Голос через океан

Но при всех условиях существует предел количества энергии, которое можно передать по кабелю без повреждения его изоляции и расплавления проводников. Повреждение кабеля прокладки 1858 года, происшедшее из-за избытка энергии, обусловленного наличием в схеме огромных катушек доктора Уайтхауза, может служить подтверждением этого положения.

С другой стороны, усиливать сигналы до бесконечности тоже нельзя. После какой-то определённой степени усиления результатом дальнейших попыток становится шум. Если, скажем, указатель диапазона при настройке радиоприёмника установить в положение между станциями, то будет слышен устойчивый свист, производимый бесчисленными передатчиками. Но отличить одну станцию от другой нельзя, пока не настроишься на определённую волну - сигналы как бы тонут в общем шуме.

В радиоприёмнике или в другом виде усилителя большинство шумов и помех является следствием того, что ток обычно не течёт плавно. Образно говоря, распространение тока по проводнику подобно песчаной лавине. Каждый электрон, непрерывно колеблясь, производит свой шум, шумы накапливаются и в результате усиления перекрывают слабый полезный сигнал.

Теперь нам более или менее ясно, насколько трудно было разрешить проблему трансатлантической телефонной передачи по подводному кабелю. Единственный способ, так же как и при наземной дальней связи, - это установка усилителей на таком расстоянии один от другого, при котором посланный сигнал может быть усилен до того, как он будет поглощён шумами, возникающими в проводнике. Это легко сказать, но куда труднее сделать. На практике возникали трудности, долгое время казавшиеся непреодолимыми.

Обычная усилительная станция на междугородной телефонной магистрали занимает помещение в несколько комнат; для её питания требуется энергия абсолютно надёжной и достаточно мощной силовой установки. Усилительная станция длительно работает при минимальном уходе, но всё же нуждается время от времени в некоторой регулировке и замене изношенных деталей. Особенно это касается усилительных ламп. Владельцы радиоприёмников и телевизоров хорошо знают, что лампы медленно, а иногда и не очень медленно, теряют свои качества и постепенно выходят из строя. Было бы ещё полбеды, если бы мы точно знали срок их службы. Но ведь радиолампа может выйти из строя завтра или простоять ещё пятьдесят лет. Никто не может сказать заранее, насколько её хватит.

Проектирование подводных телефонных усилительных станций, которые бы исправно в течение десятилетий функционировали на морском дне под давлением в несколько сот килограмм на квадратный сантиметр, естественно, стало основной проблемой трансатлантической телефонной связи. Её пытались решить тремя различными путями, и на них стоит остановиться хотя бы для того, чтобы понять, почему они были отвергнуты.

Справедливости ради следует сказать, что один путь вообще всерьёз не рассматривался. Телефонная связь Америки с Европой могла быть осуществлена по линии, почти полностью проходящей по суше через территорию Советского Союза. Единственную подводную секцию длиной около 150 километров, не требующую установки подводных усилительных станций, пришлось бы проложить в Беринговом проливе (как мы уже видели в главе XI, подобную безуспешную попытку предприняли после неудачной прокладки первого трансатлантического телеграфного кабеля). Однако вряд ли такое решение было бы целесообразным как по политическим, так и по экономическим соображениям. Потребовалось бы пересечь линией связи огромную территорию, установить сотни усилительных станций, обеспечить постоянное наблюдение за ними и за всей линией в целом.

Итак, задача установления телефонной связи между Европой и Америкой всё же сводилась к сооружению линии в Атлантике.

А что, если использовать ультракоротковолновую связь, оборудовав ретрансляционные вышки на судах, поставленных на якоря через каждые шестьдесят-семьдесят километров по всей трассе? Но тогда потребовалось бы минимум пятьдесят судов с экипажами и соответствующим оборудованием. Капиталовложения оказались бы огромными, а расходы на содержание флотилии - ещё больше. При решении этой проблемы возник бы, кроме того, ряд чисто практических трудностей, а именно: как быть в случае шторма, аварии, каким образом судам поддерживать нужную дистанцию и определённое положение друг относительно друга, как при постоянной качке посылать строго направленные пучки волн от одной вышки к другой.

На первый взгляд, вполне приемлемым был третий путь. Самолёт, поднятый на высоту около 12 километров, может поддерживать прямую радиосвязь в пределах "видимости", с учётом кривизны поверхности Земли, с другим летательным аппаоатом, поднятым на такую же высоту, на расстоянии 800-900 километров от первого. (Кстати, Соединённые Штаты сравнительно недавно изготовили радиолокационные установки, которые для увеличения радиуса действия подняты в воздух). Таким образом, на всю Атлантику потребуется только четыре самолёта, снарядить и обслуживать которые, казалось бы, значительно проще, чем пятьдесят судов. Но это опять приведёт к большим затратам на эксплуатацию установок и содержание экипажа. Хотя, возможно, проблема межконтинентальной связи решится в будущем именно таким путём; в этом случае роль летательного аппарата будет играть искусственный спутник Земли.

Сегодня же единственным практическим решением проблемы трансатлантической и вообще трансокеанской телефонии являются подводные усилители, вмонтированные в уложенный на океанское дно кабель. В первой трансатлантической телефонной линии 102 таких усилителя исправно работают с 1956 года. Половина их участвует в передаче сообщений с востока на запад, половина - в обратном направлении.

Гигантское ожерелье лежит на дне океана. Едва ли у ювелиров есть изделия, которые изготовлялись бы с такой тщательностью и с такими затратами человеческого труда. И это не удивительно, так как подводным усилителям предстоит работать глубоко на морском дне, где нет человеческих глаз и рук, которые могли бы вовремя прийти им на помощь.

XIX. ФАБРИКА ИДЕЙ

Интересно, что бы подумал молодой Грэхем Белл, работавший в своих двух комнатах с единственным помощником, о комплексе лабораторий, оборудованных по последнему слову техники, носящих его имя и играющих такую большую роль в трансатлантической телефонии. На первый взгляд, лаборатории выглядят как большая современная фабрика; да они ею и являются. Но это фабрика идей, на которой производственные процессы остаются невидимыми. Множественное число - "лаборатории" вполне уместно, так как физическое отделение занимает четыре отдельных помещения - одно из них в Нью-Йорке, а три в штате Нью-Джерси. Однако сокращение "Белл Лэбс" принято употреблять в единственном числе.

В наше время во многих странах есть научные центры, ведущие исследовательскую работу в различных областях промышленности. "Белл Лэбс" - полное название "Bell Laboratories" - "Лаборатории Белла" - крупнейшее учреждение такого рода. В настоящее время в его штате насчитывается до десяти тысяч человек, из них три тысячи - ученые и инженеры. Содержание "Белл Лэбс" обходится Американской телефонно-телеграфнои компании в 160 миллионов долларов ежегодно. Компания может позволить себе это. Если бы попросили назвать компанию с самым большим капиталом, мы, вероятно, скорее всего вспомнили бы Форда или "Дженерал Моторс". На самом же деле Американская телефонно-телеграфная компания начинает список крупнейших фирм Америки: её баланс достигает шестнадцати миллиардов долларов [56] .

56

В состав крупнейшей капиталистической монополии в области электро- и радиосвязи Американской телефонно-телеграфной компании (сокращённо АТТК) входят: концерн, ведающий установкой и эксплуатацией средств связи - "Система телефонии Белла", или просто "Белл систем"; фирма, производящая аппаратуру и кабели связи, - "Западная электрическая компания", или "Вестерн Электрик", и, наконец, научно-исследовательский центр - "Лаборатории Белла", т.е. "Белл Лэбс".

В лабораториях разрабатываются вопросы, связанные с развитием радио, телевидения, радиолокации, техники управления ракет и особенно электроники. Большое значение придаётся исследованиям, которые могут привести к новым открытиям и изобретениям. Эта работа, разумеется, трудно поддаётся планированию. Трудно представить себе, например, вице-президента компании, заявляющего: "В следующем финансовом году мы совершим двадцать крупных открытий". Единственное, что здесь можно сделать, - это подобрать молодых, подающих надежды, учёных и инженеров, создать им все условия для работы с тем, чтобы они занимались интересующими их проблемами. Всё это требует больших затрат, и никто не может сказать заранее, даст ли то или иное изобретение выгоду в ближайшем будущем или через сто лет. Однако 16 миллиардов баланса красноречиво говорят о том, что все затраты окупаются с лихвой. За три десятилетия, прошедших с момента организации "Белл Лэбс", её сотрудникам были присуждены две Нобелевские премии - в 1937 году Д. Дэвиссону - за работы по электронной дифракции и В. Браттейну, Д. Бардину и В. Шокли - в 1948 году за изобретение транзистора. Принцип действия этого небольшого, но замечательного устройства основан на особенностях прохождения тока через некоторые вещества, известные под названием полупроводников. Эти вещества, в большинстве своём кристаллические, проводят ток хуже, чем металлы, но тем не менее их нельзя отнести и к изоляционным материалам. При определённых условиях их проводимость в одном направлении лучше, чем в другом. Классическим примером может служить старый кристаллический детектор с пружинкой, который широко использовался в приёмниках двадцатых годов.

Кристаллический детектор - ключевой элемент радиоприемников доламповой эры.

Острие проволочки с помощью пружинной части прижимается к кристаллу сернистого свинца (галенита).

Удачную точку контакта приходилось искать методом проб и ошибок

Со временем кристаллический детектор, который мог лишь отбирать сигналы, но не мог усиливать их, был полностью вытеснен из области радио электронной лампой, обладающей обоими этими качествами. Однако потом было установлено, что при определённых обстоятельствах некоторые типы кристаллов могут усиливать ток. Кроме того, они имеют ряд преимуществ перед обычными радиолампами. Это исключительно малые габариты и потребность в электропитании, отсутствие нагрева, механическая прочность. Итак появился транзистор. В электронике, радиотехнике началась революция, которая через несколько лет изменит нашу жизнь во многих её сферах.