哈羅德·羅森

這是人類有史以來第一次通過電視屏幕，同時間觀看異國他鄉發生的事。同步衞星的發明人哈羅德·羅森在回憶起這件往事時，頗為感慨：那是1964年，當時的電視還是黑白的呢，但衞星轉播的圖像質量很好。如今，只要打開家裏的高清晰度電視，他就可以用遙控器選擇無數個電視頻道，收看新聞、訪談、政治、科學、自然和體育節目。他本人也是這項發明的受益人，並因這項發明獲得今年的發現創新獎。

羅森現年77歲，當他還是美國新奧爾良市的一位小男孩時，就喜歡看父親的物理書。他從小酷愛數學，現在依然如此。如果他的研究小組沒有提出如何將衞星送上預定軌道的構想，沒有開發出使衞星始終以與地球自轉同步的速度圍繞地球運轉的技術，今天，人類就無法看到從地球另一端轉播過來的電視節目，也無法撥打衞星電話。

人類可以利用人造衞星進行通訊傳播的構想最早是由英國科幻作家阿瑟·克拉克於1945年提出的，當時許多科學家認為克拉克是在發囈症，異想天開。直到蘇聯1957年成功發射第一顆人造地球衞星後，他們才開始跟上克拉克的思維，展望起了太空通信的未來。羅森小組和其他一些美國科學家動用自己的聰明才智，最終使人類能夠藉助地球同步衞星把聲音、圖像、文字以及數據傳遞到世界的每一個角落。

羅森曾是美國休斯公司太空與通訊工程部的副總，從事雷達系統研發。第一顆人造地球衞星上天不久，他開始負責衞星開發。20世紀60年代，美國著名科學家，貝爾實驗室的約翰·皮爾斯提出建造低空通信衞星的構想，並於1960年説服美國航空航天局投資開發回聲氣球通信衞星。1960年，貝爾實驗室與美國航空航天局把被動式通信衞星的“始祖”———一顆直徑達30米的大型尼龍氣球發射上天，藉助氣球表面鍍的一層鋁箔，把聲音和數據，由一個地區反射到另一個地區。但因信號在遠距離傳輸時變弱，沒能獲得實際應用。2年後，貝爾實驗室研發出結構更為複雜的通信衞星1號（Telstar1），進行了橫跨大西洋的電視節目傳送實驗。它是世界上第一顆主動式通信衞星，可以放大和傳輸信號，但只能在低空飛行，無法與地面接收站始終保持相對固定位置，每次只能使用很短一段時間，而且需要配備能夠旋轉的巨大地面天線，以捕捉和跟蹤飛馳而過的衞星，其複雜和昂貴限制了它的應用。

羅森預想的地球同步衞星更簡單，也更廉價，完全可以替代Telstar1,使太空通信技術最終邁入實用化。

他的研究小組開始將着眼點鎖定在高高在上的地球衞星，使它能以精確的特定速度圍繞地球運行，與地面的位置保持相對固定，讓衞星與地球始終保持步調一致，乖乖地呆在赤道上空。

從這種距地球近36000公里的衞星上轉發回來的無線電波幾乎可以覆蓋1/3個地球，只要在赤道上等距離安放3顆同步衞星，就能實現全球通信。他們設計出一種具有足夠帶寬的小型通信衞星，可以用來傳輸電視信號或開闢國際電話線路。當時火箭發動機的推進力遠比今天弱，羅森小組只得把衞星的體積做得小一點，除了圍繞地球運行外，它還得保持自身穩定，抵禦地球、太陽以及月亮對它的吸引力，堅守自己的崗位。羅森小組令衞星始終朝向地面天線，同時保持11067公里的時速，以便與地球的轉動同步。他們設計出了與同步通信衞星相匹配的拋物面天線，還設計了能將衞星準確發射入軌，讓衞星天線展開，把正確的一面朝向地球的遙控技術方案。1961年，羅森小組搞出了衞星的控制系統，並且在實驗室成功地轉播了電視信號。1961年春天，羅森小組修建了地面接收站，並將他們的技術帶到了巴黎國際航空展，將現場拍攝到的圖像信號經過微波傳送到參展的衞星上，再經過接收器解調信號，把電視信號再現在屏幕上。這已經是真正的原型。1961年8月，美國航空航天局與休斯公司簽署了建造地球同步衞星的合同。

同步衞星1號（辛柯姆1號）於1963年2月發射；同年7月，同步衞星2號也成功發射入軌，當時的美國總統肯尼迪在白宮利用這項衞星轉播技術與尼日利亞首相巴勒瓦進行了通話。隨後，擁有更大帶寬，能夠轉播實時信號的同步衞星3號也上天就任。羅森關於衞星能夠與地球保持步調一致，位置相對固定不變的預言夢想成真。今天，地球上空已經有二百多顆同步通信衞星，在演義着他的預言。

1993年，羅森從休斯公司退休，但仍在給波音衞星系統做顧問。他的新激情是創造另外一種高空通信平台，比如，一個能夠環繞在城市上空的通信平台，提供廉價的寬帶網接入、電話和當地電視節目服務。最初，他想利用飛艇、氣球和有人駕駛的飛機，但看上去沒一個可行，最後他想到了無人駕駛飛機，他與合作者研究開發了一種靠氫燃料發動機驅動的無人機，可以在距離城市上空18公里的高空飛行，雖然這種高空通信平台覆蓋面積比衞星小，但通訊密度比衞星高好幾千倍。當然，這個設想目前還停留在夢想階段，但他很樂觀，“只要第一架高空飛機上天，應用就會如洪水般蜂擁而至。我想，我們的高空通信平台無人機將會在2年之內上天。” ^[1]