تتابع الاتصالات عبر القمر

كان مشروع ترحيل الاتصالات القمري (المعروف أيضًا باسم ترحيل القمر ، أو عملية ارتداد القمر ) مشروعًا للاتصالات نفذته البحرية الأمريكية . هدف المشروع إلى تطوير طريقة آمنة وموثوقة للاتصالات اللاسلكية باستخدام القمر كقمر صناعي طبيعي للاتصالات  ، وهي تقنية تُعرف باسم الاتصال بين الأرض والقمر والأرض (EME). أُجري معظم العمل على المشروع خلال خمسينيات القرن الماضي في مختبر الأبحاث البحرية الأمريكي . انبثقت عملية ترحيل القمر من برنامج تجسس عسكري سري يُعرف باسم ترحيل القمر السلبي (PAMOR)، والذي سعى إلى التنصت على إشارات الرادار العسكري السوفيتي المنعكسة من القمر.

انبثق مشروع "ترحيل الاتصالات عبر القمر" من العديد من الأفكار والمفاهيم في مجال التجسس اللاسلكي. وقد حفزت جهود ما بعد الحرب العالمية الثانية لتطوير أساليب تتبع الإشارات اللاسلكية، لا سيما تلك القادمة من أوروبا الشرقية والاتحاد السوفيتي ، هذا المشروع. وشملت مصادر أخرى مقترحات سابقة لاستخدام القمر كعاكس للموجات اللاسلكية، والتي يعود تاريخها إلى عام 1928. وكان أول دليل على صحة هذا المفهوم هو برنامج "مشروع ديانا" التابع لفيلق الإشارة بالجيش الأمريكي عام 1946، والذي رصد موجات رادار مرتدة عن سطح القمر. وقد لفت هذا انتباه دونالد مينزل ، وهو عضو في هيئة مرصد كلية هارفارد وقائد سابق في احتياط البحرية الأمريكية ، والذي اقترح على البحرية الأمريكية تنفيذ برنامج لاستخدام القمر كقمر صناعي آمن للاتصالات.

قبل مشروع ترحيل القمر، كانت الاتصالات اللاسلكية بعيدة المدى حول انحناء الأرض تتم عبر تقنية نقل الموجات السماوية (التخطي)، حيث تنكسر الموجات الراديوية بفعل الغلاف الأيوني للأرض ، والذي كان يتعرض أحيانًا للاضطراب بسبب التوهجات الشمسية والعواصف المغناطيسية الأرضية . قبل الأقمار الصناعية، كان القمر هو الجسم السماوي الوحيد الموثوق به لعكس الموجات الراديوية للتواصل بين نقاط على جانبي الأرض.

لفتت التطورات في مجال الاتصالات عبر دوائر القمر انتباه جيمس تريكسلر ، مهندس الراديو في مختبر الأبحاث البحرية. وقد أثار اهتمامه بحثٌ نشره باحثون في مختبر تابع لشركة ITT . وضع تريكسلر خططًا لنظام مصمم لاعتراض إشارات الرادار السوفيتية عن طريق رصد الإشارات المرتدة من القمر. بدأ هذا البرنامج، الذي يحمل الاسم الرمزي "جو"، بإجراء عمليات رصد منتظمة في أغسطس 1949. وفي غضون عام، أصبح "جو" برنامجًا استخباراتيًا رسميًا تابعًا للبحرية، عُرف باسم " مرحل القمر السلبي " (PAMOR).

في سبتمبر 1950، اكتمل بناء هوائي مكافئ جديد لمشروع بامور في ستامب نيك، ميريلاند . كانت الاختبارات الأولى لهذا الهوائي مبهرة؛ إذ كانت الإشارة العائدة ذات دقة أعلى بكثير من المتوقع. وقد أتاح ذلك إمكانية استخدام دائرة مون كدائرة اتصالات. لسوء حظ مشروع بامور، كان جمع إشارات الرادار السوفيتية يتطلب هوائيًا أكبر. فبدأت الجهود لبناء مثل هذا الهوائي في شوغر غروف، فيرجينيا الغربية .

نظراً لأن مشروع بامور تطلب هوائياً أكبر، تم استخدام هوائي ستامب نك لاختبار إمكانية الاتصال عبر القمر. وشكّل هذا بداية مشروع ترحيل القمر كمشروع مستقل. أُجريت عمليات إرسال تجريبية بين ستامب نك وواشنطن العاصمة، وكان أول بث صوتي عبر الأقمار الصناعية في 24 يوليو 1954. تبع ذلك أول اختبار عابر للقارات للنظام في 20 نوفمبر 1955، وكان موقع الاستقبال مختبر الإلكترونيات التابع للبحرية الأمريكية في سان دييغو، كاليفورنيا . وبعد إجراء تعديلات لتقليل فقد الإشارة، تم توسيع نطاق الإرسال ليشمل واهياوا، هاواي .

استقبلت البحرية النظام الجديد بشكل إيجابي. وسرعان ما أعقبت الاختبارات الناجحة عقدًا للبحرية لتنفيذ المشروع، ومن بين أمور أخرى، تم التوصية بأن تستخدم الغواصات الأمريكية مسارات انعكاس القمر للاتصالات مع الشاطئ.

سرعان ما نُقل مشروع ترحيل القمر إلى قسم الاتصالات التابع لشعبة الرادار في مختبر الأبحاث البحرية. وتحت إشراف هذا القسم، جرى تحديث النظام لاستخدام نطاق الترددات العالية جدًا (UHF). وتحوّل النظام التجريبي إلى نظام ترحيل قمري كامل التشغيل يربط هاواي بواشنطن العاصمة، وبدأ العمل به عام ١٩٥٩. ودُشّن النظام الجديد رسميًا في يناير ١٩٦٠، عندما أرسل رئيس العمليات البحرية، الأدميرال أرلي بيرك، رسالةً إلى قائد أسطول المحيط الهادئ، فيليكس ستامب، باستخدام النظام.

استخدم النظام النهائي مجموعتين من أجهزة الإرسال في أنابوليس بولاية ماريلاند وموقع رادار أوبانا في هاواي، ومجموعتين من أجهزة الاستقبال في تشيلتنهام بولاية ماريلاند وواهياوا في هاواي . وتم توسيعه لاحقًا لاستيعاب عمليات الإرسال من وإلى السفينة يو إس إس أوكسفورد (AGTR-1) والسفينة يو إس إس ليبرتي (AGTR-5) .

أصبح نظام ترحيل القمر متقادمًا في أواخر الستينيات مع تطبيق البحرية الأمريكية لنظام اتصالاتها عبر الأقمار الصناعية . ومع ذلك، فإن المعلومات المستقاة من المشروع هي التي مهدت الطريق للنظام الاصطناعي اللاحق. إضافةً إلى ذلك، كانت المعدات المستخدمة في مشروع ترحيل القمر للاتصالات ذات فائدة كبيرة لعلماء الفلك في البحرية الأمريكية ، حيث استخدموها لدراسة القمر عندما لم يكن في وضع مناسب للإرسال اللاسلكي. وعلى الرغم من قصر عمره نسبيًا، فقد شكّل نظام ترحيل القمر جسرًا نحو أنظمة الأقمار الصناعية العسكرية الأمريكية الحديثة.

• فان كيرن، ديفيد ك. (1997). القمر في أعينهم: ترحيل الاتصالات القمرية في مختبر الأبحاث البحرية، 1951-1962. في بوتريكا، أندرو ج. (محرر)، ما وراء الغلاف الأيوني: خمسون عامًا من الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ( NASA SP-4217)، ص  9-18.