Internet Stratosfer: Bagaimana HAPS Ingin Bersaing dengan Satelit

Informatec Digital » Sumber daya » Internet Stratosfer: Bagaimana HAPS Ingin Bersaing dengan Satelit

Panggilannya internet stratosfer Konsep ini telah berhenti menjadi konsep futuristik dan telah menjadi salah satu bidang terpanas dalam industri telekomunikasi. Sementara dunia berfokus pada konstelasi satelit seperti Starlink atau OneWeb, sekelompok perusahaan berupaya keras untuk menghadirkan konektivitas ke atmosfer atas dengan pesawat terbang dan balon udara yang mampu melayang hampir 20 kilometer di atas permukaan tanah.

Gelombang teknologi baru ini mengejar tujuan yang sangat jelas: Menghubungkan 2.200 miliar orang Mereka yang masih memiliki akses internet yang sangat terbatas atau bahkan tidak memiliki akses sama sekali karena tinggal di daerah pedesaan, pulau terpencil, atau wilayah di mana pemasangan kabel serat optik atau menara seluler tidak hemat biaya. Dan, kebetulan, mereka ingin bersaing dengan internet satelit dengan menawarkan alternatif yang memiliki latensi lebih rendah, lebih fleksibel, dan, secara teori, lebih murah untuk dipelihara.

Sebenarnya apa itu internet stratosfer?

Ketika kita berbicara tentang internet stratosfer, kita merujuk pada penggunaan platform ketinggian tinggi (HAPS)Artinya, pesawat tanpa awak, drone tenaga surya, atau pesawat udara yang terbang di stratosfer, biasanya antara 18 dan 21 kilometer di atas permukaan Bumi. Dari posisi tersebut, mereka berfungsi sebagai semacam menara telepon seluler di langitMencakup area yang sangat luas dengan sinyal data dan suara.

Perbedaan besar dibandingkan dengan satelit adalah bahwa platform ini jauh lebih dekat ke BumiHal ini memungkinkan pengurangan penundaan sinyal (latensi), yang sangat penting untuk penggunaan yang membutuhkan respons cepat, seperti panggilan video, game online, atau aplikasi darurat yang kritis. Selain itu, mereka dapat mengirimkan sinyal langsung ke ponsel biasa, tanpa perlu parabola atau peralatan khusus di setiap rumah.

Menurut majalah khusus MIT Technology Review, potensi HAPS ini sangat besar untuk menghadirkan konektivitas ke wilayah terpencil dan tersebar Di tempat-tempat dengan populasi yang sangat rendah sehingga pembangunan infrastruktur darat tidak hemat biaya. Kita berbicara tentang pulau-pulau kecil, desa-desa pegunungan, daerah gurun, atau hutan di mana mendirikan menara atau memasang kabel serat optik merupakan masalah logistik dan ekonomi yang sangat besar.

Semua ini disajikan dalam konteks di mana, terlepas dari keberadaan hampir 10.000 satelit Starlink aktif dan satu 650 satelit OneWebCakupan yang kuat masih belum terjamin di sebagian besar wilayah planet ini. Dengan kata lain, janji internet satelit global masih memiliki celah yang signifikan, dan di situlah internet stratosfer bertujuan untuk memberikan dampak yang besar.

Contoh kasus Loon, proyek balon Google.

Sebelum generasi platform baru ini, salah satu upaya yang paling terkenal adalah Loon, Proyek X milik GoogleDiluncurkan pada tahun 2011, idenya adalah untuk menciptakan jaringan balon stratosfer yang akan berfungsi sebagai jaringan telekomunikasi terapung. Balon-balon tersebut diposisikan di ketinggian dan secara teoritis dimaksudkan untuk tetap berada di atas area tertentu untuk menyediakan layanan internet.

Di atas kertas kedengarannya bagus, tetapi dalam praktiknya mereka menghadapi masalah fisika mendasar: balon. Mereka sepenuhnya bergantung pada arus angin.Meskipun sistem tersebut mampu mengubah ketinggian untuk memanfaatkan angin dari berbagai arah, sangat sulit untuk menjaga balon tetap berada tepat di tempat yang dibutuhkan dalam jangka waktu yang lama.

Ketidakpastian itu memaksa seseorang untuk memiliki armada balon yang sangat besar di udara untuk memastikan bahwa setidaknya beberapa berada di area layanan, yang menyebabkan peningkatan biaya. Seiring berjalannya proyek, menjadi jelas bahwa model tersebut tidak layak secara ekonomiSetelah bertahun-tahun melakukan pengujian, Google akhirnya menutup Loon pada tahun 2021.

Terlepas dari kemunduran itu, gagasan menggunakan stratosfer untuk menawarkan konektivitas tidak mati. Sementara itu, perusahaan lain telah mengerjakan proyek serupa untuk beberapa waktu. HAPS yang lebih mudah dikendalikandengan desain yang sangat berbeda dari balon: pesawat udara yang dapat bermanuver dan drone bersayap tetap yang ditenagai oleh energi matahari atau hidrogen. Kuncinya adalah mencapai platform yang dapat tetap hampir diam di atas suatu titik, tanpa bergantung pada angin.

Saat ini, perusahaan seperti Aalto HAPS atau Sceye menyatakan bahwa mereka telah memecahkan titik lemah yang menyebabkan kejatuhan Loon, dengan menggabungkan aerodinamika yang lebih efisien, sistem avionik dan propulsi cerdas yang mampu "menghadap melawan angin" untuk mengimbangi hembusan angin dan menambatkan diri, dalam praktiknya, di atas area layanan tertentu.

Pesawat stratosfer yang mampu terbang selama berminggu-minggu.

Argumen utama dari rangkaian proyek baru ini adalah... kemampuan untuk tetap berada di udara selama berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulanBeroperasi layaknya antena terapung sungguhan. Kita tidak lagi berbicara tentang prototipe sederhana: beberapa platform telah memecahkan rekor signifikan, menunjukkan bahwa teknologi ini semakin matang.

Salah satu nama yang terus muncul adalah Aalto HAPS, sebuah perusahaan hasil pemisahan dari raksasa kedirgantaraan Eropa, Airbus. Proyek unggulannya adalah Angin sepoi-sepoi, sebuah drone ultraringan yang ditenagai oleh energi matahari, dengan rentang sayap sekitar 25 MetroKendaraan ini telah mengumpulkan penerbangan uji yang semakin lama, mencapai tonggak sejarah yang sangat mengesankan: Mengudara selama 67 hari berturut-turut pada April 2025, sebuah rekor di sektor HAPS.

Dari sudut pandang teknis, Zephyr dirancang untuk terbang di stratosfer dan bertindak sebagai menara telepon seluler yang tergantung jauh di atas permukaan tanah. Seperti yang dijelaskan oleh Pierre-Antoine Aubourg, direktur teknologi Aalto HAPS, idenya adalah untuk mengintegrasikannya ke dalam jaringan operator seluler komersial sehingga, pada dasarnya, ia hanyalah sel lain dalam jaringan, hanya saja mengambang di ketinggian hampir 20 kilometer.

Uji coba penggunaan komersial pertama yang relevan dari Zephyr akan dilakukan di Jepang SelatanDalam kerja sama dengan operator seluler NTT DOCOMO dan perusahaan telekomunikasi satelit Space Compass, Jepang telah menjadi laboratorium yang ideal karena letak geografisnya: negara ini memiliki sekitar 430 pulau berpenghuniBanyak di antaranya berupa daerah pegunungan, terpencil, dan memiliki populasi yang relatif kecil, yang sangat mempersulit penerapan infrastruktur tradisional.

Dalam uji coba di Jepang ini, Zephyr akan memancarkan konektivitas 5G berkecepatan tinggi Langsung ke ponsel pintar biasa, tanpa pengguna perlu menginstal apa pun yang khusus. Frekuensi dan cara integrasinya ke dalam jaringan akan membuat transisi dari sel terestrial ke platform stratosfer hampir tidak terasa oleh seseorang di darat.

Pesawat udara stratosfer dan desain HAPS baru

Selain drone sayap tetap seperti Zephyr, pendekatan lain yang memiliki bobot signifikan di sektor ini adalah... pesawat udara stratosferDi sinilah Sceye berperan, sebuah perusahaan yang berbasis di New Mexico (Amerika Serikat) yang telah mengembangkan aerostat besar, dengan panjang sekitar 65 meter, bertekanan dan ditenagai oleh energi matahari dan helium.

Pendiri dan CEO Sceye, Mikkel Frandsen, berpendapat bahwa perusahaannya telah mencapai apa yang tidak dapat dicapai oleh Loon, berkat kombinasi dari... bentuk pesawat udara yang dapat dikendalikanAvionik canggih dan baterai generasi berikutnya. Baterai ini memberi daya pada kipas listrik yang memungkinkan pesawat udara untuk "melawan arah angin," yaitu, melawan arus dan mempertahankan posisinya di atas area yang diminati.

Desain ini memberikan keuntungan tambahan: luas permukaan pesawat udara yang besar memungkinkan penggabungan panel surya dan baterai berkapasitas tinggiSelain mampu mengangkat muatan lebih dari 250 kilogram, platform ini dapat mempertahankan energi yang dibutuhkan selama siklus siang-malam dan tetap stabil baik dalam ketinggian maupun posisi, yang sangat penting untuk pengoperasian berkelanjutan.

Sceye juga memiliki Jepang menjadi sorotan untuk uji coba pra-komersial pertama konektivitas stratosfer. Perusahaan ini telah bermitra dengan SoftBank, salah satu raksasa telekomunikasi Jepang, yang melihat HAPS sebagai cara untuk membawa jaringannya "ke tingkat yang lebih tinggi" dan menjangkau daerah pedesaan atau kepulauan yang saat ini berada dalam kondisi digital yang tidak menentu.

Sementara itu, pemain utama lainnya juga melakukan pergerakan. World Mobile yang berbasis di London mengakuisisi Stratospheric Platforms dan sedang mengerjakan akuisisi. UAV bertenaga hidrogen stratosfer dilengkapi dengan antena susunan bertahap yang, menurut rencana mereka, mampu menawarkan hingga 200 Mbps tentang 500.000 pengguna simultan mencakup area sekitar 15.000 km², yang kira-kira setara dengan jangkauan lebih dari 500 menara telepon tradisional.

Keunggulan dibandingkan internet satelit dan infrastruktur terestrial

Ketertarikan pada internet stratosfer tidak hanya berasal dari daya tarik visual melihat pesawat udara dan drone tinggi di langit. Motivasi utamanya adalah ekonomi dan operasional: untuk membuat konektivitas menguntungkan di daerah-daerah yang saat ini belum menguntungkan. dan melengkapi jaringan yang sudah ada dengan cara yang lebih fleksibel.

Salah satu kritik umum terhadap internet satelit, bahkan sistem canggih seperti Starlink, adalah bahwa Bandwidth akan berkurang ketika banyak pengguna terkonsentrasi. di area yang sama. Karena satelit berada di orbit Bumi rendah, "kerucut cakupan" mereka sangat lebar, seperti sorotan lampu senter: bagus untuk area dengan pengguna yang tersebar, tetapi bermasalah ketika kepadatan pelanggan meningkat.

Ada contoh yang sangat jelas: dalam konteks konflik, seperti medan perang di Ukraina, kinerja Starlink dilaporkan turun dari puncak 220 Mbps menjadi hampir tidak mencapai angka tersebut. 10 Mbps saat penggunaan meningkat tajamSebagai contoh, dengan banyaknya drone dan robot darat yang terhubung secara bersamaan. Di Indonesia, negara kepulauan dengan geografi yang mirip dengan Jepang, beberapa pengguna juga melaporkan penurunan kecepatan seiring meningkatnya jumlah langganan mereka.

Frandsen bahkan mengklaim bahwa kinerja optimal Starlink mulai menurun ketika melebihi angka sekitar... satu pengguna per kilometer persegiHal ini dapat terjadi bahkan di komunitas pulau yang, meskipun tidak besar, memusatkan ratusan atau ribuan orang di area kecil. Keterbatasan ini mendorong operator untuk mencari alternatif bagi wilayah tertentu.

PAHS, di sisi lain, dapat melayang di atas wilayah tertentu dan menyesuaikan jumlah platform sesuai dengan permintaan aktual, tanpa perlu mengerahkan seluruh konstelasi untuk satu negara atau wilayah. Seperti yang diringkas Aubourg, jika cakupan dibutuhkan di area tertentu, satu pesawat stratosfer sudah cukup; jika kapasitas lebih dibutuhkan, lebih banyak pesawat ditambahkan, tetapi dengan cara yang jauh lebih terperinci.

Biaya, model bisnis, dan potensi pasar

Poin penting dalam cerita ini adalah berapa biaya sebenarnya yang dibutuhkan untuk jenis konektivitas ini dibandingkan dengan alternatifnya. Saat ini, Internet satelit masih terlalu mahal. Bagi banyak pengguna di negara berkembang, tarif Starlink dimulai dari sekitar $10 per bulan di beberapa bagian Afrika, tetapi jutaan orang di negara-negara tersebut hidup dengan penghasilan kurang dari $2 per hari, sehingga layanan ini sama sekali tidak hemat biaya bagi mereka.

Perusahaan seperti Aalto HAPS atau Sceye berpendapat bahwa platform mereka dapat mengurangi biaya penyebaran per pengguna dibandingkan dengan satelit dan infrastruktur terestrial di daerah terpencil. Dengan mampu menjangkau wilayah yang luas dengan lebih sedikit pesawat dan tanpa perlu memasang ribuan menara, baik investasi awal maupun biaya perawatan berkurang, yang secara teori seharusnya tercermin dalam harga yang lebih terjangkau bagi pengguna akhir.

World Mobile, di sisi lain, telah memberikan angka-angka yang sangat spesifik. Menurut Richard Deakin, kepala divisi stratosfernya, angka tersebut sudah cukup. sembilan platform Stratomast untuk menyediakan layanan kereta api berkecepatan tinggi bagi 5,5 juta penduduk Skotlandia dengan total biaya sekitar 40 juta poundsterling per tahun. Dalam istilah sehari-hari, itu setara dengan sekitar 60 pence per orang per bulan, jauh di bawah tarif Starlink di Inggris saat ini, yang ditetapkan sekitar 75 poundsterling per bulan.

Meskipun demikian, analis industri tetap bersikap hati-hati. Studi seperti yang dilakukan oleh Analysis Mason memproyeksikan bahwa Pasar HAPS berpotensi mencapai sekitar $1.900 miliar. Pada tahun 2033, angka tersebut tergolong sederhana dibandingkan dengan perkiraan untuk industri internet satelit, yang dapat mencapai $33.440 miliar pada tahun 2030. Dengan kata lain, pasar satelit diperkirakan akan jauh lebih besar, tetapi perusahaan HAPS bertujuan untuk menangkap ceruk pasar yang sangat spesifik dan strategis.

Perlu diingat bahwa teknologi HAPS Ini bukanlah konsep baru.Penelitian tentang penerbangan luar angkasa stratosfer telah berlangsung sejak tahun 1990-an, hampir bersamaan dengan pengembangan konstelasi satelit raksasa. Namun, penurunan biaya peluncuran luar angkasa dan investasi besar-besaran dari perusahaan seperti SpaceX membuat solusi stratosfer sempat terabaikan. Kini, solusi tersebut kembali populer berkat peningkatan material, baterai, panel surya, dan sistem kendali.

Regulasi, keamanan, dan aplikasi di luar akses internet.

Agar internet stratosfer menjadi hal yang umum, memiliki teknologi yang siap saja tidak cukup; regulator perlu menganggapnya layak dan aman. Dalam hal ini, Administrasi Penerbangan Federal Amerika Serikat (FAA) Mereka telah mulai mengambil langkah, dengan menerbitkan dokumen setebal sekitar 50 halaman yang berisi studi tentang cara mengintegrasikan sejumlah besar platform HAPS ke dalam wilayah udara Amerika Utara.

Ketertarikan regulasi ini bukanlah suatu kebetulan. Di Amerika Serikat masih ada sekitar 8 juta rumah tangga tanpa akses internetIni mewakili sekitar 4,5% dari populasi, menurut data dari Survei Komunitas Amerika oleh Biro Sensus. Bagi para pendukung HAPS, platform ini mungkin menawarkan solusi. lebih murah dan lebih fleksibel apakah akan mengerahkan jaringan fiber baru atau terus memperluas infrastruktur seluler tradisional.

Selain akses internet, platform stratosfer memiliki berbagai fasilitas. aplikasi tambahan yang sangat menarikPemerintah dan pasukan keamanan dapat menggunakannya untuk pengawasan perbatasan, pengendalian lalu lintas maritim atau udara, misi pengintaian, dan komunikasi darurat dalam bencana alam atau konflik bersenjata, di mana infrastruktur berbasis darat mungkin hancur atau tidak dapat digunakan.

Di bidang perlindungan sipil dan lingkungan, HAPS berperan sebagai platform pengamatan dan penginderaan jauhDeteksi dini kebakaran hutan, pemantauan cuaca, pemantauan emisi, dan pengendalian tumpahan polutan. Kemampuan mereka untuk tetap berada di wilayah yang sama dalam jangka waktu lama menjadikan mereka alat yang ideal untuk jenis tugas yang berlangsung lama ini.

Mereka juga mulai menjajaki kemungkinan komersial yang agak lebih eksotis, seperti pesawat udara wisata stratosfer untuk membawa penumpang ke "ujung angkasa" dan menawarkan pengalaman penerbangan di ketinggian. Platform yang sama ini dapat mengangkut muatan ilmiah atau teknologi dan berfungsi sebagai tempat uji coba untuk sensor, kamera, atau sistem komunikasi baru.

NASSAT dan solusi konektivitas untuk HAPS

Selain pengembangan pesawat terbang dan balon udara, hal-hal lain juga sedang diciptakan. solusi komunikasi spesifik sehingga platform-platform ini dapat terintegrasi secara mulus dengan jaringan satelit dan terestrial. Salah satu contohnya adalah NASSAT, yang bekerja pada sistem konektivitas canggih yang dirancang untuk beroperasi pada sumbu tersebut. Satelit / Stratosfer / Bumi dan menyediakan koneksi yang andal di ketinggian.

Solusi NASSAT meliputi: antena elektronik datar tanpa bagian yang bergerakDengan pengarahan pancaran elektronik, akuisisi sinyal otomatis, dan peralihan polarisasi dinamis, jenis antena ini dirancang untuk mendukung peralihan cepat antara satelit HTS dan VHTS yang berbeda, mempertahankan latensi kurang dari sekitar 35 milidetik bahkan dalam situasi yang menuntut.

Di bagian antara stratosfer dan permukaan tanah, proposal-proposal ini menggabungkan teknologi-teknologi seperti Massive MIMO dan beamforming 3Ddengan opsi untuk beroperasi pada pita frekuensi seperti pita S untuk meningkatkan ketahanan terhadap interferensi dan kondisi atmosfer yang buruk. Semua ini didukung oleh material canggih seperti aerogel, Kapton, Teflon, dan serat karbon, serta sistem kontrol termal yang mampu mempertahankan suhu internal sekitar 25 °C ketika suhu eksternal mencapai -70 °C.

Di luar lapisan teknis semata, NASSAT menekankan bahwa banyak proyek HAPS masih kekurangan solusi komunikasi komprehensif Dan ada peluang signifikan bagi perusahaan yang dapat menawarkan paket lengkap, mulai dari antena hingga integrasi dengan jaringan operator dan lembaga publik. Itulah mengapa perusahaan ini berkolaborasi dengan entitas pemerintah, perusahaan swasta, dan konsorsium kedirgantaraan.

Jika semua bagian ini saling melengkapi, internet stratosfer berada pada posisi yang tepat untuk menjadi sebuah pelengkap nyata bagi jaringan satelit dan terestrialTerutama di daerah pedesaan, kepulauan, atau daerah yang dilanda bencana, di mana pemasangan antena tradisional lambat, mahal, atau tidak praktis. Apa yang terjadi dalam beberapa tahun mendatang di Jepang, Indonesia, Skotlandia, atau sebagian Afrika akan sangat penting dalam menentukan sejauh mana platform ini benar-benar dapat memenuhi janjinya untuk menjembatani kesenjangan digital dan bersaing langsung dengan raksasa seperti Starlink.

Artikel terkait:

Konsep Teknologi: 7 Perspektif Revolusioner yang Akan Mengubah Pandangan Dunia Anda