Veiksmīgie satelītu starti, 80. gadi

1960 - 12. augustā NASA un Bell Laboratories (AT&T) palaida pirmo satelītu Echo-1. Uz tā borta praktiski nebija nekādas aparatūras - pavadonis kalpoja tikai kā elektromagnētiskos viļņus atstarojošs spogulis. 
1962 –  10. jūlijā AT&T iegūtā pieredze NASA noderēja, lai palaistu satelītu Telstar-1 ar kura palīdzību no Ziemeļamerikas uz Eiropu (Francija) ar visvirzienu antenu 6/4 GHz diapazonā tika pārraidīts pirmais televīzijas signāls. Raidītāja jauda bija tikai 14 W.

Pavadonis nostrādāja septiņus mēnešus un 1963. gada februārī pārtrauca savu darbību.  Tomēr, neskatoties uz īso kalpošanas laiku, Telstar-1 paspēja retranslēt ne tikai vairākus koncertus un beisbola spēles, bet pat prezidenta Kenedija runu. Šis pavadonis tika izmantots arī apmaiņai ar video materiāliem starp ASV un 16 Eiropas valstīm.  Kaut arī pašlaik Telstar-1 ir neaktīvs, tas joprojām turpina riņķot apkārt Zemei.

Dokumentālā filma par Telstar 1 satelītu

1963 - Ar pirmā ģeostacionārā satelīta Syncom-2 (Synchronus Communications Satellite) palīdzību beidzot izdevās sasniegt Klārka orbītu, taču tas vēl nebija telekomunikāciju pavadonis. Galvenā problēma bija tāda, ka lielāka un smagāka pavadoņa nogādāšanai GEO bija nepieciešama spēcīgāka, daudzpakāpju nesējraķete.

1964 - Tika nodibināta Intelsat – starptautiska organizācija ar 117 dalībvalstīm un rezidenci Vašingtonā (ASV). Sākot ar 1978. gadu Eiropā apraidi no satelītiem uzsāka Eutelsat organizācija.

1965 - 1. aprīlī tika palaists pirmais komerciālais sakaru pavadonis Intelsat 1 (Early Bird), kas spēja  pāri okeānam vienlaicīgi pārraidīt 240 telefonsarunas vai vienu televīzijas programmu. Televīzijas signāla pārraides pirmās10 minūtes no Ņujorkas uz Parīzi maksāja 13070 ASV dolārus. Tā paša gada 23. aprīlī PSRS palaida savu pirmo televīzijas pavadoni Молния-1. Šī pavadoņa orbīta bija stipri izstiepta, ar apogeju (vislielākais attālums) gandrīz 40000 km, bet perigeju (vismazākais attālums) tikai 500 km. Televīzijas pārraide varēja ilgt tikai 6 stundas, tāpēc bija nepieciešami 4 šādi pavadoņi. Raidītājs ar 40 W jaudu 800 - 1000 MHz frekvenču diapazonā retranslēja uz PSRS un Austrumeiropas sociālistiskajām valstīm Centrālās televīzijas 1. programmu.

1971 - Lai savā starpā apmainītos ar video materiāliem, tika dibināta Austrumu bloka valstu organizācija Intersputnik. Bez PSRS tajā ietilpa arī Bulgārijas Tautas Republika, Čehoslovākijas Sociālistiskā Republika (ČSSR), Vācijas Demokrātikā Republika (DDR), Kuba, Mongolija, Polijas tautas Republika un Rumānijas Tautas Republika. Sākumā pārraidēm tika izmantota augsti eliptiskā orbīta (Highly Elliptical Orbit – HEO) un pavadoņi Молния, vēlāk saules sinhronā orbīta un Raduga.

1972 - 9. novembrī ar nesējraķeti Delta tika palaists pirmais ģeostacionārais televīzijas pavadonis Anik A. Pēc Telesat Canada kompānijas pasūtījuma šo pavadoni uzbūvēja Hughes Aircraft Company (pašlaik Boeing). Anik A spēja pārraidīt 12 krāsu televīzijas programmas vai 7000 telefonsarunas. Šī satelīta svars bija 560 kg, frekvenču diapazons - 6/4 GHz, izejas jauda - 7 W, kalpošanas ilgums - 7 gadi.

                                         Anik A satelīts (Telesat Canada foto)

                                          
1974 - 13. aprīlī pēc ASV privātās kompānijas Western Union pasūtījuma tika palaists jauns pavadonis - Westar-1, kas prakstiski atkārtoja Anik A. Sākot ar 1975. gadu šo satelītu savu programmu translēšanai kabeļtelevīzijas tīklos sāka izmantot kompānija HBO. 

1976 - PSRS tika palaists pirmais ģeostacionārais pavadonis Экран, kas spēja mājsaimniecībām pārraidīt televīzijas signālu 702 – 726 MHz (50 un 52 DMV kanāli) televīzijas diapazonā, tomēr tā  vēl nebija individuāla satelīttelevīzijas uztveršanas sistēma, kuru ierindas pilsoņi varēja lietot savās mājās.

1977 – World Administrative Radio Conference tika izstrādāts starptautiskais satelīttelevīzijas apraides plāns WARC ’77. Tajā tika noteikts satelītu izvietojums ģeostacionārajā orbītā, apstiprināti frekvenču kanāli, pakalpojuma sniegšanas zonas, signālu līmeņi un citi tehniski svarīgi parametri. 

Saskaņā ar WARC ’77 katra no valstīm drīkstēja pārraidīt no GEO piecas nacionālās programmas. Tajā laikā starptautiskā apraide nebija paredzēta, taču tad, kad šāda iespēja parādījās, vairākās attīstītākajās valstīs tika izveidoti apraides tīkli ar 2 – 4 nacionālajām programmām. Tomēr liela pieprasījuma nebija, tāpēc nevajadzēja arī tālāk izstrādāt īpašu valsts apraides plānu. Vienlaicīgi pieauga skatītāju interese par noteiktai mērķauditorijai paredzētajām programmām, piemēram, popmūziku, sportu, bērnu raidījumiem un mākslas filmām. Lai gan šī tendence bija novērojama tikai atsevišķās valstīs, vispiemērotākais risinājums šāda veida kanālu pārraidei mājsaimniecībām bija tieši satelītu televīzijas sniegtās iespējas kopā ar daudzkanālu kabeļtelevīzijas sadales tīkliem. Var teikt, ka kabeļu televīzijas plaša pielietošana noteica satelīttelevīzijas uzplaukumu. Plašajai PSRS teritorijai toreiz tika iedalītas frekvenču joslas 11,7 -12,5 GHz (pirmajā rajonā) un 12,5 -12,75 GHz (trešajā rajonā). World Administrative Radio Conference plāns pilnībā tika saskaņots un stājās spēkā 1979. gadā. Padomju Savienībā satelītu apraides sistēma ieguva nosaukumu СТВ-12. Iedalītajā 800 MHz frekvenču joslā varēja izvietot 40 frekvenču kanālus ar joslas platumu 27 MHz un starpību starp centrālajām frekvencēm 19,18 MHz. Bija vēl arī citi daudzi un dažādi  nosacījumi. СТВ-12 apkalpošanas zonu plānu, kas ietver arī Latvijas teritoriju, var redzēt  attēlā: pelēkās zonas bija paredzētas vietējās televīzijas raidījumiem, bet melnās - centrālajai televīzijai, savukārt skaitļi apzīmē programmu skaitu zonā. 

 Attēls no žurnāla "Радио" (1989/11)

Par pavadoņu televīzijas pastāvēšanu Latvijā līdz 1988. gadam es neatradu nekādas liecības, kas nav arī nekāds brīnums, jo mēs tad bijām PSRS sastāvā ar visām no tām izrietošajām sekām. Rietumeiropā situācija bija pilnīgi citāda – tur satelītu televīzija uzsāka strauju attīstību. Sākumā par programmu avotu kabeļu tīkliem daudzos gadījumos kalpoja uztverošā iekārta ar 2,5 – 3 m parabolisko antenu, kas bija noregulēta uz Orbital Test Satelitte (OTS) orbītas pozīcijā 10° E. Šī satelīta  ekvivalentās izotropās izstarotās jaudas līmenis (EIRP) Latvijā bija apmēram 37 dBW, tomēr pie mums neviens tā signālu pat nemēģināja uztvert. Vēl nebija pieejama attiecīga informācija, turklāt tik ļoti augstas frekvences radioamatieriem bija kaut kas pilnīgi jauns. Sekmīgai televīzijas uztveršanai no OTS satelīta Latvijā būtu nepieciešama paraboliskā antena vismaz 3 m  diametrā, nerunājot nemaz par jūtīgu mikroviļņu konvertoru, tos 11 GHz frekvenču diapazonam rietumvalstis tikai sāka izstrādāt. PSRS teritorijā daudzus gadus ar televīzijas programmu tāluztveršanu aizrāvās entuziasts Sergejs Sotņikovs. Savā publikācijā žurnālā "Радио" (1990/11) viņš apgalvo, ka 1981. gadā ir mēģinājis uztvert OTS signālu ar paštaisītu konvertoru, kura trokšņu līmenis sasniedzis 9 dB un uztvērēju, kas uzkonstruēts no plaša patēriņa televizoru blokiem. "Galvas" heterodinam esot izmantota vakuuma elektroierīce - klistrons, bet vientakta jaucējam diode Д405Б. Klistronā augstfrekvences elektromagnētisko svārstību ģenerēšana sākas elektronu lielgabala izstarotajam elektronu kūlim bremzējoties dobumrezonātorā, kur notiek tā pašmodulācija un enerģijas atdošana ierosinātajām svārstībām. S. Sotņikovs esot eksperimentējis ar 1 m diametra (fokusa attālums 30 cm) parabolisko antenu no 3 cm diapazona radioreleju stacijas, tomēr televīzijas attēlu viņam neesot izdevies iegūt - satelīta OTS signāls pēc ilgām pūlēm esot ticis Maskavā reģistrēts ar oscilogrāfisko reģistrēšanas metodi. Nav nekāda pamata apšaubīt S. Sotņikova liecību - viņš PSRS bija plaši pazīstams ar savām publikācijām par tāluztveršanu. Vēl tālajā 1958. gadā iznāca šī autora grāmata "Сверхдальний прием телевидения".

Satelīta OTS apraides zona (no žurnāla žurnāla «Радио» 1990/11)

OTS testa tabula 18.04.1983

Nesējraķetes avārijas dēļ OTS-1 starts 1977. gadā bija neveiksmīgs, tāpēc OTS-2 (1978) ar sešiem transponderiem 10.95 - 11,2 un 11,45 -11,7 GHz frekvenču diapazonos kļuva par pirmo European Space Agency (ESA) eksperimentālo ģeostacionāro pavadoni. Uz šo satelītu no Zemes kontroles centra programmas raidīja ar diviem 14 GHz 250 W raidītājiem un 4,5 m lielu parabolisko antenu. Turklāt, presē parādījās arī ziņas par veiksmīgu televīzijas pārraižu uztveršanu ASV un Kanādā 12,038 - 12,123 GHz frekvenču diapazonā no satelīta Hermes (palaists 1976. gada 17. janvārī), kas atradās orbītas pozīcijā 116° W. Šī satelīta ekvivalentās izotropās izstarotās jaudas līmenis (EIRP) sasniedza 59 dBW, kas ļāva signālu uztvert ar konvertoru bez superaugsto frekvenču (SAF) priekšpastiprinātāja un trokšņu līmeni 7 dB, izmantojot paraboliskās antenas 1,2 - 1,6 m diametrā.  

Orbital Test Satelitte (OTS)

                         Kā 1977. gadā pēc starta uzsprāga nesējraķete OTS-1

Pirmās televīzijas pārraides no OTS-2 satelīta

OTS bija labs sākums Eiropas pavadoņu sērijas startiem turpmākajos gados. Kopumā ņemot, satelītu televīzijai ļoti svarīgs izrādījās tieši 1977. gads, jo Eiropas Pasta un telekomunikāciju administrāciju konferencē (CEPT) tika pieņemts lēmums izveidot Eiropas Satelīttelekomunikāciju organizāciju (EUTELSAT). Par jaunās organizācijas darbības sfērām, izmantojot Zemes mākslīgos pavadoņus, kļuva telefonu sakari, datu pārraide un televīzija. Sākumā EUTELSAT bija 17 dalībvalstis, bet šobrīd to skaits ir sasniedzis 150 valstis Eiropā, Āfrikā, Āzijā un Amerikā. Par pirmo sakaru pavadoni – European Communication Satellite 1 (ECS1), kas ar divpadsmit 14/11 GHz transponderiem (iekaitot divus rezerves) spēja pārraidīt 10 televīzijas kanālus ar jaudu 20W, kļuva Eutelsat I-F1. Tas tika palaists 1983. gada 16. jūnijā un 26. jūlijā novietots ģeostacionārajā orbītā 13° E. Turpmākajos gados ECS kosmiskā flote pieauga līdz četriem pirmās paaudzes sakaru pavadoņiem: Eutelsat-1F2 (1984), Eutelsat I-F4 (1987) un Eutelsat I-F5 (1988). Vēlāk, kad satelīti nokalpoja savu laiku un degvielas rezerve izsīka, tos pārvietoja uz citām orbītām. Eutelsat I-F3 starts 1985. gadā  izrādījās neveiksmīgs, jo pēc starta uzsprāga nesējraķete Ariane-3.

Ģeostacionārās orbītas stāvoklis 1987. gada janvārī

Satelītu ASTRA 1A 19,2° E palaišana 1988. gada 11. decembrī, kā arī otrās paaudzes Eutelsat II-F1starts 1990. gada septembrī un tā novietošana 13° E, ir jau pilnīgi kaut kas cits – to antenas bija vairāk vērstas Austrumeiropas virzienā un signālu līmeņi pieauga. Uztveršanai varēja sākt izmantot salīdzinoši mazākas 1,5 m diametra paraboliskās antenas. Pāršķirstīju vecus žurnālus un atradu 1985. gada decembra Eiropas satelīttelevīzijas programmu sarakstu. Ja salīdzina ar šodienas situāciju, tad programmu bija ļoti maz!

Sākotnēji, kad retranslāciju vēl veica fiksētais satelītu dienests FSS, tika mēģināts kontrolēt nesankcionētu programmu lietošanu, taču visi mēģinājumi bija neveiksmīgi. Kabeļtelevīzijas operatori gribēja nopelnīt no programmu retranslēšanas savos tīklos. Runa gāja arī par dažāda veida pārraižu, īpaši filmu, autortiesībām un to ievērošanu. Tehnoloģiju attīstības dēļ situācija gan pakāpeniski mainījās. Lai izvairītos no šādas zādzības, tika ieviesta televīzijas programmu signālu kodēšana – radās pirmie maksas kanāli (dekoderi un kartiņas), tādi kā Teleclub un Filmet, kuros naktīs bieži rādija pornogrāfiska satura filmas.

Protams, laika gaitā attīstījās īpašas pirātiskas skatīšanās metodes,  kas arī digitālās satelītu televīzijas laikmetā vairāk vai mazāk  joprojām pastāv. Sekss ir varens spēks, kas piešķir garīgo brīvību, vismaz satelītu televīziju tas virza uz priekšu joprojām! Par to, ka šāda veida produkcija noteikti sasniegs savu auditoriju arī UHD standartā, neviens pat nešaubās.

Televīzijas pavadoņi raida signālus šaura kūļa veidā noteiktas valsts vai reģiona virzienā, taču Austrumeiropas valstis, arī Latvija, kas tolaik vēl bija PSRS sastāvā, 80. gados neietilpa EUTELSAT speciālistu interešu jomā. Kūlī enerģiju antena koncentrē, izmantojot samērā nelielo pavadoņa raidītāja jaudu, lai pēc iespējas labāk apstarotu tieši to valsti vai reģionu, kas finansējis satelīta būvi un ievadīšanu orbītā. Šādos kūļos enerģija samazinās pakāpeniski attālinoties no tā centra uz malām, bet valstu robežas neatbilst kūļa ideālai elipses vai apļa formai un, „kaut kas” no signāla palika pāri arī Latvijai. Tas tad arī bija galvenais, jeb pirmais priekšnoteikums milzīgajai interesei par pavadoņtelevīzijas uzveršanas iekārtām pie mums 80. gadu beigās un 90. gadu sākumā. Salīdzinot ar Vāciju vai Angliju, jau tā vājais pavadoņu raidītais signāls Latvijā kļuva vēl vājāks, tāpēc par šo brīnišķīgo iespēju skatīties ārzemju televīzijas programmas, mēs sākumā dārgi maksājām ar lielu parabolisko antenu diametru: 2 m, pat 2,5 m.

Sky Channel apraides sākums no satelīta 1983. gadā

Paradokss – pat neskatoties uz to, ka satelītu televīzija agrāk bija analoga, interese par to bija krietni lielāka, nekā tagad par plašo ciparu programmu piedāvājumu. Viens no iemesliem, visticamākais, ir tas, ka vēl nebija interneta un mobilo tālruņu. Tas vienkārši bija cits uztveres līmenis – varbūt primitīvāks, bet toties krietni emocionālāks un spēcīgāks. Kad mums beidzot viss ir, mums vairs neko nevajag, vai ne? (Man patīk, ko kādā intervijā teica aktieris Andris Bērziņš: „Rietumos ir demokrātija, viss notiek, bet nekam nav nekādas jēgas. Padomju Savienībā nenotiek nekas, bet vissīkākajai kustībiņai un vēja plūsmiņai ir milzīga nozīme”.)

Rietumu pavodoņu televīzijas sistēmu reklāmas izdevumos „TELE-audiovision”, „What Satelitte”, regulāri tika publicētas Eiropas kartes, kurās bija attēlotas pavadoņu raidītāju antenu vērsuma diagrammas. Līnijas tad tika vilktas tikai Rietumeiropas valstu teritorijās, diemžēl Latvija palika ārpus tām, un signāla līmeni varēja noteikt tikai aptuveni. Pat neskatoties uz visu to, entuziastiem drīz vien kļuva skaidrs, ka „kaut kam” ar liela diametra antenu ir jābūt arī Latvijā! Pie mums EIRP no EUTELSAT I pavadoņiem (austrumu stars) sasniedza 44 - 45 dBW, bet te jau sākas stāsts par mūsu satelītu televīzijas pionieri – Voldemāru Ketneru, līdz kuram vēl jātiek…

Spriežot pēc liecības, PSRS teritorijā rietumu satelītu televīzijas programmas pirmais uztvēra manis jau iepriekš pieminētais Sergejs Sotņikovs. Viņš savā publikācijā žurnālā "Радио" (1990/11) apgalvo, ka televīzijas programmas ar 0,67 un 1 m paraboliskajām antenām no EUTELSAT I F1 (11,086 GHz RTL PLUS) un EUTELSAT F2 (11,593 GHz Worldnet) esot uztvēris 1986. gadā. Tā paša gada vasarā viņš radioamatieriem Sočos esot nodemonstrējis satelītu televīzijas programmu uztveršanas iespēju ar 0,67 m diametra antenu - "ledus ragaviņām". S. Sotņikova uztverošā iekārta esot bijusi paštaisīta. Mikroviļņu konvertora konstrukcijā sākumā vēl esot lietots klistrons, bet vēlāk Ganna diode. Pieļauju, ka tā tas varētu būt arī bijis. Angļu BBC īsviļņu krievu raidījumu redakcija 80. gadu beigās sagatavoja vairākus raidījumus par rietumu televīzijas programmu uztveršanas iespēju PSRS teritorijā. Vismaz vienu Sevas Novgorodceva parraidi es pats dzirdēju un sāku intensīvi interesēties par šādas paraboliskās antenas iegādi.   

Pirmās paaudzes pavadoņu EUTELSAT I-F1 13°E, EUTELSAT I-F2 7°E, EUTELSAT I-F4 10°E antenu vērsuma diagrammas 1986. gada maijā. („TELE-audiovision”)

Otrs, bet nemazāk svarīgs iemesls, kas noteica sekmīgu pavadoņu televīzijas attīstību, bija „dzelzs priekškara” esamība starp austrumiem un rietumiem, jo Padomju Savienība sabruka 90. gadu sākumā un Latvija atguva neatkarību 1991. gadā. Pati ideja par to, lai skatītos vairāk televīzijas programmas un klausītos vairāk radio muzikālos raidījumus, pie mums vienmēr ir bijusi dzīva un aktuāla. Grāmatas „Palīgs televīzijas skatītājam” trešajā, pārstrādātajā un papildinātajā izdevumā Arnolds Vītols televīzijas tāluztveršanai ir veltījis veselu nodaļu un, tas viss 1969. gadā, kad par Spindlera un Rothammela antenu grāmatām neviens vēl neko nezināja! Tāluztveršana, protams, bija ļoti interesanta nodarbošanās, taču uztvertajam signālam trūka stabilitātes – tā ar pamirumiem turpinājās no pāris minūtēm līdz vairākām stundām. Tajā laikā bija tikai divas, vēlāk trīs vietējās televīzijas programmas, kuras galvenokārt sastāvēja no PSRS propagandas. Bija ļoti maz ārzemju mūzikas raidījumu un filmu, nemaz nerunājot par erotiku un seksu, bet skatītāji tieši to arī vēlējās – kaut tikai nedaudz, kaut ar vienu aci, bet paskatīties aiz „dzelzs priekškara”. Par kaut kādu satelītu televīziju vispār tad neviens nedomāja! 70. un 80. gados Latvijā entuziastiem bija dažādi un veiksmīgi eksperimenti ar Zviedrijas un Somijas televīzijas programmu uztveršanu, īpaši jau Liepājas pusē, kas ģeogrāfiski atradās vistuvāk Gotlandei. Vēl mācoties vidusskolā, es Mežaparkā vasarā lietus laikā pirmajā metru viļņu kanālā ar melnbalto lampu televizoru bez skaņas īslaicīgi, bet bieži redzēju Itālijas programmu RAI UNO, kas atstarojās no jonosfēras Es slāņa. Faktiski, tad man arī radās pirmā interese par televīzijas tāluztveršanu. Noskaidroju, ka nedzirdēju skaņu tāpēc, ka nesakrita apraides standarti – pie mums izmantoja SECAM krāsu sistēmu ar 6,5 MHz FM skaņas nesējfrekvenci, bet ārzemju televīzijai parasti bija PAL sistēma un attiecīgi 5,5 MHz skaņai. Arī radio FM diapazons 88,6 – 108 MHz bija pilnīgi tukšs, ja vien, protams, neskaita tās pašas Zviedrijas un Somijas pārraides, kuras bieži varēja dzirdēt cauri troposfērai labā kvalitātē (stereo režīmā) anticiklonu laikā. Pirmā Latvijas FM radiostacija, kas 90. gadu sākumā sāka raidīt „rietumu” FM diapazonā, bija Radio 2A, bet SWH uzradās nedaudz vēlāk. Interesanti, ka 1991. gadā es Mežaparkā kā pirmo atkal uztvēru Itālijas programmu RAI UNO, tikai starpība bija tāda, ka šoreiz signāls nāca no 10° E satelīta EUTELSAT II F-2. Paraboliskā antena bija "Bērnu pasaulē" nopirktās "ledus ragaviņas" 0,67 m diametrā, par kuru eksistenci es uzzināju no jau pieminētajām BBC pārraidēm: te paldies jāsaka Sevam Novgorodcevam! Mikroviļņu konvertors, tāpat kā uztvērējs, bija paštaisīts, bet par to vēlāk...
Lielākā vai mazākā mērā tieši interese par radio un televīziju noteica manu tālāko izvēli, kad 1985. gadā es iestājos RPI Radiotehnikas un sakaru fakultātē 705 specialitātē „Radioelektroniskās aparatūras konstruēšana un ražošanas tehnoloģija”. Iznāca, kā mēs smejoties sakām – mūžīgais students. Protams, tobrīd man pat prātā nevarēja ienākt, ka uzsākto ceļu es pabeigšu ar maģistra diplomu brīvā un neatkarīgā Latvijā tikai 2011. gadā!

Daudzus interesantus faktus par analogās satelītu televīzijas atttīstību var atrast žurnāla Radio Fernsehen Elektronik 1/1988. gada Andre Tatter publikācijā Satellitenfernsehen in Europa.