Televize z oběžné dráhy
7. 2. 2007
Jak probíhá vysílání stovek televizních kanálů ze spojových družic? Nahlédneme do organizace a technického zázemí největší společnosti pro satelitní televizní vysílání na světě – SES-ASTRA v Lucembursku. Seznámíme se s řízením samotných družic, stručně si prohlédneme hlavní části nejmladší z družic Astry. Uvidíme systémy vysílacích i přijímacích antén a pak to hlavní – přípravu a zpracování signálu pro jejich družicovou distribuci. Připomeneme, že také všechny čtyři programy České televize se vysílají prostřednictvím družice Astra.
Na východě Lucemburska, malého velkovévodství mezi Francií, Belgií a Německem. V lesích, asi dvacet pět kilometrů od hlavního města Lucemburku, co nejdál od rušivých vlivů dnešní elektronické civilizace, leží Chateau de Betzdorf, sídlo největší komerční satelitní společnosti světa – SES Astra. V tomto sídle se kdysi narodil sám lucemburský velkovévoda. V osmdesátých letech tento zámeček předal k dispozici společnosti Astra. Sám velkovévoda v dubnu 1989 slavnostně uvedl do provozu nové centrum Astry pro řízení komunikačních družic.
Prosinec 1989. Za přítomnosti lucemburského prince Henryho vynáší nosná raketa Ariane z raketodromu Courou ve Francouzské Guayaně první spojovou družici společnosti – Astra 1A. Území celé Evropy pokrylo prvních šestnáct televizních kanálů z oběžné dráhy. S myšlenkou vysílat televizi pomocí umělých družic Země přišel už v roce 1945 Arhur Clarke, radiotechnik a pozdější spisovatel. První přenosy pomocí družic začaly až v šedesátých letech. Slavný byl třeba ten z pohřbu amerického prezidenta Kennedyho v listopadu 1963 … Pak se začaly přenášet zpravodajské šoty a sportovní zápasy.
Družice však měly zpočátku malý výkon a spojovaly jen velká televizní střediska, vybavená mohutnými parabolickými anténami. V Chateau de Betzdorf teď procházíme anténovou farmou, jak tu les parabolických antén nazývají. Ty největší mají průměr devět až dvanáct metrů, aby zachytily co nejvíc signálu z družice.
Tom O´Dea, vedoucí oddělení pozemních technologií, SES Astra, Lucembursko: Každá anténa přenáší na družici různé signály našich zákazníků. Jsou to signály s různým obsahem, ale především samozřejmě televizní programy.
Každá z antén míří na jedinou družici. Kromě toho hlavního – televizních signálů, ovšem přenáší i telemetrii. Jsou to informace o stavu samotné družice, které jsou pro pozemní řídicí středisko životně důležité. Mnohasvazková anténa oproti klasickým, parabolickým, které přijímají signál jen z jediné družice, přijímá najednou signály až od 57 různých družic, rozmístěných od obzoru k obzoru – v úhlu sto stupňů!
První družice Astra 1A vážila 1800 kilogramů a velkou část Evropy pokryla signálem šestnácti televizních kanálů pro přímý příjem. Divákům k tomu stačily už docela malé parabolické antény, známé jako talíře. Koncem 80. let byla družice 1A velkým obchodním úspěchem firmy Astra. Její vedení myslelo, že „jednička“ zůstane jedinou družicí společnosti. Obrovský zájem o satelitní příjem však vedl k rozhodnutí vypustit další družice. Dnes tvoří flotilu Astry celkem dvanáct satelitů.
Všechny družice jsou umístěny na stacionární oběžné dráze, ve vzdálenosti 36 000 km nad rovníkem. Pohybují se rychlostí 11 000 km za hodinu a pro pozorovatele na Zemi tedy „visí“ nad stále stejným místem nad obzorem. Šest družic je umístěno nad devatenáctým poledníkem východní délky. Je to velmi výhodné. V případě poruchy či poškození družice se vysílání bez přerušení přesměruje na sousední družici.
Martin Halliwell, ředitel techniky, SES Astra, Lucembursko: Nejnovější družici 1KR jsme vypustili v dubnu 2006. Má sedm různých antén – pro úzce směrované paprsky i pro celoevropské svazky celkem pro šedesát čtyři kanálů. Vidíte, jak je velká. Samotná družice je osm metrů dlouhá. Rozpětí od jednoho konce slunečních panelů ke druhému je asi čtyřicet metrů. Astru 1 KR vynesla na orbitu ruská nosná raketa Proton z kosmodromu Bajkonur.
Martin Halliwell, ředitel techniky, SES Astra, Lucembursko: Během průletu zemským stínem, kdy sluneční panely nedodávají proud, napájí tuto čtyři a půl tuny těžkou družici baterie, ve střední části je veškerá elektronika pro příjem signálů ze Země, jejich zesílení a vysílání zpět. Jsou tu i zásobníky paliva pro korekční motorky, kterými udržujeme velice přesnou polohu družice.
Jako diváci PORTu teď máte jedinečnou příležitost. Náš štáb získal výjimečné povolení vstoupit a natáčet v tomto sále. Z tohoto místa se v Chateau de Betzdorf řídí všechny družice Astry. Každý z dispečerů má na starosti několik družic. Provoz tu samozřejmě běží nepřetržitě
Fred Dietzel, vedoucí oddělení řízení družic, SES Astra, Lucembursko: Od každé družice dostáváme šest až osm tisíc údajů každou minutu o jejím stavu. Pomocí počítačů sledujeme a vyhodnocujeme desítky parametrů. Když se některý z nich dostane mimo předepsanou toleranci, je vyhlášen poplach a dispečeři se musejí snažit dostat je pomocí příkazů zpět do normy. Když se to nepodaří, hledají se další způsoby, jak z této situace ven.
Družice jsou příliš daleko od Země, a tak prostě není možné k nim poslat opraváře. Neměl by tam ani čím doletět. Jediné dopravní prostředky – americké raketoplány – se pohybují na oběžné dráze do čtyř set kilometrů nad Zemí.
Fred Dietzel, vedoucí oddělení řízení družic, SES Astra, Lucembursko: Družice procházejí na jaře a na podzim kritickým obdobím čtyřiceti dvou dní. Při každém obletu tehdy na sedmdesát dva minut mizí v zemském stínu. Sluneční panely mají výpadek a proud musejí dodávat záložní akumulátory. Družice potřebuje osm až deset kilowattů – jako kdybyste napájeli čtyři kuchyňské trouby. Uvnitř družice se totiž musí udržet správná teplota pro chod elektroniky.
Vcházíme do dalšího z prostorů, kam obyčejný smrtelník nemůže. Toto je hlavní sál střediska, odkud se sleduje a řídí vysílání televizních a rozhlasových signálů. Po rekonstrukci jsou tu místo malých vakuových obrazovek obří projekční plátna. Technici nám na velkou obrazovku propojili naši zpravodajskou čtyřiadvacítku.
Martin Halliwell, ředitel techniky, SES Astra, Lucembursko: Z tohoto sálu vysíláme celkem tisíc dvě stě televizních kanálů na jednotlivé družice. Kvalitu vysílání sledujeme samozřejmě nepřetržitě – ve dne v noci. Kdyby z důvodu havárie nebo srážky s mikrometeoritem došlo k výpadku jedné ze šesti družic na naší hlavní pozici devatenáct stupňů východní délky, vysílání zajistíme prostým přepojením signálu na sousední družici se záložními kanály. Pro diváky je tak zajištěn nepřetržitý příjem.
A co když se právě nad lucemburským Chateau de Betzdorf spustí průtrž mračen? Prudká letní bouře s blesky.
Martin Halliwell, ředitel techniky, SES Astra, Lucembursko: V takových výjimečných případech může dojít i ke ztrátě spojení s družicí. My se pak snažíme spojení co nejrychleji obnovit tím, že zvýšíme zisk na našich pozemních anténách. Výpadky pak nepřekračují několik minut nejprudší bouře.
Kromě televize se z centra v Chateau de Betzdorf vysílá několik stovek kanálů rozhlasového vysílání. Poskytují tu také speciální přenosové služby pro státní i soukromé instituce.
Novou interaktivní službou pro diváky je Blucom. Diváci mohou hlasovat při sledování pořadů nebo si třeba objednávat zboží v teleshoppingu. Nabídka přichází jako součást televizního vysílání z družice. K přenosu zpětného kanálu se využívá síť mobilních telefonů s rychlým přenosem GPRS.
Televize prochází velkou revolucí. Rychle se šíří nový formát – High Definition. Tuto digitální televizi s vysokým rozlišením vysílají i družice Astry.
Jak ale přejít na úplně nový formát vysílání, když družice jsou daleko od Země?
Martin Halliwell, ředitel techniky, SES Astra, Lucembursko: Kvůli přechodu na nový formát jsme nemuseli vypustit nové družice. High definition s 1080 řádky vysíláme samozřejmě digitálně v kódování MPEG 4. U HD musíme sledovat odlišné parametry oproti standardním 576 řádkům.
Astra dnes vysílá do celé Evropy už devatenáct kanálů s vysokým rozlišením. A očekává se další prudký nárůst zájmu o tuto televizi nové generace. Dvanáct družic společnosti Astra pokrývá signálem všechny země Evropy a severní Afriku. Astra je součásti mezinárodní skupiny SES. Jejích čtyřicet tři družic přináší televizní a rozhlasové vysílání a nespočet dalších signálů do všech kontinentů světa. V technickém centru Astry v Chateau de Betzdorf pracují specialisté dvaceti tří národností – včetně Čechů. Přinášejí tisíc dvě stě televizních kanálů pro sto padesát miliónů domácností celé Evropy. I pro nás v České republice.
Málokdo ví, že prostřednictvím družic – a digitálně – se do celé Evropy už téměř deset let vysílají také programy České televize. Jsme v desátém patře známé výškové budovy na Kavčích horách. Kvalitu signálu tu sledují specialisté systému CS Link.
Dr. Ing. Petr Vítek: Na tomto pracovišti dochází k předání všech čtyř kanálů České televize, které jsou dále odbavovány satelitním systémem na družici Astra.
Jak mohou toto satelitní vysílání přijímat diváci u nás?
Marcin Kubacki, ředitel SES Astra pro střední a východní Evropu: Pomocí jediné nevelké antény o průměru padesáti, šedesáti centimetrů, můžete – ať jste třeba v Tatrách nebo někde na venkově – bez potíží přijímat všechny kanály České televize z družice Astra 3A, z jejího transpondéru G 14 na frekvenci 12, 525 GigaHertzu. Družice má pozici 23,5 stupně východní délky.
Pokud i Česká televize nastoupí evropský trend rozšiřování digitálních kanálů, pak je všechny budeme bez potíží moci najít ve vysílání družic Astra.
Autor: Vladimír Kunz