Воздушный змей над Атлантикой: как Маркони принял радиосигнал из Европы

В декабре 1901 года на вершине Сигнал-Хилл над Сент-Джонсом дул такой ветер, что обычную антенну там было почти невозможно установить. Гульельмо Маркони приехал на Ньюфаундленд не с готовой радиостанцией, а с катушками провода, приёмниками, воздушными шарами и несколькими большими матерчатыми змеями. Один шар уже унесло, один змей тоже исчез в ветре. Но 12 декабря очередной змей поднял над скалистым берегом длинный провод. В наушниках Маркони ждал всего один знак — три коротких щелчка.

За несколько лет до этого беспроволочный телеграф считался технологией сравнительно небольших расстояний. Электромагнитные волны, открытые Генрихом Герцем, удавалось принимать всё дальше, но Атлантика казалась естественной границей. Многие физики исходили из того, что радиоволны распространяются примерно прямолинейно. Земная поверхность изгибалась, и за горизонтом сигнал вроде бы должен был уйти в пространство.

Маркони проверял этот предел практически. В 1897 году его аппаратура передавала сигналы уже на десятки километров, в 1899-м связь пересекла Ла-Манш. В начале 1901 года на станции в Корнуолле удалось принять передачу с острова Уайт на расстоянии около 300 километров, хотя передатчик и приёмник находились далеко за пределами прямой видимости. Следующим шагом мог быть только океан.

Для этого на мысе Полдью в Корнуолле построили передающую станцию невиданного тогда масштаба. Первоначальную антенну должны были поддерживать двадцать деревянных мачт высотой около шестидесяти метров, расставленных по окружности. Но 17 сентября 1901 года шторм уничтожил всю конструкцию. Вскоре буря разрушила и большую приёмную антенну, которую готовили на Кейп-Коде в США.

Проект можно было отложить до следующего года. Маркони поступил наоборот. В Полдью быстро поставили временную антенну, а стационарную американскую станцию он решил пока вообще не использовать. Для первого опыта достаточно было доказать, что сигнал существует. Значит, на другом берегу можно обойтись лёгкой временной антенной.

26 ноября Маркони отплыл из Ливерпуля вместе с помощниками Джорджем Кемпом и Перси Пэджетом. 6 декабря они прибыли в Сент-Джонс. Лучшим местом оказался Сигнал-Хилл — высокий мыс над входом в гавань. Оборудование разместили в комнате старого военного госпиталя неподалёку от Кабот-Тауэр. Строить зимой полноценную мачту не было времени, поэтому вертикальный антенный провод решили поднимать в воздух шаром или змеем.

Решение выглядело почти примитивно рядом с мощной станцией на другом берегу океана. В Полдью работали генераторы и искровой передатчик, созданный при участии инженера Джона Амброза Флеминга. В Ньюфаундленде конец всей системы болтался на верёвке в зимнем ветре.

Передатчикам в Корнуолле заранее дали простую задачу. В определённые часы они должны были снова и снова передавать букву S азбуки Морзе — три точки. Выбор был удобен: короткую последовательность легче отличить от помех, чем сложный знак с чередованием точек и тире.

11 декабря попытались поднять провод небольшим воздушным шаром, но ветер быстро расправился с ним. На следующий день погода оставалась тяжёлой. Маркони и Кемп запустили большого змея, к которому прикрепили примерно 150-метровый антенный провод. Первый змей сорвался. Второй удержался.

Около половины первого дня по местному времени Маркони сидел у приёмника с телефонным наушником. Автоматический телеграфный регистратор оказался бесполезен: ожидаемый сигнал был слишком слабым, чтобы уверенно оставить след на ленте. Тогда пришлось слушать.

Среди атмосферных тресков прозвучали три коротких щелчка. Затем они повторились. Маркони передал наушник Кемпу, и тот услышал ту же последовательность. Если это действительно была буква S из Полдью, сигнал прошёл около 3500 километров над Атлантикой.

Никакой длинной телеграммы в тот день не приняли. Не было и красивой бумажной ленты с записанным сообщением, которую можно было бы сразу показать журналистам. Именно поэтому результат почти немедленно вызвал сомнения. Маркони заранее знал и знак, и время передачи, а в наушнике слышал слабые импульсы среди шума. Позднее историки и радиоинженеры спорили, мог ли он принять именно основную частоту передатчика или услышал одну из высокочастотных составляющих искрового сигнала.

Но сама возможность трансатлантической радиосвязи вскоре перестала быть вопросом веры. В феврале 1902 года Маркони проводил новые опыты на борту парохода Philadelphia и принимал сигналы из Полдью на расстояниях свыше трёх тысяч километров. В декабре того же года более мощные станции уже обменивались читаемыми сообщениями через океан.

В 1901 году никто ещё не мог нормально объяснить, каким путём сигнал добрался до Ньюфаундленда. Почти одновременно Артур Кеннелли и Оливер Хевисайд предположили существование высоко над Землёй проводящего слоя атмосферы, способного возвращать радиоволны к поверхности. Позднее исследования ионосферы показали, почему радиосвязь способна уходить далеко за геометрический горизонт.

Успех принёс Маркони и неожиданные неприятности. Англо-американская телеграфная компания, владевшая кабельными интересами на Ньюфаундленде, потребовала прекратить опыты, ссылаясь на свои исключительные права. Изобретателю пришлось перенести дальнейшие работы в Новую Шотландию. Старый подводный кабель внезапно получил конкурента, которому вообще не требовалось лежать на океанском дне.

В этом и был настоящий масштаб опыта на Сигнал-Хилл. 12 декабря 1901 года через Атлантику не передали новость, речь или даже слово. В наушнике прозвучали три едва различимых импульса. Но для связи важна была не длина сообщения, а расстояние, которое оно преодолело.

На одном берегу стояла мощная искровая станция. На другом — человек с телефонным наушником, приёмником и проводом, который зимний змей держал над скалой. Между ними лежали тысячи километров океана. Этого оказалось достаточно, чтобы телеграф впервые обошёлся без кабеля, соединяющего два континента.