تيلستار 1

تيلستار 1 هو قمر صناعي للاتصالات متوقف عن العمل ، أطلقته وكالة ناسا في 10 يوليو 1962. كان من أوائل أقمار الاتصالات، وأول قمر صناعي للاتصالات السلكية واللاسلكية ، حيث حقق بثًا مباشرًا لصور البث التلفزيوني بين الولايات المتحدة وأوروبا. لم يستمر تيلستار 1 في العمل سوى سبعة أشهر قبل أن يتعطل قبل الأوان بسبب تجربة "ستارفيش برايم" ، وهي تجربة نووية عالية الارتفاع أجرتها الولايات المتحدة. على الرغم من أن القمر الصناعي لم يعد يعمل، إلا أنه لا يزال يدور في مدار حول الأرض .

لم تكن فكرة نقل المعلومات من نقطة على سطح الأرض إلى أخرى عبر الأقمار الصناعية جديدة. ففي أكتوبر 1945، نشر آرثر سي كلارك، صاحب الرؤية الثاقبة ، مقالًا حول هذا الموضوع في مجلة " وايرلس وورلد" المتخصصة . وكانت فكرته تقوم على تمكين التواصل بين نقطتين تحجبهما انحناءة الأرض عن الاتصال اللاسلكي المباشر، وذلك بنقل المعلومات لاسلكيًا عبر قمر صناعي يدور في مدار حول الأرض. وخلال الحرب الباردة ، أدى نجاح إطلاق أول قمر صناعي اصطناعي، سبوتنيك 1 ، من قبل السوفيت، إلى زيادة اهتمام الولايات المتحدة بأبحاث الفضاء. وبعد ذلك بوقت قصير، بدأ الأمريكيون محاولاتهم لإطلاق أقمار صناعية للاتصالات في المدار لنقل ^إشارات الهاتف والراديو والتلفزيون . [ ^{3 ]}

في ديسمبر 1958، أطلقت الولايات المتحدة بنجاح أول قمر صناعي للاتصالات، وهو القمر الصناعي "سكور" . ومن خلاله، أرسل الرئيس آنذاك دوايت د. أيزنهاور رسالة تهنئة بعيد الميلاد إلى العالم أجمع. إلا أن "سكور" لم يبقَ في مداره سوى بضعة أشهر، إذ أجبرته مساحته السطحية الهائلة ومداره المنخفض جدًا حول الأرض على العودة إلى الغلاف الجوي بعد 500 دورة فقط بسبب مقاومة الهواء. كما اعتمد "سكور" على عاكس سلبي، مما أدى إلى انخفاض كبير في قوة الإشارة، لأنه لم يكن يُضخّم الإشارة قبل إرسالها إلى الأرض.

مثّل مشروع تيلستار استثمارًا ماليًا ضخمًا لتطوير تكنولوجيا الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. ووفقًا لمذكرة مؤرخة في 16 أغسطس 1962، بلغ إجمالي الإنفاق على مشروع تيلستار التجريبي، كما أبلغت به شركة AT&T للسيناتور كير ، حوالي 50 مليون دولار. يشمل هذا الرقم تقديرًا أوليًا قدره 45 مليون دولار اعتبارًا من 19 أبريل 1962، لتغطية تكاليف إطلاق قمر تيلستار وإنشاء محطة أرضية عاملة بالكامل في أندوفر، بولاية مين. وقد زادت النفقات الإضافية المتكبدة بعد هذا التاريخ إجمالي تكاليف المشروع بمقدار 5 ملايين دولار، حيث بلغت تكلفة منشأة أندوفر وحدها حوالي 10 ملايين دولار، بالإضافة إلى 4 ملايين دولار أخرى لخطوط الربط اللازمة.

كما أفادت شركة AT&T أنها استثمرت 1.4 مليار دولار في البحث والتطوير للمكونات الأساسية لنظام الاتصالات، منها أكثر من مليار دولار تم توجيهها نحو التكنولوجيا المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالاتصالات عبر الأقمار الصناعية.

كما غطت شركة AT&T تكاليف الإطلاق المحددة. في 16 فبراير 1962، أي قبل حوالي خمسة أشهر من موعد الإطلاق في 10 يوليو 1962، دفعت AT&T دفعة مقدمة لوكالة ناسا بلغت قيمتها الإجمالية 2,680,982 دولارًا. ^{[ 4 ]}

أُطلق القمر الصناعي تيلستار 1 في 10 يوليو 1962، من قاعدة كيب كانافيرال الجوية في فلوريدا ، على متن صاروخ دلتا . كان القمر الصناعي كروي الشكل، ويبلغ قطره 88 سنتيمتراً (35 بوصة) ويزن 77 كيلوغراماً (170 رطلاً) .  

كان القمر الصناعي مزودًا بجهاز إرسال واستقبال بنطاق ترددي  50 ميجاهرتز ، قادر على بث قناة تلفزيونية واحدة أو إشارة FDM تحتوي على مكالمات هاتفية متعددة أو تدفقات بيانات. وكانت حلقتان من تجاويف الميكروويف الظاهرة حول منتصف القمر الصناعي بمثابة هوائيات الوصلة الصاعدة والوصلة الهابطة لإشارة البيانات. استقبل القمر الصناعي إشارة الوصلة الصاعدة بتردد 6.39 جيجاهرتز من محطة الإرسال الأرضية عبر الحلقة العلوية ذات التجاويف الأصغر، وأعاد إرسال إشارة الوصلة الهابطة بتردد 4.17 جيجاهرتز إلى محطة الاستقبال الأرضية عبر الحلقة السفلية ذات التجاويف الأكبر. ونظرًا لضعف جهاز الإرسال، حيث بلغت قدرته المشعة 14 واط فقط، ولأن مصفوفة الهوائيات كانت متعددة الاتجاهات ، فقد تطلب الأمر استخدام هوائيات ذات فتحة كبيرة جدًا في المحطات الأرضية للتواصل معه. كما احتوى القمر الصناعي على هوائي حلزوني في أحد طرفيه لاستقبال أوامر التحكم.  

استُخدم هوائي أرضي بطول 53 مترًا، من إنتاج شركة AT&T ، ومقره في أندوفر، بولاية مين ، للإرسال بين الولايات المتحدة وأوروبا. بُني هذا الهوائي عام 1961، واستُخدم من قِبل القمر الصناعي Telstar 1، ثم استُخدم لاحقًا من قِبل القمر الصناعي Relay 1. عمل القمر الصناعي Telstar 1 بشكل طبيعي منذ إطلاقه حتى نوفمبر 1962، عندما أثر الإشعاع الناتج عن تفجير تجربة Starfish Prime النووية على ارتفاعات عالية على قناة التحكم، مما أدى إلى خلل في عملها. ولتجاوز هذه المشكلة، تم تشغيل القمر الصناعي باستمرار. في 23 نوفمبر 1962، توقفت قناة التحكم عن الاستجابة. وفي 20 ديسمبر، أُعيد تنشيط القمر الصناعي بنجاح، وتم الحصول على بيانات متقطعة حتى 21 فبراير 1963، عندما تعطل جهاز الإرسال. كان القمر الصناعي يُنتج الطاقة بواسطة 3600 خلية شمسية . اعتمد القمر الصناعي على مُكرِّر نشط، وقام بتضخيم قوة الإشارة بمقدار مئة ضعف باستخدام مُضخِّم أنبوب الموجة المتنقلة (TWTA). بعد ثلاثة عشر يومًا من الإطلاق، تم بث أول برنامج تلفزيوني مباشر بين الولايات المتحدة وأوروبا. ^{[ 5 ] : 3-5}

البث

بثّ القمر الصناعي تيلستار 1 أولى صوره التلفزيونية، غير المخصصة للعرض العام، وهي عبارة عن علم خارج محطة أندوفر الأرضية، إلى بليومور-بودو في 11 يوليو 1962. ^{[ 6 ]} وبعد أسبوعين تقريبًا، في 23 يوليو، الساعة 3:00 مساءً بتوقيت شرق الولايات المتحدة ، بثّ أول إشارة تلفزيونية مباشرة عبر المحيط الأطلسي متاحة للجمهور. ^{[ 7 ]} عُرض البث في أوروبا عبر مسابقة يوروفيجن ، وفي أمريكا الشمالية عبر قنوات NBC و CBS و ABC و CBC . ^{[ 7 ]} ضمّ أول بث عام والتر كرونكايت من CBS وتشيت هانتلي من NBC في نيويورك ، وريتشارد ديمبلبي من BBC في بروكسل . ^{[ 7 ]} وكانت أولى الصور المعروضة هي تمثال الحرية في نيويورك وبرج إيفل في باريس. ^{[ 7 ]} كان من المقرر أن يتضمن البث الأول كلمةً للرئيس جون إف. كينيدي ، ولكن تم التقاط الإشارة قبل أن يكون الرئيس جاهزًا، لذا قام المهندسون بملء الفترة التمهيدية بمقطع قصير من بث قناة WGN لمباراة مباشرة بين فريقي فيلادلفيا فيليز وشيكاغو كابز في ملعب ريجلي فيلد . ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]} شوهد لاعب القاعدة الثاني لفريق فيليز، توني تايلور، وهو يضرب كرةً رماها لاعب فريق كابز، كال كونسي، إلى أقصى يمين الملعب، حيث أمسكها اللاعب جورج ألتمان ليُعلن خروج اللاعب. ^{[ 10 ]} ومن هناك، انتقل الفيديو أولًا إلى واشنطن العاصمة؛ ثم إلى كيب كانافيرال ، فلوريدا؛ إلى معرض سياتل العالمي ؛ ثم إلى كيبيك ، وأخيرًا إلى ستراتفورد، أونتاريو . ^{[ 7 ]} تضمن مقطع واشنطن كلمةً للرئيس كينيدي، ^{[ 8 ]} تحدث فيها عن سعر الدولار الأمريكي ، الذي كان يثير قلقًا في أوروبا. عندما نفى كينيدي أن الولايات المتحدة ستخفض قيمة الدولار، ارتفع سعره على الفور في الأسواق العالمية؛ قال كرونكايت لاحقاً: "لقد لمسنا جميعاً شيئاً من القوة الحقيقية للأداة التي صنعناها". ^{[ 7 ] [ 11 ]}

في ذلك المساء، نقل القمر الصناعي تيلستار 1 أول مكالمة هاتفية عبر الأقمار الصناعية بين نائب الرئيس الأمريكي ليندون جونسون ورئيس مجلس إدارة شركة AT&T، فريدريك كابل . ونجح في نقل الفاكسات والبيانات والبث التلفزيوني المباشر والمسجل، بما في ذلك أول بث تلفزيوني مباشر عبر المحيط من أندوفر، مين، الولايات المتحدة الأمريكية، إلى غونهيلي داونز، إنجلترا، وبلومور-بودو، فرنسا. ^{[ 12 ]} (وقد استُخدم قمر صناعي تجريبي سلبي ، إيكو 1 ، لعكس وإعادة توجيه إشارات الاتصالات قبل ذلك بعامين، في عام 1960). في أغسطس 1962، أصبح تيلستار 1 أول قمر صناعي يُستخدم لمزامنة الوقت بين قارتين، مما جعل المملكة المتحدة والولايات المتحدة متقاربتين في التوقيت إلى ميكروثانية واحدة (كانت المحاولات السابقة دقيقة إلى 2000 ميكروثانية فقط). ^{[ 13 ]}

قام القمر الصناعي تيلستار 1 أيضًا بنقل بيانات الحاسوب بين جهازي حاسوب من طراز IBM 1401. أُجري الاختبار في 25 أكتوبر 1962، حيث أُرسلت رسالة من جهاز حاسوب مُرسِل في إنديكوت، نيويورك ، إلى المحطة الأرضية في أندوفر، مين. ثم نُقلت الرسالة إلى المحطة الأرضية في فرنسا، حيث فُكّ تشفيرها بواسطة جهاز IBM 1401 ثانٍ في لا غود، فرنسا. ^{[ 14 ]}

• Telstar.N2yo.com​
• طوابع وأظرف متعلقة بتلستار 1، مؤرشفة بتاريخ 6 مايو 2022 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine ). المتحف الوطني للبريد