Спутник Hermes (CTS): эксперименты прямой трансляции ТВ и мобильной связи в 1976-79 гг. Трехосевая стабилизация, большие солнечные панели. История и технологии.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Спутник связи (CTS), известный как Гермес,
The Communications Technology Satellite (CTS), known as Hermes,
Запуск
Он был запущен 17 января 1976 года с мыса Канаверал во Флориде ракетой Delta 2914. Предназначенный для двухлетней миссии, он использовался в экспериментах даже после окончания запланированного срока службы, вплоть до октября 1979 года, когда отказ системы привел к потере связи. В отличие от большинства спутников связи того времени, которые были стабилизированы вращением и покрыты солнечными батареями, Hermes CTS был стабилизирован по трем осям и имел солнечные панели, расположенные на двух огромных "крыльях".
It was launched on 17 January 1976, from Cape Canaveral in Florida by a Delta 2914 rocket. Designed for a two year mission it was the basis of experiments past its intended lifetime until October 1979 when a system failure broke all contacts with it. Unlike most communications satellites of the period, which had spin stabilized bodies covered with solar cells, the Hermes CTS was three axis stabilized and had its solar panels spread out on two huge "wings".
Спутниковый
Спутник предназначался для испытания практических аспектов мощного спутника, использующего большие антенны для прямой трансляции телевизионных сигналов в дома, оборудованные небольшими антеннами, а также для организации двусторонней связи с мобильными станциями. На момент запуска он был самым мощным из существующих спутников связи. Этот спутник с трех осевой стабилизацией был разработан как экспериментальная платформа для размещения оборудования связи. Целью его вывода на экваториальную геостационарную орбиту было:
The satellite was meant to test the practical aspects of a high powered satellite using large antennas beaming television signals directly to homes equipped with small antennas, and two way communications with mobile stations. When it was launched it was the most powerful communications satellite in existence. This three axis stabilized satellite was designed as a test vehicle to carry communications related equipment. The purpose of its launch into an equatorial, Earth synchronous orbit was:
Эксперименты с коммуникациями
Экспериментальный пакет передающих устройств сверхвысокой частоты (12 и 14 ГГц): этот эксперимент по связи состоял из транспондера связи сверхвысокой частоты (СВЧ) низкой мощности 20 Вт, пакета передатчиков СВЧ высокой мощности 200 Вт, СВЧ-маяка и подсистем антенн. Целью этого эксперимента было: 1) оценка технических характеристик компонентов и 2) оценка общей технической работоспособности системы. Оба типа тестов проводились в течение 2 лет. Иногда эти два различных типа оценки рассматривались как два отдельных эксперимента. Оценку общей работоспособности называли экспериментом "системы связи". Эксперимент по технологии солнечных батарей (SATE): этот эксперимент был направлен на изучение механических, динамических и электрических свойств нового типа развертываемых солнечных батарей в течение продолжительного периода времени. Две батареи размером 1,3 x 6,5 м разворачивались из своих контейнеров путем развертывания поддерживающей трубы, прикрепленной к концу батареи. Эксперимент системы управления ориентацией: это был технологический эксперимент для оценки влияния динамики механической гибкости космического аппарата на работу системы управления ориентацией (СУО) и для демонстрации соответствия летных характеристик СУО теории устойчивости и управления. Канадские эксперименты в области связи: этот эксперимент включал в себя исследование практических методов использования испытываемых спутниковых систем связи. Он охватывал методы связи для применения в медицине, образовании, развитии сообществ и взаимодействии, а также передачу данных. Также была предусмотрена разработка совместимой наземной инфраструктуры. Около 30 различных экспериментов, предложенных более чем 20 различными организациями, были одобрены совместной рабочей группой, которая санкционировала и координировала канадские и американские эксперименты с этим спутниковым оборудованием. Эксперименты пользователей из США: этот эксперимент был посвящен изучению потенциальных будущих применений мощных спутников связи. В экспериментах, проведенных 13 различными исследователями, рассматривались вопросы медицины, образования, общественных услуг, специализированных служб и коммуникационных технологий. Спутник CTS также вошел в историю как первый спутник связи, использованный для видеоарта, художником Китом Сонье в 1977 году для его двухчастной работы под названием "Send/Receive Satellite Network", в которой видео и текстово-графические изображения, генерируемые символами, передавались через спутник между восточным и западным побережьями Соединенных Штатов. Это стало первым случаем использования спутниковой связи для видеоарта. НАСА сотрудничало с проектом Сонье и предоставило спутниковую станцию для доступа к спутнику CTS. Работа состояла из двух частей: "Фаза I", представлявшая собой критический анализ спутниковой технологии и вопроса о том, станет ли она доступной для широкой публики, а не только для коммерческих и военных целей, с использованием сигналов, отправленных через спутник художником и другими участниками, и "Фаза II", в которой были представлены фрагменты отправленных сигналов. Несколько населенных пунктов в канадской глуши приняли участие в серии реалистичных испытаний его возможностей. Были проведены эксперименты в области телемедицины для служб экстренной медицинской помощи, телеконференций и общественного телевидения. В мае 1978 года спутник также использовался для прямой трансляции матчей плей-офф Кубка Стэнли канадским дипломатам в Перу, чтобы продемонстрировать его международный потенциал. Это была первая в мире прямая спутниковая телевизионная трансляция для домашнего просмотра. Зона покрытия составляла около 40% поверхности Земли, благодаря геостационарной орбите. Только в Канаде было проведено 37 тестов с использованием семейства из 27 наземных терминалов. Результаты экспериментов привели к созданию гибридного спутника Anik B, который представлял собой стандартную модель Anik и платформу для пилотных проектов прямого телевизионного вещания. В 1987 году Департамент связи Канады и НАСА получили премию "Эмми" за разработку технологии спутникового прямого вещания в рамках программы Hermes CTS.
Super high frequency (12 and 14 GHz) Transmitter Experiment Package (TEP): this communications experiment consisted of a 20 W low power super high frequency (SHF) communications transponder, a 200 W high power SHF transmitter package, an SHF beacon, and antenna subsystems. The purpose of this experiment was: 1) to evaluate technical performance of the components and 2) to evaluate overall technical operation of the system. Both types of tests were done over a 2 year period. Reference was sometimes made to the two different types of evaluation as two different experiments. Evaluation of the overall operation was then referred to as a "communication system" experiment. Solar Array Technology Experiment (SATE): this experiment was to study the mechanical, dynamic, and electrical properties of a new type of extendable solar array over an extended time period. The two 1.3 x 6.5 m arrays were unfolded from their packs by unfurling a supporting tube that was attached to the extremity of the array. Attitude Control System Experiment: this was a technology experiment to evaluate the dynamics of spacecraft mechanical flexibility on ACS (attitude control system) operation and to demonstrate that attitude control flight performance was in accordance with stability and control theory. Canadian Communications Experiments: this experiment involved investigation of practical techniques for use of the satellite communications systems being tested. It included communication techniques for use in medicine, education, community development and interaction, and data transmission. It also included development of compatible ground facilities. About 30 different experiments by over 20 different organizations have been approved by a joint working group, which approved and coordinated Canadian and American experiments for this satellite equipment. United States User Experiments: this experiment involved explanation of future possible uses of high powered communications satellites. Experimentation by 13 different experimenters involved medicine, education, community services, special services, and communications technology. The CTS satellite also made history as being the first communications satellite used for video art, by artist Keith Sonnier in 1977 for his 2 part piece titled "Send/Receive Satellite Network", in which video and character generator text and graphics were fed over the satellite between the East and West Coasts of the United States. This marked the first time that satellite communication technology was used for video art. NASA cooperated with Sonnier's project and provided a satellite uplink truck for access to the CTS satellite. The piece was produced in two parts, "Phase I", which was a critique of satellite technology and whether it would become accessible to the public rather than the commercial and military purposes for the technology at that time, using feeds sent over the satellite by the artist and other participants, and "Phase II", which featured excerpts of the feeds sent. Several communities in the Canadian wilderness participated in a series of realistic tests of its capacities. Experiments in telemedicine for Emergency medical services, teleconferencing and community TV were conducted. The satellite was also used in May 1978 to televise Stanley Cup hockey playoffs to Canadian diplomats in Peru to demonstrate its international capacity. This was the first direct to home satellite television broadcast in the world. It covered about 40% of the Earth's surface, from its geostationary orbit. In Canada alone, 37 tests were done using a family of 27 ground terminals. The experiments led to the creation of the hybrid Anik B satellite which was both a standard Anik model and a platform for pilot projects of direct broadcast TV. In 1987, Canada's Department of Communications and NASA received an Emmy Award for developing direct broadcast TV satellite technology with the Hermes CTS program.