- Το στρατοσφαιρικό διαδίκτυο χρησιμοποιεί πλατφόρμες HAPS σε υψόμετρο σχεδόν 20 χλμ. για να παρέχει συνδεσιμότητα χαμηλής καθυστέρησης απευθείας σε συμβατικά κινητά τηλέφωνα.
- Έργα όπως το Zephyr (Aalto HAPS) και τα αερόπλοια του Sceye επιδιώκουν να ξεπεράσουν τις αδυναμίες του Loon με ευέλικτα αεροσκάφη και αυτονομία εβδομάδων.
- Αυτές οι λύσεις στοχεύουν στη μείωση του ψηφιακού χάσματος σε απομακρυσμένες περιοχές και στον ανταγωνισμό σε κόστος και χωρητικότητα με δορυφορικούς αστερισμούς όπως το Starlink.
Το λεγόμενο στρατοσφαιρικό διαδίκτυο έχει πάψει να είναι μια φουτουριστική έννοια και έχει γίνει ένας από τους πιο δημοφιλείς τομείς στον κλάδο των τηλεπικοινωνιών. Ενώ ο κόσμος επικεντρώνεται σε δορυφορικούς αστερισμούς όπως το Starlink και το OneWeb, μια ομάδα εταιρειών καταβάλλει ισχυρή προσπάθεια να φέρει συνδεσιμότητα στην ανώτερη ατμόσφαιρα χρησιμοποιώντας αεροσκάφη και αερόπλοια ικανά να αιωρούνται σχεδόν 20 χιλιόμετρα πάνω από το έδαφος.
Αυτό το νέο τεχνολογικό κύμα έχει έναν πολύ σαφή στόχο: να συνδέσει τα 2.200 δισεκατομμύρια ανθρώπους που εξακολουθούν να έχουν πολύ περιορισμένη ή καθόλου πρόσβαση στο διαδίκτυο επειδή ζουν σε αγροτικές περιοχές, απομακρυσμένα νησιά ή περιοχές όπου η ανάπτυξη καλωδίων οπτικών ινών ή πύργων κινητής τηλεφωνίας δεν είναι οικονομικά αποδοτική. Και, με αυτόν τον τρόπο, στοχεύει να ανταγωνιστεί το δορυφορικό διαδίκτυο προσφέροντας μια εναλλακτική λύση με χαμηλότερη καθυστέρηση, πιο ευέλικτη και, στα χαρτιά, φθηνότερη στη συντήρηση.
Τι ακριβώς είναι το στρατοσφαιρικό διαδίκτυο;
Όταν μιλάμε για στρατοσφαιρικό διαδίκτυο, αναφερόμαστε στη χρήση πλατφορμών μεγάλου υψομέτρου (HAPS) , δηλαδή μη επανδρωμένων αεροσκαφών, ηλιακών drones ή αερόπλοιων που πετούν στη στρατόσφαιρα, συνήθως μεταξύ 18 και 21 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης. Από αυτή τη θέση, λειτουργούν σαν πύργοι κινητής τηλεφωνίας στον ουρανό , καλύπτοντας τεράστιες περιοχές με δεδομένα και φωνητικά σήματα.
Η κύρια διαφορά σε σύγκριση με τους δορυφόρους είναι ότι αυτές οι πλατφόρμες βρίσκονται πολύ πιο κοντά στη Γη . Αυτό επιτρέπει τη μειωμένη καθυστέρηση σήματος (latency), η οποία είναι ζωτικής σημασίας για χρήσεις που απαιτούν γρήγορη απόκριση, όπως βιντεοκλήσεις, διαδικτυακά παιχνίδια ή κρίσιμες εφαρμογές σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Επιπλέον, μπορούν να στείλουν το σήμα απευθείας σε τυπικά κινητά τηλέφωνα , χωρίς να χρειάζονται δορυφορικές κεραίες ή ειδικός εξοπλισμός σε κάθε σπίτι.
Σύμφωνα με το εξειδικευμένο περιοδικό MIT Technology Review, οι δυνατότητες αυτών των HAPS (High Altitude Platforms) είναι τεράστιες για την παροχή συνδεσιμότητας σε απομακρυσμένες και αραιοκατοικημένες περιοχές όπου ο πληθυσμός είναι τόσο χαμηλός που η κατασκευή επίγειων υποδομών δεν είναι οικονομικά αποδοτική. Μιλάμε για μικρά νησιά, ορεινά χωριά, ερημικές περιοχές ή δάση όπου η ανέγερση πύργων ή η τοποθέτηση καλωδίων οπτικών ινών αποτελεί πραγματικό πονοκέφαλο από άποψη εφοδιαστικής και οικονομίας.
Όλα αυτά προκύπτουν σε ένα πλαίσιο όπου, παρά την ύπαρξη σχεδόν 10.000 ενεργών δορυφόρων Starlink και περίπου 650 δορυφόρων OneWeb , η ισχυρή κάλυψη δεν είναι ακόμη εγγυημένη σε μεγάλες περιοχές του πλανήτη. Με άλλα λόγια, η υπόσχεση του παγκόσμιου δορυφορικού διαδικτύου εξακολουθεί να παρουσιάζει σημαντικά κενά και εκεί ακριβώς στοχεύει το στρατοσφαιρικό διαδίκτυο να έχει ισχυρό αντίκτυπο.
Το προηγούμενο του Loon, του έργου της Google για τα μπαλόνια
Πριν από αυτή τη νέα γενιά πλατφορμών, μια από τις πιο γνωστές προσπάθειες ήταν το Loon, το έργο της Google X. Ξεκίνησε το 2011 και η ιδέα του ήταν να δημιουργήσει ένα δίκτυο αερόστατων μεγάλου υψομέτρου στη στρατόσφαιρα, τα οποία θα λειτουργούσαν ως πλωτό δίκτυο τηλεπικοινωνιών. Τα αερόστατα τοποθετούνταν σε μεγάλα υψόμετρα και θεωρητικά προορίζονταν να παραμένουν πάνω από συγκεκριμένες περιοχές για την παροχή υπηρεσιών διαδικτύου.
Στα χαρτιά ακουγόταν υπέροχο, αλλά στην πράξη αντιμετώπισαν ένα βασικό πρόβλημα φυσικής: τα αερόστατα εξαρτώνταν πλήρως από τα ρεύματα ανέμου . Παρόλο που το σύστημα μπορούσε να αλλάξει υψόμετρο για να εκμεταλλευτεί τους ανέμους από διαφορετικές κατευθύνσεις, ήταν πολύ δύσκολο να διατηρηθεί ένα αερόστατο ακριβώς εκεί που χρειαζόταν για μεγάλα χρονικά διαστήματα.
Αυτή η απρόβλεπτη κατάσταση κατέστησε αναγκαία την ύπαρξη ενός τεράστιου στόλου από αερόστατα στον αέρα για να διασφαλιστεί ότι τουλάχιστον ορισμένα βρίσκονταν εντός της περιοχής εξυπηρέτησης, γεγονός που αύξησε το κόστος. Καθώς το έργο προχωρούσε, κατέστη σαφές ότι το μοντέλο ήταν οικονομικά μη βιώσιμο . Μετά από χρόνια δοκιμών, η Google τελικά έκλεισε το Loon το 2021.
Παρά την οπισθοδρόμηση αυτή, η ιδέα της αξιοποίησης της στρατόσφαιρας για την παροχή συνδεσιμότητας δεν πέθανε. Εν τω μεταξύ, άλλες εταιρείες εργάζονταν εδώ και αρκετό καιρό σε πιο ελεγχόμενες πλατφόρμες υψηλού υψομέτρου (HAPS), με σχέδια πολύ διαφορετικά από τα αερόστατα: ευέλικτα αερόπλοια και μη επανδρωμένα αεροσκάφη σταθερών πτερύγων που τροφοδοτούνται από ηλιακή ενέργεια ή υδρογόνο. Το κλειδί ήταν να δημιουργηθεί μια πλατφόρμα που θα μπορούσε να παραμείνει σχεδόν ακίνητη πάνω από ένα σημείο, χωρίς να βασίζεται στον άνεμο.
Σήμερα, εταιρείες όπως η Aalto HAPS ή η Sceye ισχυρίζονται ότι έχουν λύσει ακριβώς αυτό το αδύναμο σημείο που βύθισε το Loon, συνδυάζοντας πιο αποτελεσματική αεροδυναμική , έξυπνα αεροηλεκτρονικά συστήματα και συστήματα πρόωσης ικανά να «στρέφονται κόντρα στον άνεμο» για να αντισταθμίσουν τις ριπές ανέμου και να αγκυροβολούν, στην πράξη, πάνω από μια συγκεκριμένη περιοχή εξυπηρέτησης.
Το βασικό πλεονέκτημα αυτού του νέου κύματος έργων είναι η ικανότητά τους να παραμένουν στον αέρα για εβδομάδες ή και μήνες , λειτουργώντας ως πραγματικές αιωρούμενες κεραίες. Δεν μιλάμε πλέον για απλά πρωτότυπα: ορισμένες πλατφόρμες έχουν σπάσει σημαντικά ρεκόρ, αποδεικνύοντας ότι η τεχνολογία ωριμάζει.
Ένα από τα πιο πολυσυζητημένα ονόματα είναι η Aalto HAPS , μια εταιρεία spin-off του ευρωπαϊκού αεροδιαστημικού γίγαντα Airbus. Το ναυαρχικό της έργο είναι το Zephyr , ένα υπερελαφρύ, ηλιακό drone με άνοιγμα φτερών περίπου 25 μέτρων . Αυτό το όχημα έχει συσσωρεύσει ολοένα και μεγαλύτερες δοκιμαστικές πτήσεις, φτάνοντας σε ένα αξιοσημείωτο ορόσημο: 67 συνεχόμενες ημέρες στον αέρα τον Απρίλιο του 2025, ένα ρεκόρ στον τομέα των HAPS.
Από τεχνικής άποψης, το Zephyr έχει σχεδιαστεί για να πετάει στη στρατόσφαιρα και να λειτουργεί ως πύργος κινητής τηλεφωνίας που αιωρείται ψηλά πάνω από το έδαφος. Σύμφωνα με τον Pierre-Antoine Aubourg, Chief Technology Officer της Aalto HAPS, η ιδέα είναι να ενσωματωθεί σε εμπορικά δίκτυα παρόχων κινητής τηλεφωνίας, έτσι ώστε να γίνει, ουσιαστικά, ένα ακόμη κελί εντός του δικτύου, που θα αιωρείται μόνο σε υψόμετρο σχεδόν 20 χιλιομέτρων.
Οι πρώτες σημαντικές εμπορικές δοκιμές του Zephyr θα πραγματοποιηθούν στη νότια Ιαπωνία , σε συνεργασία με την εταιρεία κινητής τηλεφωνίας NTT DOCOMO και την εταιρεία δορυφορικών τηλεπικοινωνιών Space Compass. Η γεωγραφία της Ιαπωνίας την έχει καταστήσει ιδανικό πεδίο δοκιμών: έχει περίπου 430 κατοικημένα νησιά , πολλά από τα οποία είναι ορεινά, απομακρυσμένα και με σχετικά μικρούς πληθυσμούς, γεγονός που περιπλέκει σημαντικά την ανάπτυξη παραδοσιακών υποδομών.
Σε αυτές τις ιαπωνικές δοκιμές, το Zephyr θα μεταδίδει συνδεσιμότητα 5G υψηλής ταχύτητας απευθείας σε τυπικά smartphones, χωρίς να απαιτείται ειδική εγκατάσταση από τον χρήστη. Η συχνότητα και ο τρόπος με τον οποίο ενσωματώνεται στο δίκτυο θα κάνουν τη μετάβαση από ένα επίγειο κελί στην στρατοσφαιρική πλατφόρμα σχεδόν ανεπαίσθητη σε κάποιον στο έδαφος.
Στρατοσφαιρικά αερόπλοια και νέα σχέδια HAPS
Εκτός από τα drones σταθερών πτερύγων όπως το Zephyr, ένας άλλος τομέας σημαντικού ενδιαφέροντος σε αυτόν τον τομέα είναι τα στρατοσφαιρικά αερόπλοια . Εδώ έρχεται η Sceye, μια εταιρεία με έδρα το Νέο Μεξικό (ΗΠΑ) που έχει αναπτύξει ένα μεγάλο αερόστατο, μήκους περίπου 65 μέτρων, που λειτουργεί με ηλιακή ενέργεια και ήλιο.
Ο ιδρυτής και διευθύνων σύμβουλος της Sceye, Mikkel Frandsen, υποστηρίζει ότι η εταιρεία του έχει πετύχει αυτό που δεν μπόρεσε ο Loon, χάρη σε έναν συνδυασμό του ελεγχόμενου σχήματος του αερόπλοιου , των προηγμένων αεροηλεκτρονικών συστημάτων και των μπαταριών επόμενης γενιάς. Αυτές οι μπαταρίες τροφοδοτούν έναν ηλεκτρικό ανεμιστήρα που επιτρέπει στο αερόπλοιο να «κατευθύνεται αντίθετα από τον άνεμο», που σημαίνει ότι μπορεί να αντισταθμίσει τα ρεύματα ανέμου και να διατηρήσει τη θέση του πάνω από την επιθυμητή περιοχή.
Αυτός ο σχεδιασμός προσφέρει ένα πρόσθετο πλεονέκτημα: η μεγάλη επιφάνεια του αερόπλοιου επιτρέπει την ενσωμάτωση ηλιακών συλλεκτών και μπαταριών υψηλής χωρητικότητας , καθώς και χωρητικότητα ωφέλιμου φορτίου άνω των 250 κιλών. Αυτό επιτρέπει στην πλατφόρμα να διατηρεί την απαραίτητη ενέργεια καθ' όλη τη διάρκεια των κύκλων ημέρας-νύχτας και να παραμένει σταθερή τόσο σε υψόμετρο όσο και σε θέση, κάτι που είναι κρίσιμο για συνεχή λειτουργία.
Η Sceye έχει επίσης βάλει στο μάτι την Ιαπωνία για τις πρώτες προεμπορικές δοκιμές στρατοσφαιρικής συνδεσιμότητας. Η εταιρεία έχει συνεργαστεί με την SoftBank, έναν από τους γίγαντες των τηλεπικοινωνιών της Ιαπωνίας, η οποία βλέπει το HAPS ως έναν τρόπο να οδηγήσει τα δίκτυά της «στο επόμενο επίπεδο» και να καλύψει αγροτικές ή νησιωτικές περιοχές που επί του παρόντος παραμένουν στο ψηφιακό κενό.
Εν τω μεταξύ, άλλοι σημαντικοί παίκτες κάνουν κινήσεις. Η World Mobile, με έδρα το Λονδίνο, έχει αποκτήσει την Stratospheric Platforms και εργάζεται πάνω σε ένα στρατοσφαιρικό UAV που λειτουργεί με υδρογόνο, εξοπλισμένο με κεραία φάσης, ικανή, σύμφωνα με τα σχέδιά της, να παρέχει έως και 200 Mbps σε περίπου 500.000 ταυτόχρονους χρήστες σε μια έκταση περίπου 15.000 km², περίπου ισοδύναμη με την κάλυψη περισσότερων από 500 παραδοσιακών πύργων κινητής τηλεφωνίας.
Πλεονεκτήματα έναντι του δορυφορικού διαδικτύου και των επίγειων υποδομών
Το ενδιαφέρον για το στρατοσφαιρικό διαδίκτυο δεν περιορίζεται μόνο στο θέαμα του να βλέπεις αερόπλοια και drones ψηλά στον ουρανό. Το κύριο κίνητρο είναι οικονομικό και λειτουργικό: να καταστεί η συνδεσιμότητα κερδοφόρα σε περιοχές όπου δεν είναι προς το παρόν και να συμπληρωθούν τα υπάρχοντα δίκτυα με μεγαλύτερη ευελιξία.
Μία από τις συνηθισμένες επικρίσεις για το δορυφορικό διαδίκτυο, ακόμη και για προηγμένα συστήματα όπως το Starlink, είναι ότι το εύρος ζώνης αραιώνεται όταν πολλοί χρήστες συγκεντρώνονται στην ίδια περιοχή. Επειδή οι δορυφόροι βρίσκονται σε χαμηλή τροχιά γύρω από τη Γη, ο «κώνος κάλυψης» τους είναι πολύ ευρύς, σαν τη δέσμη ενός φακού: ιδανικός για περιοχές με διασκορπισμένους χρήστες, αλλά προβληματικός όταν αυξάνεται η πυκνότητα των πελατών.
Υπάρχουν πολύ σαφή παραδείγματα: σε ζώνες συγκρούσεων, όπως το μέτωπο της μάχης στην Ουκρανία, η απόδοση του Starlink έχει αναφερθεί ότι μειώνεται από μέγιστες ταχύτητες 220 Mbps σε μόλις 10 Mbps όταν η χρήση αυξάνεται , για παράδειγμα, με πολλά drones και επίγεια ρομπότ συνδεδεμένα ταυτόχρονα. Στην Ινδονησία, ένα νησιωτικό έθνος με γεωγραφική θέση παρόμοια από ορισμένες απόψεις με την Ιαπωνία, ορισμένοι χρήστες έχουν επίσης αναφέρει απώλεια ταχύτητας καθώς αυξάνονταν οι συνδρομές τους.
Ο Φράντσεν φτάνει στο σημείο να πει ότι η βέλτιστη απόδοση του Starlink αρχίζει να υποφέρει όταν η πυκνότητα υπερβαίνει περίπου τον έναν χρήστη ανά τετραγωνικό χιλιόμετρο , κάτι που μπορεί να συμβεί ακόμη και σε νησιωτικές κοινότητες οι οποίες, αν και δεν είναι τεράστιες, συγκεντρώνουν εκατοντάδες ή χιλιάδες ανθρώπους σε μια μικρή περιοχή. Αυτός ο περιορισμός οδηγεί τους φορείς εκμετάλλευσης να αναζητούν εναλλακτικές λύσεις για ορισμένες περιοχές.
Το HAPS, από την άλλη πλευρά, μπορεί να αιωρείται πάνω από μια συγκεκριμένη περιοχή και να προσαρμόζει τον αριθμό των πλατφορμών ανάλογα με την πραγματική ζήτηση, χωρίς να χρειάζεται να αναπτύξει ολόκληρους αστερισμούς για μία μόνο χώρα ή περιοχή. Όπως συνοψίζει ο Aubourg, εάν χρειάζεται κάλυψη σε μια συγκεκριμένη περιοχή, ένα μόνο στρατοσφαιρικό αεροσκάφος είναι επαρκές. εάν απαιτείται μεγαλύτερη χωρητικότητα, προστίθενται περισσότερα αεροσκάφη, αλλά με πολύ πιο λεπτομερή τρόπο.
Κόστος, επιχειρηματικά μοντέλα και δυναμικό αγοράς
Ένα βασικό σημείο σε αυτήν την ιστορία είναι το πόσο θα κοστίσει στην πραγματικότητα αυτός ο τύπος συνδεσιμότητας σε σύγκριση με τις εναλλακτικές λύσεις. Προς το παρόν, το δορυφορικό διαδίκτυο παραμένει απαγορευτικά ακριβό για πολλούς χρήστες στις αναπτυσσόμενες χώρες. Οι τιμές της Starlink ξεκινούν από περίπου 10 δολάρια το μήνα σε ορισμένα μέρη της Αφρικής, αλλά εκατομμύρια άνθρωποι σε αυτές τις χώρες ζουν με μόλις 2 δολάρια την ημέρα, επομένως η υπηρεσία απλά δεν είναι οικονομικά αποδοτική για αυτούς.
Εταιρείες όπως οι Aalto HAPS και Sceye υποστηρίζουν ότι οι πλατφόρμες τους μπορούν να μειώσουν το κόστος ανάπτυξης ανά χρήστη σε σύγκριση με τους δορυφόρους και τις επίγειες υποδομές σε απομακρυσμένες περιοχές. Καλύπτοντας μεγάλες περιοχές με λιγότερα αεροσκάφη και χωρίς την ανάγκη εγκατάστασης χιλιάδων πύργων, μειώνονται τόσο το αρχικό κόστος επένδυσης όσο και το κόστος συντήρησης, κάτι που, θεωρητικά, θα πρέπει να μεταφραστεί σε χαμηλότερες τιμές για τον τελικό χρήστη.
Η World Mobile, από την πλευρά της, έχει θέσει στο τραπέζι πολύ συγκεκριμένα στοιχεία. Σύμφωνα με τον Richard Deakin, επικεφαλής του τμήματος στρατόσφαιρας, εννέα πλατφόρμες Stratomast θα ήταν αρκετές για να παρέχουν υπηρεσίες υψηλής ταχύτητας στα 5,5 εκατομμύρια κατοίκους της Σκωτίας με συνολικό κόστος περίπου 40 εκατομμυρίων λιρών ετησίως. Σε καθημερινούς όρους, αυτό θα ισοδυναμούσε με περίπου 60 πένες ανά άτομο ανά μήνα , πολύ χαμηλότερα από τις τρέχουσες χρεώσεις συνδρομής Starlink στο Ηνωμένο Βασίλειο, οι οποίες είναι περίπου 75 λίρες ανά μήνα.
Παρόλα αυτά, οι αναλυτές του κλάδου διατηρούν μια επιφυλακτική στάση. Μελέτες όπως αυτές της Analysis Mason προβλέπουν ότι η αγορά HAPS θα μπορούσε να φτάσει περίπου τα 1.900 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2033, ένα μέτριο ποσό σε σύγκριση με τις εκτιμήσεις για τη βιομηχανία δορυφορικού διαδικτύου, η οποία θα μπορούσε να φτάσει περίπου τα 33.440 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2030. Με άλλα λόγια, η αγορά δορυφόρων προβλέπεται να είναι πολύ μεγαλύτερη, αλλά η HAPS στοχεύει να κατακτήσει πολύ συγκεκριμένες και στρατηγικές αγορές.
Αξίζει να θυμόμαστε ότι η τεχνολογία HAPS δεν είναι καινούργια . Έχει ερευνηθεί από τη δεκαετία του 1990, σχεδόν παράλληλα με την ανάπτυξη μεγα-αστερισμών δορυφόρων. Ωστόσο, η μείωση του κόστους των εκτοξεύσεων στο διάστημα και οι τεράστιες επενδύσεις εταιρειών όπως η SpaceX σήμαιναν ότι οι λύσεις στη στρατόσφαιρα είχαν υποχωρήσει για ένα διάστημα. Τώρα κάνουν μια δυναμική επιστροφή χάρη στις βελτιώσεις στα υλικά, τις μπαταρίες, τα ηλιακά πάνελ και τα συστήματα ελέγχου.
Ρύθμιση, ασφάλεια και εφαρμογές πέρα από την πρόσβαση στο διαδίκτυο
Για να γίνει το στρατοσφαιρικό διαδίκτυο κοινός τόπος, δεν αρκεί να είναι έτοιμη η τεχνολογία. Οι ρυθμιστικές αρχές πρέπει να την κρίνουν βιώσιμη και ασφαλή. Στο πλαίσιο αυτό, η Ομοσπονδιακή Υπηρεσία Αεροπορίας των ΗΠΑ (FAA) έχει αρχίσει να αναλαμβάνει δράση, δημοσιεύοντας ένα έγγραφο περίπου 50 σελίδων που διερευνά τον τρόπο ενσωμάτωσης ενός σημαντικού αριθμού πλατφορμών HAPS στον εναέριο χώρο των ΗΠΑ.
Αυτό το ρυθμιστικό ενδιαφέρον δεν είναι τυχαίο. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, εξακολουθούν να υπάρχουν περίπου 8 εκατομμύρια μη συνδεδεμένα νοικοκυριά , περίπου το 4,5% του πληθυσμού, σύμφωνα με στοιχεία της Αμερικανικής Έρευνας Κοινότητας από το Γραφείο Απογραφής. Για τους υποστηρικτές των Πλατφορμών Κινητής Τηλεφωνίας Υψηλής Ταχύτητας (HAPS), αυτές οι πλατφόρμες μπορούν να προσφέρουν μια φθηνότερη και πιο ευέλικτη λύση από την ανάπτυξη νέων δικτύων οπτικών ινών ή τη συνέχιση της επέκτασης των παραδοσιακών υποδομών κινητής τηλεφωνίας.
Εκτός από την πρόσβαση στο διαδίκτυο, οι στρατοσφαιρικές πλατφόρμες έχουν μια σειρά από άλλες πολύ υποσχόμενες εφαρμογές . Οι κυβερνήσεις και οι δυνάμεις ασφαλείας μπορούν να τις χρησιμοποιήσουν για επιτήρηση συνόρων, έλεγχο θαλάσσιας ή εναέριας κυκλοφορίας, αποστολές αναγνώρισης και επικοινωνίες έκτακτης ανάγκης σε φυσικές καταστροφές ή ένοπλες συγκρούσεις, όπου οι επίγειες υποδομές ενδέχεται να καταστραφούν ή να καταστούν άχρηστες.
Στον τομέα της πολιτικής προστασίας και του περιβάλλοντος, τα HAPS χρησιμεύουν ως πλατφόρμες παρατήρησης και τηλεπισκόπησης : έγκαιρη ανίχνευση δασικών πυρκαγιών, παρακολούθηση καιρού, παρακολούθηση εκπομπών και έλεγχος ρυπογόνων ουσιών. Η ικανότητά τους να παραμένουν στην ίδια περιοχή για παρατεταμένες περιόδους τα καθιστά ιδανικό εργαλείο για τέτοιου είδους παρατεταμένες εργασίες.
Αρχίζουν επίσης να εξερευνούν πιο εξωτικές εμπορικές δυνατότητες, όπως τα στρατοσφαιρικά τουριστικά αερόπλοια για να μεταφέρουν επιβάτες στην «άκρη του διαστήματος» και να προσφέρουν εμπειρίες πτήσης σε μεγάλο υψόμετρο. Αυτές οι ίδιες πλατφόρμες θα μπορούσαν να μεταφέρουν επιστημονικά ή τεχνολογικά ωφέλιμα φορτία και να χρησιμεύσουν ως δοκιμαστικές πλατφόρμες για νέους αισθητήρες, κάμερες ή συστήματα επικοινωνίας.
NASSAT και λύσεις συνδεσιμότητας για HAPS
Παράλληλα με την ανάπτυξη αεροσκαφών και αερόπλοιων, δημιουργούνται συγκεκριμένες λύσεις επικοινωνιών που επιτρέπουν σε αυτές τις πλατφόρμες να ενσωματώνονται απρόσκοπτα με δορυφορικά και επίγεια δίκτυα. Ένα παράδειγμα είναι η NASSAT, η οποία εργάζεται πάνω σε προηγμένα συστήματα συνδεσιμότητας σχεδιασμένα να λειτουργούν κατά μήκος του άξονα Δορυφόρος/Στρατοσφαίρα/Γη και να παρέχουν ισχυρές συνδέσεις σε μεγάλα υψόμετρα.
Οι λύσεις της NASSAT περιλαμβάνουν επίπεδες ηλεκτρονικές κεραίες χωρίς κινούμενα μέρη , με ηλεκτρονικό σύστημα διεύθυνσης δέσμης, αυτόματη λήψη σήματος και δυναμική εναλλαγή πόλωσης. Αυτές οι κεραίες έχουν σχεδιαστεί για να υποστηρίζουν γρήγορη εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών δορυφόρων HTS και VHTS, διατηρώντας καθυστέρηση μικρότερη από περίπου 35 χιλιοστά του δευτερολέπτου, ακόμη και υπό απαιτητικές συνθήκες.
Στο τμήμα της στρατοσφαιρικής έως την επιφάνεια του εδάφους, αυτές οι προτάσεις συνδυάζουν τεχνολογίες όπως η μαζική MIMO και η τρισδιάστατη μορφοποίηση δέσμης , με την επιλογή λειτουργίας σε ζώνες όπως η ζώνη S για βελτίωση της ανθεκτικότητας έναντι παρεμβολών και δυσμενών ατμοσφαιρικών συνθηκών. Όλα αυτά βασίζονται σε προηγμένα υλικά όπως αεροτζέλ, Kapton, Teflon και ίνες άνθρακα, καθώς και σε συστήματα θερμικού ελέγχου ικανά να διατηρούν εσωτερικές θερμοκρασίες γύρω στους 25 °C όταν οι εξωτερικές θερμοκρασίες φτάνουν τους -70 °C.
Πέρα από τις καθαρά τεχνικές πτυχές, η NASSAT τονίζει ότι πολλά έργα HAPS εξακολουθούν να μην διαθέτουν ολοκληρωμένες λύσεις επικοινωνιών και ότι υπάρχει σημαντική ευκαιρία για εταιρείες που μπορούν να προσφέρουν ολοκληρωμένα πακέτα, από την κεραία έως την ενσωμάτωση με δίκτυα φορέων εκμετάλλευσης και δημόσιους φορείς. Για το λόγο αυτό, συνεργάζεται τόσο με κυβερνητικούς φορείς όσο και με ιδιωτικές εταιρείες και κοινοπραξίες αεροδιαστημικής.
Εάν όλα αυτά τα κομμάτια τεθούν σε εφαρμογή, το στρατοσφαιρικό διαδίκτυο βρίσκεται σε πλεονεκτική θέση για να γίνει ένα πραγματικό συμπλήρωμα των δορυφορικών και επίγειων δικτύων , ειδικά σε αγροτικές, νησιωτικές ή πληγείσες από καταστροφές περιοχές όπου η ανάπτυξη παραδοσιακών κεραιών είναι αργή, ακριβή ή μη πρακτική. Αυτό που θα συμβεί τα επόμενα χρόνια στην Ιαπωνία, την Ινδονησία, τη Σκωτία ή σε μέρη της Αφρικής θα είναι κρίσιμο για να καθοριστεί ο βαθμός στον οποίο αυτές οι πλατφόρμες μπορούν να εκπληρώσουν την υπόσχεσή τους να γεφυρώσουν πραγματικά το ψηφιακό χάσμα και να ανταγωνιστούν μετωπικά κολοσσούς όπως η Starlink.
