satellittkommunikasjon

Kommunikasjonssatellitter fungerer som reléstasjon for radiosignaler mellom sende- og mottakerstasjoner som er bortenfor horisonten for hverandre, men som begge har fri sikt til satellitten. Signalet mottas av satellitten, forsterkes og sendes til mottakerstasjonen. Dessuten blir det flyttet i frekvens for å unngå at signaler på utgangen kommer inn på inngangen, da dette ville føre til ustabilitet, det som tilsvarer «hyling» i et forsterkeranlegg.

Eksperimenter med satellittkommunikasjon ble første gang foretatt i 1956 da James H. Trexler sendte og mottok telefonsignaler via Månen. Han brukte en stor parabolantenne som var gravd inn i en bakkeskråning. Da Sovjetunionen i 1957 skjøt opp historiens første kunstige satellitt, Sputnik, ble utviklingen brakt et stort skritt videre.

Det første eksperiment med en kunstig satellitt var det amerikanske prosjektet SCORE. Andre eksperimentelle satellitter fulgte. Disse brukte både passive (refleksjon) og aktive (forsterkere) retransmisjonsprinsipper. Blant prosjektene var den passive, aluminiumsbelagte plastballongen Echo, Courier, som var forsynt med solceller og oppladbare batterier, Telstar (transatlantiske telefoni- og fjernsynsoverføringer demonstrert i 1962), Relay og Syncom.

Syncom 2 (1963) var den første synkrone kommunikasjonssatellitt. Ved hjelp av to dyser og komprimert gass kunne den justeres i banen. Den var forsynt med en radiosender på to watt. Syncom 3 (1964) overførte de første stabile fjernsynsbilder over Stillehavet – fra De olympiske sommerleker i Tokyo, Japan.

Den første kommersielle kommunikasjonssatellitten, Intelsat 1, Early Bird, ble satt i drift 28. juni 1965. Den hadde en kapasitet på 240 telefonkanaler, eller én TV-kanal, mellom Nord-Amerika og Europa. Det betydde den gang en vesentlig økning av overføringskapasiteten mellom de to verdensdelene, og satellittene ble den første tiden brukt hovedsakelig til interkontinental kommunikasjon.

De første satellittene hadde liten sendeeffekt, og det ble derfor nødvendig å benytte store antenner på jordstasjonene. Overføringskapasiteten er proporsjonal med arealet på antennen, og 30 meter antennediameter var standard for de første jordstasjonene i Intelsat-systemet, Intelsat A-standarden. Disse stasjonene var store og kostbare, og de nordiske landene gikk sammen om en felles nordisk jordstasjon på Tanum i Bohuslän, Sverige. Satellittforbindelsene gikk inn som forbindelse mellom knutepunkt i det globale telesystemet, slik at en telefonsamtale til USA noen ganger kunne gå via kabel, andre ganger via satellitt.

Den teknologiske utviklingen ga satellitter med stadig større sendeeffekt. Dermed kunne man redusere størrelsen på jordstasjonene, typisk 11 meter antennediameter (Intelsat B), noe som ledet til utvikling av nasjonale satellittsystemer. Det første nasjonale satellittsystemet i Europa var NORSAT-systemet for kommunikasjon med plattformene i Nordsjøen. En jordstasjon på Eik i Rogaland med 12,5 meter antenne knyttet plattformer i Nordsjøen med antennediameter 8,5 meter sammen. Systemet ble senere utvidet, blant annet for å gi telefoni og TV-forbindelse til Svalbard.

Satellittkommunikasjon ble også løsningen for å sikre pålitelige forbindelser til skip på alle hav. De første skipsstasjoner hadde antennediameter på typisk 1,25 meter, og de kunne etablere forbindelse med det globale telenettet via spesielle satellitter, drevet av INMARSAT-organisasjonen. Dette var aksesslinker som knyttet skip til telenettet via en kystjordstasjon. Den første stasjonen av denne typen i Europa ble bygd på Eik. De første INMARSAT-satellittene hadde begrenset kapasitet for telefoni, og teleks var derfor en viktig tjeneste, fordi hver telefonkanal kunne deles i 22 telekskanaler.

Teknologiutviklingen åpnet for stadig mindre mobile terminaler, bærbare og for kommunikasjon til kjøretøyer og fly. Den siste typen INMARSAT-terminaler, BGAN (Broadband Global Access Network) veier mindre enn ett kilo, og har overføringskapasitet opptil 432 kbit/s.

Man har også utviklet andre systemer for mobil satellittkommunikasjon, tilpasset GSM900-systemet. Når en terminal er i et område med GSM-dekning, vil systemet brukes. Utenfor dekningsområdet er det mulig å benytte spesielle satellitter. Et slikt system er Thuraya som dekker store deler av Europa, de vestlige delene av Asia og Nord-Afrika. Grunnen til at det er mulig med telefonforbindelse til små, bærbare terminaler, er at satellitten konsentrerer effekten i smale stråler som rettes mot mottakerne.

De nevnte systemene er basert på bruk av satellitter i geostasjonær bane. En ulempe med slike baner er den store avstanden fra jordoverflaten. Satellittene i lavere baner vil ikke være geostasjonære, og dermed må det være en konstellasjon av satellitter for å få global og tidskontinuerlig dekning. To eksempler på slike systemer i drift, er det tidligere nevnte Iridium med 66 satellitter og Globalstar med 48 satellitter.

Teknologiutviklingen førte også til bedriftsinterne systemer, hovedsakelig beregnet på datakommunikasjon. Slike systemer, (VSAT, Very Small Aperture Terminal) fikk stor utbredelse i USA, mens monopollovgivningen begrenset utbredelsen i Europa. Det er (2016) om lag 4,6 millioner slike terminaler i drift verden over.

I tillegg til disse systemene som gir teletjenester av forskjellig slag, er det bygd systemer for spesielle formål, for eksempel alarmering av skip i nød, innsamling av geofysiske data og overvåkning av posisjon og tilstanden for ville dyr.

De første satellittsystemene ble bygd og drevet av internasjonale organisasjoner. INTELSAT ble opprettet av USA. Alle land ble invitert til å delta, og over 200 land ble medlemmer. Den hadde stor betydning for utviklingen av global kommunikasjon, særlig for de små landene som ikke hadde mulighet for å bygge egne systemer. Systemet ble bygd ut til å omfatte 25 satellitter, og tjenestetilbudet omfattet alle former for teletjenester til jordstasjoner av forskjellig størrelse og type. I 2001 ble INTELSAT privatisert og er nå Intelsat Ltd.

INMARSAT ble opprettet i London 16. juli 1979 og startet driften av sitt satellittsystem i 1982. Norge spilte en aktiv rolle ved opprettelsen, og var en av de største eierne. Systemet omfattet opprinnelig tre satellitter, men ble utvidet til fire for å gi bedre dekning av Atlanterhavsområdet. Systemet har (2006) over 287 000 mobile brukere. Det ble i 1999 overtatt av et privat selskap, Inmarsat Ltd.

EUTELSAT ble dannet av europeiske televerk i 1977 med hovedkvarter i Paris. Tjenestene var opprinnelig konsentrert om telefoni og distribusjon av TV, mens det nå er et bredt spektrum inkludert Internett-tilgang. Kjernevirksomheten er imidlertid TV-kringkasting. Selskapet er privatisert, Eutelsat SA. Det opererer (2006) 23 satellitter og distribuerer rundt 1800 TV-programmer og 900 radioprogrammer til seere i Europa, Midtøsten og Nord-Afrika. Over 120 millioner seere kan motta disse sendingene via satellittmottaker eller kabel.

• kommunikasjonssatellitter