«Орбита»: телевизионный мост через всю страну

«Орбита»: телевизионный мост через всю страну

Представьте зиму где-нибудь в посёлке под Магаданом или на Чукотке в начале 1960-х. Радио есть, письма идут неделями, а телевидение - это красивая московская сказка, которую видели разве что в кино. Сигнал от обычной телебашни разбегается по прямой всего на несколько десятков километров, а между Москвой и Владивостоком - почти семь тысяч. Чтобы дотянуться туда обычными ретрансляторами, пришлось бы выстроить их тысячами через тайгу, тундру и горы. Строить настолько длинную наземную цепочку было практически нереально. Оставался только один путь - через космос.

Мечта фантаста и советский расчёт
Идея ретранслировать сигналы через спутники витала в воздухе задолго до того, как это стало технически возможно. Ещё в 1945 году писатель-фантаст и по совместительству инженер Артур Кларк опубликовал статью «Внеземная ретрансляция», где предложил развесить над Землёй спутники-ретрансляторы на геостационарной орбите - там, где аппарат словно замирает над одной точкой планеты. Идея была красивой, но для СССР - почти неприменимой буквально. Дело в геометрии: чем дальше страна от экватора, тем ниже над горизонтом висит геостационарный спутник, а над северными широтами он и вовсе скрывается за горизонтом. Значительная часть территории Советского Союза расположена именно там - далеко на севере. Вдобавок вывести аппарат на геостационарную орбиту с советских космодромов было куда энергозатратнее, чем с экваториальных широт.

Поэтому советские инженеры пошли другим путём и придумали собственный, изящный обходной манёвр.

Небесная хитрость: орбита, которая «зависает» над Сибирью
В 1961 году, по решению ЦК КПСС и Совета министров, конструкторское бюро Сергея Королёва получило задание - создать спутник дальней связи. Инженеры решили не бороться с географией, а использовать её себе на пользу: вместо круглой геостационарной орбиты они выбрали сильно вытянутую эллиптическую - с «нижней» точкой (перигеем) на высоте всего около 500 км и «верхней» (апогеем) - почти 40 000 км, ещё выше геостационарной орбиты.

Смысл в законах Кеплера: чем ближе спутник к Земле, тем быстрее он летит, а чем дальше - тем медленнее. Пролетая перигей, аппарат проносится над планетой почти со скоростью молнии - отсюда и название «Молния». Зато возле апогея он словно замирает и часами «висит» в одной части неба. Если расположить этот апогей над Сибирью, спутник оказывается прекрасно виден почти со всей территории страны на протяжении 8 часов подряд. Наклонение орбиты подобрали не произвольно, а вычислили - ровно 63,4°. При таком угле сплюснутость Земли у экватора перестаёт «сталкивать» орбиту, и апогей раз за разом послушно оказывается над одним и тем же полушарием, без постоянной коррекции орбиты спутника его топливом. Три спутника, сменяющие друг друга с интервалом в восемь часов, обеспечивали круглосуточное покрытие - почти как эстафета, где очередной бегун подхватывает связь ровно в тот момент, когда предыдущий уходит за горизонт.
Красивое инженерное решение - но сначала его нужно было заставить взлететь.

Продолжение ниже 👇

#ТелекомАртефакт #МногоБукв