È di due mesi fa la notizia che sul nostro pianeta si sarebbe presto schiantato il satellite UARS (Upper Atmosphere Research Satellite) della NASA. Sopra le nostre teste gravitano migliaia di satelliti artificiali, ognuno con il suo scopo: da quelli meteorologici a quelli per la navigazione, da quelli per le telecomunicazioni a quelli per l'intelligence. Ma tutti i satelliti hanno un'origine militare.
Abbiamo già affrontato la questione del GPS americano e del progetto Galileo dell'Unione Europea, il cui sistema di satelliti dovrebbe entrare in funzione nel 2014. L'obiettivo dell'Europa è quello di rendersi indipendente dal Global Positioning System controllato dalla Difesa USA e rafforzare il proprio apparato militare.
Tra un satellite militare ed uno civile, non c'è alcuna differenza tecnologica, ma solo una differenza di frequenza utilizzata ed alcune modificazioni.
Frequenze e spettro elettromagnetico
Nel 1820 il fisico danese Hans Christian Ørsted (1777-1851) condusse un esperimento in cui notò che la corrente elettrica fatta correre in un filo metallico spostava l'ago di una bussola. Undici anni dopo l'inglese Michael Faraday (1791-1867) ripeté l'esperimento e scoprì che si poteva indurre corrente elettrica in un filo metallico piegato su se stesso a spirale se al suo interno si faceva muovere un magnete. Dalla scoperta di questa interazione tra energia e magnetismo ebbero fama altri scienziati, dallo scozzese James Clerck Maxwell (1831-1879) al tedesco Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) per finire con Guglielmo Marconi (1874-1937).
Il fisico tedesco nel 1885 dimostrò la possibilità di trasmettere onde elettromagnetiche tra due circuiti non in contatto e dieci anni dopo il fisico italiano Guglielmo Marconi riuscì ad inviare segnali elettromagnetici a un chilometro di distanza.
Con Hertz e Marconi iniziò l'industrializzazione dello spettro elettromagnetico, definito come l'insieme delle onde elettromagnetiche che trasmettono energia attraverso l'aria e lo spazio vuoto. Queste onde si distinguono tra loro per la frequenza: più è alta, più la quantità di energia condotta è maggiore. La frequenza si misura in Hertz, ossia in cicli al secondo, e le onde che interessano le telecomunicazioni sono le onde radio comprese tra i 3 kHz ed i 300 GHz. Sopra questa frequenza abbiamo i raggi infrarossi, la luce visibile, i raggi X, i raggi gamma ed i raggi cosmici, questi ultimi con una frequenza di ben 100 mila miliardi di miliardi di Hertz.
Così come le acque, le terre e tutte le risorse naturali, anche lo spettro elettromagnetico viene conteso dagli Stati e dalle industrie, sia civili che militari. Questi sono gli usi che vengono fatti di tale risorsa naturale in base alle frequenze:
- VLF - Very Low Frequency - dai 3 ai 30 kHz, comunicazioni con i sommergibili
- LF - Low Frequency - dai 30 ai 300 kHz, navigazione marittima
- MF - Medium Frequency - dai 300 kHz ai 3 MHz, navigazione marittima e apparecchi radio in modulazione di ampiezza (AM)
- HF - High Frequency - dai 3 MHz ai 30 MHz, aviazione
- VHF - Very High Frequency - dai 20 MHz ai 300 MHz, televisioni e apparecchi radio in modulazione di frequenza (FM)
- UHF - Ultra High Frequency - dai 300 MHz ai 3 GHz, televisioni e telefonia cellulare
- SHF - Super Hgh Frequency - dai 3 GHz ai 30 GHz, televisione satellitare diretta e radar
- EHF - Extremely High Frequency - dai 30 GHz ai 300 GHz, uso militare
Tutti questi utilizzi sono duali, cioè sia civili che militari. Le frequenze non sono illimitate, basti pensare che due canali TV devono usare frequenze diverse onde evitare interferenze. Ogni industria, organizzazione militare o politica ottiene una singola frequenza su concessione governativa. Un esempio è quello della lotta nata intorno a Mediaset ed Europa 7 nel 1999 (la trasmissione Report ne fece una puntata esplicativa nel 2009).
La nascita della TV satellitare
Il lungimirante Arthur Charles Clarke (1917-2008), specialista radar della Royal Air Force durante la Seconda Guerra Mondiale, e fisico-matematico con la passione della fantascienza può essere noto al lettore soprattutto per aver scritto il romanzo 2001: Odissea nello Spazio, nel 1968 ed aver lavorato con Kubrick alla sceneggiatura dell'omonimo film. Nel 1945 però, sulla rivista inglese Wireless World firma un articolo in cui sostiene la possibilità di un sistema di comunicazione globale mondiale utilizzando tre satelliti posti in orbite geostazionarie a 35.786 km dalla superficie terrestre. La conquista dello spazio da parte dell'uomo, però, non era ancora cominciata.
Un anno dopo l'esercito americano faceva rimbalzare dei segnali radio tra la Terra e la Luna. È del 1957 il primo satellite artificiale, lo Sputnik, ed è opera dell'URSS, a cui gli USA rispondono col Progetto Apollo e lo sbarco lunare del 20 luglio 1969.
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| Buzz Aldrin, secondo uomo sul suolo lunare |
Tra il 1959 ed il 1964 la US Navy costruisce una connessione radio permanente tra Washington e Honolulu utilizzano la Luna come satellite passivo per far rimbalzare le onde radio.
È del 1960 il primo satellite artificiale ripetitore, il Courier 1-B, dell'esercito americano. Esso trasmetteva 20 segnali per volta, pesava 300 kg ed era dotato di 20 mila celle solari con autonomia di 18 giorni. Cinque anni dopo ci fu un accordo tra Stati Uniti e Gran Bretagna per sviluppare l'IDSCP (Initial Defense Satellite Communications Program), utilizzato poi nella guerra del Vietnam, che prevedeva il lancio di 26 satelliti in due anni grazie ai missili Titan. L'accordo provava che l'apparato militare britannico aveva bisogno di sostituire la sua rete mondiale di comunicazioni, mentre gli USA, impegnati nel fango del Vietnam, volevano spronare la presenza inglese a Est di Suez affinché fosse garantito l'accesso all'arteria petrolifera.
Nello stesso anno, il 1965, venne costruito il Signals and Research Establishment, un laboratorio inglese che produsse le due più piccole stazioni riceventi a terra, la Scot e la Idex, e che continuò a sviluppare tecnologia di ricezione a terra, mentre gli americani procedettero con quella missilistica e satellitare.
La NASA manda in orbita il primo satellite ATS (Applications Technology Satellite) nel 1966 ed il terzo l'anno successivo: questo fu il primo ad avere un'antenna che ruotava alla stessa velocità del satellite ma in direzione opposta, mantenendo una posizione fissa con la Terra. È grazie alla esplorazione tecnologica della NASA che è stato possibile sviluppare negli anni Settanta, in sostituzione all'IDSCP, il Tac-Sat che vedeva antenne paraboliche a terra di soli 30 cm di diametro.
L'uso commerciale dei satelliti
Lo spettro elettromagnetico, per sua natura, non ha confini nazionali, pertanto il suo sfruttamento prevede accordi tra gli Stati. Nel 1961 la NASA mette in orbita i Telstar, satelliti costruiti dalla AT&T in comproprietà con altre aziende, tra cui le Poste statali francesi e quelle britanniche. L'anno dopo il Congresso statunitense approvò la costituzione della Comsat (Communications Satellite Corporation) che in seguito viene privatizzata e qualche anno fa è stata acquistata dalla Lockheed Martin. Nel 1964 la Comsat promosse il consorzio Intelsat per la progettazione, costruzione e gestione dei satelliti delle telecomunicazioni internazionali. Nel 2000 appartenevano ad Intelsat ben 150 Paesi. Nel 1965 il satellite di questo consorzio, chiamato Early Bird, fu il primo a fornire telecomunicazioni commerciali regolari tra USA ed Europa. Questo satellite poteva fornire un canale televisivo oppure 240 canali telefonici, mentre a fine degli anni Ottanta gli Intelsat 8 trasmettono simultaneamente 22 mila chiamate telefoniche e tre reti TV a colori.
Dopo l'incoraggiamento degli USA ai privati per farli entrare nel business dei satelliti, la HBO della Time Warner combinò la tecnologia satellitare con i cavi terrestri e l'antenna parabolica di 9 metri di diametro, rivoluzionando l'industria televisiva statunitense. Nel 1976 la Federal Communications Commission approvò l'uso privato di antenne inferiori ai 9 metri ed è da quella data che iniziò la competizione tra le imprese private per la televisione satellitare diretta che ha portato negli ultimi anni l'aumento tra le famiglie dell'antenna satellitare per ricevere i programmi direttamente dal satellite.
