هذه هي قصة الوقت الذي كان فيه بالون مايلر عملاق هو أروع شيء في الفضاء، وكان القمر الصناعي إيكو 1 يقوم بتوصيل البريد، واستكشاف الغلاف الأيوني، والتقاط آثار الانفجار العظيم.
في الفترة ما بين عامي 1956 و1964 تقريباً ، قام مهندسو الطيران وعلماء الصواريخ الأمريكيون في مركز لانغلي للأبحاث بتطوير سلسلة من بالونات الأقمار الصناعية الكروية التي أُطلق عليها، على نحوٍ مفاجئ، اسم الأقمار الصناعية. وكانت هذه البالونات المصنوعة من الألومنيوم، والتي يبلغ قطرها 30 متراً، والتي عُرفت باسم مشروع إيكو ، من أوائل المشاريع التي أطلقتها وكالة ناسا، التي تأسست عام 1958.
تم تصنيع "الأقمار الصناعية" (كما كانت تسمى) باستخدام غشاء بلاستيكي من شركة دوبونت يسمى آنذاك مايلر، والذي تم طلاؤه بطبقة دقيقة من الألومنيوم باستخدام تقنية التبخير الفراغي التي طورتها شركة رينولدز للألومنيوم. دعونا نرى كيف نشأت وكيف أثرت على الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
كيف يمكن توصيل البريد عبر الأقمار الصناعية؟
شغل آرثر سامرفيلد منصب مدير عام البريد في الولايات المتحدة من عام 1953 إلى عام 1961. ورث سامرفيلد نظامًا لا يزال يعالج البريد يدويًا إلى حد كبير، فشرع في أتمتة العمل وميكنته . لكنه كان يحلم أيضًا بالحدود التالية: البريد الفضائي.
في عام 1960، دخلت شركة سمر فيلد في شراكة مع وكالة ناسا لاستخدام قمرها الصناعي إيكو 1 لخدمة البريد السريع، وهي خدمة تتيح للعملاء إرسال الرسائل بسرعة في جميع أنحاء الولايات المتحدة . وكان إيكو 1 من أوائل تجارب الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
أُطلقت داخل كرة معدنية، وانتفخت في مدار أرضي منخفض لتصبح بالونًا عملاقًا من مادة المايلر بقطر 30,5 مترًا . أطلق عليها فريق المشروع اسم "ساتيلون". دارت حول الكرة الأرضية كل ساعتين، عاكسةً إشارات الراديو والهاتف والتلفزيون على قناتين (960 ميجاهرتز و2390 ميجاهرتز) بين المحطات الأرضية.
كيف كان يعمل "البريد السريع"؟
كتب المرسلون رسائل البريد السريع الخاصة بهم على ورق خاص، على غرار النماذج المستخدمة في بريد النصر (المعروف باسم V-Mail، والذي تم تشغيله خلال الحرب العالمية الثانية لتسريع خدمة البريد للقوات المسلحة الأمريكية في الخارج).
يُسلّم المُرسِل نموذج البريد السريع إلى مكتب بريد مُخصّص. ووفقًا لقوانين الخصوصية ، لا يطّلع موظفو البريد على محتوى الرسالة المُغلقة. بدلًا من ذلك، يقوم جهاز خاص بفتح الرسالة تلقائيًا، ومسحها ضوئيًا، ونقل محتواها عبر نظام Echo 1 إلى مكتب البريد المُستهدف، حيث تُطبع وتُغلق وتُسلّم.
في التاسع من نوفمبر عام ١٩٦٠، أرسل مدير مكتب البريد أول رسالة بريد سريع . وُجّهت الرسالة إلى "السيد والسيدة أمريكا"، وحثت الناس على إرسال بطاقات التهنئة والهدايا مبكراً. ولا تزال هذه النصيحة سارية حتى في عصر الإنترنت.
انطلقت رسالة سمرفيلد من محطة فرعية للبريد في مبنى المركز الفيدرالي في واشنطن العاصمة، ومن هناك تم إرسالها عبر دائرة الهاتف (ما نسميه جهاز الفاكس) إلى مختبر الأبحاث البحرية في ستامب نيك، ماريلاند.
ومن هناك، أُرسلت الرسالة إلى إيكو، التي عكست محتواها عائدةً إلى الأرض. التقطت محطة مختبرات بيل للهواتف في هولمديل، نيو جيرسي، الإشارة وحولتها إلى رسالة هاتفية. ثم انتقلت عبر خطوط الهاتف إلى مدينة نيوارك القريبة، حيث أعاد جهاز استقبال طباعة الرسالة الأصلية... يا لها من رحلة طويلة لرسالة واحدة!
تصوّر سامرفيلد شبكةً تضم 71 محطةً للبريد السريع، موزعةً على مكاتب البريد في جميع أنحاء الولايات المتحدة. وأوضح أن كل جهاز من أجهزة البريد السريع سيكون قادرًا على معالجة ما يصل إلى 15 رسالةً في الساعة ، وإرسال واستقبال الرسائل في آنٍ واحد. وتوقع أن يحظى البريد السريع بشعبيةٍ واسعةٍ بين عامة الناس، مقدّرًا أن ثلاثة أرباع حجم الرسائل ستكون بريدًا مدنيًا، بينما ستشكل المراسلات بين الوكالات الدفاعية النسبة المتبقية.
لم تكن خدمة البريد السريع أولى تجارب سامرفيلد في مجال أساليب التوصيل التجريبية. فقبل عام، أطلق " البريد الصاروخي " حاملاً 3.000 رسالة داخل صاروخ ريغولوس 1. وقبيل ظهر يوم 8 يونيو 1959، أطلقت المدمرة الأمريكية باربيرو الصاروخ من المياه الدولية في المحيط الأطلسي. وبعد 22 دقيقة، هبط الصاروخ بنجاح في قاعدة مايفيلد الجوية البحرية في جاكسونفيل، فلوريدا.
"إن استخدام صاروخ موجه في زمن السلم لغرض مهم وعملي يتمثل في نقل البريد هو أول استخدام رسمي معروف للصواريخ من قبل أي إدارة بريدية في أي دولة."
أعلن بحماس عن سمرفيلد
وتكهن بما يلي:
"قبل أن يصل الإنسان إلى القمر، سيتم توصيل البريد في غضون ساعات من نيويورك إلى كاليفورنيا أو بريطانيا العظمى أو الهند أو أستراليا بواسطة صواريخ موجهة."
وربما كان هذا صحيحاً...
كانت خدمة البريد الصاروخي تجربة ناجحة لمرة واحدة. وبالمثل، لم يوافق الكونغرس قط على تمويل توسيع خدمة البريد السريع بعد التجارب الأولية. في يناير 1961، عيّن الرئيس جون إف. كينيدي، الذي تولى منصبه حديثًا، جيه. إدوارد داي مديرًا عامًا للبريد، خلفًا لسمرفيلد.
كان نهج إدوارد داي في معالجة البريد أكثر عملية بكثير. ويمكن للأمريكيين أن يشكروه على إدخال الرموز البريدية المكونة من 5 أرقام، والمعروفة باسم رموز ZIP (خطة تحسين المناطق) ، والتي صنفت البريد إلى مناطق جغرافية.
مشروع إيكو: الأقمار الصناعية والانفجار العظيم
في غضون ذلك، بقي القمر الصناعي "إيكو 1" في مداره لفترة أطول بكثير من عمره الافتراضي المخطط له وهو عام واحد، وساعد في جمع كم هائل من المعلومات حول الغلاف الجوي للأرض. ولم يكن القمر الصناعي مزوداً بأي أجهزة متطورة.
لم يكن يحمل سوى أجهزة استشعار للحرارة والضغط ، بالإضافة إلى منارتين بتردد 107,9 ميجاهرتز تعملان بـ 70 خلية شمسية و5 بطاريات، والتي استخدمها العلماء لتتبع القمر الصناعي. وقد أدى الضغط الشمسي تدريجيًا إلى إخراج إيكو من مداره ، وقام العلماء بقياس هذا التغيير لتحديد تأثيره كميًا. كما استخدموه أيضًا في عملية التثليث لإنشاء خرائط أكثر دقة.
ولعل الأهم من ذلك كله، أن إيكو أثبت أن طبقة الأيونوسفير لم تتسبب في تداخل كهربائي لا داعي له للإشارات المنعكسة من الفضاء.
كان مشروع Echo تعاونًا مشتركًا بين وكالة ناسا ومختبر الدفع النفاث في باسادينا، كاليفورنيا، ومختبر الأبحاث البحرية الأمريكي في واشنطن العاصمة، وقامت مختبرات بيل بتطوير الأجهزة اللازمة لإرسال واستقبال الإشارات.
في صحراء موهافي، في محطة غولدستون التابعة لمختبر الدفع النفاث، مرت الإشارة عبر زوج من الهوائيات المكافئة بطول 26 متراً . وعلى الجانب الآخر من البلاد، في هولمديل، نيو جيرسي، التقط جهاز إرسال تابع لمختبرات بيل وجهاز استقبال موجه على شكل بوق بطول 15 متراً الإشارات المنعكسة.
عانى مكبر الصوت من تشويش خفيف، لذا كرّس عالما الفلك الراديوي أرنو بنزياس وروبرت ويلسون جهودًا كبيرة للبحث عن السبب، وخلصا في عام 1965 إلى أنه كان يرصد إشعاعًا ميكرويًا متبقيًا من نشأة الكون . ونظرًا لهذا التأكيد على نظرية الانفجار العظيم، تقاسم بنزياس وويلسون جائزة نوبل في الفيزياء عام 1978.
في عام 1964، أطلقت وكالة ناسا القمر الصناعي إيكو 2 ، وهو خليفة إيكو 1 الأكبر حجماً ، إلى مدار شبه قطبي. وكان كلا القمرين مرئيين بوضوح من الأرض دون الحاجة إلى مناظير أو تلسكوبات. وأصبحت مراقبة إيكو هواية شائعة ، ونشرت الصحف أوقات رصد القمر الصناعي.
- تلاشى مدار إيكو 1 في النهاية واحترق القمر الصناعي في الغلاف الجوي في 24 مايو 1968.
- تبع ذلك إطلاق القمر الصناعي إيكو 2 بعد عام، وأنهى مهمته في 7 يونيو 1969.
في البداية، كان مشروع إيكو شيئًا مأخوذًا مباشرة من الخيال العلمي: فقد تم وصفه حرفيًا في مقال بقلم جيه جيه كوبلينج بعنوان "لا تكتب: التلغراف!" في عدد مارس 1952 من مجلة الخيال العلمي المذهل، حيث تخيل المؤلف عالمًا غنيًا بالاتصالات بين الكواكب.
كان "جيه جيه كوبلينغ" الاسم المستعار لجون آر. بيرس ، مدير الأبحاث الإلكترونية في مختبرات بيل، وقد كرّس عمله اليومي لتحقيق هذا الهدف. أثبت مشروع إيكو جدوى الاتصالات الفضائية التجارية ، لكنها كانت مجرد البداية. مع مرور الوقت، أثبتت أقمار الاتصالات النشطة، القادرة على تضخيم الرسائل وإعادة إرسالها، أنها أكثر فائدة من الأقمار السلبية التي تعكس الصدى فقط.
