ορυφόροι ΕΝΙΣΧΥΤΙΚΗ Ι ΑΣΚΑΛΙΑ ορυφόροι Η ιστορία και τα µυστικά τους ÎÔÈÓˆÓ Ì ÂÁÎ ÌÔÓÂ Ó ÚËÛÈÌÔappleÔÈÒÓÙ ÂÎappleÏËÎÙÈÎ ÙÂ ÓÔÏÔÁ Â

Transcript

1 ÎÔÈÓˆÓ Ì ÂÁÎ ÌÔÓÂ Ó Ó Ô appleôïèùèûìfi, ÚËÛÈÌÔappleÔÈÒÓÙ ÂÎappleÏËÎÙÈÎ Ù ÓÔÏÔÁ  ÂappleÈÎÔÈÓˆÓ appleô ÌÂÙ ÌÔÚÊÒÓÔ Ó ÙÔ ÈÔ ÙÔ Ì ÛÔ ÌÂÙ ÔÛË ÛÂ Ì Ó Ì. ª ÚÛ Ï ª ÎÏÔ Ó, «fiïâìô Î È ÈÚ ÓË ÛÙÔ ÁÎfiÛÌÈÔ ÃˆÚÈfi». ορυφόροι Τ ο 1955 ένας µηχανικός των φηµισµένων εργαστηρίων Bell (ATT), ο John Pierce, ξεσήκωσε τους «ειδικούς», µε την ανάλυση των τεχνικών δυνατοτήτων και των οικονοµικών δεδοµένων για τη σχεδίαση ενός δικτύου παγκόσµιων επικοινωνιών µε τη χρήση δορυφορικών αναµεταδοτών. Υπολόγισε ότι α- φού το διατλαντικό τηλεφωνικό κύκλωµα Αµερικής Ευρώπης, που µόλις είχε αρχίσει να λειτουργεί, κόστιζε 50 εκατοµµύρια δολάρια και µετέφερε 36 τηλεφωνικές γραµµές, ένας δορυφόρος που µπορούσε να µεταδώσει τέτοιες ζεύξεις, άξιζε περισσότερο από ένα δις δολάρια. Η ιδέα του συνάρπασε τους επιχειρηµατίες της εποχής οι οποίοι είδαν τη χρυσή ευκαιρία για κέρδη. Όµως έπρεπε να εκτοξευτεί ο σοβιετικός δορυφόρος Σπούτνικ (εικόνα 1) για να προχωρήσει το θέµα από τη θεωρία στην πράξη. Η άλλη του ιδέα, για επικοινωνίες στο βαθύ διάστηµα σε συχνότητες µικροκυµάτων 10GHz, θεωρήθηκε αχαλίνωτη επιστηµονική φαντασία και τα επιστηµονικά περιοδικά αρνήθηκαν να ασχοληθούν µε το θέµα. Έτσι αναγκάστηκε να τη δηµοσιεύσει µε ψευδώνυµο, σε ένα περιοδικό παιδικής επιστηµονικής φαντασίας το «Astounding Science Fiction»! Οι παλαιότεροι ίσως το θυµούνται, αφού κυκλοφορούσε και στη χώρα µας µε το τίτλο «Παράξενα και ιαπλανητικά». Μόλις 10 χρόνια αργότερα, η δορυφορική επικοινωνία σε αποστάσεις της τάξεως των εκατοµµυρίων χιλιοµέτρων ήταν θέµα ρουτίνας! Η απόσταση ανάµεσα στο όραµα και την υλοποίηση ήταν χρονικά µικρή, αλλά πολύ βαθιά και πολύπλοκη. Οι πρώτοι δορυφόροι επικοινωνιών Στις 24 Ιουλίου 1954 ο James Texter, µηχανικός στο άκρως α- πόρρητο εργαστήριο «Ηλεκτρονικών Αντίµετρων» του Αµερικανικού Ναυτικού, µίλησε διστακτικά στο µικρόφωνο, εκπέµποντας µέσω κατευθυνόµενης κεραίας προς το φεγγάρι. υόµιση λεπτά αργότερα άκουσε καθαρά τη φωνή του να επιστρέφει, µετά από ανάκλαση στην επιφάνεια της Σελήνης. Είχε δηµιουργηθεί το πρώτο ραδιο-κύκλωµα Γης-Σελήνης µε διαδροµή σήµατος χιλιόµετρα. Για πρώτη φορά η ανθρώπινη φωνή είχε µεταδοθεί πέρα από τα όρια της ιονόσφαιρας και είχε επιστρέψει στη Γη! Η επιτυχία αυτού του πειράµατος που ονοµάστηκε «Operation Moon Bounce», οδήγησε στη σκέψη για χρήση σταθερών παθητικών διαστηµικών ανακλαστήρων, αφού η Σελήνη έχει το κακό να κινείται και να µη βρίσκεται στη θέση της όταν τη χρειαζόµαστε για επικοινωνία. Η πρώτη εφαρµογή ήρθε µε τη µορφή του «δορυφόρου» Ηχώ (Echo) 1, (εικόνα 2) που ήταν ένα µπαλόνι µε διάµετρο 30 µέτρα, κατασκευασµένο από πλαστική ύλη Mylar και επικάλυψη λεπτού φύλλου αλουµινίου. Εκτοξεύθηκε στις 12 Αυγούστου 1960, και τοποθετήθηκε σε σχεδόν κυκλική τροχιά σε ύψος χιλιόµετρα, µε κλίση 47,3. Αποτελούσε την πρώτη προσπάθεια της νέας τότε NASA, η οποία είχε αρµοδιότητα µόνο για δορυφόρους παθητικής αναµετάδοσης, «mirrors» όπως τους έ- λεγαν. Οι δορυφόροι µε πραγµατικούς ποµπούς ήταν άκρως α- πόρρητο πρόγραµµα στην αποκλειστική αρµοδιότητα του στρατού. Το πρώτο πείραµα δορυφορικής επικοινωνίας έγινε µε το αµε- 118

2 ρικανικό πρόγραµµα SCORE, (Signal Communication by Orbiting Relay Equipment), στo πλαίσιο του οποίου εκτοξεύθηκε στις 18 εκεµβρίου 1958 ένας δορυφόρος που περιφερόταν γύρω από τη Γη σε ελλειπτική τροχιά µε περίγειο 180 και απόγειο χιλιόµετρα (εικόνα 3). Ο δορυφόρος αυτός λειτουργούσε τόσο για εκποµπή σε πραγµατικό χρόνο, όσο και για αναµετάδοση, κατά την οποία τα µηνύµατα ηχογραφούνταν σε µαγνητοταινία. Ο δορυφόρος Score λειτούργησε για 13 ηµέρες, ώσπου εξαντλήθηκαν οι συσσωρευτές του. Τότε δεν υπήρχαν φωτοβολταϊκά στοιχεία. Η επιτυχία των στρατιωτικών δορυφόρων δηµιούργησε µεγάλο ενδιαφέρον για την ανάπτυξη εµπορικών τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων και οδήγησε την Αµερικανική Εταιρεία Τηλεφωνίας και Τηλεγραφίας (ΑΤ&Τ) στην κατασκευή του Telstar, που εκτοξεύθηκε στις 10 Ιουλίου Ο Τέλσταρ (εικόνα 4) ήταν ο πρώτος εµπορικός ενεργός δορυφόρος, εξοπλισµένος µε µικροκυµατικό ποµπό και δέκτη, αλλά και ο πρώτος δορυφόρος που µετέφερε ζωντανά τηλεοπτικά προγράµµατα από τη µια ά- κρη τού Ατλαντικού στην άλλη. Σταµάτησε τη λειτουργία του στις 21 Φεβρουαρίου Στις 7 Μαΐου 1963 εκτοξεύτηκε ένας δεύτερος Telstar, που λειτούργησε για δύο περίπου χρόνια. Όταν υποβλήθηκε από την εταιρεία το αίτηµα προς την αµερικανική κυβέρνηση για τη «χορήγηση άδειας λειτουργίας δορυφόρου» δηµιουργήθηκε απίστευτη αµηχανία και διοικητική εµπλοκή. εν είχε ξανασυµβεί, ούτε καν στους χειρότερους εφιάλτες των «αρµόδιων», να ζητάει κάποια ιδιωτική εταιρεία, έστω και του διαµετρήµατος της ΑΤΤ- να αλώσει τα όσια και ιερά απόρρητα στρατιωτικά προγράµµατα για να µεταδίδει προγράµµατα τηλεοράσεως (!) και να µετατρέπει τα υψίστης σηµασίας ερευνητικά επιστηµονικά προγράµµατα σε αντικεί- µενο εµπορικής εκµετάλλευσης. Στην αρχή οι «αρµόδιοι κυβερνητικοί παράγοντες» νόµιζαν ότι επρόκειτο για κακόγουστο αστείο ή φάρσα! Χρειάστηκε να τροποποιηθούν τουλάχιστον τέσσερις νόµοι ώστε να χορηγηθεί η άδεια. Γεωστατικοί δορυφόροι Ο πρώτος «επιτυχηµένος» γεωστατικός τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος ήταν ο Syncom 2 (εικόνα 5) που εκτοξεύτηκε στις 26 Ιουλίου Ο Syncom 1 (εικόνα 6) δεν λειτούργησε ποτέ, αφού χάθηκε κάθε επικοινωνία µαζί του µόλις τέθηκε σε τροχιά. Η κατασκευή του πρώτου γεωστατικού δορυφόρου οφείλεται στους µηχανικούς της Hughes Airspace, η οποία εξελίχθηκε στη συνέχεια σε εταιρεία-κολοσσό. Αργότερα αγοράστηκε από την Boeing, που κυριαρχεί σήµερα µαζί µε την Lockheed Martin, στην κατασκευή τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων. Το γεγονός ότι είχε βάρος µόλις 39 κιλά χωρίς τα καύσιµα- έκανε δυνατή την τοποθέτησή του σε γεωστατική τροχιά µε τους µικρούς προωθητικούς πυραύλους που ήταν διαθέσιµοι την εποχή εκείνη. Ήταν εξοπλισµένος µε δύο δέκτες, ένα µε εύρος ζώνης 13MHz για τη λήψη σηµάτων τηλεόρασης και ένα µε εύρος 5 MHz για 16 τηλετυπικά κανάλια και ένα κανάλι φωνής. Οι πο- µποί του είχαν ισχύ 2W µε λυχνία οδεύοντος κύµατος (TWT), η κεραία είχε απολαβή 2dB και λοβό µε άνοιγµα 25 µοιρών. ιέθετε δύο συχνότητες λήψεως στην περιοχή των 7360MHz και µία συχνότητα εκποµπής στους 1815MHz. Ο Syncom 3, που εκτοξεύθηκε στις 19 Αυγούστου 1964, επέτρεψε την πρώτη διαρκή τηλεοπτική αναµετάδοση πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, µε τις εναρκτήριες τελετές των Ολυµπιακών Αγώνων του Τόκιο. Αµέσως µετά «παραδόθηκε» στον έλεγχο του αµερικανικού στρατού και χρησιµοποιήθηκε εντατικά για τις επικοινωνίες του πολέµου στο Βιετνάµ. Ο πρώτος εµπορικός τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος Intelsat 1 - Early Bird, που εκτοξεύθηκε στις 6 Απριλίου 1965, δεν ήταν παρά µια τροποποιηµένη µορφή του Syncom.Πρόσφερε για πρώτη φορά τη δυνατότητα ενοικίασης ποµπών αναµετάδοσης σε τηλεοπτικούς φορείς. Στη συνέχεια, τα πράγµατα εξελίχθηκαν ταχύτατα στη σηµερινή πραγµατικότητα. 1 Έτσι άρχισαν όλα! Η δορυφορική εποχή ανέ - τειλε στις 4 Οκτωβρίου 1957, όταν ένα θερ - µό µετρο, ένας ραδιοφωνικός ποµπός και µια µπα - ταρία, τοποθετηµένα µέσα σε µία µπάλα αλουµι - νίου, συνολικού βάρους 83 κιλών, µπήκαν σε τρο - χιά µε τη βοήθεια πυραύλου-φορέα, που ήταν φορές πιο βαρύς!. Για τρεις εβδοµάδες ο Σπούτνικ εξέπεµπε σήµατα από ύψος 965 χιλιο - µέτρων, ενώ περιφερόταν σε τροχιά µε περίοδο 96 λεπτών. 2 Ο πρώτος δορυφόρος επικοινωνιών ονο µά - στηκε SCORE, λειτουργούσε στη συχνότητα των 312 ΜΗz, και µετέφερε τον πρώτο αναµετα δό - τη (transponder = transmitter + responder, αντα - ποκριτής ποµπός). Σήµερα οι «φτηνοί» δορυφόροι αναµετάδοσης τηλεοπτικών προγραµµάτων περι - λαµβάνουν τουλάχιστον 50 τέτοιους αναµεταδότες. Το πείραµα Score ήταν τόσο απόρρητο, ώστε σή - µερα δεν υπάρχουν ούτε καν φωτογραφίες του δορυφόρου! 3 Ο «δορυφόρος» Ηχώ (Echo)1, ήταν ένα µπα - λό νι µε διάµετρο 30 µέτρα κατασκευασµένο από πλαστική ύλη (Mylar), πάχους 0,01 χιλιοστών, µε επικάλυψη λεπτού φύλλου αλουµινίου. Εκτο - ξεύθηκε στις 12 Αυγούστου 1960 και τοποθετή - θηκε σε σχεδόν κυκλική τροχιά σε ύψος χιλιόµετρα µε κλίση 47,3. Αποτέλεσε την πρώτη προσπάθεια της νεοσυσταθείσας τότε NASA, η οποία είχε αρµοδιότητα µόνο για δορυφόρους παθητικής αναµετάδοσης. Χρησιµοποιήθηκε σαν παθητικό κάτοπτρο για αναµετάδοση σηµάτων φωνής και τηλεόρασης. εν µετέφερε κανένα ποµπό ή αναµεταδότη. Απλώς ανακλούσε τα ραδιο σήµατα που «έπεφταν επάνω του». 119

3 4 Ο Telstar 1 ήταν ο πρώτος ιδιωτικός εµπο ρι κός τηλεπικοινωνιακός δορυφόρος που χρη σιµο - ποιήθηκε για τη µετάδοση τηλεοπτικών εµπο ρικών προγραµµάτων. Ήταν ενεργός δορυ φόρος, εξοπλι - σµέ νος µε µικροκυµατικό ποµπό και δέκτη. Εξέ - πεµπε ζωντανά τηλεοπτικά προ γράµ µατα και τηλε - φω νικές συνδιαλέξεις από τη µια άκρη τού Ατλαντι - κού στην άλλη. Αποτελούσε ιδιοκτησία της Αµερικα - νι κής Εταιρείας Τηλεφω νίας και Τηλεγρα φίας (ΑΤ&Τ). Όταν υποβλήθηκε από την εταιρεία το αίτηµα προς την αµερικανική κυβέρνηση για τη «χορήγηση άδειας λειτουργίας δορυφόρου» δηµιουργήθηκε απίστευτη αµηχανία και διοικητική εµπλοκή. εν είχε ξανασυµβεί, ούτε καν στους χειρότερους εφιάλ - τες των «αρµό διων», να ζητάει κάποια ιδιωτική εται - ρεία, έστω και του διαµετρήµατος της ΑΤΤ- να αλώ - σει τα όσια και ιερά απόρρητα στρατιωτικά προγράµ - µατα για να µεταδίδει προγράµµατα τηλεοράσεως. Στην αρχή οι «αρµόδιοι κυβερνητικοί παράγοντες» νό µι ζαν ότι επρόκειτο για «αστείο»! Χρειάστηκε να τροποποιηθούν τουλάχιστον τέσσερις νόµοι ώστε να χορηγηθεί η άδεια! 5 Ο Syncom 2 ήταν ο πρώτος γεωστατικός δορυ - φόρος που λειτούργησε και πέτυχε τη µόνιµη ραδιοκάλυψη τµήµατος της επιφάνειας της Γης. Είχε διάµετρο 70 και ύψος 39 εκατοστά του µέτρου. Το βάρος του µε τα καύσιµα ήταν 68 κιλά. ιέθετε κινη - τήρα πρόωσης που έδινε µέγιστη ταχύτητα 4000 χιλιο µέτρων την ώρα. Ήταν εξοπλισµένος µε δύο δέκτες, ένα µε εύρος ζώνης 13MHz για τη λήψη σηµάτων τηλεόρασης και ένα µε εύρος 5 MHz για 16 κανάλια τηλετυπίας και ένα κανάλι φωνής. Οι ποµποί του είχαν ισχύ 2W, η κεραία είχε απολαβή 2dB και λοβό µε άνοιγµα 25 µοιρών. ιέθετε δύο συχνότητες λήψεως στην περιοχή των 7360MHz και µία συχνό - τητα εκποµπής στους 1815MHz. 120 Noordung ή Clarke; Αποτελεί κοινή πεποίθηση ότι η ιδέα των γεωστατικών δορυφόρων οφείλεται στον Άγγλο συγγραφέα επιστηµονικής φαντασίας Arthur Clarke. Παρ όλη τη σχετική φιλολογία όµως, η αλήθεια είναι ότι ο πρώτος που σκέφτηκε αυτή τη δυνατότητα και υπολόγισε ταυτόχρονα την ακτίνα της τροχιάς ήταν ο Αυστριακός Hermann Noordung. Στο βιβλίο του «Το πρόβληµα των διαστηµικών ταξιδιών» που εκδόθηκε το 1922, αναφέρεται µε λεπτοµέρειες σε όλα αυτά, µε εκπληκτική για την εποχή του ακρίβεια. Το βιβλίο αποτέλεσε τη «βίβλο» όσων «εκκεντρικών» ασχολήθηκαν µε παρόµοια θέµατα µέχρι την έναρξη της διαστηµικής εποχής, από τον Φον Μπράουν, µέχρι τον Κορόλιεφ. υστυχώς, όµως, ήταν τόσο µπροστά από την εποχή του που πέθανε πάµπτωχος σε η- λικία µόλις 39 ετών. Φυσικά δεν πρόβλεψε την αναµετάδοση τηλεοπτικών προγραµ- µάτων αφού δεν υπήρχε καν τηλεόραση τότε, αλλά πρόβλεψε ότι κάποια στιγµή η ανθρωπότητα θα ακούει ραδιόφωνο µε αυτόν τον τρόπο. Τότε το ραδιόφωνο είχε ζωή µόλις 5 ετών και µε το ζόρι είχε εµβέλεια µέσα στα όρια της πόλης! Γεωστατική τροχιά είναι αυτή στην οποία ο δορυφόρος εκτελεί µία πλήρη περιφορά κάθε 24 ώρες, έχει δηλαδή την ίδια περίοδο περιστροφής µε τη Γη. Με τον τρόπο αυτό βρίσκεται συνεχώς πάνω από το ίδιο σηµείο της γήινης επιφάνειας. Το ύψος της γεωστατικής τροχιάς είναι χιλιόµετρα. Σε χαµηλότερα ύψη οι δορυφόροι κάνουν περισσότερες περιστροφές στη διάρκεια µιας ηµέρας, ενώ σε µεγαλύτερα δεν προλαβαίνουν να ολοκληρώσουν µια περιστροφή την ηµέρα. Για παράδειγµα, ο διεθνής διαστηµικός σταθµός ISS που βρίσκεται σε ύψος 290 χιλιοµέτρων κάνει µια πλήρη περιστροφή γύρω από τη Γη σε µιάµιση ώρα, ενώ η Σελήνη που βρίσκεται σε τροχιά ακτίνας χιλιοµέτρων χρειάζεται ένα µήνα. Το κύριο πλεονέκτηµα των γεωστατικών δορυφόρων είναι ότι οι σταθµοί εδάφους δεν χρειάζεται να µεταβάλλουν συνεχώς τις ρυθµίσεις των κεραιών ώστε να παρακολουθούν τις αλλαγές θέσης. Ο γεωστατικός δορυφόρος καλύπτει περίπου το 42% της επιφάνειας της Γης, εποµένως χρειάζονται τρεις τουλάχιστον δορυφόροι για πλήρη κάλυψη. Ένα µεγάλο πρόβληµα αυτής της τεχνολογίας είναι η χρονική καθυστέρηση του σήµατος (2,5 εκατοστά του δευτερολέπτου). Η καθυστέρηση αυτή προκαλεί προβλήµατα στις τηλεφωνικές συνδέσεις και κάνει αδύνατη τη χρήση του ιντερνετικού πρωτόκολλου TCP/IP. Για το λόγο αυτό έχουν σχεδιαστεί διορθωτικά πρωτόκολλα, αλλά γενικά η µετάδοση «packet data» από τέτοιες ζεύξεις αποφεύγεται. Συχνότητες επικοινωνίας Στα πρώτα χρόνια των διαστηµικών επικοινωνιών χρησιµοποιήθηκαν σε µεγάλη κλί- µακα οι συχνότητες βραχέων κυµάτων, κυρίως γύρω από τη περιοχή των 20ΜΗz. Όµως, η µικρή ανοχή στις ατµοσφαιρικές παρεµβολές, το µικρό εύρος ζώνης, η κακή κατευθυντικότητα και οι απαιτήσεις για µεγάλες ισχείς εκποµπής, γρήγορα επέβαλαν τη µετάβαση των δικτύων διαστηµικών επικοινωνιών σε υψηλότερες συχνότητες. Σήµερα ο κύριος κορµός των επικοινωνιών, εκτός από ειδικές περιπτώσεις, χρησιµοποιεί τις ζώνες S (περίπου 2 GHz) και Ku (12-14GHz downlink και 14-20GHz uplink). Η µετάβαση σε ακόµη υψηλότερες συχνότητες της ζώνης Κa (20-30GHz) για επικοινωνίες πλησίον της Γης και στη ζώνη Ε των 32 GHz και άνω (οπτικές επικοινωνίες µε δέσµες laser), είναι ζήτηµα χρόνου. Οι χαµηλές µπάντες L, S και C απαιτούν µικρή ισχύ εκποµπής, έχουν καλύτερη µετάδοση στα δύσκολα σηµεία, αλλά είναι εκχωρηµένες σε µεγάλο βαθµό. Η µπάντα Ku απαιτεί µεγαλύτερη ισχύ αλλά έχει καλή διεισδυτικότητα και επιτρέπει τη µετάδοση υψηλού data rate. Έχει, όµως και αυτή εκχωρηθεί στο µεγαλύτερο µέρος της. Η µπάντα Ka απαιτεί ισχυρούς αναµεταδότες και υψηλή τεχνολογία στην κατασκευή των ηλεκτρονικών, ενώ «υποφέρει» από προβλή- µατα σκέδασης λόγω βροχής ή υγρασίας στην ατµόσφαιρα. Για ιστορικούς λόγους οι περιοχές του δορυφορικού φάσµατος συχνοτήτων αναφέ-

4 ρονται µε «κωδικά» ασαφή ονόµατα, τα οποία δεν σηµαίνουν τίποτα. Κατά τη διάρκεια του Β Παγκόσµιου Πολέµου, οι Αµερικανοί και Βρετανοί κατασκευαστές ραντάρ χαρακτήρισαν τις διάφορες περιοχές του φάσµατος µε κωδικά γράµµατα (L, C, Ku και Ka), που είχαν επιλεγεί τυχαία, ώστε να µη γνωρίζει ο εχθρός σε τι αναφέρονταν. Έλεγχος θέσης και διατήρηση σταθερής τροχιάς Οι πρώτοι γεωστατικοί δορυφόροι (Syncom και Intelsat 1 και 2), περιστρέφονταν µαζί µε την κεραία τους. σταθερά γύρω από τον άξονα συµµετρίας. Γιαυτό και το κεραιοσύστηµα ήταν συµµετρικό αξονικά. Οι ρυθµίσεις προσανατολισµού, θέσης, ταχύτητας περιστροφής και τροχιάς επιτυγχάνονταν µε µια διάταξη δύο ακροφυσίων, το καθένα από τα οποία εξέπεµπε σύντοµους παλµούς αεριώθησης. Το ένα προσέδιδε έκκεντρη αξονική ώση και µπορούσε να χρησιµοποιηθεί για έλεγχο του επιπέδου της τροχιάς. Το άλλο προσέδιδε ακτινική ώση και µπορούσε να χρησιµοποιηθεί για τη µεταβολή της ταχύτητας, της περιόδου και της εκκεντρότητας της τροχιάς. Ο Intelsat 3, που εκτοξεύθηκε το 1968 και όλοι οι επόµενοι περιστρεφόµενοι δορυφόροι διέθεταν ηλεκτροκίνητες αντιπεριστρεφόµενες µάζες στο ένα άκρο τους, ώστε το σύστηµα των κεραιών να παραµένει «ακίνητο» στην ίδια κατεύθυνση και να σκοπεύει σταθερά σε κάποιο σηµείο της Γης. Η σκόπευση αυτή επιτυγχάνεται συνήθως µε τη χρησιµοποίηση ενός οπτικού ή υπέρυθρου επίγειου φάρου, που παρέχει σηµεία αναφοράς. 6 Η διαδικασία ελέγχου του πρώτου γεωστα τι - κού δορυφόρου Syncom1. Παρ όλους τους ελέγχους και την εξονυχιστική έρευνα για ατέ - λειες, έπαψε να λειτουργεί µόλις µπήκε σε τροχιά.

5 7 Ο Syncom 3 (1964), επέτρεψε την πρώτη διαρκή τηλεοπτική αναµετάδοση πάνω από τον Ειρηνικό Ωκεανό µε τις εναρκτήριες τελετές των Ολυµπιακών Αγώνων του Τόκιο. Αµέσως µετά «παραδόθηκε» στον έλεγχο του αµερικανικού στρατού και χρησιµοποιήθηκε εντατικά για τις επικοινωνίες του πολέµου στο Βιετνάµ. Μηχανικός της Boeing συγκρίνει ένα αντίγραφο του Syncom 3 µε ένα «σύγχρονο» (1998) γεωστατικό τηλεοπτικό δορυφόρο Intelsat-Early Bird. Εναλλακτική λύση στον έλεγχο θέσης, είναι η γυροσκοπική σταθεροποίηση και ως προς τους τρεις άξονες του δορυφόρου. Οι διορθώσεις θέσης γίνονται µε στρεφόµενους σφονδύλους (γυροσκόπια= gyro), σαν αυτούς που χρησιµοποιούνται στα αεροπλάνα. Μικρές µεταβολές στην ταχύτητα περιστροφής αυτών των σφονδύλων προκαλούν αντίθετη περιστροφή του δορυφόρου. Η γυροσκοπική σταθεροποίηση χρησιµοποιήθηκε αρχικά στους σοβιετικούς δορυφόρους και θεωρήθηκε πρωτοποριακή τεχνολογία µεγάλης στρατηγικής σηµασίας. Ακολούθησαν οι Αµερικανοί, οι οποίοι την εξέλιξαν σε επίπεδα τελειότητας. Στους περιστρεφόµενους δορυφόρους, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία που παρέχουν την ηλεκτρική ενέργεια καλύπτουν την εξωτερική κυλινδρική επιφάνεια. Στους γυροσκοπικά σταθεροποιηµένους δορυφόρους, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία φέρονται σε πετάσµατα που µπορούν να στρέφονται, ώστε να αντικρίζουν απευθείας τον Ήλιο. Τα φωτοβολταϊκά ηλιακά στοιχεία αποτελούν κοινή πηγή ενέργειας όλων των τηλεπικοινωνιακών δορυφόρων, παρ' όλο που χρησιµοποιήθηκαν και θερµοηλεκτρικές γεννήτριες που θερµαίνονταν µε ραδιοϊσότοπα. Ένας γεωστατικός δορυφόρος, κατά τη διάρκεια δύο περιόδων 44 ηµερών κάθε έτος, σκιάζεται από τη Γη για χρονικό διάστηµα µέχρι και 70 λεπτά της ώρας. Για το λόγο αυτό χρησιµοποιούνται επαναφορτιζόµενοι συσσωρευτές, που παρέχουν την απαιτούµενη ενέργεια κατά τη διάρκεια των εκλείψεων. Η αναγκαία για τη λειτουργία ενός τηλεπικοινωνιακού δορυφόρου ισχύς είναι αρκετά σηµαντική, της τάξεως των W. Θα συνεχίσουµε στο επόµενο τεύχος την αναφορά µας στην τεχνολογία των γεωστατικών δορυφόρων, εστιάζοντας στα ηλεκτρονικά συστήµατα, τους αναµεταδότες και στη σκόπευση-εύρεση της θέσης τους. 8 Το πολύπλοκο κεραιοσύστηµα ενός δορυφόρου αναµετάδοσης τηλεοπτικών καναλιών της προηγούµενης δεκαετίας. Η σχεδίαση ενός παρόµοιου συστήµατος εκποµπής απαιτεί εξαιρετική ειδίκευση και πολύ δύσκολα µαθηµατικά Σύγχρονος δορυφόρος για εµπορικά τηλεοπτικά και ραδιοφωνικά προγράµ - µατα. Η κατασκευή έχει γίνει πιο συνεκτική, σε σχέση µε τη προηγούµενη γενιά, µε σκοπό την αυξηµένη διάρκεια ζωής και την απρό - σκο πτη λειτουργία. Κοστίζει περίπου 40 εκα - τοµµύρια ευρώ µαζί µε τα έξοδα εκτόξευσης, ασφάλισης για κάθε ενδεχόµενο τεχνικής αστοχίας και επίβλεψης της λειτουργίας του. 10 Η σελίδα του βιβλίου «Το πρόβληµα των διαστηµικών ταξιδιών», που εκδόθηκε το 1922, όπου ο Hermann Noordung υπολό - γισε για πρώτη φορά την ακτίνα της γεωστα - τικής τροχιάς. υστυχώς πέθανε αγνοηµένος και πάµπτωχος το 1929, σε ηλικία 39 ετών. Από το βιβλίο αυτό πήρε ο Α. Κλαρκ (1945) την ιδέα για τους γεωστατικούς δορυφόρους.