Telstar — название различных спутников связи . Первые два спутника Telstar были экспериментальными и почти идентичными. Telstar 1 был запущен на ракете Thor-Delta 10 июля 1962 года. Он успешно передал через космос первые телевизионные изображения, телефонные звонки и телеграфные изображения , а также обеспечил первую прямую трансатлантическую телевизионную передачу. Telstar 2 был запущен 7 мая 1963 года. Telstar 1 и 2, хотя больше не функционируют, все еще вращаются вокруг Земли. [1]
Принадлежащий AT&T , оригинальный Telstar был частью многонационального соглашения между AT&T (США), Bell Telephone Laboratories (США), NASA (США), GPO (Великобритания) и directive générale des Télécommunications (Франция) по разработке экспериментальной спутниковой связи через Атлантический океан. Bell Labs имела контракт с NASA, платя агентству за каждый запуск, независимо от успеха. [3]
Для связи с Telstar было построено шесть наземных станций, по одной в США, Франции, Великобритании, Канаде, Западной Германии и Италии. Американская наземная станция, построенная Bell Labs, была Andover Earth Station в Андовере, штат Мэн. Основная британская наземная станция находилась в Goonhilly Downs , Корнуолл. BBC , как международный координатор, использовала это место. Оборудование для преобразования стандартов 525/405 ( заполняющее большую комнату) было исследовано и разработано BBC и размещено в Телевизионном центре BBC , Лондон. Французская наземная станция находилась в Pleumeur-Bodou [a] . Канадская наземная станция находилась в Чарльстоне, Новая Шотландия . Немецкая наземная станция находилась в Raisting в Баварии . Итальянская наземная станция ( Космический центр Fucino ) находилась в Fucino , недалеко от Avezzano , в Абруццо .
Спутник был построен командой Bell Telephone Laboratories, в которую входили Джон Робинсон Пирс , создатель проекта; [4] Руди Компфнер , изобретатель транспондера на бегущей волне , который использовался в спутнике; [4] [5] и Джеймс М. Эрли , который спроектировал его транзисторы и солнечные панели. [6] Спутник имеет приблизительно сферическую форму, его длина составляет 34,5 дюйма (880 мм), а вес — около 170 фунтов (77 кг). Его размеры были ограничены тем, что поместилось бы на одной из ракет NASA Delta . Telstar был стабилизирован вращением , а его внешняя поверхность была покрыта солнечными элементами, способными генерировать 14 Вт электроэнергии.
Оригинальный Telstar имел один инновационный транспондер , который мог передавать данные, один телевизионный канал или мультиплексированные телефонные линии. Поскольку космический корабль вращался, ему требовался массив антенн вокруг его «экватора» для бесперебойной микроволновой связи с Землей. Всенаправленный массив небольших резонаторных антенных элементов вокруг «экватора» спутника принимал микроволновые сигналы 6 ГГц для ретрансляции обратно на наземные станции. Транспондер преобразовывал частоту в 4 ГГц, усиливал сигналы в трубке бегущей волны и ретранслировал их всенаправленно через соседний массив более крупных коробчатых полостей. Выдающаяся спиральная антенна принимала телекоманды с наземной станции.
Запущенный NASA на борту ракеты Delta с мыса Канаверал 10 июля 1962 года, Telstar 1 был первым частным спонсорским космическим запуском. Спутник средней высоты, Telstar был выведен на эллиптическую орбиту , совершаемую каждые 2 часа и 37 минут, наклоненную под углом примерно 45 градусов к экватору, с перигеем около 952 км (592 мили) от Земли и апогеем около 5933 км (3687 миль) от Земли [7] : 3-5 Это контрастирует с Early Bird Intelsat 1965 года и последующими спутниками, которые движутся по круговым геостационарным орбитам . [7] : 3-5
Из-за его негеосинхронной орбиты , подобной орбите Молнии , доступность Telstar 1 для трансатлантических сигналов была ограничена 30 минутами на каждой 2,5-часовой орбите, когда спутник проходил над Атлантическим океаном. Наземные антенны должны были отслеживать спутник с ошибкой наведения менее 0,06 градуса, когда он двигался по небу со скоростью до 1,5 градуса в секунду. [ необходима цитата ]
Поскольку передатчики и приемники на Telstar не были мощными, наземные антенны должны были быть высотой 90 футов (27 м). Инженеры Bell Laboratory спроектировали большую горизонтальную коническую рупорную антенну с параболическим отражателем на ее устье, который перенаправлял луч. Эта конкретная конструкция имела очень низкие боковые лепестки , и, таким образом, делала возможной очень низкую шумовую температуру приемной системы. Апертура антенн составляла 3600 кв. футов (330 м 2 ). Антенны были 177 футов (54 м) в длину и весили 380 коротких тонн (340 000 кг). Морими Ивама и Ян Нортон из Bell Laboratories отвечали за проектирование и создание электрических частей азимутально-уголной системы, которая управляла антеннами. Антенны были размещены в обтекателях размером с 14-этажное офисное здание. Использовались две из этих антенн, одна в Андовере, штат Мэн, а другая во Франции в Плёмёр-Боду . Антенна GPO в Гунхилли-Даунс в Великобритании представляла собой обычный параболоид диаметром 26 метров.
Telstar 1 передал свои первые, и непубличные, телевизионные изображения — флаг снаружи наземной станции Андовер — в Плёмёр-Боду 11 июля 1962 года. [8] Почти две недели спустя, 23 июля, в 15:00 по восточному поясному времени он передал первый публично доступный прямой трансатлантический телевизионный сигнал. [9] Трансляция была показана в Европе на Eurovision , а в Северной Америке — на NBC , CBS , ABC и CBC . [9] В первой публичной трансляции приняли участие Уолтер Кронкайт из CBS и Чет Хантли из NBC в Нью-Йорке , а также Ричард Димблби из BBC в Брюсселе . [9] Первыми изображениями были Статуя Свободы в Нью-Йорке и Эйфелева башня в Париже. [9] Первая трансляция должна была включать замечания президента Джона Ф. Кеннеди , но сигнал был получен до того, как президент был готов, поэтому инженеры заполнили вводное время коротким сегментом телевизионной игры между Philadelphia Phillies и Chicago Cubs на стадионе Wrigley Field . [9] [10] [11] Второй игрок с базы Phillies Тони Тейлор был замечен отбивающим мяч, поданным Cal Koonce из Cubs в глубокое правое поле, пойманным полевым игроком Джорджем Альтманом для аута. Оттуда видео переключилось сначала на Вашингтон, округ Колумбия; затем на мыс Канаверал , Флорида; на Всемирную выставку в Сиэтле ; затем на Квебек и, наконец, на Стратфорд, Онтарио . [9] Вашингтонский сегмент включал замечания президента Кеннеди, [10] говорящего о цене американского доллара , что вызывало беспокойство в Европе. Когда Кеннеди отрицал, что Соединенные Штаты девальвируют доллар, он немедленно укрепился на мировых рынках; Кронкайт позже сказал, что «мы все увидели истинную мощь инструмента, который мы создали». [9] [12]
В тот вечер Telstar 1 также передал первый спутниковый телефонный звонок между вице-президентом США Линдоном Джонсоном и председателем AT&T Фредериком Каппелем . Он успешно передал факсы, данные, а также как живое, так и записанное телевидение, включая первую прямую трансляцию телевидения через океан из Андовера, штат Мэн, США, в Гунхилли-Даунс, Англия, и Плёмёр-Боду, Франция. [13] [ необходимо разъяснение ] (Экспериментальный пассивный спутник Echo 1 использовался для отражения и перенаправления сигналов связи двумя годами ранее, в 1960 году.) В августе 1962 года Telstar 1 стал первым спутником, использованным для синхронизации времени между двумя континентами, что позволило Соединенному Королевству и Соединенным Штатам с точностью до 1 микросекунды (предыдущие попытки были точными всего до 2000 микросекунд). [14]
Спутник Telstar 1 также передавал компьютерные данные между двумя компьютерами IBM 1401. Тест, проведенный 25 октября 1962 года, отправил сообщение с передающего компьютера в Эндикотте, штат Нью-Йорк , на наземную станцию в Андовере, штат Мэн. Сообщение было передано на наземную станцию во Франции, где оно было расшифровано вторым IBM 1401 в Ла-Годе, Франция. [15]
Telstar 1, открывший новую эру коммерческого использования технологий, стал жертвой военных технологий эпохи холодной войны . За день до запуска Telstar 1 американская высотная ядерная бомба (под названием Starfish Prime ) активировала пояс Ван Аллена Земли , где Telstar 1 вышел на орбиту. Это огромное увеличение радиационного пояса в сочетании с последующими высотными взрывами, включая советское испытание в октябре , перегрузило хрупкие транзисторы Telstar. [16] [17] [18] Он был выведен из эксплуатации в ноябре 1962 года, обработав более 400 телефонных, телеграфных , факсимильных и телевизионных передач. [10] Он был перезапущен в начале января 1963 года с помощью обходного пути. [19] Дополнительное излучение, связанное с возвращением на полный солнечный свет [ необходимо разъяснение ] , снова вызвало отказ транзистора, на этот раз непоправимый, и Telstar 1 снова вышел из эксплуатации 21 февраля 1963 года.
Эксперименты продолжались, и к 1964 году два Telstar, два Relay unit (от RCA ) и два Syncom unit (от Hughes Aircraft Company ) успешно работали в космосе. Syncom 2 был первым геосинхронным спутником , а его преемник Syncom 3 транслировал изображения с летних Олимпийских игр 1964 года в Токио. Первым коммерческим геосинхронным спутником был Intelsat I («Early Bird»), запущенный в 1965 году.
Telstar считался техническим успехом. Согласно опросу, проведенному Информационным агентством США (USIA), Telstar был более известен в Великобритании, чем Sputnik в 1957 году. [20]
Последующие спутники Telstar представляли собой усовершенствованные коммерческие геосинхронные космические аппараты, которые разделяли с Telstar 1 и 2 только название.
Вторая волна спутников Telstar была запущена с Telstar 301 в 1983 году, за которым в 1984 году последовал Telstar 302 (который был переименован в Telstar 3C после того, как был выведен в космос миссией шаттла STS-41-D ) [21] и Telstar 303 в 1985 году.
Следующая волна, начавшаяся с Telstar 401 , пришла в 1993 году; он был потерян в 1997 году из-за магнитной бури, а затем Telstar 402 был уничтожен вскоре после запуска в 1994 году. [22] В 1995 году его заменил Telstar 402R, в конечном итоге переименованный в Telstar 4 .
Telstar 10 был запущен в Китае в 1997 году компанией APT Satellite Company, Ltd.
В 2003 году спутники Telstar 4–8 и 13 — североамериканский флот Loral Skynet — были проданы Intelsat . Telstar 4 полностью вышел из строя до передачи. Остальные были переименованы в Intelsat Americas 5, 6 и т. д. На момент продажи Telstar 8 все еще находился в стадии строительства компанией Space Systems/Loral и был окончательно запущен 23 июня 2005 года компанией Sea Launch .
Telstar 18 был запущен в июне 2004 года с помощью морского старта. Верхняя ступень ракеты не справилась с поставленной задачей, но спутник использовал свой значительный запас топлива для поддержания на орбите , чтобы достичь своей рабочей геостационарной орбиты . На борту осталось достаточно топлива, чтобы превысить указанный 13-летний проектный срок службы.
Telesat запустил спутник Telstar 12 Vantage в ноябре 2015 года на варианте ракеты H2A204 H-IIA [23] , и он начал работу в декабре 2015 года. [24]
Telstar 19V был запущен 22 июля 2018 года.
Telstar 18V был запущен 10 сентября 2018 года на ракете SpaceX Falcon 9. [ 25] [26]