Кіріспе

АҚШ үкіметінің қысқа толқындық радиостанциясы

WWV – қысқа толқындық ("жоғары жиілік" немесе HF) радиостанциясы, Колорадо штатының Форт-Коллинс қаласының жанында орналасқан. Ол 1945 жылдан бері үздіксіз уақыт сигналын таратуда және 2,5, 5, 10, 15 және 20 МГц жиіліктерінде жұмыс істейтін хабар таратушылары арқылы АҚШ үкіметінің жиілік стандарттарын іске асырады. WWV-ні АҚШ Ұлттық стандарттар және технология институты (NIST) басқарады, оның бақылауында Уақыт және жиілік бөлімі бар, ол NIST-тің Гейтхерсбургте (Мэриленд штаты) орналасқан Физикалық өлшеу зертханасының құрамына кіреді. WWV 1919 жылы Вашингтондағы Стандарттар бюросымен құрылған, бұл оны АҚШ-тағы үздіксіз жұмыс істеп келе жатқан ең көне радиостанциялардың бірі етеді. NIST 2019 жылдың 1 қазанында WWV-нің жүз жылдығын тойлады. 1931 жылы станция Мэриленд штатының қала маңындағы үш орынның біріншісіне көшірілді, ал 1966 жылы Форт-Коллинс маңына көшірілді. WWV бұл орынды WWVB ұзын толқын (сонымен қатар "төмен жиілік" немесе LF деп те аталады) станциясымен бөліседі, ол 60 кГц жиілігінде тасымалдаушы және уақыт кодын (дауыссыз) жібереді. NIST сондай-ақ Гавайи аралы Кауаиде WWVH қысқа толқындық стансасын басқарады. WWV және WWVH әр минут сайын Координациялық әмбебап уақыт бойынша күндізгі уақытты хабарлайды және сағат сайын жалпы қызығушылық тудыратын басқа да жазба хабарламаларды жасайды, соның ішінде GPS спутниктік жүйесінің жағдайы туралы ақпаратты ұсынады. Олар бірдей жиіліктерде бір уақытта хабар тарататындықтан, WWV өзін әйел дауысын қолданатын WWVH-тан ажырату үшін еркек дауысын пайдаланады.

Қызмет

1945 жылдан бері WWV АҚШ-та және бүкіл әлемде бірыңғай уақыт сақталуын қамтамасыз ету үшін NIST және АҚШ Әскери-теңіз обсерваториясы (USNO) ұсынған "ресми АҚШ уақытын" таратуда. WWV уақыт туралы ақпаратты кез келген уақытта тегін қолжетімді ету арқылы халыққа қызмет етеді. WWV жасаған уақыт сигналдары радио арқылы басқарылатын сағаттар мен қол сағаттары сияқты уақытты сақтау құрылғыларына қолмен түзетусіз, дәл уақытты автоматты түрде ұстауға мүмкіндік береді. Бұл уақыт сигналдарын коммерциялық және мемлекеттік ұйымдар пайдаланады, себебі дәл уақыт кеме тасымалы, көлік, технология, ғылыми зерттеулер, білім беру, әскери сала, қоғамдық қауіпсіздік және телекоммуникациялар сияқты күнделікті операцияларда маңызды рөл атқарады. Бұл радиостанцияның хабарларын жабдықтарын тексеру үшін пайдаланатын әуесқой радио операторлары сияқты коммерциялық, мемлекеттік немесе жеке мүдделер үшін радио таратуда ерекше маңызды.

Жүгірту жүйесі

WWV антеннасының координаттары (WGS84) 2,5 МГц 5 МГц 10 МГц 15 МГц 20 МГц 25 МГц. WWV алты таратушы арқылы хабар таратады, олардың әрқайсысы жеке-жеке жиілікке арналған. WWV, WWVB және WWVH тарату жиіліктері мен уақыт сигналдары, сондай-ақ олардың уақыт сигналдарының негізі болған төрт атомдық (цезий) сағаттар, жақын орналасқан Колорадо штатының Боулдер қаласындағы NIST-тің Уақыт және Жиілік бөлімшесімен қамтамасыз етіледі. Хабар тарату уақыты UTC-ден 100-ге дейін және ұлттық уақыт стандартынан 20-ға дейін дәлдікпен ұсталады. Әр таратушыда арнайы антенна бар, оның биіктігі толқын ұзындығының жартысына тең, ал сигнал тарату схемасы барлық бағытта жүзеге асырылады. Әр антенна мұнарасының жоғарғы жартысы толқын ұзындығының төрттен бір бөлігін құрайтын сәулелендіргіш элементтен тұрады, ал төменгі жартысында тоғыз тіреу сымы қолданылады, олар мұнараның орталық бөлігіне бекітіліп, жер бетінен бірге бірге еңіске орналасқан және толқын ұзындығының бірнеше еселенген ұзындығымен қосымша сәулелендіргіш элементтер ретінде қызмет етеді.

Телефон қызметі

WWV уақыт сигналына телефон арқылы +1 (303) 499 7111 (WWV) нөміріне қосылу арқылы қол жеткізуге болады. Телефон қосылысы 2 минутқа дейін ғана сақталады, ал телефон желісінде таралу уақытына байланысты сигнал шамамен 30 миллисекундқа кешігуі мүмкін.

Құру

WWV радиостанциясының алғашқы ресми тіркелмесі 1919 жылғы 1 қазандағы Сауда департаментінің Радио қызмет бюллетенінде жарияланды, онда ол Вашингтондағы Стандарттар бюросына бекітілген жаңа "эксперименттік станция" ретінде, WWV кездейсоқ тағайындалған шақыру белгілерімен тізімделген. Дегенмен, Бюроның өткен ақпаннан бастап радио демонстрациялары туралы хабарлар да болды. 1920 жылғы мамыр айында Бюроның Радио зертханасы әдеттегі жұма кештері сағат 8:30-дан 11:00-ге дейін 600 кГц жиілігінде концерттер өткізіп тұрғаны хабарланды. Сол айда Бюро "портафон" деп аталған портативті радио қабылдағышты көрсетті, ол 24 километрге дейінгі арақашықтықтағы хабар тарату бағдарламаларын қабылдауға қабілетті еді. Алайда, станция эпизодтық хабар таратуын жалғастырды, ал 1921 жылғы қаңтарда Теннесси штатының Чаттануга қаласындағы тыңдаушы "Стандарттар бюросынан шығатын джаз толқындарын" естігені туралы хабарлама келіп түсті, осылайша жаңа қашықтық рекорды жарияланды. 1920 жылғы 15 желтоқсанда WWV АҚШ Базарлар бюросы дайындаған 500 сөздік "Күнделікті радио Marketgrams" хабарларын 750 кГц жиілігінде Морзе кодымен таратуды бастады, оларды Вашингтондан 322 километрге дейін естуге болады. Алайда, 1921 жылғы 15 сәуірде бұл есептерді дайындау және тарату жауапкершілігі Пошта департаментіне қарасты төрт стансаға, соның ішінде Вашингтондағы WWX стансасына берілді.

Стандартты жиіліктегі хабар тарату

1922 жылдың соңында WWV-нің мақсаты стандартты жиілік сигналдарын таратуға өзгертілді. Бұл радиохабар тарату және әуесқой станциялар үшін маңызды көмек болды, себебі сол кездегі жабдықтарының шектеулілігінен олар тағайындалған жиіліктерін сақтауда қиындықтарға тап болды. Сынақтар 1923 жылдың 29 қаңтарында басталды. Тұрақты жоспарлы жұмыс 1923 жылдың 6 наурызында басталды, ол 550-ден kHz-ге дейінгі (толқын ұзындығы 545-тен 200 метрге дейін) жеті тарату жиілігінен тұрды. Бұл жиіліктер «бір пайыздан үштен бір бөлігінен де артық» дәлдікпен анықталды. Бастапқыда, толқынөлшегіштің көмегімен таратушыны бір жиіліктен екіншісіне қолмен ауыстыру қажет болды. Алғашқы кварц резонаторлары (жиілікті тудыратын осцилляторларды тұрақтандырған) 1920 жылдардың ортасында ойлап табылды және WWV жиілік хабарларын таратудың дәлдігін едәуір арттырды. WWV 1966 жылдың 1 желтоқсанында Форт-Коллинс маңына көшірілді, бұл АҚШ құрлығының барлық аймағында оның сигналын жақсы қабылдауға мүмкіндік берді. WWVB үш жыл бұрын осы жерде іске қосылған болатын. 1967 жылдың сәуірінде WWV таратушы орналасқан жердің жергілікті уақытын (1966 жылға дейін Шығыс уақыты, ал кейін Тау уақыты) пайдалануды тоқтатып, Гринвич орта уақытын (GMT) таратуға көшті. 1974 жылы станция қайтадан әмбебап координациялық уақытқа (UTC) ауысты. WWV-дегі дауыс 1991 жылдың 13 тамызына дейін кәсіби диктор Дон Эллиотт Хелдтікі болды, содан кейін жабдықтарды жаңартқанда басқа кәсіби диктор Джон Дойлдың дауысы жазылды, бірақ көп ұзамай KSFO таңғы бағдарламасының жүргізушісі Ли Роджерстің дауысына ауыстырылды. Содан бері Джон Дойлдың дауысы қайтадан эфирге қосылды. WWV, WWVB және WWVH NIST-тің 2019 қаржы жылына арналған бюджеттік сұранысында қаржыландыруды тоқтату және тарату үшін ұсынылды. Алайда, 2019 жылғы NIST бюджеті үш станцияға қаржыландыруды сақтап қалды.

WWV және "Спутник"

WWV-дің 20 МГц сигналы 1958 жылы ерекше мақсатта қолданылды: ғарыш аппараттарының бортындағы электроникасы бұзылғаннан кейін советтік «Спутник-1» спутнигінің ыдырауын қадағалау. Огайо штаты университетінің профессоры Джон Краус атмосфераның жоғарғы қабатына кіретін метеордың өте аз мөлшерде иондалған ауа қалдыратынын білген. Бұл ауа радиосигналды шағылыстырып, Жерге қайтарады, нәтижесінде сигналды бірнеше секундқа күшейтеді. Бұл құбылыс метеор шашырауы деп аталады. Краус «Спутник» қалдықтары да осыған ұқсас әсерді көрсетеді, бірақ оның масштабы зор болады деп болжады. Оның болжамы расталды; WWV сигналы бір минуттан астам уақыт бойы айқын күшейді. Күшейген сигналдың бағыты мен уақыты «Спутник» орбитасының соңғы кезеңдеріне жасалған болжамдармен сәйкес келді. Осы ақпаратты пайдаланып, Краус «Спутник» ыдырауының толық кестесін жасады. Атап айтқанда, ол спутниктердің бір тұтас нысан ретінде құламайтынын, керісінше, Жерге жақындаған сайын бөлік-бөлікке бөлінетінін анықтады.