Мы привыкли, что связь есть везде: в городском парке, в деревне, в поездке. Рабочие чаты утром, YouTube за обедом, мемы на ночь — всё это доступно нам где угодно и когда угодно.
Но стоит уйти подальше от цивилизации, в районы со сложным рельефом и суровой погодой — и привычные каналы связи становятся недоступны.

В таких местах связь — это уже не про комфорт. Это про необходимость. А иногда — про выживание.

Русский Север — то место, где природа диктует свои условия. И ей совершенно всё равно на технологический скачок, который произошел со времён изобретения телеграфа.
Меня зовут Ковальчук Артём, и это подкаст «До нас дошло»
Во второй половине XIX — начале XX века в России стремительно распространяется электромагнитный телеграф — технология, которая вывела передачу информации на новый уровень. Мы уже делали выпуски о его истории, так что, если не слушали, традиционно советую послушать.
Развитие телеграфной сети в России — это сложный и во многом уникальный процесс, с заметными особенностями в разных регионах. Первые линии появились в 1840-х, а уже в 1850-х, под влиянием Крымской войны, строительство началось в полную силу. Уже к 1854–1855 годах телеграф связал Санкт-Петербург с Варшавой, Киевом, Одессой, Симферополем, Гельсингфорсом, Ревелем и Ригой.
Стране нужно было осваивать огромные территории, укреплять оборону и совершенствовать управление — и тут телеграф стал просто незаменим. Линии тянули в самые отдалённые места: в Сибирь, на Дальний Восток, на Кольский полуостров и даже… пытались связать с Америкой!
С 1860-х по 1870-е годы активно строились линии в Сибири и на Дальнем Востоке. К концу XIX века телеграфная связь добралась почти до всех регионов империи. И тем удивительнее, что на Кольском полуострове — сравнительно близком к столице и имеющем выход к морю — телеграфа всё ещё не было.
Чем Заполярье так не угодило чиновникам? Все просто, суровые природные условия. Да, в Сибири тоже холодно, но тут полярная ночь, вечная мерзлота и очень короткое лето. С учетом малонаселенности района, проекты по связи, да и не только по связи, не получали зеленый свет даже на этапе расчета затрат.
Рельеф тоже важен. Например, на участках Кемь - Кандалакша и Кандалакша - Кола, строителей ждали обилие мелких речек и ручьев, болот, каменистого грунта. Иногда проще было повесить провода на живые деревья, чем пробовать закрепить столб на камнях. Но природа Заполярья таких ошибок не прощает и беспощадно ломает деревья суровыми полярными ветрами. Из за постоянных обрывов линий пришлось отказаться от такой удобной технологии. С другой стороны, на побережье, где леса не было, ставить столбы было гораздо проще, но их доставка, включая компоненты, была возможна только на пароходах Архангельско-Мурманского срочного пароходства.
Вся стройка заняла 13 лет и велась в три этапа. Первый преодолели за 3 года. С 1895 по 1896, были закончены строительные работы на участке от Екатерининской гавани до полуострова Рыбачий и границы с Норвегией. И лишь на восточном направлении – от Колы до становища Гаврилово – телеграфная линия была введена в эксплуатацию в июле 1897 году. Только этот этап обошелся казне в 100 тыс. царских рублей, на наши деньги это около 700 млн. рублей. А всего-то протянули 600км кабеля. Даже Питер с Москвой связать не хватило бы.
Вторым этапом были проведены линии: Кандалакша – Умба – Кузомень и участок Гаврилово – Восточная Лица.
Понимаю, на слух это набор названий, давайте коротко, зачем им там вообще телеграф.
Все это - промысловые становища. Так называли временные промысловые поселения, в основном для рыбного промысла.
Становище состояло из нескольких промысловых изб, где размещались сами рыбаки и хранилось промысловое оборудование, и специальных погребов для просола, сушки и хранения рыбы. Некоторые из становищ ожидаемо становились торговыми пунктами с иностранными купцами, что крайне положительно сказывалось на экономике региона.

Последний этапом, который, по рассказам современников, оказался самым сложным, с 1903 по 1908 была построена линия: Восточная Лица – Поной.
Практически полное отсутствие бухт, удобных для стоянки морских судов, привело к тому, что выгрузка столбов и телеграфных принадлежностей производилась только в четырех пунктах. Поэтому приходилось развозить все необходимое оленьими упряжками на большие расстояния.
Так телеграфом связали все самые важные с точки зрения администрации, промышленности и армии пункты Кольского полуострова.
Отдельно стоит упомянуть «промысловый» телеграф — уникальную для того времени систему, передававшую сведения о рыболовстве, погоде и движениях льдов. Сеть была бесплатной и работала вплоть до распада Российской империи.
Но для успешного развития Севера России и Северного морского пути требовалось кардинально ускорить развитие систем радиосвязи, это было осуществлено уже в советский период.
## Радиосвязь на Севере в советский период
После революции на смену телеграфу постепенно стала приходить радиосвязь. До начала двадцатых годов радио «говорило» на гигантских волнах — длиной от сотен метров до десятков километров.
И вот — 1922 год. В мире радио происходит почти случайная революция. Несколько радиолюбителей начинают экспериментировать с коротковолновым диапазоном, сокращенно КВ.
Волны в десять, двадцать, тридцать метров. Настолько короткие, что, по сравнению с прежними, казались игрушечными.
В то время считалось, что толку от них немного. Именно поэтому радиолюбителям разрешали вести радиопередачи только в КВ диапазоне.
Но потом случилось неожиданное — один из таких любителей вдруг получил ответ от станции за тысячи километров. Как так получилось?
В попытках объяснить явление, радиофизики вспомнили о высказанном за двадцать лет до этого, научном предположении, которое объясняло «дальнобойность» коротких волн свойствами атмосферы.
Согласно этому предположению, на большой высоте над Землей есть слои ионизированного воздуха. Это воздух, в котором часть молекул распалась под действием солнечного излучения на положительные ионы и отрицательные электроны.
Такие слои обладают электропроводностью и действуют на электромагнитные волны как зеркало. Они заставляют радиоволны вернуться обратно к Земле, но уже на большом расстоянии от радиостанции.
Вследствие отражения короткие волны легко преодолевают кривизну Земли. Их можно принять очень далеко, даже если мощность станции небольшая.
Предположение позже полностью подтвердилось на практике, а отражающий слой атмосферы назвали ионосферой.
Ответственный экзамен в применении и использовании коротких волн произошёл во время экспедиции по спасению экипажа дирижабля «Италия» в 1928 году.
Во время экспедиции к северному полюсу под руководством Умберте Нобиле, дирижабль потерпел крушение во льдах северного ледовитого океана. Выжившие транслировали сигнал SOS на коротких волнах каждые 55 мин. с помощью уцелевшего аварийного передатчика ONDINA. Внешнюю антенну для передатчика удалось собрать из алюминиевых трубок разрушенной кабины управления.
Именно этот сигнал услышал радиолюбитель Николай Шмидт из деревни Вознесенье-Вохма. В тот вечер он слушал коротковолновый диапазон — примерно 30–35 метров — на своём самодельном КВ-приёмнике.
Учитывая то, что дерижабль упал где-то у берегов Шпицбергена, получается сигнал был принят примерно за 2500км от места крушения, КВ диапазон вполне допускает связь на таких расстояниях.
Николай, конечно же, услышал морзянку SOS, но в некоторых источниках приводятся и более полный текст передачи, подлинность их туманна, поэтому пофантазируем, как это могло звучать:
ITALI...NOBILI…SOS....SOS...SOS..
Уже на следующий день эта новость попала в Рим и после получения точных координат выживших, была организована экспедиция по спасению.
Организацию возглавил Комитет помощи “Италии”, созданные при Осоавиахиме, расшифровывается не менее громоздко: О́бщество соде́йствия обо́роне, авиацио́нному и хими́ческому строи́тельству. Это один из интересных примеров скрещивания общественной организации с государственным аппаратом. Когда стало ясно, что кораблям предстоит идти к северо-западным берегам Шпицбергена, в район с тяжёлыми льдами, в миссию снарядили самый мощный советский ледокол того времени — «Красин», в помощь назначили ледокол «Малыгин».
Связь предстояло организовать так, чтобы корабли могли одновременно общаться между собой и с плавучей базой итальянцев — судном «Читта ди Милано», иметь возможность установить контакт с экипажем “Италии”, а еще иметь возможность установить прямую радиотелеграфную связь с Москвой.
Для решения такого спектра задач требовались современные радиотелеграфные средства связи, поэтому оба ледокола были напичканы радиоаппаратурой самых разных типов и в достаточном количестве.
Finita la comedia!, заключил радист “Италии”, в момент встречи экипажа “Красина”.
Выжившие были спасены.
Подобная операция стала первым успешным боевым экзаменом нашей радиотехники.
С этого момента короткие волны прочно вошли в практику дальней связи: телефон, телеграммы, передача данных и даже факсы — вплоть до конца 90-х. И до сих пор КВ-станции можно встретить на арктических полярных станциях, где они обеспечивают связь с Большой землёй, передают метеосводки и помогают навигации.
В 1930-е освоили метровые волны, в 1940-е — дециметровые и сантиметровые. Эти диапазоны распространяются почти строго по прямой, в пределах видимости — обычно до 50 км.
Северная природа всегда добавляла свои коррективы. Полярные сияния, магнитные и ионосферные бури — всё это могло обрывать связь на дни и даже недели.
Но не смотря на все сложности, прогресс не заставил себя ждать.
По мере роста объёма передаваемой информации обычно увеличивается и ширина полосы частот. Это требует перехода на более высокие частоты — ультракороткие волны (УКВ) и сверхвысокие частоты (СВЧ). Но на таких частотах радиоволны распространяются только в пределах прямой видимости. Если понадобится передать сигнал на большие расстояния - за горизонт, нужно использовать специальные ретрансляторы — радиорелейные станции, которые помогают обойти кривизну Земли.
Изучая историю появления чего-либо, невольно замечаешь один фундаментальный факт:
Новые технологии не появляются из ниоткуда — они вырастают из старых решений и накопленного опыта их применения.
Радиорелейная связь очень напоминает «дедушку Телеграфа». Сигнал имеет свойство ослабевать на дальних расстояниях, поэтому в телеграфных линиях были не только столбы. На пути от передающей станции к принимающей станции, через определенный интервал, устанавливали _релейные станции_ или повторители.
Радиорелейная связь это про ультра короткие волны или УКВ, изучение которых
В период с 1965 по 1975 годы радиорелейная связь заняла прочное место в системе связи страны.
Её активно применяли для многоканальной передачи телефонных, телеграфных и телевизионных сигналов на большие расстояния.
И вот, когда радиорелейная связь казалась пиком технологий, Север подкинул очередную задачу: как тянуть линии и строить станции в условиях, где каждая зима может сожрать бюджет целого министерства?
Ответ снова нашелся в атмосфере. Все наблюдаемые нами погодные явления происходят в самом нижнем и тончайшем слое - тропосфере.
До Второй мировой войны считали, что радиосигналы, особенно на высоких частотах, не могут далеко проходить из-за кривизны Земли — их сила быстро падает. Но во время войны часто замечали, что радары на высоких частотах видят цели намного дальше, чем ожидалось. Этот странный эффект долго не изучали.
Любимая нами из выпуска в выпуск Bell Labs была одной из многих организаций, начавших изучать этот эффект, и пришла к выводу, что это ранее неизвестный тип отражения от тропосферы. Он проявляется именно на высоких частотах, в УКВ и сверхвысоких, которые до войны просто не использовали целенаправленно. Поэтому раньше этот эффект никто не замечал.
В СССР этот эффект тоже изучали: в конце 1950-х годов головная роль по изучению тропосферы и созданию тропосферных средств связи была возложена на Московский научно-исследовательский радиотехнический институт, коротко: МНИРТИ.
Теория, с которой пришлось иметь дело, была следующая: Передающая антенна посылает сигнал чуть выше линии горизонта. В тропосфере он рассеивается и уходит вниз, к земле, далеко за пределами прямой видимости. Если на его пути окажется приёмная антенна, сигнал можно поймать и расшифровать.
Но тропосфера постоянно меняется. Мы знаем, что здесь рождаются погодные явления — дождь, снег, перепады температуры, колебания плотности воздуха. Всё это мешает радиоволнам.

В итоге сигнал на приёмной стороне неизбежно искажается. Это называют «замиранием сигнала». Приёмники то теряют его, то снова находят — и такую связь сложно назвать приемлемой.
Как это решить? Добавить антенн и приемников! Шанс, что оба приемника потеряют сигнал сильно ниже. Этот маленький прорыв дал шанс дальнейшему развитию тропосферной связи.
Результаты исследований МНИРТИ были использованы при разработках нового поколения тропосферных станций сантиметрового и дециметрового диапазонов.
Усилиями нескольких проектных институтов к 1963 году заработала первая магистральная система, построенная на этом принципе — тропосферная радиорелейная линия «Север».
Только представьте, линия связи свыше 13 тыс километров, 46 станций, раскиданных вдоль побережья Северного Ледовитого и Тихого океанов и по берегам великих сибирских рек.
Это была сеть станций, расположенных друг от друга на расстоянии 120-450 км и представляющих собой автономные военные городки, которые самостоятельно решали вопросы обеспечения электроэнергией, теплом, эксплуатации техники, жизнеобеспечения и доставки необходимых грузов.
Система обеспечивала связью воинские части, администрацию и население Крайнего Севера и Дальнего Востока на малонаселенной территории, составляющей 60% площади России, где альтернатив для связи не было.
Если тропосфера помогла заглянуть “за горизонт”, то что на счет более экзотических отражателей, например метеоритов? Могут ли они приносить какую-то пользу кроме созерцательной или сувенирной? Как ни странно, да!
Когда космический камень влетает в атмосферу, он сгорает, оставляя за собой светящийся ионизированный след. Этот след живёт некоторое непродолжительное время, но в это время он отлично отражает радиоволны. Если поймать момент, можно «перекинуть» сообщение на сотни или даже тысячи километров через звездный мост. В середине XX века этим занимались не только радиолюбители, но и военные: в Канаде работала система JANET, а в Европе — COMET, связывавшая штабы НАТО. Правда, голосовая связь была рискованным делом — существования ионизирующего следа одиночных метеоров исчисляется в секундах. Поэтому чаще передавали короткие пакеты данных с предварительным накоплением приходящих данных на передатчик.
Но в итоге разработки загоризонтной связи постепенно сошли на нет и во всем виноваты спутники.
Спутниковая связь и по сей день остается самым подходящим вариантом - она доступна практически везде, хотя и с некоторыми ограничениями по скорости, стоимости, а в случае Арктики, еще и расположению.
Чтобы спутник работал для связи, его передатчики и приёмники должны быть направлены на наземные станции. Эти станции, в свою очередь, должны «следить» за спутником — принимать от него сигнал и посылать свои. Связь со спутником возможна только тогда, когда он виден с земли. В зависимости от типа орбиты, спутник может быть виден короткое или долгое время.
Вокруг нашей планеты бесконечно много орбит и некоторые из них более практичны, чем другие.
Самая популярная сейчас - низкая околоземная орбита. Удобная с точки зрения размещения группировок спутников на высоте от 160км до 2000км.
Пример такой низкоорбитальной группировки — Starlink в США, на рабочей высоте в 550км. У нас похожую систему разрабатывает компания «Бюро 1440». Они собираются к 2027 году запустить свою сеть низкоорбитальных спутников и целятся в высоту 800км. Цель - быстрый интернет в любой точке, куда дотянется сигнал. Целый гигабит на пользователя — звучит как фантастика. Даже в Москве гигабит по проводу не везде доступен. Но разработчики уверяют, что уже опробовали лазерные каналы между спутниками и наземными станциями — вот за счёт чего это будет работать. По такому же принципу, кстати, устроен и Starlink.
Есть в космосе и сторожилы. Например, группировка «Гонец» уже с 1996-го даёт связь там, куда сотовые операторы не добираются и обеспечивает связность для российской системы ГЛОНАСС. А в будущем, возможно, в полную силу заработает и гос.проект «Сфера» — российская спутниковая сеть, планирующая объединить в себе разные спутниковые группировки под разные задачи.
Но пока у «Бюро 1440» есть все шансы на успех. В миссии «Рассвет-2» они запустили три низкоорбитальных спутника и проверили технологию 5G NTN. Это когда спутники становятся частью мобильной сети. И самое интересное — для работы не нужен никакой спецтерминал, достаточно обычного смартфона.
Помешать, правда, абсолютно каждому участнику может космический мусор. По подсчетам Европейского космического агентства, на низкой околоземной орбите летает более 40 тыс. крупных останков ракет и спутников, и около 130 млн частиц мусора поменьше.
Да, современные низкоорбитальные спутники умеют маневрировать, но если объемы мусора достигнуть критических показателей, это не спасет ситуацию.
Что делать с мусором, никто не знает. Это определенно вопрос будущего и время у нас еще есть.
Альтернативы спутникам конечно же тоже есть. Недальновидно было бы не иметь запасного плана.
Волоконно-оптические линии — главный способ передавать большие объемы данных во всем мире. Прокладка таких линий на Русском Севере — ничуть не отличается от подобной инициативы с телеграфом. Но в погоне за надежностью линий связи, выбор в пользу оптического волокна остается чуть ли не единственным предсказуемым альтернативным вариантом, пусть дико дорогим и технически сложным.
Единственный живой на данный момент проект - «Полярный экспресс» — подводный оптический кабель из Териберки во Владивосток, протяженностью более 12 тыс. км. Проект предполагалось закончить к 2026 году, но судя по недавним новостям, вероятно окончательная дата будет перенесена на неопределенный срок. В 2025-м завершили только первый кусок пути Териберка-Амдерма, это буквально первые 2 тыс. км. Т.е до конца пути еще добрых 10 тыс. км.
Про мобильную связь тоже не стоит забывать, она достаточно бодро используется в более менее населенных участках карты. Большая четверка операторов не упускает шанса побороться за клиентов. В жилых территориях стоят базовые станции, и можно спокойно звонить или выходить в интернет. Но как только выезжаешь в глухие места - связи там нет, даже простого голоса. Оператору просто нет смысла вкладывать деньги, из клиентов там лишь туристические группы, строительство базовых станций сложнее, обслуживание дороже. Словом, все те проблемы, которые нам уже известны.

Кстати, вы, возможно, не знаете, но по России все еще можно встретить десятки тысяч населенных пунктов с численностью до тыс. человек, в которых нет даже мобильной связи, не говоря уже про интернет.
И это — лишь часть большой картины. Проблема отсутствия связи в удалённых регионах далеко не просто вопрос комфорта. Бизнес, военные, государство, у всех есть что сказать.
Оглядываясь на пройденный путь, проблем со связью на Севере как будто бы меньше не стало, учитывая еще и непростую обстановку в мире. Но работу по расширению покрытия в труднодоступных регионах никто не останавливает. Возможно, уже в ближайшие годы появится 5G NTN — для интернета вещей и экстренной связи. А там, глядишь, и все базовые сервисы будут работать где угодно, когда угодно — и хотелось бы за приемлемые деньги.
Над выпуском работали, ведущий Ковальчук Артем и звукорежиссер Алексей Попов.