Артур Кларк - Голоc через океан
Распространение радио и телевидения есть не что иное, как продолжение этого прогресса. Человеческое общество совершенствует свою "нервную систему", стараясь "чувствовать" каждую часть своего организма. Связь и есть та нервная система, которая позволяет знать, что делается в данный момент в любой части мира.
Мы ещё далеки от создания единой системы связи на земле, но рано или поздно придём к этому. И может быть, подводный трансатлантический кабель, о котором мы говорили в настоящей книге как о большом техническом достижении, будет вытеснен другим, более совершенным средством связи. Но нет сомнения, что ещё много десятилетий он будет верно служить человечеству.
Нередко учёные, совершая то или иное открытие, не знают, к каким практическим результатам оно приведёт. В настоящей книге дано достаточно примеров этого. Заканчивая её, хотелось бы привести слова английского электротехника профессора Уильяма Эйртона, который отчётливо представлял себе будущее средств связи.
15 февраля 1897 года в лондонском Королевском обществе на лекции по основам подводной телеграфной связи Эйртон сказал следующее:
"Нет сомнения, что придёт день, когда мы все будем забыты, а медную проволоку, гуттаперчевую изоляцию и стальную броню поместят в музей антикварных вещей. В будущем, если кто-нибудь захочет поговорить со своим другом, он свяжется с ним посредством совершенных аппаратов, работающих с помощью электромагнитных колебаний, и тут же получит ответ. «Где Вы находитесь?» – спросит он. «Я на дне угольной шахты», — последует ответ; или «Я пересекаю Анды», или «Я посреди Тихого океана». А может быть, ответа не будет, и тогда станет ясно, что друг в беде".
Так представлялось будущее учёному XIX века. А будущее, которое многие из вас увидят собственными глазами, принесёт куда более совершенные средства связи. И хотят этого некоторые из нас или нет, но связь настолько сократит расстояния, что все люди Земли станут близкими соседями.
Послесловие Д. Л. Шарле
Артур Кларк написал "Голос через океан" в 1957 г. и внёс несколько дополнений в последнюю главу при переиздании книги в 1959 г. Он закончил рассказ тем временем, когда с успехом были доказаны возможность и преимущества телефонной связи через океан по проводам. Последующие годы ознаменовались бурным расцветом трансокеанской подводной телефонии. За первой трансатлантической телефонной линией ТАТ-1 последовала в 1957 г. первая тихоокеанская линия между Сан-Франциско и Гонолулу на Гавайских островах. Эта линия так же, как и ТАТ-1, двухкабельная, рассчитанная на уплотнение 36 каналами связи в спектре частот 20-164 кгц. Однако она длиннее, чем ТАТ-1, на 400 км, и каждый кабель содержит уже не 51, а 57 гибких усилителей.
В течение почти тридцати лет между двумя полушариями одновременно вели радиотелефонные разговоры не более нескольких десятков абонентов. Сооружение первого трансатлантического телефонного кабеля практически удвоило переговорные возможности и… этого сразу же оказалось мало. В который раз оправдалась поговорка об аппетите, который приходит во время еды. Через три года после первой была проложена вторая трансатлантическая телефонная линия ТАТ-2. Эта по-прежнему двухкабельная и 36-канальная линия длиной в 3700 км связала Ньюфаундленд с мысом Пенмарк на побережье Франции.
В отличие от линии ТАТ-1, оба кабеля линии ТАТ-2 были проложены не за два, а за одно лето в 1959 г. Не обошлось без осложнений. Для прокладки линии были выделены суда "Монарх" и "Океанский укладчик". "Монарх" проложил кабель с востока на запад, затем часть параллельного кабеля – с запада на восток и возвратился в Англию, чтобы принять на борт кабель, предназначенный для участка Ньюфаундленд-Новая Шотландия. "Океанский укладчик" продолжал прокладывать второй кабель с запада на восток. 15 июня 1959 г., когда до берегов Франции оставалось ещё 1200 км, на судне возник пожар. Быстро распространившийся огонь охватил все помещения; справиться с ним оказалось невозможным. Команде пришлось покинуть корабль. В пламени пожара бронированный кабель перегорел, и его свободный конец упал на дно на глубину 4200 м. Пришлось "Монарху" погрузить в баки 1200 км глубоководного кабеля и отправиться к месту аварии завершать работу. Снова пошла в ход грапнель. Выловить кабель с такой глубины – весьма нелёгкое дело. Подобная операция могла длиться несколько дней, но, к счастью, кабель был зацеплен и поднят всего через семь часов. Что касается "Океанского укладчика", то он был отбуксирован в Англию и ввиду серьёзности повреждений пущен на слом.
В 1961 г. началась прокладка ещё одной трансатлантической телефонной линии. Из Шотландии линия взяла направление на север к Фарерским островам и далее на запад к Исландии. От Исландии она повернула на юг, через Гренландию, к Канаде. Как тут не вспомнить полковника Тала Шаффнера из Кентукки, доставившего в прошлом веке так много беспокойства Атлантической телеграфной компании. Вот и осуществился сто лет спустя его проект, но не в порядке конкуренции с прямым кабелем Шотландия-Ньюфаундленд, а в виде линии специального назначения, состоящей из четырёх участков с тремя промежуточными наземными станциями. Эта линия обеспечивает связь между контрольными постами Международной организации гражданской авиации и между метеостанциями, расположенными на одной из основных трасс самолётных рейсов через Атлантику. Прокладка первой половины линии, сокращённо именуемой "Шот-Ис", была осуществлена в 1961 г., а её второй половины "Ис-Кан" – в 1962 г.
Четвёртая по счёту телефонная кабельная линия через Атлантику также была сооружена в 1961 г. Назвали её "Кантат", так как она была целиком предназначена для связи Англии с Канадой.
Интересно проследить, как возрастала длина подводных кабельных телефонных линий. В 1954 г. первенство в этом отношении принадлежало линии Шотландия-Норвегия протяженностью в 572 км с семью подводными усилителями. В последующие два года успешный прыжок через Атлантику линии ТАТ-1 увеличил рекордную длину в шесть с лишним раз, однако полностью ограничивающий предел ликвидирован не был. Не случайно для всех первых трансатлантических линий выбиралась кратчайшая трасса длиной до 4000 км с опорным пунктом в Ньюфаундленде, откуда телефонные разговоры передавались дальше, в Нью-Йорк и Монреаль.
Длину подводного телефонного кабеля ограничивает напряжение тока, подаваемого по внутреннему проводнику для питания всех промежуточных усилителей. Представим себе, что мы украшаем новогоднюю ёлку. У нас гирлянда разноцветных маленьких электрических лампочек. Все они последовательно включены в общий провод. Пусть напряжение каждой лампочки 12 в, а напряжение сети в квартире – 127 в. В этом случае в нашей гирлянде может быть лишь 10 лампочек. Но нам этого мало, ёлка высокая, пушистая. Как увеличить число лампочек в гирлянде? Если просто включить вместо 10, например, 20 лампочек, то тогда на каждую из них придётся напряжение, равное уже не 12, а 6 в. Лампочки будут гореть в полнакала. Можно, конечно, заменить 12-вольтовые лампочки 6-вольтовыми, но при условии, что такие изготавливаются и имеются в продаже. Есть ещё один путь – повысить общее напряжение питания всей гирлянды, включив в сеть трансформатор, повышающий напряжение со 127 до 220 в. При этом количество лампочек в гирлянде можно без ухудшения условия их питания током увеличить до 18. Однако и этот путь небеспределен. Если слишком повышать напряжение, может пробиться изоляция провода.
Аналогичная картина наблюдается в подводных телефонных линиях. Для нормальной работы усилителей к зажимам каждого из них должно быть подведено напряжение в несколько десятков вольт. При использовании гибких усилителей в линиях ТАТ-1 и ТАТ-2 оно равнялось 62 в. Суммарное напряжение питания всех последовательно встроенных в кабель усилителей составляло, следовательно, 3000-3500 в. Часть энергии теряется при прохождении тока питания по кабелю, обладающему определённым сопротивлением. Как ни малы значения тока питания (всего четверть ампера) и электрического сопротивления внутреннего проводника (порядка 1 ом на километр), падение напряжения на длине в 4000 км составит всё же около 1000 в.
Вот почему для питания усилителей линий ТАТ-1 и ТАТ-2 требовалось напряжение порядка 4000-4500 в. Опасались, что такого напряжения не выдержат ни изоляция кабеля, ни многочисленные конденсаторы, входящие в схемы усилителей. Поэтому решено было питать каждую линию с обоих концов, прикладывая "половинное" (т. е. равное половине номинального) напряжение разной полярности.
Дальнейшие усовершенствования конденсаторов, технологии изолирования кабелей и конструкций усилителей позволили поднять допустимое напряжение питания в несколько раз и в то же время заметно снизить потребляемую усилителями мощность.
