Почему на 37-м телеканале не ведётся вещание

Наука Переводы Плакаты

37 — действительно магическое число для радиовещания. В предыдущем материале мы уже рассказывали о том, как радиостанции отжали эфир у телевизионщиков и запустили на 37 канале Спотифай для бумеров. История многострадальной частоты на этом, однако, не заканчивается.

Почему изучение инопланетян оказалось важнее испанских мыльных опер, как порешать рыночек с помощью науки и отобрать у американцев целый телеканал: все это вы узнаете, если прочтете наш новый материал.

Оригинал статьи написал Эрни Смит для medium.com. Перевод для Local Crew подготовил Антон Зарезов.

С момента зарождения аналогового телевидения на 37-м канале никогда не велось вещание. И вот почему.


Истории о скрытых уязвимостях, заложенных в хорошо продуманную систему телевещания и в итоге приводивших к её полной дезинтеграции из-за их чрезмерной функциональности, всегда привлекали моё внимание.

Почти пять лет назад я написал об одной из этих уязвимостей, а именно о том, как радиовещатели смогли втиснуть в перегруженный FM-диапазон дополнительную станцию, воспользовавшись близостью 6-го канала телевидения к остальному радиоэфиру.

Поэтому когда мне сообщили, что есть ещё одна подобная особенность, связанная с выстраиванием последовательности телеканалов, я принял решение поглубже погрузиться в предложенную тему.

Героем моей дальнейшей истории будет 37-й телеканал, переключившись на который в большинстве стран мира в 20-м веке, вы бы не увидели ничего, кроме помех.

Причина необычайно проста: вещательная ценность этого канала не выдержала конкуренции с ценностью научной.

1952

Год, когда Федеральная комиссия по связи США разрешила телевещание в дециметровом диапазоне (ультравысокие частоты, УВЧ). Подобное расширение частотного диапазона привело к мгновенному увеличению числа доступных телеканалов со 108 до 2051. Согласно сайтуThe History of UHF Television, освещающему различные аспекты истории высокочастотного телевещания, первые заявки на телевещание в УВЧ-диапазоне были одобрены 11 июля 1952 года.

Радиотелескоп в обсерватории «Вермиллион ривер», расположенный неподалёку от  Дэнвилла, штат Иллинойс. Источник изображения: Университет штата Иллинойс

Радиотелескоп, ставший головной болью телеиндустрии

В радиусе 600 миль (прим. переводчика: около 966 км) от города Дэнвилл, штат Иллинойс, с населением 31 246 человек расположено множество крупных городов, в частности, Чикаго, Детройт, Милуоки, Атланта, Миннеаполис, Питтсбург, Сент-Луис, Торонто и Вашингтон.

Почти всё русло реки Миссисипи также лежит в пределах этого радиуса. Если бы Дэнвилл находился чуть восточнее, в радиус также вошли бы Филадельфия и Нью-Йорк. В любом случае, в радиусе 600 миль от Восточного Иллинойса лежит большая часть Восточного побережья США, за исключением штата Флорида и Северо-Востока.

(Для дальнейшего повествования будет важно отметить, что Нью-Джерси в этот радиус не входит).

Но и в самом Дэнвилле располагалось кое-что настолько важное для научного сообщества, что оно не хотело делиться этим ни с кем другим – радиотелескоп длиной 600 и шириной 400 футов (прим. переводчика: примерно 180 на 120 м), с рабочей частотой 610 МГц. Для своего времени это было действительно гигантское сооружение, непрерывно работавшее от 12 до 16 часов в день, и исследователи из Университета штата Иллинойс стремились всеми силами поддерживать этот распорядок.

Открытие, приведшее к созданию радиотелескопа, было сделано случайно, но в итоге оказалось настолько фундаментальным, что благодаря ему мы узнали о Вселенной больше, чем могли бы узнать с помощью простых оптических телескопов.

В 1931 году работавший в Bell Laboratories радиоинженер Карл Янски попытался выявить источник статического электричества, создающий атмосферные радиопомехи… и вдруг обнаружил, что этот источник имеет внеземное происхождение и расположен в центре галактики Млечный Путь.

Янски был не астрономом, а обычным инженером, и, несмотря на открытие им нового направления в астрономии, – радиоастрономии – должностные обязанности в Bell Labs не позволили ему сосредоточиться на развитии этого направления.

Джордж Маквитти

После окончания Второй мировой войны упавшее знамя радиоастрономии подхватили другие исследователи, одними из которых были Джордж МакВитти, британский космолог, в 1950-х годах основавший кафедру астрономии в Университете штата Иллинойс, и Джордж Свенсон, приложивший немало усилий для постройки университетского радиотелескопа.

В 1978 году, выступая перед Королевским астрономическим обществом, МакВитти, сыгравший ключевую роль в создании телескопа, заявил, что основной целью разработки именно такого устройства в конце 1950-х годов было снижение затрат:

«Что ж, мы решили построить этот «параболический цилиндр». Я отправил Джорджа Свенсона в турне по различным радиоастрономическим организациям мира. Он посетил Австралию, Англию, многие другие страны и по возвращении предложил идею радиотелескопа с параболической антенной решеткой – постоянного пассажного инструмента (прим. переводчика: стационарный астрономический прибор для наблюдения времени прохождения различных звёзд через меридиан), сканирующего небо за счёт обычного вращения Земли. Изучив имевшиеся в нашем распоряжении технические возможности, мы определили, что сможем добиться действительно большой разрешающей способности радиотелескопа только при использовании частоты около 600 МГц. Если бы мы остановились на более короткой длине волны, мы бы не смогли построить достаточно совершенную антенну на столь ограниченной площади. По крайней мере в то время, а это, напомню, был конец 1950-х годов. В итоге наш выбор пал на частоту 610 МГц в качестве рабочей частоты.»

(«Телескоп вышло дороже обслуживать, чем построить», – добавил МакВитти).

Чистота эфира на частоте 610 МГц в последующие годы приобрела особую важность для научных исследований из-за её расположения между двух других частот, играющих важную роль в радиоастрономии – 410 МГц и 1,4 ГГц.

В 2013 году Боб Кинг, автор многих статей о космосе и астрономии, опубликованных на портале Universe Today, заявил: «Без этой частоты радиоастрономы потеряли бы ключевое звено, связывающее воедино радиокартину неба. Если проводить параллели с архитектурой, представьте себе трехоконный эркер с закрашенным чёрной краской центральным окном. Кто в здравом уме захочет подобного?»

Была только одна проблема: внезапный взрывной рост популярности телевидения сделал диапазон рабочих частот радиотелескопа – 608–614 МГц – весьма востребованным с коммерческой точки зрения. Именно этот диапазон занимал 37 канал, и телевещатели хотели получить к нему доступ.

Сложившаяся ситуация могла навсегда закрыть ключевой частотный диапазон для радиоастрономии.

18

Количество телепередатчиков, для работы которых, согласно сайтуThe History of UHF Television, Федеральная комиссия по связи США в 1952 году выделила 37-й канал. Один из них располагался в Патерсоне, штат Нью-Джерси, входящем в Нью-Йоркскую агломерацию. Это обстоятельство ещё сыграет свою роль в нашей истории. В конце концов, в США ни один телепередатчик так и не приступил к вещанию на 37-м аналоговом канале, хотя в наше время телевещание свободно ведётся на 37-м канале цифрового телевидения благодаря иному соответствию каналов частотным диапазонам.

Почему существование 37-го канала стало такой проблемой для учёных

К моменту завершения строительства Университетом штата Иллинойс своего радиотелескопа, телевидение всё ещё находилось на раннем этапе развития и далеко не каждый телевизор был способен принимать УВЧ-сигнал. Со временем приём УВЧ-сигнала превратился из дополнительной опции в стандартную функцию телевизоров, и это превратило  радиотелескоп в помеху для телевещания.

К счастью, исследователям, работавшим с этим телескопом, удалось заручиться поддержкой мирового сообщества. На заседании Международного союза электросвязи в 1959 году был выделен ряд частот, которые предполагалось использовать для решения различных научных и технических задач. На одной из таких частот как раз и располагался 37-й канал.

Университет штата Иллинойс, желая защитить свои инвестиции в радиотелескоп, обратился в Федеральную комиссию по связи практически сразу же после вышеупомянутого заседания. В 1960 году Университет попросил закрепить использование 37-го канала исключительно за радиотелескопами.

Как вспоминал МакВитти, коллеги-ученые считали, что просить заблокировать целый телеканал означало просить слишком многого:

«Большинство наших друзей-радиоастрономов говорили: «послушайте, вы двое, Свенсон и МакВитти, вы просто сумасшедшие. Вы хотите сказать, что просите американское общество отказаться от одного из телевизионных каналов в пользу науки? Никто никогда не слышал ничего более абсурдного, чем это.» На что мы возразили: «но ведь канал не используется для телевещания». Нам ответили: «да, это правда, канал используется не очень часто, но он вполне востребован в окрестностях Нью-Йорка». В ответ я сказал: «ну мы же не в окрестностях Нью-Йорка». Как бы то ни было, над нашей затеей от души посмеялись».

Федеральная комиссия по связи тогда не прислушалась к доводам Университета, посчитав, что время для такого решения ещё не пришло.

Но всего через пару лет вещатели начали обращаться в Федеральную комиссию по связи за получением доступа к настроенным на вещание на 37-м канале телепередатчикам – в особенности к тому, который  находился в Нью-Джерси непосредственно за пределами 600-мильного радиуса действия антенны радиотелескопа (согласно данным той эпохи, потенциальные вещатели планировали запустить на этих частотах испаноязычный телеканал).

Из-за различных правил, установленных Федеральной комиссией по связи, и прочих ограничений, у города Патерсон не было иного варианта запуска телевещания, кроме как на 37-м канале. Даже несмотря на то, что вещание на канале велось в сотнях миль от радиотелескопа и было нацелено на аудиторию лежащего ещё дальше Нью-Йорка, в научной среде существовали опасения в отношении способности даже малейших отдалённых помех нарушить ведущиеся научные исследования.

Столкнувшись с ситуацией, в рамках которой нишевый вариант использования частотного диапазона вступал в конфликт с потенциальными огромными коммерческими прибылями, регулирующие органы попытались найти компромисс. Компромисс представлял собой следующее:

  • Отсутствие телевещания на 37-м канале в радиусе 600 миль от антенны радиотелескопа как минимум до 1968 года, что должно было дать возможность одному конкретному ученому – МакВитти – завершить исследования источников радиоизлучения небесных тел, которые он вёл на частоте 610 МГц.
  • Ни один из вещающих на 37-м канале телепередатчиков, где бы он ни находился, не мог транслировать что-либо с полуночи до 7 утра. С учётом разницы часовых поясов, это фактически дало бы МакВитти четыре часа в сутки на беспрепятственное проведение его исследований.

Попытка Федеральной комиссии по связи найти баланс между наукой и коммерцией не устроила МакВитти и Свенсона, решивших продолжить свою борьбу в средствах массовой информации.

Градус полемики возрос настолько, что она хоть и не потянула на передовицу, но всё же попала на первую полосу газеты The New York Times.

То, что поначалу казалось абсурдным и даже откровенно глупым, завоевало широкую поддержку научного сообщества. Текст письма, направленного в Федеральную комиссию по связи, дополнительно подчёркивал накал страстей: «решение Федеральной комиссии по связи свидетельствует об ужасающем непонимании ею природы и потребностей радиоастрономии, при этом имеющиеся у Комиссии полномочия позволяют ей нанести ущерб радиоастрономии и, возможно, даже вовсе уничтожить её как науку».

В итоге в октябре 1963 года Федеральная комиссия по связи объявила о решении приостановить вещание на 37-м канале на территории США одновременно призвав аналогичные ведомства соседних Канады и Мексики сделать то же самое.

(Федеральная комиссия по связи прикрылась от возможной критики своих действий со стороны общественности следующей ремаркой: «Утверждения, обвиняющие Комиссию в непонимании природы и потребностей радиоастрономии, а также предположение того,  что Комиссия может нанести ущерб и даже уничтожить радиоастрономию, являются необоснованными и не подтверждаются какими-либо фактами»).

Комиссия ввела 10-летний мораторий на использование 37-го канала, который в итоге стал постоянным.

Самое смешное в сложившейся ситуации – это то, что МакВитти, инициировавший процесс полного запрета телевещания на 37-м канале в США, так до конца и не понял, почему Комиссия изменила своё мнение по данному вопросу на прямо противоположное.Он предположил, что активное обсуждение проблемы в средствах массовой информации привлекло к ней внимание далёких от науки людей и позволило делу радиоастрономии завоевать симпатии самых широких слоёв американского общества:

«Распространились новости об изобретении нового способа слушать маленьких зелёных человечков на Марсе. Именно так радиоастрономия выглядела в глазах обывателей. И, по их мнению, Федеральная комиссия по связи мешала развитию радиоастрономии в Соединенных Штатах. До нас доходили слухи, в том числе от знакомых и друзей Джорджа, что в Федеральную комиссию по связи поступает огромное количество писем, выражающих протест против отказа от поддержки этого нового научного направления, чем бы оно на самом деле ни являлось. И это в конце концов убедило Комиссию сдаться. Как было на самом деле не знает никто».

К счастью, у нас есть документ, проливающий свет на логику принятия Комиссией обновлённого решения. Она заключалась в следующем:

«Вероятно, вещание на 37-м канале в Патерсоне, штат Нью-Джерси, в определённой степени помешает наблюдениям в Дэнвилле. Ситуация будет дополнительно осложняться помехами от других передатчиков, вещающих на 37-м канале, поскольку помехи от различных источников скорее всего не будут возникать одновременно. Более того, любые помехи, даже длящиеся относительно небольшой процент общего времени наблюдений, могут возникать в критически важные моменты самого процесса наблюдений. Время действия помех может существенно увеличить продолжительность исследований, что, в свою очередь, потребует более длительного периода защиты частотного диапазона для достижения планируемых научных результатов».

Иными словами, Комиссия не была уверена в том, как именно вещание на 37-м канале в долгосрочной перспективе повлияет на научные исследования. И решила не рисковать.

В итоге 37-й канал так и не использовался для вещания на протяжении всей эпохи аналогового телевидения в большей части Северной Америки и остальных странах мира за редким исключением (преимущественно в странах Карибского бассейна, в частности в Доминиканской Республике и Тринидаде и Тобаго). Сегодня 37-й канал технически выглядит как эфирный цифровой канал, но в реальности представляет собой так называемый «виртуальный канал», позволяющий осуществлять вещание на любой частоте независимо от её положения в частотном диапазоне.

Учёные всё-таки победили.

2000

Год, когда Федеральная комиссия по связи США выделила частоты для работы беспроводной медицинской телеметрии (устройств, отслеживающих по беспроводной сети жизненно важные показатели пациента, например, сердцебиение) в диапазоне, в котором расположен 37-й канал.По заявлению Комиссии: «Несмотря на действующие ограничения, данный частотный диапазон является достаточно гибким и допускает одновременную  работу как новых средств медицинской телеметрии, так и радиоастрономиического оборудования, использующего этот диапазон в настоящее время». Несмотря на появляющиеся время от времени слухи о переводе частотного диапазона в разряд нелицензируемых, ситуация пока остаётся прежней.

История борьбы за 37-й канал служит отличной иллюстрацией того, что без активного противодействия коммерческий вариант использования того или иного ресурса обязательно одержит верх над некоммерческим.

Статья 1963 года в The Harvard Crimson предлагает наилучшее описание сложившейся ситуации: «Так как телекоммуникационные компании стремятся транслировать мощные сигналы во все части земного шара, а радиоастрономия пытается принимать слабые сигналы внеземного происхождения, развитие двух этих областей неизбежно приведет к их столкновению».

Похожие процессы происходят и в сферах, не имеющих ничего общего с радиоастрономией, например, в Интернете.Год или два назад разгорелась борьба за контроль над доменом верхнего уровня .org. И в этом случае коммерческие структуры попытались завладеть ресурсом, изначально предназначенным для использования некоммерческими организациями. Единственной причиной, по которой эта затея провалилась, как и в случае с историей 37-го канала, стало активное противодействие активистов из мира некоммерческих организаций и технологического сообщества.

В итоге в истории с 37-м каналом учёные смогли отстоять для своих нужд небольшую часть того, что при ином раскладе использовалось бы в коммерческих целях. Возможно, для кого-то это выглядело просто как пустой телеэкран с помехами, но за него точно стоило побороться.

👈Предыдущий пост
Следующий пост👉
я обязательно выживу нажми, чтобы спасти я обязательно выживу нажми, чтобы спасти я обязательно выживу нажми, чтобы спасти я обязательно выживу нажми, чтобы спасти я обязательно выживу нажми, чтобы спасти