Een stukje geschiedenis over elektriciteit, morse en radio
Sinds het begin van de negentiende eeuw is er elektriciteit. Al eeuwen daarvoor was deze al bekend. Je kon er toen niets mee doen. Maar de onderzoekers Ohm, Volta, Ampère, Watt, Faraday, Hertz e.v.a. hadden het er druk mee. Ze keken wel even van hun werk op, toen in het jaar 1825 Ohm opeens verkondigde: "Watt = Volta x Ampère!" En Ohm = Volta : Ampère (De Wet van Ohm). Raar, maar waar! Maar direct ging elk weer verder met zijn eigen onderzoek. Er viel nog zoveel te ontdekken. Menige elektriciteitswet zag het levenslicht en werd vastgelegd. En toen hadden ze het nog lang niet over radio. Nog lange niet!
De Amerikaan Samuel Morse (1791-1872) zat ook niet stil. In 1835 bedacht hij het morsealfabet. Het was bedoeld als langeafstand communicatiemiddel, waarmee je berichten met behulp van elektriciteit kunt versturen. De telefoon bestond nog lang niet, die kwam in 1876 en radio na 1895.
Samuel B. Morse, een portretschilder, maakte in 1832 als passagier een zeereis van Frankrijk naar Amerika. Aan boord bevond zich onder de passagiers een persoon die kon 'goochelen'. Deze nam een hoefijzer, wond er er een elektrisch snoertje omheen en sloot dat snoer aan op een batterij. De batterij, uitgevonden door de Italiaan Volta, bestond al een jaar of zeven. Vlak naast de batterij lagen spijkers. De goocheltruc was dat de spijkers naar het hoefijzer vlogen en eraan vast bleven kleven. De toeschouwers begrepen er niets van. Als de batterij werd losgemaakt vielen de spijkers eraf. In feite was het hoefijzer een elektromagneet geworden, in tegenstelling tot de gewone magneet in bv. de fietsdynamo die permanent magnetisch is gemaakt. Het aankleven van metaal aan een elektromagneet is vandaag de dag niets bijzonders. Denk maar aan schrootbedrijven die precies hetzelfde doen.
Morse die de 'truc' ook aanschouwde, kreeg een historisch superidee. Hij sloot zich dagenlang op in zijn hut om zijn idee uit te werken, te tekenen en te ontwerpen: het moest mogelijk zijn een verend inktpennetje op een paar millimeter afstand van de elektromagneet te laten meebewegen en op papier te laten 'schrijven' op het ritme van aan/uit batterij. Bij 'uit' zou de pen terugveren. De elektriciteitsdraad kon je net zo lang maken als je wilde, dus met de batterij meters verderop werkte het ook. En met een veel hogere elektrische spanning nóg verder: kilometers! Wat was het nut van dit alles? Wat zag Morse in gedachten al gebeuren? Hij zag in zijn verbeelding dat je signalen zou kunnen geven naar iemand verderop, dus uit het zicht. Aan/uit, aan/uit, kort lang, kort lang. Daar moest je toch wat mee kunnen! Rooksignalen waren toch ook al eeuwen bekend?
Eenmaal terug in Amerika ging hij een instrument bouwen dat na enige jaren aan zijn theorie voldeed. Er kwam meer bij kijken dan hij gedacht had. Morse offerde zijn laatste centjes aan het project totdat het er 'professioneel' uitzag: een elektromagnetische machine met een papierlint op een rol die door een inktpen werd aangeraakt als er elektrische stroom liep en dus 'schreef'. Nu moest hij iets verzinnen om tekst een eigen code te geven, want het enige wat er gebeurde was dat het inktstiftje een lijntje op bewegend papier tekende dat evenzo lang duurde als de batterij ingeschakeld was. Dus verzon hij iets wat heel eenvoudig moest zijn. Elke letter, cijfer en leesteken moest eenvoudig leesbaar worden in een nieuwe code: punten en strepen. Heel kort stroom inschakelen werd een inktpuntje en iets langer stroom geven werd een inktstreepje. Dan moest de elektromagnetische schrijver bij de ontvangende persoon geplaatst worden en de batterijschakelaar - wat later de seinsleutel werd - bij de verzender en andersom. Morse bestudeerde een paar kranten en turfde welke letters het meest voorkwamen tot aan de letters die minder vaak voorkomen, want hij had al gauw door, dat het 'seinen' tijdrovend zou zijn, maar altijd onvoorstelbaar sneller dan het versturen van een bericht per renpaard en per postkoets. In het rijtje meest voorkomende letters kwamen eerst de E, I, S, H, daarna de T en zo verder. De E werd dus een punt, de T een streep, de A puntstreep etc. Een punt moest 1 tel duren, een streep 3, de ruimte tussen de letters 3 en de ruimte tussen de woorden 7 tellen. Nu nog een apparaat waarmee je snel kunt schakelen, want draadeindjes tegen elkaar houden, zoals de goochelaar op het schip deed, was natuurlijk belachelijk. Dat apparaat werd de seinsleutel, waarmee een telegrafist makkelijk 22 woorden (110 letters per minuut) kan maken; zeg maar, net zo snel als je schrijft én duidelijk! Natuurlijk kon je je vergissen in een bericht. Het vergissingsteken werd 8 punten; daarna seinde je het woord overnieuw. Je kon ook met elkaar 'kletsen'. Simpel, hè? Nou, mooi niet! Op de zeevaartschool deed je naast andere vakken er twee jaar over om een goede telegrafist te worden. Ieder heeft zijn eigen handschrift net als bij schrijven, maar het moet binnen de norm blijven. Een paar milliseconden verschil hoor je al goed. Vaak herken je het overigens keurige seinschrift van een collega, nog net voordat hij zich kenbaar maakt met zijn roepletters.
Letter Morse
A · —
B — · · ·
C — · — ·
D — · ·
E ·
F · · — ·
G — — ·
H · · · ·
I · ·
J · — — —
K — · —
L · — · ·
M — —
Letter Morse
N — ·
O — — —
P · — — ·
Q — — · —
R · — ·
S · · ·
T —
U · · —
V · · · —
W · — —
X — · · —
Y — · — —
Z — — · ·
Cijfer Morse
0 — — — — —
1 · — — — —
2 · · — — —
3 · · · — —
4 · · · · —
5 · · · · ·
6 — · · · ·
7 — — · · ·
8 — — — · ·
9 — — — — ·
Teken Morse
. punt · — · — · —
, komma — — · · — —
? vraagteken · · — — · ·
- koppelteken — · · · · —
/ breukstreep — · · — ·
: dubbelepunt — — — · · ·
' apostrof · — — — — ·
- minteken — · · · · —
) sluithaakje — · — — · —
( haakje openen — · — — ·
= gelijkteken — · · · —
@ apenstaartje · — — · — ·
Het apenstaartje in morse is er pas sinds 2004
bericht begint — · — · —
uitnodiging voor één tegenstation — · — — ·
einde van het bericht · — · — ·
einde van het het contact · · · — · —
wacht even · — · · ·
begrepen · · · — ·
vergissing · · · · · · · ·
noodsein · · · — — — · · ·
Een site met een grappige melodie, waarin alle morsetekens te horen zijn: http://www.ham-radio.nl/radiogein/rithmorse[1].mp3 Klik op de Play-knop (pijltje). Klik na het afspelen op de knop Vorige om terug te keren naar deze pagina.
Met een seinsleutel werd dus elektrische stroom tussen locaties in het ritme van de morsetekens aan/uit gezet. Een elektromagnetische ontvangmachine reageerde mee met het aan/uitschakelen en schreef met inkt automatisch de punten en strepen mee op een smalle meelopende papierstrook. De proeven van onze vriend Morse slaagden glansrijk en natuurlijk gingen de postkoetsbedrijven bezwaar maken tegen deze vinding, het nieuwe teleschrijven, verreschrijven ofwel telegraferen. Maar Samuel Morse kreeg de eer een openbaar telegraafnet te openen. De eerste verbinding werd gelegd tussen Baltimore en Washington. Nog voordat de radio werd uitgevonden was de aardbol al bekabeld, ook dwars door zeeën en oceanen.
Seinsleutel anno 1835 - Morse key
(De moderne seinsleutel is te zien in het hoofdstuk Scheveningen Radio)
Morseschrijver bij de ontvanger - Morse receiver writing dots and dashes.
In de praktijk kun je dus met morse gemiddeld 22 woorden (ijkwoord: paris) ofwel 110 letters overbrengen in een minuut. Al naar gelang de kwaliteit van de radioverbinding en de capaciteit van je collega pas je de seinsnelheid aan. Bij de zendamateurs worden officieel wedstrijden gehouden, waarbij soms seinsnelheden van 40 woorden per minuut worden gehaald. Dat geldt ook voor het opnemen.
De telegrafisten bedachten afkortingen om een lang verhaal kort te maken: (good morning: gd mng), en een oproep aan alle stations is: CQ (seek you = ik zoek u). Hele lijsten drielettercodes voor radiocommunicatie zijn na 1912 ontworpen om de meest voorkomende vragen en antwoorden te vervangen én om tijd te besparen: de Q-code. B.v. QRL? = Bent u bezig? QRL = Ik ben bezig. QTC 3 = Ik heb 3 berichten voor u. QTP = Ik loop de haven binnen. QRY 3 = uw beurt is nr. 3. QSA5 = de sterkte van uw signaal is 5, enz. Het voordeel was ook dat je geen andere taal hoefde te leren om met elkaar te kunnen communiceren. Bij de NATO werd nog eens de Z-code ontworpen met naast de gangbare, ook specifiek militaire codes.
Na 1890 werd de 'ether' ontdekt door diverse wetenschappers, onder wie Marconi, die er het meest beroemd mee werd. Het lukte hem in 1895 radiogolven op te wekken. Dankbaar gebruik makend van het Morsealfabet seinde hij draadloos 'over de grond' een paar letters. Twee kilometer verderop zat zijn broer bij een primitieve ontvanger in spanning te wachten. Toen die in de luidspreker het klikken van de seinsleutel hoorde, sprong hij een gat in de lucht. De eerste radioverbinding was een feit. Het klikken werd na een verbetering in de ontvangapparatuur omgetoverd in hoorbare toontjes. Er gingen een paar zenders en ontvangers - toen nog primitief - naar diverse plekken in Engeland en Canada. Korte tijd later seinde Marconi draadloos over Het Kanaal en vanuit Wales naar New Foundland. In 1909 ontving hij de Nobelprijs voor natuurkunde.
Heavyside had al ontdekt dat je niet alleen elektromagnetische grondgolven opwekt, maar dat die golven ook tot 200-500 km hoogte door de ruimte reizen en vervolgens door een geïoniseerde laag ( de Heavyside-laag) naar de aarde worden teruggekaatst die op zijn beurt ook weer als spiegel fungeert. De grootste afstand op aarde (de helft van 40.000 kilometer) overbruggen duurt slechts 1/15 sekonde.
Je merkte dat als je de golflengte veranderde, dit dan invloed had op de afstand die je wilde overbruggen overdag en bij nacht. Men kreeg vertrouwen in het onzichtbare medium en reeds in 1899 werd het Duitse schip Kaiser Wilhelm der Grosse als eerste uitgerust met radio in de langegolf en de middengolf. In 1904 werd het passagiersschip Noordam als eerste Nederlandse schip uitgerust met radiotelegrafie. Zo kwam er naast het eeuwenoude vak van koopvaardij-officier (navigator - stuurman) en het nog jonge vak van machinist (scheepswerktuigkundige), wéér een nieuw vak bij: marconist, radiotelegrafist, oftewel radio-officier ter koopvaardij.
Het PTT-kuststation Scheveningen Haven, later Scheveningen Radio/PCH werd opgericht in 1904 en ook in het buitenland kwamen er PTT-walstations, o.a. Norddeich Radio/DAN (1907) in Duitsland. Het ethergebruik en de veiligheid aan boord werd voor de scheepvaart internationaal al gereglementeerd in 1906 en later nog een paar keer. Enkele punten uit de verdragen:
Elk schip groter dan 1600 brt moet een radio-officier aan boord hebben. Het mag een haven niet verlaten zonder r/o.
De golflengte 600 meter (500 kHz) is nood- en oproepfrequentie.
Begint op uw radio de omroep in de middengolf bij 540 kHz, aansluitend vonden de schepen en walstations elkaar met morse tussen 405 en 535 kHz.
Er kwam een noodsein dat CQD (aan allen, détresse - seek you distress = ik zoek u, ik ben in nood) moest vervangen. Aangezien CQ een veel voorkomende oproep was geworden, voldeed CQD niet meer. Het moest een sein worden dat opvalt tussen alle andere morsetekens: . . . _ _ _ . . . Men noemde dit sein voor het gemak SOS en slimmeriken gaven er de betekenis Save Our Souls aan, maar dat was niet de oorspronkelijke betekenis; het is nooit een afkorting geweest.
Dit alles werd gereglementeerd door de International Telecommunication Union (ITU, Genève). De ITU regelt ook de verdeling van omroepbanden, luchtvaart- en scheepsfrequenties, amateurbanden, en alle overige diensten. Het Radioreglement werd in het Frans opgesteld. Het woordje DE in een oproep is dan ook Frans en betekent dus VAN. Het radiotelefonische noodsein MAYDAY is eigenlijk M'AIDEZ (help mij), maar de Engelse uitspraak won het van de Franse.
Het radiostation dient zo hoog mogelijk in het schip te zijn opgesteld en de reserve-, ofwel noodradio moet onafhankelijk van de stroomvoorziening van het schip op eigen accu's zes uren volbelast kunnen werken.
Toen de Titanic in 1912 's nachts verging, gebruikte de marconist op 500 kHz het oude én het nieuwe noodsein: CQD SOS de MGY = we have struck iceberg sinking fast come to our assistance position lat 41.46N lon 50.14W = MGY
Niet alle schepen hoorden het. Op het vrachtschip Californian, dat op enige afstand zat, zagen ze wel vuurpijlen, maar er werd geen actie ondernomen; ze dachten dat er op dat grote schip een feest aan de gang was. De marconist van de Californian had het tegendeel kunnen bewijzen, maar die was op dat tijdstip vrij van dienst en lag te kooi. Als gevolg van deze ramp kwam er een internationale wachtregeling voor marconisten, die door de invoering van satellietcommunicatie pas veranderde omstreeks 1985.
Helaas is het gebruik van morse via radio per 1 januari 1999 afgeschaft. De satellietcommunicatie heeft het ambacht verdrongen. De telegrafist bestaat niet meer na 160 jaar; de scheepsmarconist is na precies 100 jaar nu ook geschiedenis. In de scheepvaart wordt morse wel gebruikt met de seinlamp, vooral op oorlogsschepen. Radionavigatiebakens voor de scheepvaart en de luchtvaart geven hun identificatie ook in morse. Gelukkig kan je als gediplomeerd radiozendamateur wél met morse wereldwijd werken. Die amateurs bestaan al sinds de radio werd ontdekt. Ook zij experimenteerden volop en droegen bij aan de ontwikkeling van radio, bv. de kortegolf in de twintiger jaren. In de kortegolfbanden prefereren velen het edele morse-ambacht boven kletsen, vooral als de radioverbinding niet optimaal is. Je komt er veel verder mee. Natuurlijk wilde ik net als vele nationale en internationale collega's mijn oude beroep voortzetten. In 1983 kreeg ik na een pittig PTT-examen (uitgebreid radiotechniek, voorschriften en morse) de zendmachtiging met de roepletters PA3CBS (in internatonaal verband is PA t/m PI: Nederland). Met mijn eigen zender en ontvanger kan ik wereldwijd met collega-amateurs verbinding maken.
Hertz (D) 1857-1894, Ohm (D) 1789-1854, Volta (It.) 1745-1827, Ampère (F) 1775-1836, Faraday (GB) 1791-1867, Oersted (D) 1777-1851, Morse (Am.) 1791-1872, Marconi (It) 1874-1937, Heavyside (GB) 1850-1925.
