Vor den geostationären Satelliten – Teil 2

So weiter gehts mit dem Artikel über die frühen Kommunikationssatelliten, diesmal um Versuche in der Erdumlaufbahn mit aktiver Datenübertragung.

Daher war der nächste Versuch einen Satelliten mit aktivem Sender zu benutzen. Die ersten Versuche waren Courier 1A und 1B. Courier 1B war nach einem Fehlstart am 4.10.1960 der erste aktive Nachrichtensatellit, auch wenn er nur eine verbesserte Version des SCORE Experiments an Bord einer Atlas B war (die rein zufällig auch in den Orbit gelangte). Der Kugelförmige Satellit war mit Solarzellen bedeckt welche den Strom für die Sender und Batterien lieferten. Durch die Belegung der ganzen Oberfläche war keine besondere Ausrichtung nötig. Der 230 kg schwere Courier gelangte aber nur in eine 967 x 1214 km hohe Umlaufbahn. Damit hatte er nicht dauernden Sichtkontakt zwischen Ost- und Westküste der USA. Er arbeitete daher nach dem „Store and Forward“ Prinzip: Er empfing die Signale speicherte sie auf Magnetband und spielte dieses auf Kommando wieder ab. Mit dieser Methode konnte man aber auch prinzipiell Distanzen überbrücken die transkontinental waren. Nach 17 Tagen fiel Courier 1B aus, was erklärt warum man Echo als passive Satelliten entwickelte. Ursache war ein desynchronisierter Zeitgeber: Damit man den Satelliten nicht missbrauchen konnte, mussten die Signale zeitlich genau abgestimmt werden mit einer internen Uhr. Ohne diese Synchronisation akzeptiere Courier keine Signale.

Das „Store and Forward“ Prinzip wurde noch lange genutzt, allerdings gab es keine eigenen Satelliten dafür sondern nur Empfangsgeräte an Bord erdnaher Satelliten. Nur so konnten Forschungsstationen in der Antarktis kommunizieren (geostationäre Satelliten sind zu nah am Horizont) und für Weltumsegler waren erdnahe Satelliten auch lange Zeit die einzige Kommunikationsmöglichkeit, weil ein auf einen Satelliten ausgerichtetes Satellitenterminal meistens nur bei größeren Schiffen oder Flugzeugen zum Einsatz kam. Heute hat dieses System aufgrund erdnaher Kommunikationsnetze keine Bedeutung mehr.

Aber es war keine Realzeitübertragung, diese brachte die nächste Generation Relay und Telstar. Relay war ein Kommunikationssatellit der nicht mehr die Daten zwischenspeicherte, sondern direkt übertrug. Damit dies auch von Nutzen war hatte er eine exzentrische Umlaufbahn von 1313 x 7438 km. Damit war er im Apogäum so weit von der Erdoberfläche entfernt, dass man Daten in Europa empfangen konnte die in den USA übertragen wurden. Relay konnte erstmals Fernsehsignale übertragen. Relay 1 am 13.12.1962 wurde von Relay 2 am 21.1.1964 abgelöst. Er machte die ersten Übertragungen nach Japan und als 1964 dort die Olympiade war wurde über Relay das Signal von Syncom 3 weitergeleitet, dass erste Mal das zwei Satelliten bei einer Übertragung beteiligt waren. Beide Satelliten zeigten, dass das System funktionierte und wie immer wenn das der Fall ist gibt es auch kommerzielle Nachahmer: Telstar 1. Er wurde von AT&T auf eigene Kosten gebaut und gestartet und ist der erste kommerzielle Satellit. 60 Millionen Dollar kostete das Unternehmen, 1962 eine Menge Geld, man sieht dies auch daran das der Start nur 4 Millionen davon ausmachte.

Telstar hatte eine etwas niedrigere Erdumlaufbahn von 943 x 5623 km Höhe. Wie Courier war er kugelförmig und völlig mit Solarzellen bedeckt. Sein Sender war leistungsfähiger als der von Relay. Echo konnte Funkbilder in analoger Form reflektieren, Relay Fernsehen, benötigte aber starke Empfänger. Telstar war der erste Satellit der Fernsehen life mit seiner hohen Datenmenge übertragen konnte. Am 23.7.1962 fand die erste Life-Übertragung zwischen den USA und Europa statt. Am 23.7.1962 fand eine Übertragung die damals sensationell war: In Europa konnte man einen Ausschnitt aus US-Spielen und eine Grußbotschaft von John F-.Kennedy und Bilder der Freiheitsstatue empfangen, in den USA Bilder des Eifelturms und das Royal Philharmonic Orchestra. Das war so sensationell, das Telstar es in die Alltagssprache schaffte. Es gibt sogar einen Song über ihn von den Tornados, den ihr sicher alle kennt (hier der Wikipediaeintrag mit einem Ausschnitt).

Es zeigte das das Prinzip funktionierte. Was noch verbessert werden musste, war das Telstar pro Umlauf nur 10-20 Minuten in Empfangsbereich einer Bodenstation war. Weiterhin war die Lebensdauer noch gering. Telstar wurde am 12.7.1962 gestartet und fiel im November 1962 zum ersten Mal aus, konnte aber reaktiviert worden und im Februar 1964 endgültig zu verstummen – er war nur rund 6 Monate im Betrieb. Sein Nachfolger Telstar-2  wurde zwei Jahre lang betrieben und konnte zusätzlich auch wissenschaftliche (digitale) Daten in Realzeit übertragen. Dies wurde noch bis 1967 genutzt, während man 1965 den VHF-Sender für Fernsehen von Telstar 2 abschaltete.

Ursprünglich geplant war ein ganzes Netz von 20-25 Satelliten von denen immer einer im Empfangsbereich beider Bodenstationen war. Doch der schnelle Fortschritt bei geostationären Satelliten führte dazu, dass es bei diesen beiden Telstars blieb. Erst 40 Jahre später sollte ein solches Netz nochmals entstehen – Iridium und Globalstar haben den gleichen Ansatz wie Telstar, nur dass man bei ihnen keine 340 t schwere Antenne zur Kommunikation braucht.

Die Lösung war der geostationäre Orbit, der schon 1948 von Arthur C. Clarke vorgeschlagen wurde, aber für den man erheblich mehr Energie brauchte als für die bisherigen Umlaufbahnen. Schlimmer noch: Die Distanz zum Sender ist sechsmal höher und die die Abschwächung der Signale entsprechend größer. Trotzdem wurde schon im Februar 1963 die COMSAT Cooperation gegründet mit dem Ziel geostationäre Satelliten zu entwickeln. Die ersten waren jedoch noch öffentlich finanziert.

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Passend zum Thema heute ein kleiner Musiktipp: (Wo bleiben die Songs über Viking und Voyager)?

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