãèè è Èíòåðíåòà. Áîëüøèíñòâî ñòàòåé, îïèñàííûå íèæå, íå ÿâëÿþòñÿ ëè÷íûì èçîáðåòåíèåì àâòîðà. Àâòîð ïåðåäàþò íàèáîëåå èíòåðåñíûå ïî åãî ìíåíèþ ñòàòüè îïèñûâàåìûå íà ôîðóìàõ è äðóãèõ ñàéòîâ. |
|
Çà÷åì íóæåí ñïóòíèê ñâÿçè?
Ïî÷åìó äëÿ òîãî, ÷òîáû ïåðåäàòü, íàïðèìåð, òåëåâèçèîííûé ñèãíàë, èç Íüþ-Éîðêà â Ìîñêâó, òðåáóåòñÿ çàïóñêàòü äàëåêî â êîñìîñ êàêîé-òî àïïàðàò? Îòâåòèòü íà ýòîò âîïðîñ î÷åíü ïðîñòîé: Çåìëÿ èìååò ôîðìó øàðà. Ðàäèîâîëíû, íà êîòîðûõ â âèäå ýëåêòðîìàãíèòíûõ êîëåáàíèé ïåðåäàåòñÿ çâóê, èçîáðàæåíèå è äàæå êîìïüþòåðíûå äàííûå, ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ïî ïðÿìîé ëèíèè. Îíè íå ìîãóò îãèáàòü Çåìëþ è íå ìîãóò ïðîõîäèòü ñêâîçü åå òîëùó. Èç êàêîé áû òî÷êè Çåìëè ìû íå îòïðàâèëè â ïóòü ðàäèîâîëíû, îíè íåèçáåæíî óéäóò ïðî÷ü îò íàøåé ïëàíåòû, â êîñìîñ. Ïðàâäà, ÷àñòü ðàäèîâîëí êàê îò çåðêàëà îòðàæàåòñÿ îò èîíîñôåðû — îñîáîãî ñëîÿ, îêðóæàþùåãî Çåìëþ. Îòðàæàåòñÿ – è ñíîâà ïîïàäàåò íà ïîâåðõíîñòü ïëàíåòû, çà ìíîãèå ñîòíè è òûñÿ÷è êèëîìåòðîâ îò ïåðåäàò÷èêà. Íà ýòîì ÿâëåíèè îñíîâàíà äàëüíÿÿ ðàäèîñâÿçü. Èìåííî ïîýòîìó ñ ïîìîùüþ îáû÷íîãî ïðèåìíèêà ìû ìîæåì ñëûøàòü ðàäèîïåðåäà÷è èç Àìåðèêè èëè Êèòàÿ.
Íî âîò áåäà – ñ ïîìîùüþ òàêèõ âîëí (èõ íàçûâàþò êîðîòêèìè, ñðåäíèìè è äëèííûìè) íåëüçÿ ïåðåäàòü íè òåëåâèçèîííîå èçîáðàæåíèå, íè êà÷åñòâåííûé çâóê, íè áîëüøîé îáúåì äàííûõ. Äëÿ ïåðåäà÷è òåëåâèçèîííîãî ñèãíàëà èëè êà÷åñòâåííîé ìóçûêè íóæíû îñîáûå ðàäèîâîëíû ñ âûñîêîé ÷àñòîòîé êîëåáàíèé. Èõ íàçûâàþò óëüòðàêîðîòêèìè. Óëüòðàêîðîòêèå âîëíû îò èîíîñôåðû íå îòðàæàþòñÿ è áåñïðåïÿòñòâåííî óõîäÿò â êîñìè÷åñêîå ïðîñòðàíñòâî. Êàê æå ñäåëàòü òàê, ÷òîáû òåëåâèçèîííîå èçîáðàæåíèå íà óëüòðàêîðîòêèõ âîëíàõ ìîæíî áûëî ïåðåäàòü íà äàëüíåå ðàññòîÿíèå? Ïðàâèëüíî! Íóæíî ïîéìàòü âîëíû â êîñìîñå è ïåðåíàïðàâèòü èõ îáðàòíî íà Çåìëþ. Òóäà, ãäå íàõîäèòñÿ ïðèåìíèê. Âîò äëÿ ýòîãî è ñóùåñòâóþò ñïóòíèêè ñâÿçè. Åñëè ãîâîðèòü óïðîùåííî – ñïóòíèê ñâÿçè – ýòî ïîäâåøåííîå â êîñìîñå çåðêàëî äëÿ ðàäèîâîëí. Ñïóòíèê âèñèò òàê âûñîêî, ÷òî äëÿ íåãî ãîðîäà ðàñïîëîæåííûå äàëåêî äðóã îò äðóãà, íàïðèìåð, Ëîíäîí è Ñòàìáóë "âèäíû" êàê íà ëàäîíè. Ê îáîèì ãîðîäàì îò ñïóòíèêà ìîãóò ñâîáîäíî èäòè ðàäèîâîëíû, íå âñòðå÷àÿ íèêàêèõ ïðåïÿòñòâèé. È ê ñïóòíèêó èç ýòèõ ñòîëèö (äà è èç ìíîæåñòâà äðóãèõ ìåñò íà Çåìëå) âîëíû èäóò òàêæå ñâîáîäíî. Ñïóòíèê ïîìîãàåò ðàäèîñèãíàëó "ïåðïðûãíóòü" ÷åðåç êðèâèçíó çåìíîãî øàðà.
 ÷åì-òî ñïóòíèê ñâÿçè ñõîæ ñ âûñîêèìè òåëåâèçèîííûìè áàøíÿìè. Âåäü ÷åì âûøå áàøíÿ, òåì äàëüøå ìîæåò ïåðåäàâàòüñÿ ðàäèîñèãíàë. Åñëè âåðøèíà òåëåáàøíè íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ ïðÿìîé âèäèìîñòè, òû ìîæåøü ïðèíèìàòü ñ íåå íà ñâîé òåëåâèçîð òåëåïåðåäà÷è. Íî ñòîèò îòúåõàòü äàëüøå – áàøíÿ ñêðîåòñÿ çà ãîðèçîíòîì (òî åñòü çà èçãèáîì Çåìëè) Òåïåðü ðàäèîâîëíû äî òâîåãî òåëåâèçîðà íå äîéäóò. Ñïóòíèê íàõîäèòñÿ íà äåñÿòêè òûñÿ÷ êèëîìåòðîâ âûøå, ÷åì ñàìàÿ âûñîêàÿ áàøíÿ. Ïîýòîìó îí îäíîâðåìåííî ìîæåò ïåðåäàâàòü ñâîè âîëíû íà îãðîìíóþ ÷àñòü çåìíîãî øàðà.
Îäíàêî ó ñïóòíèêà è áàøíè åñòü ñóùåñòâåííîå ðàçëè÷èå. Åñëè òåëåâèçèîííàÿ âûøêà ñòîèò íà îäíîì ìåñòå, òî ñïóòíèê äîëæåí ëåòåòü ñ îãðîìíîé ñêîðîñòüþ (áîëüøå 8 êèëîìåòðîâ â ñåêóíäó!) âîêðóã Çåìëè. Èíà÷å îí ïðîñòî óïàäåò. Òàêîâû çàêîíû ôèçèêè. Êàê æå ñäåëàòü òàê, ÷òîáû îí, ïîäîáíî âåðøèíå òåëåáàøíè, âñåãäà íàõîäèëñÿ â îäíîé òî÷êå? Ñïóòíèêè, íàáëþäàþùèå çà çåìíîé ïîâåðõíîñòüþ, èëè îðáèòàëüíûå êîñìè÷åñêèå êîðàáëè ëåòàþò íå î÷åíü âûñîêî – ïðèìåðíî íà âûñîòå 200 – 300 êèëîìåòðîâ.  õîðîøóþ ÿñíóþ íî÷ü èõ äàæå ìîæíî óâèäåòü ñ Çåìëè. Âîò ÿðêàÿ òî÷êà ïîêàçàëàñü íàä ãîðèçîíòîì, ïðîëåòåëà ïî íåáó è ÷åðåç êàêèå-íèáóäü ìèíóòû âíîâü èñ÷åçëà çà ãîðèçîíòîì. È õîòÿ òî÷êà íà Çåìëå, â êîòîðîé ñòîèò íàáëþäàòåëü, òàê æå êàê è ñïóòíèê âðàùàþòñÿ âîêðóã çåìíîé îñè, êîñìè÷åñêèé àïïàðàò îáãîíÿåò çåìíóþ ïîâåðõíîñòü. Îí ëåòèò áûñòðåå, ÷åì âðàùàåòñÿ Çåìëÿ.
×òîáû ñïóòíèê íàõîäèëñÿ â íåáå ïîñòîÿííî â îäíîé è òîé æå òî÷êå, åãî íóæíî çàïóñòèòü íà î÷åíü áîëüøóþ âûñîòó. Òîãäà îðáèòà – ïóòü, êîòîðûé îí áóäåò îïèñûâàòü âîêðóã íàøåé ïëàíåòû, îêàæåòñÿ î÷åíü äëèííûì. Âðåìÿ îáðàùåíèÿ ñïóòíèêà è âðåìÿ îáðàùåíèÿ ëþáîé òî÷êè íà çåìíîé ïîâåðõíîñòè âîêðóã îñè ïëàíåòû ñòàíóò îäèíàêîâûìè. Ãîâîðÿ íàó÷íûì ÿçûêîì, ó ñïóòíèêà è ïîâåðõíîñòè ïëàíåòû ñðàâíÿåòñÿ óãëîâàÿ ñêîðîñòü.
Ïîíÿòü ýòî ìîæíî íà î÷åíü ïðîñòîì ïðèìåðå. Åñëè íà âðàùàþùåìñÿ êîëåñå çàêðåïèòü, íó íàïðèìåð, äâà ïëàñòèëèíîâûõ øàðèêà – îäèí íà âíåøíåé ñòîðîíå êîëåñà, äðóãîé íà âíóòðåííåé, áëèæå ê îñè, òî ìîæíî çàìåòèòü, ÷òî øàðèê ó îáîäà íåñåòñÿ ñ áîëüøîé ñêîðîñòüþ, à òîò, ÷òî ó öåíòðà – åëå äâèæåòñÿ. Îäíàêî îòíîñèòåëüíî äðóã äðóãà îíè íåïîäâèæíû è íàõîäÿòñÿ íà îäíîé è òîé æå ëèíèè. Óãëîâàÿ ñêîðîñòü ó íèõ îäèíàêîâàÿ. Øàðèê ó îñè – ýòî ïîâåðõíîñòü Çåìëè. Øàðèê íà âíåøíåé ñòîðîíå êîëåñà – ñïóòíèê ñâÿçè, âðàùàþùèéñÿ ïî îðáèòå.
Îðáèòà, ïîçâîëÿþùàÿ ñïóòíèêó êàê áû íåïîäâèæíî âèñåòü íàä ïîâåðõíîñòüþ Çåìëè, íàçûâàåòñÿ ãåîñòàöèîíàðíîé. Îíà èìååò ôîðìó êðóãà è ïðîõîäèò ïðèìåðíî íàä çåìíûì ýêâàòîðîì – ëèíèåé, îòäåëÿþùåé Ñåâåðíîå ïîëóøàðèå îò Þæíîãî. Èìåííî ñ òàêîãî ñïóòíèêà, íàõîäÿùåãîñÿ çà 35 – 40 òûñÿ÷ êèëîìåòðîâ ìû ïðèíèìàåì òåëåïðîãðàììû íà "àíòåííû", êîòîðûìè ìàëî-ïîìàëó ñòàëè îáðàñòàòü äîìà â íàøåé ñòðàíå.
|
|