让流星为我们服务

介绍流星余迹通信

夜晚，抬头仰望星空，有时会看到一颗流星带着它那发光的“尾巴”，箭似地飞去。能不能让这种转瞬即逝的流星来为我们服务呢？

从宇宙空间飞来的流星速度很高，可达每秒40公里。它穿入大气层与空气磨擦剧烈发热，使空气分子电离。这样就在流星所经过的路线上，形成一条由离子和电子组成的发光的带，长达几十公里；这就是我们看到的流星“尾巴”。这条尾巴称为流星余迹。流星余迹的电离带可以使频率在超短波范围内的无线电波折回地面，因此大大延长了超短波通信的距离，为超短波通信开辟了新的途径。

也许有人要问，流星余迹虽然可以把超短波折回地面，但是你刚发现它发光的尾巴，它立刻又不见了，怎么能用它来实现通信呢？是的，流星余迹消失得很快，每一条流星余迹存在的时间平均只有一秒钟。但是天空中飞过的流星很多，只不过肉眼看不见吧了。如果用专门探测流星的雷达“看一看”，就可以发现，一昼夜之间进入地球大气层的流星竟有一百亿个！就地面上两个固定点之间的上空的一个小区域来说，这个流星的余迹消失了，一会儿那个流星的余迹又出现。这样，用流星余迹来通信就完全是可能的。

尽管在两个通信地点之间的上空，飞过流星的机会很多，但是从这个流星余迹消失到另一个流星余迹出现，总还隔着一定的时间。这样，如果用普通的无线电台工作，信号就会时有时无，不可能维持正常的通信。为了使这些经常出现但又不是连续出现的流星来为通信服务，就必须采用快速通信的方法。平时通信双方的收发信机一直在开着，但不通信息，当发现通信双方之间的上空有一条合适的流星余迹来到时，发方就以极高的速度在流星余迹存在的一刹那间把大量的信息发出去。收方把收到的信息先一股脑儿储存起来，然后再用电传打字机按照一般的收报速度，把信号打印出来。

附图是流星余迹通信设备的示意图。通信双方都有同样的收发设备。发信的一方先将大量的用户电报信号用凿孔机凿在电报纸条上，这些纸条收在贮存器里。双方的发信天线和收信天线都对准上空的某一区域。双方的发射机一直开着，发射出被某一单音频（如1300赫）所调幅的高频电波。一旦流星通过这个区域，对方的接收机就能收到这个高频电波。现在假定甲站需要把信号发往乙站。乙站接到对方的这个高频电波，便通过检波器（1）检出一个130O赫的音频电压，这个电压通过专门的“同步电路”，就能使调制器中产生另一个音频（如650赫）的信号——这就是用来控制甲站发射信息的信号。乙站把这个650赫的控制信号送到本站的发射机去调制高频电波，然后把这个受调制的高频电波发送到甲站去。甲站收到这个电波以后，经检波器（1）检波，得到650赫的音频信号，它使贮存器的电路接通。于是甲站事先贮存好的大量信息自动地迅速经过调制器送往发射机，用高频电波发送出去。乙站的接收机收下这些信息，送往检波器（2）进行检波，检出的信号迅速地录在磁带上，再通过信号变换器变成电传信号，由用户的电传机用一般的速度打印出来。流星余迹消失之后，甲站收不到乙站发出的控制信号，所以贮存器自动停止发送信息的工作；这时只有凿孔机继续做凿孔的工作；并把凿好的电报纸条继续送到贮存器里去。从上面的叙述可以看出，在利用流星余迹进行通信的过程中，必须极迅速地发送和接收信号，否则就会错过通信的时机。但是就电报员来说，无论是发报或收报，都和平常一样，工作是连续不断的，他根本觉察不出在他发报或收报的过程中电波会不时地停止传递。根据有些国家的试验，利用流星余迹通信的距离达1600公里，甚至远达2400公里。

流星余迹通信的优越性很大。由于采用了快速通信的方法，信号在空中出现的时间极短，又由于从流星余迹折回地面的电波射线比较集中，只能在地面上一个不大的区域内接收到，因此流星余迹通信的保密性就很强。此外，它需要的发射功率比散射通信小得多（对流层散射通信的发射功率需要几千瓦，电离层散射通信需要几十千瓦，而流星余迹通信的发射功率只需要一千瓦）。对天线的要求也比散射通信低，可以用简单的八木天线（即王字形天线）。此外，流星余迹通信的频带宽度一般可达20千赫。如果提高发射功率，频带可达100千赫以上，不但可以通电话、印字电报，还可以通传真电报。所以流星余迹通信有很大发展前途。（锦泉）