Телстар-1

Телстар-1 (Telstar 1) — первый в мире активный телекоммуникационный спутник связи, запущенный 10 июля 1962 года. Аппарат был разработан и построен корпорацией Bell Telephone Laboratories (Bell Labs) по заказу американской компании AT&T. Спутник предназначался для экспериментальной передачи телевизионного сигнала, телефонных разговоров и факсимильных сообщений между наземными станциями в США и Европе, что ознаменовало начало эры спутниковой связи.

История создания

Предпосылки

В конце 1950-х годов развитие космической техники и первые запуски искусственных спутников Земли открыли возможность использования орбитальных аппаратов для ретрансляции сигналов. Ключевой проблемой была необходимость создания активного ретранслятора на борту спутника, способного усиливать и передавать сигнал, в отличие от пассивных отражателей (например, проекта «Эхо»). В 1960 году AT&T предложила NASA совместный проект по созданию экспериментального спутника связи. В 1961 году было подписано соглашение, по которому NASA предоставляла ракету-носитель, а Bell Labs разрабатывала спутник и наземное оборудование.

Разработка

Проект возглавил инженер Джон Робинсон Пирс (John Robinson Pierce). Спутник получил название «Телстар» (сокращение от «телевидение» и «звезда»). Разработка велась в рекордно короткие сроки — около двух лет. Основной задачей было создание аппарата, способного выдерживать условия космического пространства (радиацию, вакуум, перепады температур) и обеспечивать стабильную ретрансляцию сигналов на частотах 6 ГГц (линия Земля-спутник) и 4 ГГц (линия спутник-Земля).

Запуск

Телстар-1 был запущен 10 июля 1962 года в 08:35 UTC с мыса Канаверал (Флорида) с помощью ракеты-носителя «Тор-Дельта» (Thor-Delta). Спутник был выведен на эллиптическую орбиту с апогеем около 5 632 км и перигеем около 952 км, с наклонением 44,8°. Такая орбита позволяла находиться в зоне прямой видимости между наземными станциями в США и Европе в течение примерно 20 минут за один виток.

Устройство и характеристики

Конструкция

Телстар-1 представлял собой сферический аппарат диаметром 88 сантиметров и массой 77 килограммов. Корпус был выполнен из алюминиевого сплава и покрыт солнечными батареями (3600 кремниевых фотоэлементов), обеспечивающими мощность около 14 Вт. Для отвода тепла использовались пассивная система терморегуляции (специальные покрытия и радиаторы).

Бортовое оборудование

• Ретранслятор: активный приёмопередатчик с усилителем на лампе бегущей волны (ЛБВ) мощностью 2,5 Вт. Спутник мог одновременно ретранслировать один телевизионный канал или до 600 телефонных каналов.
• Антенны: всенаправленная антенна для приёма команд управления и две узконаправленные антенны (рупорные) для передачи сигнала связи.
• Система управления: навигационные датчики (солнечные и инфракрасные), система ориентации (стабилизация вращением с частотой 180 об/мин), а также двигатели коррекции орбиты (на гидразине).
• Телеметрия: передатчик телеметрической информации (мощность 0,25 Вт) для контроля состояния спутника.

Энергоснабжение

Основным источником энергии были солнечные батареи. Для работы в тени Земли использовались никель-кадмиевые аккумуляторные батареи. Из-за высокой радиационной нагрузки на орбите (радиационные пояса Ван Аллена) солнечные батареи быстро деградировали, что стало одной из причин выхода спутника из строя.

Запуск и работа

Первый сеанс связи

Уже через несколько часов после запуска, 10 июля 1962 года, был проведён первый успешный сеанс связи. Наземная станция в Андовере (штат Мэн, США) передала телевизионный сигнал на спутник, который ретранслировал его на станцию в Плёмере-Боду (Франция). Качество передачи было низким, но факт состоялся. В тот же день была проведена первая трансатлантическая телефонная передача.

Историческое событие

11 июля 1962 года Телстар-1 осуществил первую в мире прямую телевизионную трансляцию между США и Европой. В прямом эфире были показаны: американский флаг, развевающийся на флагштоке в Андовере, фрагмент бейсбольного матча, а также выступление президента США Джона Кеннеди. В Европе сигнал принимали станции в Великобритании (Гунхилли-Даун), Франции (Плёмер-Боду) и Италии (Фучино). Трансляция длилась около 20 минут.

Последующая работа

В течение нескольких месяцев Телстар-1 работал в штатном режиме, проводя сеансы связи по 2-3 раза в сутки. Было передано более 400 телефонных разговоров, несколько телевизионных программ, а также факсимильные изображения (в том числе фотографии президента Кеннеди и премьер-министра Великобритании Гарольда Макмиллана).

Причины выхода из строя

Радиационное воздействие

Основной причиной отказа спутника стало воздействие радиации. В ноябре 1962 года США провели ядерное испытание в космосе (операция «Starfish Prime»), в результате которого был создан искусственный радиационный пояс. Это привело к резкому увеличению потока заряженных частиц на орбите Телстара-1. Солнечные батареи спутника начали быстро деградировать, а бортовые транзисторы — выходить из строя.

Окончание миссии

21 февраля 1963 года Телстар-1 прекратил передачу сигнала. Последний сеанс связи состоялся 21 февраля 1963 года. Спутник остался на орбите, но его оборудование вышло из строя из-за радиационного повреждения. Общая продолжительность активной работы составила около 7 месяцев.

Наследие и значение

Технологический прорыв

Телстар-1 доказал возможность создания активных спутников связи, способных ретранслировать телевизионные и телефонные сигналы. Его успех стимулировал развитие коммерческой спутниковой связи и привёл к созданию первых спутниковых систем, таких как Intelsat (1964 год).

Культурное влияние

Спутник стал символом космической эры и технологического прогресса. Его изображение появилось на обложках журналов, а также вдохновило создание одноимённой песни группы The Tornados (1962 год), которая стала хитом. В 1963 году спутник был запечатлён на почтовых марках США и других стран.

Последующие миссии

В 1963 году был запущен Телстар-2 (Telstar 2), который имел улучшенную радиационную защиту и проработал дольше. Однако коммерческое использование спутников связи началось с более совершенных аппаратов, таких как «Синеком» (Syncom) и спутники системы Intelsat.

Интересные факты

• Телстар-1 был первым спутником, который использовал активный ретранслятор, а не пассивное отражение сигнала.
• Для передачи телевизионного сигнала использовалась частота 4 ГГц, что стало стандартом для спутникового телевидения.
• Спутник был назван в честь персонажа романа «Телстар» (1935) английского писателя Джона Глэйда.
• В 1962 году спутник был включён в Книгу рекордов Гиннесса как первый в мире активный спутник связи.

Источники

• Bell Telephone Laboratories. «Telstar I: A Technical Description». 1962.
• NASA. «Telstar 1: The First Active Communications Satellite». NASA Historical Note, 1963.
• Pierce, J. R. «The First Active Communications Satellite». Proceedings of the IRE, 1963.
• «Telstar: The First Communications Satellite». Smithsonian National Air and Space Museum.
• «Telstar 1: 50 Years of Space Communications». IEEE Spectrum, 2012.