Чтобы определить возможность использования ИСЗ для передачи информации между наземными пунктами, в США запустили связной спутник «Курьер» с четырьмя приемниками, запоминающим устройством на 272 000 слов и четырьмя передатчиками мощностью 5-8 ватт каждый. Спутник мог одновременно вести прием и передачу информации на нескольких частотах.
1.1.2Спутники –ретрансляторы без задержки
Они принимают информацию и одновременно передают ее на другой частоте. Если спутник летит на большой высоте относительно поверхности Земли, то дальность связи увеличивается. Зависимость дальности связи от высоты полета спутника нетрудно определить.
Принципиально возможны два варианта построения системы связи с помощью таких спутников. Прежде всего — управляемые спутники, следующие по заданным орбитам на определенных расстояниях друг от друга. Тогда можно добиться, чтобы в любой момент между наземными корреспондентами находился хотя бы один спутник и связь была бесперебойной.
Но наиболее реально применение неуправляемых спутников. При этом не исключены перерывы в связи. Подсчитаем число необходимых спутников. Пусть q — вероятность того, что спутник находится в пределах видимости обоих пунктов. Тогда (1-q)n = γ — вероятность того, что ни один спутник из n не может быть использован для связи.
Преимущество описываемой системы — отсутствие запаздывания в передаче сообщений. Однако такой системе свойственны и недостатки: для надежной связи надо большое число спутников.
Не исключены также и другие варианты систем связи, использующих пассивные отражатели в космическом пространстве. Пассивными отражателями могут служить ИСЗ, Луна, рассеянные металлические тела.
В печати сообщалось о запуске экспериментального спутника «Эхо-1». Это пассивный ретранслятор, представляющий собой надувной баллон диаметром 30 м и весом 60 кг. Поверхность баллона покрыта алюминиевой фольгой с коэффициентом отражения радиоволн 0,98. Если на Земле приемник и передатчик будут иметь направленные антенны диаметром 5 м, то для телефонной связи на расстоянии 8000 км с помощью такого спутника потребуется передатчик мощностью в несколько мегаватт. Построить столь мощный передатчик в настоящее время затруднительно.
Необходимость мощных передатчиков, естественно, является недостатком пассивных ретрансляторов. Но они обладают и рядом преимуществ. Прежде всего необходимо отметить простоту конструкции и высокую надежность пассивных ретрансляторов. Кроме того, они могут одновременно ретранслировать сообщения практически неограниченного числа корреспондентов, в то время как активный ретранслятор по одному каналу может передавать сообщения только одного корреспондента.
Если объем информации невелик и применяются направленные антенны, то мощность, потребная для связи, будет небольшой, и пассивные ретрансляторы могут оказаться выгодными.
Пассивным отражателем может быть и естественный спутник Земли — Луна. Но поскольку она удалена от Земли на большое расстояние (385 000 км) и поверхность Луны отражает всего лишь несколько процентов падающей на нее электромагнитной энергии, то для связи требуется мощный передатчик.
Однако использование Луны как пассивного ретранслятора имеет и свои преимущества — высокую надежность и неуязвимость системы связи.
В иностранной печати обсуждается проект создания на высоте 3-4 тысяч километров пояса из рассеянных металлических предметов, способных отражать электромагнитные волны. Предполагалось, что, используя отражение радиоволн от этого пояса, можно будет вести дальнюю связь в диапазоне УКВ примерно так же, как в диапазоне коротких волн при их отражении от ионосферы. Однако убедительных доказательств того, что такой пояс позволит создать эффективную систему связи, нет. Между тем металлические иголки, рассеянные в космическом пространстве, будут мешать при радиофизических и астрономических исследованиях, представляя собой экран вокруг Земли, а также создадут значительную угрозу для космических летательных аппаратов.
