无线电波飞越大西洋
1899年对马可尼是大收获的一年。这一年,马可尼的装置创下了无线电首次营救海难人员的记录;这一年,马可尼的公司签订了第一个商业合同;这一年,马可尼把无线电通信距离增大到106千米,使无线电信号第一次突破了100千米大关,把波波夫远远地甩在了后边。但是,马可尼没有被这些胜利所陶醉,他把目光投向了辽阔的大西洋,渴望打开欧洲和美洲之间无线电通信的大门。
20世纪的第一个春天,马可尼准备实施自己雄心勃勃的计划,但是很多内行人都认为他的计划是很难实现的。首先,当时的无线电收发报装置还很原始,火花式发射机的电振荡是衰减的,没有功率放大输出;接收机的金属屑检测器是老式的,没有电子放大电路,也没有最基本的超外差接收方式。其次,英国和北美相隔太远,一般人当时认为电磁波只能像光波那样直线传播,不能绕过地球曲面传播到大西洋彼岸。赫兹曾经说过,要用电磁波来进行无线电通信,“大概得有一面像欧洲大陆那样大的巨型反射镜才行”。
马可尼能找到那样大的反射镜吗?根据1899年英国海军演习实验的经验,马可尼隐约觉得天空上就有一个巨大的电磁波的反射镜,电磁波有可能“绕过”地球曲面传到大西洋彼岸,他决心去探索!
为了实现越过大西洋进行通信的宏伟计划,马可尼做了大量准备工作。
1900年,他取得了无线电史上有名的调谐电路的专利,使接收机的灵敏度和选择性有了显著的提高。
同年l0月,马可尼在普尔杜建立了世界上第一座大功率发射台,发射采用了当时世界上最大的发射机——10千瓦音响火花式电报发射机,同时配上了当时最复杂、最庞大的垂直天线阵。最初天线阵是由2000根60米长的金属杆围成的直径为45米的大圆柱网,周围还有许多固定的缆绳,十分壮观。可因为天线太高支撑困难,没过多久就被大风吹倒了。后来,马可尼对天线进行了重新设计,改用很多根垂直天线排成扇形天线阵,这样的结构牢固多了,抗风性能显著提高。马可尼用这些准备好的装置进行了演习试验,通信距离达到了322千米。
一切准备就绪,马可尼开始了征服大西洋的战斗。
1901年11月26日,气候寒冷,轮船的甲板上结着薄冰,马可尼同肯普及另一名助手乘“撒丁”号轮船从英国西部港口利物浦出发,向加拿大的纽芬兰挺进。
寒风袭来,波涛汹涌,站在甲板上的马可尼望着大西洋,心情久久不能平静。风浪险恶的大西洋航线,45年前,勇敢的开尔文劈风斩浪,曾沿着这条航线铺设了第一条大西洋海底电缆,今天,他就要沿着这条航线去完成人类通信史上又一伟大壮举。
12月6日,轮船到达大西洋彼岸纽芬兰的圣约翰斯港。为了选择理想的接收地点,马可尼和他的助手走遍了圣约翰斯海岸,最后选中了一座小山(后来被称为信号山)。这是一块可以俯瞰港口的高地,四面有天然屏障,可以阻挡大西洋的飓风,山顶上有一块大约8000平方米的平地,正好可以架设天线。近处有一座老式建筑,当时已改做了医院,马可尼在那儿选了间屋子安放好了接收机。在当地政府的热心支持下,仅用3天,实验的一切准备工作就都圆满完成了。
12月9日,他们在信号山开始工作,2天以后架设天线,马可尼决定用气球把接收天线升起来,天线很长很重,他们用了一个直径5米的氢气球,从信号山冉冉升起,大家都用期待的目光望着它,当气球升到约30米高的时候,忽然刮起一阵大风,气球被吹得跳起了摇摆舞,最后腾空而起,消失得无影无踪。
第二天风还没停,马可尼想起4年前,他曾用风筝在布里斯托尔海湾成功地进行了试验,他决定改用风筝。当天下午风筝赶制出来了,在一阵忙碌后,风筝牵引着天线升上天空,天线下端固定在一根粗大的电线上,风筝在大风里来回晃动,不久还是被制服了,天线被控制在220米左右的高空。
这是一个阴冷的日子,脚下的悬崖在海水的拍击下,发出雷鸣般的吼声,远山的轮廓在朦胧的雾霭中隐隐约约,海天相接处是波涛汹涌的大西洋,英国远在3000多千米的另一半球上,圣约翰斯港静静地躺在山边,沐浴在薄雾中。
在这个划时代的日子里,马可尼心潮澎湃,激动不已,他在日记中写道:“关键的时刻终于到了,我为它做了6年艰巨的准备工作,各种指责和各种困难从来没有使我动摇过。我要检验我的理论的正确性,证明马可尼公司和我已经取得的300多种专利的价值。为了进行这次试验和在普尔杜建造大功率无线电台,花费了几万英镑,这笔钱是不会白花的。”
为了使接收效果更好,马可尼决定改用电话机代替莫尔斯电码记录仪做终端,直接收听金属屑检波器的输出信号。
1901年12月12日,预定通信的时间到了,大家屏气敛息地等候着。大约中午12时,电报键忽然发出了“滴答”声,信息来了!马可尼立刻抓起话筒,紧张地听着,三个微小而清晰的“滴答”声在马可尼耳边响起,啊!千真万确!这是从大西洋彼岸传来的信号!无线电信号飞越了3000多千米。
马可尼简直不相信这是真的,他把话筒递给旁边的肯普说:“伙计,你听听看有没有什么?”肯普接过话筒,贴在耳朵上,几秒过去了,他兴奋地喊叫起来:“信号!三点短码!”
在莫尔斯电码中,三点短码代表“S”这个信号是预先约定的。现在,从普尔杜发来的“S”字母越过茫茫大西洋,被他们清晰地收到了!试验人员欣喜若狂。马可尼凝视着无边的大西洋,眼里闪烁着胜利的光芒,他确信,不用电缆进行横越大西洋通信的时代已经不远了。晚上,试验成功的喜讯由圣约翰斯城邮局用有线电报传遍了全球。
“S”信号越过茫茫大西洋,这是无线电技术取得的重大突破。它表明,只要建立起永久性的电台,洲际无线电通信就指日可待了。马可尼对此深信不疑。
为了向全世界表明这一点,马可尼又作了一次实验,确实的电报内容越过大西洋,传送到目的地。马可尼的预言变成了事实。
加拿大政府对这次成功的实验非常满意,特地拨款1.5万英镑,让马可尼在格拉斯湾建立一二个大功率的发射台。1902年12月,一个凉风习习的夜晚,相隔3000多千米的普尔杜台和格拉斯湾台开始试验通信。这是英国和加拿大之间第一次进行的洲际无线电通信,结果英国接收加拿大的信号非常清晰,而加拿大接收英国的信号则相对较差。这表明普尔杜台的发射功率还不够大。马可尼公司拨款予以改装,以后,两台之间的正式通信完全成功。第一份从加拿大拍往英国的正式电报是马可尼发给英国和意大利国王的。这表明了马可尼的胸襟,他忘不了生他养他的祖国意大利,他更是忘不了支持他事业的第二祖国英格兰。
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