Yo‘ldosh aloqa — Yer atrofida orbitada harakatlanayotgan aloqa yo‘ldoshi (communication satellite) yordamida axborotni bir joydan boshqa joyga uzatishdir. Masalan, har hafta oxiri do‘stlaringiz bilan English Premier League (Angliya Premyer-ligasi)ni tomosha qilish ham aynan shusiz imkonsiz bo‘lardi. Aloqa yo‘ldoshi — sun’iy yo‘ldosh (artificial satellite) bo‘lib, u transponder (transponder) orqali signalni uzatadi: Yerning turli nuqtalaridagi uzatuvchi (transmitter) va qabul qiluvchi (receiver) o‘rtasida kanal (channel) hosil qiladi.

Telefon, radio, televideniye, internet va harbiy (military) sohalarda yo‘ldosh aloqadan foydalaniladi. Ishoning yoki ishonmang, hozir sizning boshingiz uzra kosmosda 2000 dan ortiq sun’iy yo‘ldosh “shiddat bilan uchib” yuribdi.

Yo‘ldosh aloqa blok-diagrammasi (Satellite Communication Block Diagram)

Yo‘ldosh aloqa nima uchun kerak?

Biz bilamizki, aloqa qilishning turli usullari mavjud va to‘lqinlarning tarqalishi (propagation) ham turlicha bo‘lishi mumkin. Ma’lum masofagacha aloqa ikki xil tarqalish orqali amalga oshadi: yer to‘lqini tarqalishi (ground wave propagation) va osmon to‘lqini tarqalishi (skywave propagation). Ular qamrab oladigan maksimal masofa 1500 km bo‘lib, yo‘ldosh aloqa joriy etilishi bilan bu cheklov yengib o‘tildi.

Yo‘ldosh aloqa qanday ishlaydi?

Aloqa yo‘ldoshlari kosmik “oynalar”ga o‘xshaydi: ular radio, internet ma’lumotlari va televideniye kabi signallarni Yerning bir tomonidan ikkinchi tomoniga “aks ettirib” (bounce) uzatishga yordam beradi. Yo‘ldosh aloqa ishlashini tushuntiradigan uchta bosqich mavjud:

• Uplink
• Transponderlar (Transponders)
• Downlink

Keling, televideniye signallari misolida ko‘rib chiqamiz. Birinchi bosqichda Yerning boshqa tomonidagi televideniye translyatsiyasi signali avval Yer yuzidagi stansiyadan (ground station) yo‘ldoshga yo‘naltirib uzatiladi (beamed up). Bu jarayon uplink deb ataladi.

Ikkinchi bosqich transponderlar bilan bog‘liq bo‘lib, ular radio qabul qilgichlar (radio receivers), kuchaytirgichlar (amplifiers) va uzatkichlardan (transmitters) iborat bo‘lishi mumkin. Transponderlar kiruvchi signalni kuchaytiradi va chiqayotgan signalning chastotasini (frequency) o‘zgartiradi, shunda chiqish signallari “aralashib ketmaydi” (not altered) va xalaqit (interference) kamayadi. Transponderlar turi kiruvchi signal manbalariga (incoming signal sources) qarab farqlanadi.

Yakuniy bosqich — downlink: bunda ma’lumot Yer yuzidagi qabul qilgichning (receiver) boshqa tomoniga uzatiladi. Muhim jihat shuki, odatda bitta uplink va bir nechta downlink bo‘ladi.

Hindistonda yo‘ldosh aloqa (Satellite Communications in India)

Qiziq fakt: Hindiston Milliy Yo‘ldosh tizimi (Indian National Satellite, INSAT) geostatsionar orbitaga (geo-stational orbit) joylashtirilgan eng yirik ichki aloqa tizimlaridan biri hisoblanadi. INSAT tizimida 200 dan ortiq transponder mavjud bo‘lib, ular telekommunikatsiya, ob-havoni bashorat qilish (weather forecasting), televideniye translyatsiyasi, ofatlar haqida ogohlantirish (disaster warning), qidiruv-qutqaruv ishlari (search and rescue operations) hamda yo‘ldosh orqali yangiliklar yig‘ish (satellite newsgathering) kabi turli maqsadlarda qo‘llaniladi.

Quyida aloqa yo‘ldoshlari va ularning qo‘llanilishi keltirilgan:

Yo‘ldosh nomi	Uchirilgan sana	Qo‘llanilishi
GSAT-30	2020-yil 17-yanvar	Aloqa
GSAT-31	2020-yil 06-fevral	Aloqa
GSAT-15	2015-yil 11-noyabr	Aloqa va navigatsiya
GSAT-10	2012-yil 29-sentabr	Aloqa va navigatsiya
INSAT-3A	2003-yil 10-aprel	Aloqa hamda iqlim va atrof-muhit
KALPANA-1	2002-yil 12-sentabr	Aloqa hamda iqlim va atrof-muhit

Sayyora atrofida aylanayotgan yo‘ldoshlar va boshqa “kosmik chiqindilar” (space debris)

Yo‘ldosh aloqa zarurligi uzoq hududlarga signal uzatmoqchi bo‘lganimizda yanada ayon bo‘ladi, chunki bu yerda Yerning egriligi (Earth’s curvature) to‘siq bo‘lib chiqadi. Ushbu to‘siq aloqa yo‘ldoshlarini kosmosga joylashtirish orqali yengib o‘tiladi: signal egrilik bo‘ylab (across the curvature) uzatiladi. Yo‘ldosh aloqa signallarni uzatishda sun’iy yo‘ldoshlarning ikki turidan foydalanadi:

• Passiv yo‘ldoshlar (Passive Satellites): Agar metall qoplamali vodorod sharini (hydrogen balloon) havoga ko‘tarsangiz, u texnik jihatdan passiv yo‘ldoshga aylanadi. Bunday shar mikroto‘lqin (microwave) signallarini bir joydan boshqa joyga qaytarib aks ettirishi mumkin. Kosmosdagi passiv yo‘ldoshlar ham shunga o‘xshaydi: ular signalni kuchaytirmasdan (without amplification) shunchaki Yer tomonga qaytaradi. Yo‘ldosh orbitasi balandligi 2000 km dan 35786 km gacha bo‘lishi mumkinligi sababli, atmosferaga bog‘liq so‘nish (attenuation) ham muhim rol o‘ynaydi va natijada qabul qilingan signal ko‘pincha juda kuchsiz bo‘ladi.
• Aktiv yo‘ldoshlar (Active Satellites): Aktiv yo‘ldoshlar passiv yo‘ldoshlardan farqli o‘laroq, uzatilayotgan signallarni Yerga qayta uzatishdan oldin kuchaytiradi (amplify), natijada signal kuchi juda yaxshi bo‘ladi. Passiv yo‘ldoshlar ilk aloqa yo‘ldoshlari bo‘lgan, ammo hozir deyarli barcha yangi yo‘ldoshlar aktiv yo‘ldoshlardir.

Signallarning aralashib ketishi va xalaqit (interference) bo‘lmasligi uchun har bir foydalanuvchiga uzatish uchun ma’lum chastota (specific frequency) ajratiladi. Bunday chastota taqsimotini Xalqaro telekommunikatsiya ittifoqi (International Telecommunication Union) amalga oshiradi. Bu yerda geosinxron yo‘ldoshlar (geosynchronous satellites) alohida e’tiborga loyiq. Geostatsionar orbita (geostationary orbit) Yer sathidan 35786 km balandlikda joylashgan. Agar siz bunday yo‘ldoshni Yerda turib teleskop bilan kuzatsangiz, u sizga go‘yo qimirlamay turgandek (stationary) ko‘rinadi. Chunki yo‘ldoshning orbital davri (orbital period) Yerning aylanish tezligi (rotational rate) bilan sinxronlashgan.

Geostatsionar orbitlar haqida qo‘shimcha ma’lumot

Yuqoridagilar odatiy (typical) orbitlar edi. Bundan tashqari, muayyan muammolarni hal qiladigan orbitlar ham mavjud. Rossiyaliklar shunday muammolardan biriga duch kelishgan: GEO yo‘ldoshlar ekvatorial hududlar uchun juda yaxshi ishlagan, ammo qutblarga (Poles) yaqin joylarda qamrov (coverage) juda zaif bo‘lgan. Shu muammoni hal qilish uchun rossiyaliklar og‘ish burchagi (inclination) juda katta bo‘lgan orbitani ishlab chiqqan. Og‘ish burchagi — yo‘ldosh orbitasi bilan ekvator orasidagi burchakdir. Ushbu orbita Molniya orbitasi (Molniya orbit) deb atalgan. U qisqa vaqt davomida Shimoliy qutb (North Pole) hududini juda yaxshi qamrab olgan. Molniyaning davri 24 soat bo‘lgan, ammo shu vaqtning ichida u Yerga yaqin holatda atigi 6–9 soat bo‘lgan. Rossiya shu orbitada yana ko‘proq yo‘ldoshlarni uchirib, tez orada uzluksiz (uninterrupted) qamrovga erishgan.

Yo‘ldosh aloqa xizmatlari (Satellite Communication Services)

Yo‘ldosh aloqa xizmatlarini ikki toifaga ajratish mumkin:

• Bir tomonlama yo‘ldosh aloqa (One-way satellite communication)
• Ikki tomonlama yo‘ldosh aloqa (Two-way satellite communication)

Bir tomonlama yo‘ldosh aloqa

Bir tomonlama yo‘ldosh aloqada aloqa odatda yo‘ldosh yordamida bitta yoki bir nechta Yer stansiyalari (earth stations) o‘rtasida amalga oshiriladi.

Aloqa birinchi Yer stansiyasidagi uzatkichdan (transmitter) ikkinchi Yer stansiyasidagi qabul qilgichga (receiver) yo‘naladi. Signal uzatish bir yo‘nalishli (unidirectional) bo‘ladi. Bir tomonlama yo‘ldosh aloqaning ayrim keng tarqalgan ko‘rinishlari:

• Radio orqali joylashuvni aniqlash xizmatlari (position location services)
• Kuzatuv (tracking) — kosmik operatsiyalar xizmatlarining (space operations services) bir qismi
• Internet xizmatlari — translyatsiya (broadcasting) yo‘ldoshlari orqali amalga oshiriladi

Quyidagi rasm bir tomonlama yo‘ldosh aloqani tushuntiradi:

Ikki tomonlama yo‘ldosh aloqa

Ikki tomonlama yo‘ldosh aloqada axborot istalgan ikkita Yer stansiyasi o‘rtasida almashiladi. Buni nuqtadan-nuqtaga (point to point) ulanish deb ham aytish mumkin.

Signal birinchi Yer stansiyasidan ikkinchi Yer stansiyasiga uzatiladi, bunda Yer stansiyalari bilan yo‘ldosh o‘rtasida ikkita uplink va ikkita downlink mavjud bo‘ladi.

Quyidagi rasm ikki tomonlama yo‘ldosh aloqani ko‘rsatadi:

Yo‘ldosh aloqaning afzalliklari

Yo‘ldosh aloqaning afzalliklari quyidagilar:

• Zanjirlarni (circuits) o‘rnatish oson.
• Bu zanjirlarning moslashuvchanligi (elasticity) juda yaxshi.
• Yo‘ldosh aloqa yordamida Yerning har bir burchagini qamrab olish mumkin.
• Foydalanuvchi tarmoqni to‘liq nazorat qiladi.

Yo‘ldosh aloqaning kamchiliklari

Yo‘ldosh aloqaning kamchiliklari quyidagilar:

• Dastlabki xarajat (initial expenditure) qimmat.
• Chastotalar “bloklanib qolishi” (blockage of frequencies) ehtimoli bor.
• Tarqalish (propagation) va xalaqit (interference).

Yo‘ldosh aloqaning qo‘llanilish sohalari

• Telefon
• Televideniye
• Raqamli kino (digital cinema)
• Radioeshittirish (radio broadcasting)
• Havaskor radio (amateur radio)
• Internetga kirish (internet access)
• Harbiy soha (military)
• Favqulodda vaziyatlarni boshqarish (Disaster Management)

Tez-tez so‘raladigan savollar – FAQ

Q1

Yo‘ldosh aloqaning ikkita asosiy komponenti qaysilar?

Yo‘ldosh aloqaning ikkita asosiy komponenti quyidagilar:

• Yer segmenti (ground segment): sobit (fixed) yoki mobil (mobile) uzatish, qabul qilish va yordamchi (ancillary) uskunalardan iborat.
• Kosmik segment (space segment): yo‘ldoshning o‘zi kosmik segment hisoblanadi. Unda uchta asosiy birlik mavjud: yoqilg‘i tizimi (fuel system), yo‘ldoshning telemetriya boshqaruvi (telemetry controls) va transponder. Kosmik segmentning asosiy vazifasi elektron signallarni aks ettirish (reflect electronic signals)dir.

Q2

O‘z yo‘ldoshiga ega davlatlarni ayting.

O‘z yo‘ldoshiga ega bo‘lgan jami 12 ta davlat bor. Ulardan ba’zilari quyidagilar:

• Hindiston – Rohini D1
• Yaponiya – Ohsumi
• Xitoy – Dong Fang Hong I

Q3

Kosmik stansiya (space station) nima?

Kosmik stansiya — odamlar kosmosda yashashi va ishlashi uchun mo‘ljallangan sun’iy inshootdir.

Q4

Keplerning uchta qonuni qaysilar?

Keplerning uchta qonuni quyidagilar:

• Keplerning birinchi qonuniga ko‘ra, har bir sayyora Quyosh atrofida elliptik orbitada aylanadi va Quyosh fokuslardan (foci) birida joylashadi.
• Keplerning ikkinchi qonuniga ko‘ra, teng vaqt oralig‘ida yo‘ldosh Yer markaziga nisbatan teng yuzani (area) “supurib o‘tadi” (qoplaydi).
• Keplerning uchinchi qonuniga ko‘ra, orbitaning davri (periodic time) kvadrati ikki jism orasidagi o‘rtacha masofa (mean distance) kubiga proportsional.

Q5

Yo‘ldoshda tashuvchi/shovqin nisbati (carrier-to-noise ratio) qaysi omillarga bog‘liq?

Yo‘ldosh uchun tashuvchi/shovqin nisbati (carrier-to-noise ratio) quyidagi uch omilga bog‘liq:

• Tasmali kenglik (bandwidth)
• Bo‘sh fazodagi yo‘qotishlar (free space path losses)
• Izotrop manbadan nurlantirilgan samarali quvvat (effective power radiated from the isotropic)