- La rete Internet stratosferica utilizza piattaforme HAPS a quasi 20 km di altitudine per fornire connettività a bassa latenza direttamente ai telefoni cellulari convenzionali.
- Progetti come Zephyr (Aalto HAPS) e i dirigibili Sceye cercano di superare le carenze di Loon con velivoli manovrabili e con un'autonomia di settimane.
- Queste soluzioni mirano a ridurre il divario digitale nelle aree remote e a competere in termini di costi e capacità con costellazioni satellitari come Starlink.
La cosiddetta internet stratosferica ha cessato di essere un concetto futuristico ed è diventata uno dei settori più promettenti dell'industria delle telecomunicazioni. Mentre il mondo è concentrato su costellazioni satellitari come Starlink e OneWeb, un gruppo di aziende sta spingendo con forza per portare la connettività nell'alta atmosfera utilizzando aerei e dirigibili in grado di stazionare a quasi 20 chilometri dal suolo.
Questa nuova ondata tecnologica ha un obiettivo ben preciso: connettere i 2.200 miliardi di persone che ancora dispongono di un accesso a Internet molto limitato o nullo perché vivono in aree rurali, isole remote o regioni in cui la posa di cavi in fibra ottica o torri cellulari non è economicamente vantaggiosa. In tal modo, si propone di competere con Internet via satellite offrendo un'alternativa a bassa latenza, più flessibile e, almeno sulla carta, con costi di manutenzione inferiori.
Cos'è esattamente Internet stratosferico?
Quando parliamo di internet stratosferico, ci riferiamo all'utilizzo di piattaforme ad alta quota (HAPS) , ovvero velivoli senza pilota, droni a energia solare o dirigibili che volano nella stratosfera, in genere tra i 18 e i 21 chilometri sopra la superficie terrestre. Da questa posizione, funzionano come ripetitori cellulari nel cielo , coprendo vaste aree con segnali dati e voce.
La differenza principale rispetto ai satelliti è che queste piattaforme sono molto più vicine alla Terra . Ciò consente di ridurre il ritardo del segnale (latenza), aspetto cruciale per applicazioni che richiedono una risposta rapida, come le videochiamate, i giochi online o le applicazioni critiche in situazioni di emergenza. Inoltre, possono inviare il segnale direttamente ai normali telefoni cellulari , senza bisogno di parabole satellitari o apparecchiature speciali in ogni abitazione.
Secondo la rivista specializzata MIT Technology Review, il potenziale di queste HAPS (High Altitude Platforms, piattaforme ad alta quota) è enorme per portare la connettività in regioni remote e scarsamente popolate, dove la densità di popolazione è così bassa che la costruzione di infrastrutture terrestri non è economicamente vantaggiosa. Parliamo di piccole isole, villaggi di montagna, zone desertiche o foreste, dove erigere torri o posare cavi in fibra ottica rappresenta un vero e proprio problema logistico ed economico.
Tutto ciò si inserisce in un contesto in cui, nonostante l'esistenza di quasi 10.000 satelliti Starlink attivi e circa 650 satelliti OneWeb , una copertura capillare non è ancora garantita su vaste aree del pianeta. In altre parole, la promessa di un internet satellitare globale presenta ancora lacune significative, ed è proprio in questo ambito che l'internet stratosferico mira a lasciare un segno importante.
Il precedente di Loon, il progetto di Google sui palloni aerostatici
Prima di questa nuova generazione di piattaforme, uno dei tentativi più noti è stato Loon, il progetto di Google X. Lanciato nel 2011, l'idea era quella di creare una rete di palloni aerostatici ad alta quota nella stratosfera per fungere da rete di telecomunicazioni galleggiante. I palloni venivano posizionati ad alta quota e, in teoria, avrebbero dovuto rimanere sopra aree specifiche per fornire il servizio internet.
Sulla carta sembrava un'ottima idea, ma in pratica si imbatterono in un problema fisico fondamentale: i palloni aerostatici dipendevano completamente dalle correnti d'aria . Sebbene il sistema potesse variare l'altitudine per sfruttare i venti provenienti da diverse direzioni, era molto difficile mantenere un pallone esattamente dove serviva per lunghi periodi di tempo.
Questa imprevedibilità ha reso necessaria un'enorme flotta di palloni aerostatici in volo per garantire che almeno alcuni si trovassero all'interno dell'area di servizio, il che ha fatto lievitare i costi. Con il progredire del progetto, è diventato chiaro che il modello non era economicamente sostenibile . Dopo anni di test, Google ha infine chiuso Loon nel 2021.
Nonostante quella battuta d'arresto, l'idea di sfruttare la stratosfera per fornire connettività non si spense. Nel frattempo, altre aziende lavoravano da tempo su HAPS (Piattaforme ad Alta Quota) più controllabili , con progetti molto diversi dai palloni aerostatici: dirigibili manovrabili e droni ad ala fissa alimentati a energia solare o idrogeno. La chiave era creare una piattaforma in grado di rimanere quasi immobile sopra un punto, senza dipendere dal vento.
Oggi, aziende come Aalto HAPS o Sceye affermano di aver risolto proprio quel punto debole che affondò il Loon, combinando un'aerodinamica più efficiente , un'avionica intelligente e sistemi di propulsione capaci di "orientarsi controvento" per compensare le raffiche e ancorarsi, in pratica, su una specifica area di servizio.
Il principale punto di forza di questa nuova ondata di progetti è la capacità di rimanere in volo per settimane o addirittura mesi , funzionando come vere e proprie antenne galleggianti. Non si tratta più di semplici prototipi: alcune piattaforme hanno battuto record significativi, a dimostrazione della maturazione della tecnologia.
Uno dei nomi più discussi è Aalto HAPS , una società spin-off del colosso aerospaziale europeo Airbus. Il suo progetto di punta è Zephyr , un drone ultraleggero a energia solare con un'apertura alare di circa 25 metri . Questo velivolo ha accumulato voli di prova sempre più lunghi, raggiungendo un traguardo notevole: 67 giorni consecutivi in volo nell'aprile 2025, un record nel settore HAPS.
Dal punto di vista tecnico, Zephyr è progettato per volare nella stratosfera e fungere da ripetitore per telefonia mobile sospeso ad alta quota. Secondo Pierre-Antoine Aubourg, Chief Technology Officer di Aalto HAPS, l'idea è di integrarlo nelle reti degli operatori di telefonia mobile commerciali, in modo che diventi, a tutti gli effetti, un'altra cella all'interno della rete, fluttuante però a un'altitudine di quasi 20 chilometri.
Le prime significative sperimentazioni commerciali di Zephyr si svolgeranno nel Giappone meridionale , in collaborazione con l'operatore di telefonia mobile NTT DOCOMO e la società di telecomunicazioni satellitari Space Compass. La geografia del Giappone lo rende un terreno di prova ideale: conta circa 430 isole abitate , molte delle quali montuose, remote e con popolazioni relativamente ridotte, il che complica notevolmente l'implementazione delle infrastrutture tradizionali.
In queste sperimentazioni giapponesi, Zephyr trasmetterà connettività 5G ad alta velocità direttamente agli smartphone standard, senza richiedere alcuna installazione speciale da parte dell'utente. La frequenza e il modo in cui viene integrata nella rete renderanno il passaggio da una cella terrestre alla piattaforma stratosferica praticamente impercettibile per chi si trova a terra.
Dirigibili stratosferici e nuovi progetti HAPS
Oltre ai droni ad ala fissa come Zephyr, un altro settore di notevole interesse è quello dei dirigibili stratosferici . È qui che entra in gioco Sceye, un'azienda con sede nel Nuovo Messico (USA) che ha sviluppato un grande aerostato, lungo circa 65 metri, pressurizzato e alimentato da energia solare ed elio.
Il fondatore e CEO di Sceye, Mikkel Frandsen, sostiene che la sua azienda ha raggiunto ciò che Loon non è riuscita a fare, grazie a una combinazione tra la forma controllabile del dirigibile , l'avionica avanzata e le batterie di ultima generazione. Queste batterie alimentano una ventola elettrica che permette al dirigibile di "sterzare controvento", ovvero di contrastare le correnti d'aria e mantenere la posizione sull'area desiderata.
Questo progetto offre un ulteriore vantaggio: l'ampia superficie del dirigibile consente l'integrazione di pannelli solari e batterie ad alta capacità , oltre a una capacità di carico utile di oltre 250 chilogrammi. Ciò permette alla piattaforma di mantenere l'energia necessaria durante i cicli giorno-notte e di rimanere stabile sia in altitudine che in posizione, aspetto cruciale per un servizio continuativo.
Sceye ha inoltre messo gli occhi sul Giappone per le sue prime sperimentazioni pre-commerciali di connettività stratosferica. L'azienda ha stretto una partnership con SoftBank, uno dei giganti giapponesi delle telecomunicazioni, che vede in HAPS un modo per portare le proprie reti "a un livello superiore" e coprire le aree rurali o insulari che attualmente rimangono escluse dal mondo digitale.
Nel frattempo, altri importanti attori del settore si stanno muovendo. La londinese World Mobile ha acquisito Stratospheric Platforms e sta lavorando a un drone stratosferico alimentato a idrogeno, dotato di un'antenna phased-array in grado, secondo i suoi piani, di fornire fino a 200 Mbps a circa 500.000 utenti simultanei su un'area di circa 15.000 km², all'incirca equivalente alla copertura di oltre 500 tradizionali torri per telefonia mobile.
Vantaggi rispetto a Internet satellitare e infrastrutture terrestri
L'interesse per Internet stratosferico non si limita allo spettacolo di dirigibili e droni che solcano i cieli. La motivazione principale è di natura economica e operativa: rendere la connettività redditizia in aree in cui attualmente non lo è e integrare in modo più flessibile le reti esistenti.
Una delle critiche più comuni rivolte a Internet via satellite, anche a sistemi avanzati come Starlink, è che la larghezza di banda si diluisce quando molti utenti sono concentrati nella stessa area. Poiché i satelliti si trovano in orbita terrestre bassa, il loro "cono di copertura" è molto ampio, come il fascio di una torcia: ottimo per le aree con utenti sparsi, ma problematico quando la densità di utenti aumenta.
Esistono esempi molto chiari: nelle zone di conflitto, come il fronte in Ucraina, le prestazioni di Starlink sono diminuite da picchi di 220 Mbps a soli 10 Mbps in caso di picchi di utilizzo , ad esempio, con molti droni e robot terrestri connessi simultaneamente. In Indonesia, una nazione insulare con una geografia per certi versi simile a quella del Giappone, alcuni utenti hanno segnalato una perdita di velocità con l'aumento dei loro abbonamenti.
Frandsen arriva ad affermare che le prestazioni ottimali di Starlink iniziano a risentirne quando la densità supera circa un utente per chilometro quadrato , una situazione che può verificarsi anche in comunità insulari che, pur non essendo enormi, concentrano centinaia o migliaia di persone in una piccola area. Questa limitazione spinge gli operatori a cercare alternative per determinate regioni.
Gli HAPS, d'altro canto, possono stazionare sopra una regione specifica e regolare il numero di piattaforme in base alla domanda effettiva, senza la necessità di schierare intere costellazioni per un singolo paese o area. Come riassume Aubourg, se è necessaria la copertura in una zona specifica, è sufficiente un singolo velivolo stratosferico; se è richiesta maggiore capacità, vengono aggiunti altri velivoli, ma in modo molto più granulare.
Costi, modelli di business e potenziale di mercato
Un punto cruciale di questa vicenda è il costo effettivo di questo tipo di connettività rispetto alle alternative. Attualmente, internet via satellite rimane proibitivo per molti utenti nei paesi in via di sviluppo. Le tariffe di Starlink partono da circa 10 dollari al mese in alcune zone dell'Africa, ma milioni di persone in quei paesi vivono con appena 2 dollari al giorno, quindi il servizio non è economicamente vantaggioso per loro.
Aziende come Aalto HAPS e Sceye sostengono che le loro piattaforme possono ridurre i costi di implementazione per utente rispetto ai satelliti e alle infrastrutture terrestri in aree remote. Coprendo vaste regioni con un minor numero di velivoli e senza la necessità di installare migliaia di torri, si riducono sia i costi di investimento iniziali che quelli di manutenzione, il che, in teoria, dovrebbe tradursi in prezzi più bassi per l'utente finale.
World Mobile, dal canto suo, ha fornito cifre molto precise. Secondo Richard Deakin, responsabile della divisione stratosferica, nove piattaforme Stratomast sarebbero sufficienti a fornire un servizio ad alta velocità ai 5,5 milioni di abitanti della Scozia, per un costo totale di circa 40 milioni di sterline all'anno. In termini più semplici, ciò equivarrebbe a circa 60 pence a persona al mese , ben al di sotto degli attuali costi di abbonamento a Starlink nel Regno Unito, che si aggirano intorno alle 75 sterline al mese.
Ciononostante, gli analisti del settore mantengono un atteggiamento cauto. Studi come quelli di Analysis Mason prevedono che il mercato HAPS potrebbe raggiungere circa 1.900 miliardi di dollari entro il 2033, una cifra modesta rispetto alle stime per il settore di internet via satellite, che potrebbe raggiungere circa 33.440 miliardi di dollari entro il 2030. In altre parole, il mercato satellitare sarà prevedibilmente molto più ampio, ma HAPS punta a conquistare nicchie molto specifiche e strategiche.
È importante ricordare che la tecnologia HAPS non è un concetto nuovo . È stata oggetto di ricerca fin dagli anni '90, quasi parallelamente allo sviluppo delle mega-costellazioni di satelliti. Tuttavia, il calo dei costi dei lanci spaziali e i massicci investimenti di aziende come SpaceX hanno fatto sì che le soluzioni stratosferiche venissero temporaneamente accantonate. Ora stanno tornando prepotentemente alla ribalta grazie ai miglioramenti nei materiali, nelle batterie, nei pannelli solari e nei sistemi di controllo.
Regolamentazione, sicurezza e applicazioni oltre l'accesso a Internet
Perché internet stratosferico diventi una realtà diffusa, non basta avere la tecnologia pronta; le autorità di regolamentazione devono ritenerla fattibile e sicura. A tal proposito, la Federal Aviation Administration (FAA) statunitense ha iniziato ad agire, pubblicando un documento di circa 50 pagine che esplora le modalità di integrazione di un numero significativo di piattaforme HAPS (High-Average Power System) nello spazio aereo statunitense.
Questo interesse normativo non è casuale. Negli Stati Uniti, secondo i dati dell'American Community Survey del Census Bureau, ci sono ancora circa 8 milioni di famiglie non connesse , pari a circa il 4,5% della popolazione. Per i sostenitori delle piattaforme mobili ad alta velocità (HAPS), queste piattaforme possono offrire una soluzione più economica e flessibile rispetto alla realizzazione di nuove reti in fibra ottica o al continuo ampliamento delle infrastrutture mobili tradizionali.
Oltre all'accesso a Internet, le piattaforme stratosferiche offrono una serie di altre applicazioni molto promettenti . Governi e forze di sicurezza possono utilizzarle per la sorveglianza delle frontiere, il controllo del traffico marittimo o aereo, missioni di ricognizione e comunicazioni di emergenza in caso di calamità naturali o conflitti armati, laddove le infrastrutture terrestri potrebbero essere distrutte o rese inutilizzabili.
Nel campo della protezione civile e dell'ambiente, i sistemi HAPS fungono da piattaforme di osservazione e telerilevamento : rilevamento precoce degli incendi boschivi, monitoraggio meteorologico, monitoraggio delle emissioni e controllo delle fuoriuscite di inquinanti. La loro capacità di rimanere sulla stessa area per periodi prolungati li rende uno strumento ideale per questo tipo di attività di lunga durata.
Stanno inoltre iniziando a esplorare possibilità commerciali più insolite, come i dirigibili stratosferici per turisti, in grado di portare i passeggeri ai "confini dello spazio" e offrire esperienze di volo ad alta quota. Queste stesse piattaforme potrebbero trasportare carichi utili scientifici o tecnologici e fungere da banchi di prova per nuovi sensori, telecamere o sistemi di comunicazione.
NASSAT e soluzioni di connettività per HAPS
Parallelamente allo sviluppo di aerei e dirigibili, si stanno creando soluzioni di comunicazione specifiche per consentire a queste piattaforme di integrarsi perfettamente con le reti satellitari e terrestri. Un esempio è NASSAT, che sta lavorando a sistemi di connettività avanzati progettati per operare lungo l' asse Satellite/Stratosfera/Terra e fornire collegamenti affidabili ad alta quota.
Le soluzioni di NASSAT includono antenne elettroniche piatte senza parti mobili , dotate di orientamento elettronico del fascio, acquisizione automatica del segnale e commutazione dinamica della polarizzazione. Queste antenne sono progettate per supportare una commutazione rapida tra diversi satelliti HTS e VHTS, mantenendo una latenza inferiore a circa 35 millisecondi, anche in condizioni difficili.
Nel segmento stratosferico-superficiale, queste proposte combinano tecnologie come il Massive MIMO e il beamforming 3D , con la possibilità di operare in bande come la banda S per migliorare la robustezza contro le interferenze e le condizioni atmosferiche avverse. Tutto ciò si basa su materiali avanzati come aerogel, Kapton, Teflon e fibra di carbonio, nonché su sistemi di controllo termico in grado di mantenere temperature interne intorno ai 25 °C quando le temperature esterne raggiungono i -70 °C.
Al di là degli aspetti puramente tecnici, NASSAT sottolinea che molti progetti HAPS mancano ancora di soluzioni di comunicazione complete e che esiste una significativa opportunità per le aziende in grado di offrire pacchetti completi, dall'antenna all'integrazione con le reti degli operatori e gli enti pubblici. Per questo motivo, collabora sia con enti governativi che con aziende private e consorzi aerospaziali.
Se tutti questi elementi si incastreranno alla perfezione, Internet stratosferico si posizionerà in modo ideale per diventare un vero complemento alle reti satellitari e terrestri , soprattutto nelle aree rurali, insulari o colpite da calamità naturali, dove l'installazione di antenne tradizionali è lenta, costosa o impraticabile. Ciò che accadrà nei prossimi anni in Giappone, Indonesia, Scozia o in alcune zone dell'Africa sarà cruciale per determinare in che misura queste piattaforme riusciranno a mantenere la promessa di colmare realmente il divario digitale e a competere direttamente con giganti come Starlink.
