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lunedì 11 aprile 2016

La Storia Dei Satelliti: TV e Telecomunicazioni

Il satellite è sicuramente il mezzo più affidabile ed efficiente per trasmettere programmi televisivi.
Questo perchè nelle trasmissioni televisive l'altezza è un fattore importantissimo, inoltre per amplificare il segnare e portarlo al maggior numero di case possibili è necessario trasmettere al di sopra degli ostacoli terrestri.
All'inizio della storia della TV, questo significava montare i trasmettitori sopra gli edifici più alti, con l'avvento della tecnologia satellitare il problema venne risolto.
Il satellite trasmette i segnali televisivi dallo spazio, su orbite attorno alla terra, molto più in alto rispetto a qualsiasi antenna terrestre.
A tale altezza, il segnale può essere trasmesso praticamente ovunque e riesce coprire un'area di gran lunga più vasta di quella coperta da qualsiasi ripetitore terrestre, raggiungendo anche i posti più isolati.
Satellite significa anche massima capacità di banda senza restrizioni di diffusione.


COMUNICAZIONE CON I SATELLITI
La comunicazione con i satelliti è possibile grazie al fatto che essi stazionano in un orbita geostazionaria (detta anche geosincrona) a circa 35 mila chilometri di altezza sopra l'equatore. Compiendo una rotazione intorno alla terra ogni 24 ore, di fatto rimangono sempre nella stessa posizione per cui è possibile da terra puntare alle antenne del satellite che ricevono ed inviano i segnali.
La trasmissione dei dati (broadcast) da terra verso il satellite è detta uplink e solitamente viene criptata per non essere intercettata da persone non autorizzate.
Il segnale viene ricevuto da un transponder (che provvede a convertirlo ad una frequenza che una parabola terrestre può ricevere) ed inviato nuovamente a terra (downlink) in una determinata zona geografica denominata footprint (l'area di copertura del satellite).
Generalmente un satellite ha dai 24 ai 32 transponder che ricevono e ritrasmettono i segnali ricevuti. Per non creare interferenze, il segnale viene trasmesso con antenne polarizzate nello spazio.
Il segnale trasmesso da terra ad un satellite è molto debole, solitamente ha un ampiezza minore di un Watt!
Il segnale viene amplificato dal satellite e ritrasmesso sulla terra.
Ovviamente per via della distanza di percorrenza (35 mila km), il segnale deve essere quindi amplificato.
Questa operazione viene effettuata dal LNB (LOW NOISE BLOCK), posto sulla parabola che oltre ad amplificare il segnale ricevuto lo converte ad una frequenza più bassa.
Ovviamente più è basso il segnale ricevuto dal satellite e più la parabola deve essere grande per poterlo ricevere.
Per un moderno satellite che trasmette con trasponder da 100 200 watts, basta una parabola di 45 centimetri di diametro (in passato erano più grandi).
Nei satelliti più moderni, il Multiplexing (più segnali insieme. Ipoteticamente 10 canali con un unico segnale) viene  eseguito a bordo (cioè le emittenti mandano indipendentemente tutti i loro segnali al satellite che una volta ricevuti provvede a Multiplexarli).
Il processo inverso (detto Deplexing) viene invece eseguito a terra dal decoder collegato alla parabola di casa degli utenti.
Questo processo è responsabile del ritardo tra un cambio di canale e l'altro.


RICEZIONE DEL SEGNALE
Il necessario per la ricezione dei canali satellitari: una parabola delle giuste dimensioni (in termini di diametro) e correttamente puntata nella direzione del satellite che vogliamo ricevere.
Il puntamento è uno degli aspetti fondamentali nell'installazione di una parabola e non deve mai essere sottovalutato pena la non ricezione dei canali desiderati.
Un LNB che amplifica il piccolo segnale che arriva alla nostra parabola e poi viene inviato al decoder.
Il ricevitore è un apparecchio collegato alla TV, utilizzato per sintonizzare e memorizzare i canali radiotelevisivi diffusi via satellite (o via digitale terrestre).
I canali che possiamo vedere con un decoder sono quelli gratuiti più tutti quelli che il provider a cui ci abboniamo ci mette a disposizione nelle sue frequenze.
Con il decoder riusciamo ad ottenere una frequenza di segnale compatibile con quella della nostra TV: attua un decriptaggio di un segnale televisivo.
La smart card invece identifica unicamente un abbonato (sono memorizzati dati relativi ai canali e ai servizi sottoscritti, oltre alle chiavi elettroniche per il decriptaggio delle trasmissioni.
Infine il transponder è un ripetitore satellitare ovvero il sistema che permette di ricevere, da terra, un segnale radiotelevisivo e di ridiffonderlo su tutto il territorio.
E' simile ad un ripetitore terrestre ma con la differenza che è installato a 36.000 km di altezza.


PRIMI SATELLITI SPERIMENTALI
Quando si parla della storia dei satelliti non si può non far riferimento al noto satellite russo Sputnik lanciato in orbita nel 1957.
Esso fu il primo satellite a trasmettere informazioni a terra e viene considerato a ragione il padre di tutti i satelliti.
Questo rudimentale satellite rimase in orbita per 92 giorni prima di disintegrarsi nell'atmosfera terrestre.
Gli americani invece lanciarono lo SCORE, che invece fu il pioniere dei test di telecomunicazioni dallo spazio: era il 1958 (quindi agli albori dell’era spaziale).
Il satellite aveva quattro antenne, due per la ricezione e due per la trasmissione; le batterie di alimentazione del sistema avevano una durata di 12 giorni.
Fu il primo satellite a trasmettere una "voce" dallo spazio.
In seguito, nel 1960, toccherà a Currier, e poi agli Echo, enormi palloni di alluminio.
Dalla sua orbita Echo rifletteva con la sua superficie i segnali radio e TV.
Nel nasce in Italia uno dei primi Teleporti a livello mondiale: Telespazio (Fucino Space Center).


PRIME IMMAGINI IN MONDOVISIONE
I risultati di Echo furono così così.
Era necessario quindi scegliere un’altra strada.
Così, nei laboratori della AT&T (American Telephone And Telegraph) nasceva quella sfera tecnologica ricoperta di piccole celle solari, che avrebbe permesso di gestire 600 conversazioni telefoniche o un canale televisivo, e che avrebbe permesso il primo collegamento intercontinentale Stati Uniti-Europa.
Un cambiamento epocale per la nuova era dalle telecomunicazioni, con l’avvio dell’era della TV in diretta via satellite, arrivò grazie al Telstar 1 (una sfera di 86 centimetri di diametro) che viene considerato come il primo, vero satellite per telecomunicazioni.
Telstar 1 era un satellite della AT&T, ed era stato lanciato il 10 luglio 1962 da Cape Canaveral, in cima ad un Thor-Delta.
Il vero primato di Telstar fu rappresentato da ciò che avverrà l’11 luglio, quando alle 0.48, ora del Centro Europa, mentre compiva la sua sesta orbita, rilanciò fra i due estremi dell'Oceano Atlantico quello che viene considerato il primo scambio ufficiale internazionale di immagini diffuse in mondovisione della storia della televisione.
Le prime immagini? Ovviamente la statua della Libertà e la torre Eiffel.
Telstar 1 pesava 77 chilogrammi, e doveva essere lanciata su un’orbita ellittica con perigeo, questo permetteva a Telstar di sfruttare periodi utili di telecomunicazione di soli 20 minuti.
All’epoca infatti, ancora non era stata utilizzata dai satelliti l’orbita detta “geostazionaria” (sincrona con l'orbita della terra quindi ideale per posizionare un ripetitore radio dallo spazio, poiché da lassù un satellite ruota alla stessa velocità angolare della Terra, restando quindi immobile sopra la verticale terrestre).
Ed è proprio quella “geostazionaria” l’orbita, dove sono stati collocati la gran maggioranza dei satelliti per telecomunicazioni oggi, che hanno fatto seguito ai Telstar negli anni successivi: il primo sarà Syncom 3, lanciato nell’agosto 1964.
Poco dopo Syncom 4.
Tornando a Telstar 1, esso conteneva 15.000 minuscoli congegni, tra i quali 1.064 transistor, 3.600 celle solari e 19 batterie al nichel-cadmio.
Il Telstar 1, 4 GHz, era una vera e propria stazione radiotelevisiva in miniatura, ma anche telemetrica, essendo in grado di trasmettere 115 caratteristiche dell’ambiente interno ed esterno.
Il satellite fu costruito  per effettuare esperimenti di ritrasmissioni a grande distanza con microonde. In sostanza, il Telstar 1 era un perfetto relay che riceveva, amplificava e ritrasmetteva le trasmissioni inviategli da Terra.
Impiegato come una sorta di “centralina telefonica”, dei suoi 600 canali, una parte vennero impiegati anche per le ritrasmissione televisiva.
Per controllare e sperimentare questo nuovo genere di trasmissioni a grande distanza con microonde, era quindi indispensabile allestire a Terra stazioni che fossero in grado di ricevere le trasmissioni inviate dal satellite (tra le più note, quelle di Andover, di Nutley, di Goonhilly Downs in Gran Bretagna, di Telespazio in Italia).
L’11 luglio 1962, subito dopo l’inaugurazione ufficiale del ponte spaziale radiotelevisivo, i tecnici iniziarono gli esperimenti; dapprima con la trasmissione a distanza di immagini fotografiche, poi con un programma televisivo destinato ai telespettatori degli Stati Uniti.
Questo programma viene in parte captato anche dalla stazione francese di Pleumeur-Bodou, e da quella inglese di Goonhilly Downs, sulla sponda opposta dell'Atlantico.
Alla sua settima orbita, il Telstar 1 effettuava  un collegamento tra Holmdel, nel New Jersey, e Andover, nel Maine, per la trasmissione di due servizi giornalistici sull’avvenimento,
Poi sarà la volta di Telstar 2 nel 1963, identico al primo ma con transistor più resistenti.
Nel 1965, grazie al progetto INTELSAT, verrà allestita e gestita la prima flotta di satelliti geostazionari.
Sempre nello stesso anno il satellite Early Bird effettua collegamenti in diretta tra Nord America ed Europa: le prime immagini trasmesse riguardano il match di una partita di Baseball americano.
Serie di satelliti militari inglesi, sempre per le telecomunicazioni, sono quelli di Skynet lanciati per la prima volta nel 1969.


SATELLITI PER LE TELECOMUNICAZIONI E LE TV
Per quanto riguarda l'Europa, per parlare di trasmissione satellitare vera e propria (cioè diretta alle case degli utenti comuni), bisogna attendere la metà degli anni 80 con il lancio dei sistemi satellitari Astra.
Questa serie di satelliti potevano però disporre di pochi canali e di potenza limitata per cui a breve furono seguiti dai sistemi Eutelsat.
Tra il 1983 ed il 1988 vennero lanciati 4 satelliti della serie Eutelsat 1.
A fine anni 80 vennero lanciati 5 nuovi satelliti della serie Eutelsat 2 tra cui Eutelsat F6 meglio conosciuto come HotBird che dopo alcuni spostamenti fu definitivamente fissato a 13° Est.
Ogni satellite della serie II è dotato di 16 trasponders da 50W l'uno ad esclusione dell'HotBird che invece ne possiede 16 da 70W.
Olympus invece fu il primo satellite di Grande Potenza utilizzato in Italia, messo in orbita geostazionaria a circa 36 mila chilometri dalla Terra nel 1987 e ricevibile al suolo con antenne di piccolo diametro (circa un metro).
Costruito e consegnato alla British Aerospace, la quale, a sua volta, lo girò all'European Space Acency francese.
Olympus si prefiggeva 4 diversi sistemi di missioni: comunicazioni (videoconferenze via satellite), servizi speciali, propagazione e diffusione televisiva diretta.
Fu un buco dell'acqua da una parte per i costi ai tempi insostenibili, dall'altra perchè il satellite si "sganciò" per ben due volte dalla sua orbita in particolare nel 1991 e nel 1993 (per cause naturali ed errori umani, dovette intervenire anche la NASA).
La messa in orbita di un secondo satellite tutto italiano avvenne nel 1988 con Italsat che però si occupava di telefonia e di trasmissione di dati.
Nel 1988 con Astra 1 e poi con quello inglese Thor (conosciuto anche come MarcoPolo e Syrius) di Sky Television nel 1989 si è nel vero e proprio boom europeo, vista la nascita anche delle prime Pay TV.
Tuttavia questi satelliti furono soggetti a gravi problemi di pirateria (Problematiche Pay TV) quindi definitivamente sostituiti da quelli Eutelsat con sistemi di criptaggio più sicuri.
Gli USA lanceranno nel 1991 Primestar e soprattutto Direct TV nel 1994.
In Italia il primo vero e proprio satellite funzionale è datato 1997, grazie alla RAI.
Eurobird, serie di satelliti sempre dell'Eutelsat, vedrà la luce nel 2012 e servirà anche Sky Italia.

Per approfondire: Nascita Delle Prime Pay TV.
Se ne volete sapere di più su questo nuovo standard che unisce la TV ad Internet: Cos'è L'IPTV e Come Funziona.

2 commenti:

  1. ciao,
    quale rete satellitare utilizzarono per trasmettere via satellita in diretta lo sbarco sulla Luna?
    grazie mille
    e complimenti!

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    Risposte
    1. Ciao, grazie mille per i complimenti!
      Intelsat comunque!

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