Globális mobiltelefon

Amit tíz évvel ezelőtt sokan még nem vettek komolyan, megtörtént: megkezdte kereskedelmi működését a világ első globális műholdas rádiótelefon-rendszere, az Iridium rendszer. Műhold segítségével persze már ezelőtt is telefonálhattunk. Az Inmarsat rendszer geostacionárius pályán keringő műholdjai, amelyek 36 ezer kilométer magasságban éppen a Föld forgási sebességével megegyezően száguldanak az Egyenlítő fölött, már lehetővé tették, hogy akár a Góbi sivatag kellős közepéről hívjuk fel szeretteinket. A hatalmas távolság azonban csak energiaigényes módon, nagyméretű antenna alkalmazásával tette lehetővé a telefonálást. A globalitás is csak részleges volt: a sarkkörök tájékáról már csak nagyon rossz hatásfokkal lehetett kapcsolatot teremteni az Egyenlítő felett keringő műholdakkal.

Az Iridium megszületése

Ahhoz, hogy kisméretű, zsebre rakható készülékekkel lehessen műholdas kommunikációt folytatni, valami másra volt szükség. Lejjebb kellett csalogatni a műholdakat a 36 ezer kilométeres magasságból. Volt azonban egy másik nagy probléma: ha a műholdat alacsonyabb pályára vezérlik, akkor már nem mozog együtt a Földdel, azaz a Földről nézve nem egy helyben áll. A telefonáló tehát gyorsan mozgó műholddal lesz kapcsolatban, amely hosszabb beszélgetés alatt el is tűnhet a horizont alatt, s ekkor másik műholdon keresztül kell a kapcsolatot újra felépíteni. Ráadásul a felettünk levő űr nem is olyan homogén, bizonyos magasságokban nem tanácsos műholdat működtetni, mert jelentős elektronikus zavarok léphetnek fel. (Ilyen zavaró terület például az 1500 km körüli magasságban húzódó, úgynevezett Van Allen zóna.)

Távbeszélő-fővonalak száma világrészként – 1997
Világrész	Népesség		GDP		Fővonalak száma
	Millió fő	Népsűrűség (fő/km2)	GDP (milliárd USD)	1 főre (USD)	ezer darab	100 lakosra
Afrika	760,07	25	497,9	743	15 073,5	2,02
Amerika	788,22	20	10 020,9	12 896	238 732,6	30,56
Ázsia	3 495,39	113	8 065,8	2 408	232 399,2	6,67
Európa	795,67	30	10 052,2	12 738	280 681,7	35,30
Magyarország	10,21	110	44,9	4 415*	3 182,2	31,15
Óceánia	29,07	3	460,8	16 451	11 658,9	40,02
Világ	5 868,42	43	29 097,5	5 183	778 545,9	13,34
Forrás: ITU, *: KSH

A globális műholdas rendszereket a fenti megfontolások miatt általában alacsony Föld körüli pályára (Low Earth Orbit, LEO) állítva tervezik, így tettek a Motorola mérnökei is, amikor 1987 körül megkezdték globális rendszerük tervezését. Az első elképzelés szerint 77 műhold keringett volna hét körpályán a Föld körül, mindegyik körpályán tehát 11 műhold követte volna egymást egyenletesen. A pályák az Északi- és Déli-sarkpont felett keresztezték volna egymást. A Motorola egyik mérnökét a rajz a Bohr-féle atommodellre emlékeztette, s máris megszületett a rendszer neve: Iridium. Ennek az elemnek az atommagja körül kering ugyanis éppen 77 elektron.

Tisztul a kép

Az első pillanatban szinte megvalósíthatatlan elképzelések mérnökök százainak a keze alatt kezdtek a zseniális gondolatból megvalósítható tervekké válni. A műholdak részleteinek megtervezése előtt rögzíteni kellett az alapparamétereket. A keringési magasságot 780 kilométerben határozták meg: egy műhold 100 perc és 28 másodperc alatt kerüli meg a Földet. Ebből viszont az következik, hogy kilencpercenként ér újabb műhold a telefonáló feje fölé. Egy beszélgetés ennél jóval hosszabb is lehet, meg kellett valósítani tehát azt is, hogy a beszélgetés ilyenkor ne szakadjon meg, hanem a műholdak adják át egymásnak a már felépült kapcsolatokat. Az antennák tervezésekor az is kiderült, hogy nincs szükség az eredetileg tervezett hét pályára, elég hat poláris pálya is a földgolyó lefedéséhez. Az Iridium nevet azonban már nem változtatták meg, annál is kevésbé, mert a 66-os elem a Diszprózium, ami marketingszempontból egyáltalán nem cseng olyan jól, mint az Iridium.

A rendszernek természetesen a földi telefonhálózattal is kapcsolatban kell lennie, hiszen segítségével ekkor érhető el minden előfizető. Ehhez tizenkét földi állomás áll rendelkezésre, amelyek kapcsolatot tudnak létesíteni például egy Budapestről kezdeményezett telefonhívás és az Iridium rendszer között. Az utolsó állomást Kínában éppen a napokban adják át, de természetesen vannak átjárók minden kontinensen. Két Iridium-előfizető között azonban szükség esetén a hívás a földi rendszerek megkerülésével is felépül, ekkor a műholdak közvetlenül végzik el a kapcsolást. A műholdaknak tehát kapcsolatot kell tartaniuk az Iridium-előfizetőkkel, a földi állomásokkal és a szomszédos műholdakkal is. Nem kis feladatot rótt a rendszer megtervezése a mérnökökre.

Műholdtölte

A tervek részletesebb kidolgozása után már megjelentek az első becslések a projekt összköltségeiről. Nem kis összegekről van szó: a műholdak legyártása, pályára juttatása, a földi állomások kivitelezése, a műholdas rendszer teljes irányítócentruma mind-mind hatalmas összegeket emészt fel, és ehhez társul a személyzet kiképzése és egyéb járulékos költségek sora. A feladatra külön konzorcium, az Iridium LLC jött létre, és megkezdte a befektetők meggyőzését, a pénz összegyűjtését. A befektetők nagy része a rendszert létrehozó vállalatok, cégek közül került ki, de más tőkeerős társaságok is fantáziát láttak a terv megvalósításában. Az eredetileg 3,4 milliárd dollárra tervezett beruházás megkezdéséhez hamar összegyűlt 1,9 milliárd dollár, ami lehetővé tette, hogy 1997-ben megkezdjék a műholdak pályára állítását.

A nem mindennapi feladatra az Iridium LLC három társaságot választott ki. Az amerikai McDonnell Douglas cég – amelyet azóta felvásárolt a Boeing – a jól bevált Delta II típusú rakétákkal, az orosz Khrunichev a szintén megbízható, veterán Proton rakétákkal, míg a kínai Nagy Fal Egyesülés az új, Nagy Menetelés nevet viselő rakétájával vállalt részt a feladatból. A pályára állítás egyesével nagyon drága lett volna, ezért a Delta II egyszerre 5, a Proton egyszerre 7 műholdat vitt fel, míg a Nagy Menetelés két műholdat volt képes pályára állítani.

Az első három műhold fellövését 1997. január 8-ra tűzték ki, azonban több apró meghibásodás miatt az indítást január 19-re kellett áttenni. Erre azonban már nem kerülhetett sor: január 17-én ugyanis egy katonai megbízásból fellőtt Delta II rakéta a GPS rendszer újabb műholdjának pályára állításakor a start utáni 13. másodpercben megsemmisült. Az Iridium programot azonnal felfüggesztették, s hosszú vizsgálat vette kezdetét. Nem volt ember, aki megkockáztatta volna a fellövést ezután a baleset után. A befektetők bizalma mindennél fontosabbá vált.

A vizsgálatok végül eredménnyel jártak, kiderült, hogy a kilenc szilárdtest-hajtómű egyikének a tömítése sérült meg, ez okozta a balesetet. A tömítések rögzítésének módosítása után május 5-én sikeresen startolt a Delta II immár öt műholddal a fedélzetén. Ez után egy óriási diadalmenet indult meg: 16 hónap alatt összesen 74 műholdat lőttek fel sikeresen a program keretében, igaz, ezek közül néhány a tesztek folyamán működésképtelennek bizonyult. Így is teljesült azonban a cél: az eredetileg kijelölt 1998. szeptember 23-i időpontra a rendszer készen állt a szolgáltatások megkezdésére.

A szolgáltatás megkezdődik

A műholdak pályára állításával egy időben megkezdődtek a kereskedelmi szolgáltatásra való felkészülés munkálatai is. Az FCC – az amerikai távközlési hatóság – már korábban engedélyezte a rendszer működését. Az ITU az Iridium rendszer számára a "8816" hívószámot jelölte ki, ezzel az űrben új ország keletkezett. Megkezdődött a barangolási szerződések megkötése is. Ezekre azért van szükség, mert a készülékek a földi cellás hálózatot használják, ha az elérhető. Csak akkor veszik fel a műholddal a kapcsolatot, ha a földi cellás hálózat nem elérhető.

Probléma adódott viszont a készülékekkel, ezért a kereskedelmi szolgáltatás megkezdését végül is 1998. november elsejére kellett halasztani. A készülékek gyártását két cég vállalta: a Motorola és a japán Kyocera. A szeptember 23-i időpontra azonban nem sikerült a készülékgyártást olyan szinten megszervezni, hogy a kereskedelmi szolgáltatás megindítható legyen. Ezért csak zártkörű, 2000 készülékkel végzett kísérleti szolgáltatás kezdődött meg szeptemberben, ami persze így is bőségesen hozott tapasztalatokat az üzemeltetők számára.

A két készülékgyártó eltérő filozófiát választott készülékeinek a kialakítására. Mint említettük, az Iridium telefonok először a földi hálózattal veszik fel a kapcsolatot, s csak akkor fordulnak a műholdak felé, ha ez sikertelen. Igen ám, de más földi hálózat működik Európában, Amerikában vagy Japánban. A Motorola a problémát úgy oldotta meg, hogy cserélhető adaptereket gyárt az Iridium készülékekhez. Az egyes adapterek együtt tudnak működni a GSM, az AMPS és a D-AMPS hálózatokkal. Ezzel a módszerrel mindenki a megfelelő adaptert tudja használni azon a területen, ahol nem a műholdas rendszeren keresztül telefonál.

A japán Kyocera kétféle készüléket is gyárt. Az egyik készülék kizárólag a műholdas rendszerrel való együttműködésre alkalmas, ezt szánják azoknak a felhasználóknak, akik csak olyan helyen használják a készüléket, ahol nyoma sincs semmilyen földi hálózatnak. Tipikus példaként a hegymászók, az óceánon vitorlázók, lakatlan területen dolgozó régészek említhetők. A Kyocera másik készüléke olyan, mint egy papucs. A készülék csak a műholdas rendszerhez csatlakozás funkcionális elemeit tartalmazza, s egy kisméretű Kyocera készülék tolható bele. Ekkor a két készülék csatlakozik, és egy teljes értékű Iridium készüléket alkot. Hogy a készülék melyik földi cellás rendszerrel képes együttműködni, azt a papucsba dugott Kyocera készülék tudása határozza meg. Ez egyaránt lehet GSM vagy a japán PDC rendszerű.

A kereskedelmi start

A gyártási nehézségeket megoldva, novemberben megkezdődött a tényleges kereskedelmi szolgáltatás. A Motorola november elsejére 5000 készüléket küldött szét a fő kereskedelmi pontokra, míg a Kyocera 4800 csak műholdas és 9400 multimódusú készüléket ajánlott fel. A Motorola személyhívói is készen lesznek november közepére, s akkortól a globális személyhívás is a szolgáltatási palettára került. Október 28-ára befejeződött az utolsó földi állomás, a kínai átjáró tesztelése is, ezzel a földi hálózattal kapcsolatot tartó pontok is teljes kapacitással rendelkezésre állnak.

Az Iridium LLC ez ideig már 270 disztribútori szerződést kötött a világ legkülönbözőbb pontjain, szolgáltatókkal és vándorlási partnerekkel egyaránt, hiszen fontos kérdés, hogy a földi hálózatokkal is együtt tudjon működni az Iridium rendszer. A vándorlási szerződést az Iridiummal a két magyar GSM-szolgáltató is megkötötte.

1998. november elsején tehát a világon megkezdődött a műholdas rádiótelefon-rendszer kereskedelmi szolgáltatása. A percdíjak tényleges műholdas összeköttetés esetén nem alacsonyak, öt dollár körül vannak. Az összeg pontosan nem határozható meg, mert átváltási faktoroktól is függ, de a nagyságrend mindenütt hasonló. Akinek persze mindent megér a telefonálási lehetőség, az nem riad vissza az áraktól, különösen ha szorult helyzetben van. Természetesen abban az esetben, ha a készülék talál vele együttműködő földi cellás hálózatot, akkor a kapcsolat azon keresztül épül fel a megszokott mobilárakon, ezzel csökkentve a telefonálás költségeit. A készülékeket persze úgy is lehet programozni, hogy minden esetben a műhold felé induljanak.

A november elsejei ünnepélyes avatás keretében Al Gore alelnök kezdeményezte az első kereskedelmi hívást a Fehér Ház rózsakertjéből, s a hívott Gilbert M. Grosvenor, a Nemzeti Geográfiai Társaság elnöke volt, aki nem más, mint Alexander Graham Bell dédunokája.

... kikapcsolva

Akkor tehát az egész földgolyón nyugodtan sétálhatunk abban a hitben, hogy bárhol, bármikor telefonálhatunk? Elvileg igen... de gyakorlatilag mégsem. Ehhez ugyanis az kell, hogy a frekvenciasáv mindenütt szabad legyen, sehol ne zavarjon meg más, már működő rendszereket. A feltételek megteremtése azonban nem minden országban, így Magyarországon sem volt még lehetséges. Ennek következtében hazánkban az Iridium rendszer mindaddig nem használható, amíg ezeknek a berendezéseknek az engedélye le nem jár. Új engedélyt erre a sávra egyébként nem adnak ki azóta, hogy a frekvenciasávot a műholdas rádiótelefon-szolgáltatás számára jelölték ki. A megegyezések szerint mindaddig, amíg a frekvenciasáv szabad nem lesz, addig a rendszer műholdjait Magyarország felett kikapcsolják. A Matáv által használt, a frekvenciasávban működő berendezések engedélyei 1999-ben, illetve 2000-ben lejárnak, azonban más szervezeteknél még működnek olyan berendezések, melyek engedélye csak 2002-2003 körül jár le. Eddig az időpontig tehát az Iridium készülékek használata hazánkban tilos. A korlátozás persze nagy gondot nem okoz, hiszen az ország döntő része mindkét GSM-szolgáltató által lefedett, tehát a készülék amúgy sem kezdene el kommunikálni a műholddal.