Артур Кларк - Голоc через океан

• Название: Голоc через океан
• Автор: Артур Кларк
• Издательство: Связь
• Жанр: Техническая литература
• Год: 1964

XIX век был богат на великие технические свершения, однако современники не зря именно трансатлантический телеграфный кабель назвали восьмым чудом света. Проводная связь в короткое время объединила людей в едином информационном пространстве. Следующего критического шага пришлось ждать столетие… Тот самый Артур Кларк, астроном и будущий писатель-фантаст, в победном 1945-м году выдвинул потрясающую идею о достаточности трех геостационарных спутников для обмена сигналами между любыми пунктами на планете.

Популярная книжка Кларка не переиздавалась в нашей стране уже более 40 лет и нынешней молодежи практически недоступна. Между тем, сегодня она актуальна как никогда, потому что – при всей своей устарелости, беглости и ляпах! – рассказывает о настоящей жизни, о борьбе с непокорной природой, о преодолении великих трудностей во имя человечества. На этом фоне карикатурно выглядят приманки, выставляемые современными ловцами душ.

Вот почему мы предприняли сетевое издание "Голоса…", постаравшись при этом заменить низкокачественные книжные рисунки на те же изображения, но выполненные с лучшим разрешением и без грубого растра. Большая часть этого графического материала была найдена в Интернете, и весьма вероятно, что не обошлось без невольных покушений на чью-то собственность. Да будет стыдно тем, кто подумает об этом дурно!

Отечественная литература бедна материалами, посвященными трансокеанским кабелям. Интересна в этой связи чисто профессиональная книга: "Подводные кабельные магистрали связи". Под. ред. И. С. Равича и Д. Л. Шарле, М., 1971 г.

---

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

Через любой океан

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.

Линия "Кантат" питается с каждого конца постоянным током при напряжении +5000 в и -5000 в. Благодаря этому в линию встроено 90 подводных усилителей двустороннего действия.

Следующие два скачка но шкале длин подводных телефонных кабельных линий были сделаны в 1963 г., сначала в бассейне Тихого океана, затем снова в Атлантике.

В 1962-1963-х годах сооружена так называемая линия "Компак", соединившая Сидней в Австралии с Ванкувером в Канаде. Вся линия общей протяжённостью в 15 000 км состоит из четырёх самостоятельных участков: Сидней (Австралия) –  Окленд (Новая Зеландия), Окленд-Сува (остров Вити-Леву из группы островов Фиджи), Сува- Гонолулу и, наконец, Гонолулу-Ванкувер. Длина самого протяжённого из этих участков – между Сувой и Гонолулу – 5500 км. В него встроено 118 усилителей двустороннего действия, подобных усилителям линии "Кантат". Напряжение питания линии ±6300 в.

В конце 1963 г. пятая по счёту телефонная кабельная линия пересекла Атлантический океан. Эта линия, условно именуемая ТАТ-3, интересна тем, что её трасса минует Ньюфаундленд (см. карту выше).

ТАТ-3 – первая телефонная кабельная линия, проложенная непосредственно между берегами Англии и США. Она соединяет полуостров Корнуэлл на юго-западе Англии с городом Такертон в штате Нью-Джерси. Её обслуживает 182 усилителя двустороннего действия, питаемых с каждого конца линии током при напряжении +5500 в и -5500 в. Таким образом, современный уровень техники допускает сооружение подводных телефонных кабельных линий длиной до 6500-7000 км, что вполне достаточно для пересечения любого океана.

С 1961 г. осуществляется рассчитанный на десятилетие проект создания так называемой Глобальной телефонной линии общей протяжённостью свыше 50 000 км, которая опояшет весь земной шар. Её первым подводным звеном явился трансатлантический кабель "Кантат", вторым – тихоокеанский кабель "Компак" (название "Компак" образовано из букв, входящих в английские слова "Коммонуэллс", что означает "содружество", и "Пасифик", т. е. тихоокеанский).