През 1963 г. експеримент на американските военновъздушни сили извежда в орбита полезен товар от приблизително 480 милиона малки медни иглички, за да тества необичайна комуникационна система. Разработен от лабораторията "Линкълн" на Масачузетския технологичен институт, проектът „Уест Форд“ има за цел да разпръсне радиосигнали от метален пояс около Земята, като предостави на отдалечени наземни станции маршрут една към друга през космоса.

Заглавното число се нуждае от едно уточнение. То описва полезния товар, а не броя на успешно разделените иглички. Прегледът на експеримента на НАСА от 2013 г. изчислява, че 120–215 милиона са се разпръснали поотделно, докато голяма част от останалите са останали на групи: достатъчно, за да демонстрират комуникационната концепция.

Иглите са дълги около 1,8 сантиметра, но само около 18 микрометра в диаметър. Технически доклад, организиран от НАСА, обсъждащ "Уест Форд", обяснява, че дължината им е избрана така, че да съответства приблизително на половината от дължината на вълната на 8 GHz микровълните на експеримента. Всеки проводник може да действа като малка диполна антена, разсейвайки входящия сигнал.

Те не носят предаватели или батерии. Наземна станция доставя радиоенергията; разпръснатата мед осигурява повърхност, от която част от тази енергия можеше да достигне до друга станция. Системата е пасивна, като сложното оборудване остава на Земята. Същият доклад позиционира облака на хиляди километри над повърхността. Описанието му на изкуствена йоносфера е аналогия за комуникационната функция: това е изкуствен разсейващ слой, а не заместваща атмосфера или промяна в естествената йонизация на планетата.

Пръстен, съдържащ милиони обекти, все още може да бъде изключително рядък, когато тези обекти са разпределени по цяла планета. Инженерният въпрос беше дали достатъчно игли се намират в областта, видима от двете антени, за да се получи използваем сигнал. След като иглите се разделят, те образуват разсейващия пояс. Превръщането на подобен полезен товар в полезен облак е отделно предизвикателство от извеждането му в космоса. Колекция от проводници, които остават слепени заедно, не представят същата геометрия като милиони независимо орбитиращи диполи. Следователно разполагането им помогна да се определи както комуникационната производителност, така и какви отломки ще останат след това.

Първият опит през 1961 г. не успява да разположи диполите по план. Подобреният експеримент от 1963 г. формира затворен пояс за около 40 дни, с приблизителна плътност от около пет дипола на кубичен километър.

Лабораторията „Линкълн“ съобщава за скорости на комуникация до 20 000 бита в секунда, когато иглите са относително концентрирани. С по-широкото им разпространение, по-малко иглички се намират в обема, осветен съвместно от предаващата и приемащата антена, намалявайки силата на връзката. Този компромис е от основно значение за историята. Разпръскването на материала създава пръстена, но също така разрежда материала, който го прави полезен. Успешното разполагане не означава комуникационен канал с фиксирана производителност за неопределено време.

Експериментът принадлежи към ранен период, когато инженерите тестват много различни начини за използване на пространството за сигнали на дълги разстояния. История на сателитните комуникации на НАСА документира връзки между Камп Паркс, Калифорния, и Уестфорд, Масачузетс. В нея са документирани и остри възражения от астрономите, включително опасения, че орбитиращите диполи могат да попречат на наблюденията. Спорът се простира отвъд въпроса дали едно съобщение може да се получи. Комуникационният експеримент е в част от същата среда, която астрономите използват за получаване на изключително слаби сигнали. Инженерният успех за една цел не предопределя автоматично последствията за друга.

В анализ на НАСА от 2013 г. се казва, че отделните игли са били проектирани за сравнително бърз орбитален разпад и се смята, че са се върнали в орбитата си в рамките на няколко години, до голяма степен поради налягането на слънчевата радиация. Малкият им размер е попречил на индивидуалното им проследяване от Американската мрежа за космическо наблюдение. Куповете игли са се държали различно. През октомври 2013 г. НАСА съобщи, че 46 каталогизирани купа, свързани с втория експеримент, са останали в орбита. Това е датирано историческо преброяване, а не твърдение за това колко са останали днес.

Това разграничение обяснява и защо описанията на проекта могат да звучат противоречиво. Разпръскващата се бройка игли може да стане неефективна за комуникации, докато по-малка скупщина от компактни останки се запазва. Загубата на полезния сигнал не се равнява на пълен опис на това, което е напуснало орбитата.

Анализът стига до заключението, че активните комуникационни спътници са изпреварили пасивните разсейващи системи, които са изисквали сложни терминали за ограничени възможности. „Уест Форд“ демонстрира осъществимост, без да се превърне в постоянна архитектура за глобални комуникации. Проектът оставя необичайна комбинация: демонстрирана радиовръзка, постоянни въпроси за отломки и антена, пренасочена за наука. Металното небе е било временно и изключително тънко, но експериментът поставя траен въпрос относно космическото инженерство: разполагането на материал е само началото на разбирането какво още може да се направи.

Снимка: Unsplash

Виж още: Този 246TB SSD диск с място за 2300 4К филма е сбъднат сън за киноманите с най-дълбок джоб