Ako funguje satelitná komunikácia

Znie to veľmi jednoducho. Stačí si na balkón alebo na strechu pripevniť parabolu, zapojiť satelitný prijímač do televízora, naladiť si programy a môžeme pozerať stovky televíznych programov a počúvať stovky rozhlasových staníc. Skúsili ste sa niekedy zamyslieť nad tým, čo sa za týmito jednoduchými až banálnymi krokmi skrýva?

Kde sú umiestnené komunikačné družice?

Moderné komunikačné družice sa umiestňujú na vysokých obežných dráhach – prioritne na geostacionárnej obežnej dráhe vo výške približne 36 tisíc km nad zemským povrchom, kde je čas jedného obehu družice 24 hodín, čo je doba otáčania Zeme okolo svojej osi. Pri pohľade zo zeme sa teda zdá, akoby družica „visela“ nad jedným miestom, aj keď sa pohybuje rýchlosťou 3072 metrov za sekundu, čo je viac ako 11 000 km/h.
Stacionárna obežná dráha je vzácna komodita. Preto sa ju jednotliví operátori snažia maximálne využiť. Spoločnosť SES ASTRA rieši maximálne využitie „kolokáciou“ – do jedného miesta umiestni viacero družíc. Keďže hovoríme o vesmírnych mierkach, pod pojmom „jedno miesto“ si predstavte kocku so stranou dlhou 150 kilometrov. Vďaka kolokácii sa satelity môžu vzájomne zálohovať. Pri výpadku zariadenia jedného satelitu prevezme jeho prevádzku zariadenie druhého satelitu umiestneného na rovnakej pozícii.

Astra letí do vesmíru

Družica má úctyhodné rozmery – jej hmotnosť je cca 2300 kg a veľkosť približne 26 metrov – a jej výroba trvá približne 2,5 roka. Nasleduje dôkladné testovanie zariadenia. Keďže po vynesení na obežnú dráhu sa družica nedá žiadnym spôsobom opraviť, všetky systémy sú niekoľkokrát zálohované, aby aj pri prípadnej poruche niektorej zo súčiastok bola zabezpečená prevádzka družice. Preto sú komunikačné družice zámerne vybavené väčším počtom vysielačov – transpondérov – než je potrebné pre prevádzku. Napríklad družice ASTRA 1G, 1H, 2A a 2C majú na palube 40 transpondérov, z ktorých je iba 32 v prevádzke. Zvyšných 8 sú záložné. Po testovaní na zemi nasleduje štart a vynesenie družice do vesmíru. Spoločnosť SES ASTRA – súčasný najvýznamnejší celosvetový operátor – využíva pre svoje potreby ako dopravný prostriedok služby dvoch dodávateľov – európske rakety Ariane a ruské Protony.
Rakety dovezú družicu na tzv. „prechodovú“ dráhu k dráhe stacionárnej. Potom nasleduje séria manévrov pomocou vlastných motorov družice – navedenie na dráhu stacionárnu.

ASTRA na obežnej dráhe

Po asi dvoch mesiacoch testovania vo vesmíre môže byť spustená ostrá prevádzka družice. Žiadny zo satelitov nemôže byť plne autonómny a z času na čas je potrebný zásah operátorov pre zabezpečenie bezchybného príjmu na zemi. Pohyb družíc na obežnej dráhe je ovplyvňovaný napríklad Mesiacom, alebo Slnkom. Ak by sme nechali tieto telesá pôsobiť na družicu bez akéhokoľvek zásahu zo strany obsluhy, dráha družice by sa postupne vychýlila a príjem signálu by už na zemi pomocou pevne namontovanej paraboly nebol možný. Operátori v riadiacom centre preto akúkoľvek výchylku korigujú korekčnými motormi. Postupujú pritom veľmi obozretne – veď zostatok paliva je hlavný parameter ovplyvňujúci životnosť družice.
Po skončení aktívnej životnosti, ktorá je približne 15 rokov, sú zostatky pohonných látok využité k odoslaniu družice na vyššiu obežnú dráhu, na tzv. „cintorín“ satelitov.

Ako sa prepravuje televízny signál

Typická komunikačná družica je vybavená desiatkami prijímačov a vysielačov s parabolickými anténami. Televízny alebo rozhlasový signál je na zemi spracovaný do potrebného formátu a následne je z pozemnej vysielacej stanice – tzv. uplinku – prostredníctvom mohutnej parabolickej antény vyslaný na družicu. Signál je družicou prijatý, pretransformovaný na inú frekvenciu a vysielačom – transpondérom – tejto družice vyslaný smerom k zemi. Tvar, smerovanie a ďalšie parametre vysielacej antény určujú, aké územie bude satelitným signálom pokryté. Jednému transpondéru je priradená jedna frekvencia a na tejto sa vysiela niekoľko digitálnych televíznych a rozhlasových staníc súčasne.

Flotila satelitov ASTRA pozostáva v súčasnosti z 13 družíc, ktoré prenášajú viac ako 2 500 televíznych a rozhlasových staníc.

ASTRA v Európe

Prvá družica spoločnosti SES ASTRA bola vynesená na obežnú dráhu v decembri 1988 pomocou rakety Ariane-4. Rakety Proton boli pre vynesenie družice ASTRA prvýkrát použité v novembri 2002. Posledný let sa uskutočnil v roku 2008 vynesením satelitu pod označením ASTRA 1M.
Flotila satelitov ASTRA pozostáva v súčasnosti z 13 družíc, ktoré prenášajú viac ako 2 500 televíznych a rozhlasových staníc. Individuálny satelitný príjem je využívaný 63,8 miliónmi európskych domácností, z toho ASTRA pokrýva 75% (47 mil. domácností).
Najrýchlejšie rozvíjajúcou sa pozíciou v celom segmente ASTRA je pozícia ASTRA 23,5° východne, ktorá je určená pre strednú a východnú Európu. Počet dostupných transpondérov na tejto pozícii je v súčasnosti 56. Koncom roku 2009 bude pozícia ASTRA 23,5° východne posilnená o najmodernejší satelit ASTRA 3B. Bude obsahovať 52 transpondérov a je navrhnutý na distribúciu televízneho a rozhlasového signálu a obojsmerný prenos širokopásmových dátových služieb naprieč celou Európou. Najväčší česko-slovenský satelitný operátor Skylink využíva vysielanie z družíc ASTRA umiestnených na pozícii 23,5° východne. Zákazníci Skylinku, ktorí sú vybavení pre príjem z dvoch pozícii súčasne (tzv. Duo LNB), môžu prijímať aj stovky programov zo susednej pozície 19,2° východne.

Z HISTÓRIE TELEVÍZNEHO VYSIELANIA

Prvé televízne vysielania sa uskutočnili v rôznych zemiach v odlišných rokoch, napríklad v Nemecku pri letných Olympijských hrách v Berlíne v roku 1936. Prvé oficiálne televízne vysielanie označené za verejné a pravidelné, sa uskutočnilo o pol štvrtej v pondelok 2. novembra 1936 v Anglicku. V Československu bolo zahájené skúšobné vysielanie z televízneho štúdia na Vladislavovej ulici v Prahe 1. mája 1953. Vtedajší vysielač na Petříne pokryl svojím signálom Prahu a jej okolie. Československá televízia začala potom pravidelne vysielať 25. februára 1954. O necelý rok neskôr nasledoval prvý priamy prenos hokejového zápasu ČSR – IF Leksand zo zimného štadióna v Prahe.
Krajinou, ktorá zahájila prvé regulárne farebné vysielanie v roku 1953 boli Spojené štáty. Pre mnohých bude možno prekvapením, že druhou zemou sveta, kde začala televízia vysielať farebne, bola Kuba. Nasledovalo Japonsko a ďalšie krajiny. Prechod na farebnú televíziu bol v USA ukončený v roku 1956.
V Európe sa pravidelné farebné vysielanie objavilo až po dlhých jedenástich rokoch a to v júli roku 1967 na britskom programe BBC 2. Vzápätí v auguste nasledovalo Nemecko, na jeseň rovnakého roku sa diváci dočkali farebného vysielania vo Francúzsku. Československá televízia začala pravidelne vysielať vo farbe 9. mája 1973 na programe ČT2, farba sa po dvoch rokoch objavila aj na prvom programe.
Tieto priekopnícke časy prvého vysielania, zo začiatku na maličkých čiernobielych obrazovkách, si dnes pamätá už iba málokto. Napriek tomu, že v dobe uvedenia na trh predstavovala televízia pre mnohých ľudí malý zázrak, stala sa už bežnou súčasťou každej domácnosti. A práve vstúpila do novej etapy- vysielania vo vysokom rozlíšení obrazu alebo HDTV.

zdroj: magazín Skylink