- Internet stratosfera menggunakan platform HAPS pada ketinggian hampir 20 km untuk menyediakan sambungan latensi rendah terus ke telefon bimbit konvensional.
- Projek seperti Zephyr (Aalto HAPS) dan kapal udara Sceye berusaha untuk mengatasi kekurangan Loon dengan pesawat yang boleh dikendalikan dan autonomi selama berminggu-minggu.
- Penyelesaian ini bertujuan untuk mengurangkan jurang digital di kawasan terpencil dan bersaing dari segi kos dan kapasiti dengan buruj satelit seperti Starlink.
Apa yang dipanggil internet stratosfera telah berhenti menjadi konsep futuristik dan telah menjadi salah satu bidang terhangat dalam industri telekomunikasi. Walaupun dunia tertumpu pada buruj satelit seperti Starlink dan OneWeb, sekumpulan syarikat sedang berusaha keras untuk membawa sambungan ke atmosfera atas menggunakan pesawat dan kapal udara yang mampu berlegar hampir 20 kilometer di atas tanah.
Gelombang teknologi baharu ini mempunyai objektif yang sangat jelas: untuk menghubungkan 2.200 bilion orang yang masih mempunyai akses internet yang sangat terhad atau tiada akses internet kerana mereka tinggal di kawasan luar bandar, pulau terpencil atau kawasan di mana penggunaan kabel gentian optik atau menara sel tidak berkesan dari segi kos. Dan, dengan berbuat demikian, ia bertujuan untuk bersaing dengan internet satelit dengan menawarkan alternatif yang lebih rendah latensi, lebih fleksibel dan, di atas kertas, lebih murah untuk diselenggara.
Apakah sebenarnya internet stratosfera?
Apabila kita bercakap tentang internet stratosfera, kita merujuk kepada penggunaan platform altitud tinggi (HAPS) , iaitu pesawat tanpa pemandu, dron berkuasa solar atau kapal udara yang terbang di stratosfera, biasanya antara 18 dan 21 kilometer di atas permukaan Bumi. Dari kedudukan ini, ia berfungsi seperti menara sel di langit , meliputi kawasan yang luas dengan data dan isyarat suara.
Perbezaan utama berbanding satelit ialah platform ini jauh lebih dekat dengan Bumi . Ini membolehkan kelewatan isyarat (latency) yang dikurangkan, yang penting untuk kegunaan yang memerlukan respons pantas, seperti panggilan video, permainan dalam talian atau aplikasi kritikal dalam kecemasan. Tambahan pula, ia boleh menghantar isyarat terus ke telefon bimbit standard , tanpa memerlukan piring satelit atau peralatan khas di setiap rumah.
Menurut majalah khusus MIT Technology Review, potensi HAPS (High Altitude Platforms) ini sangat besar untuk membawa ketersambungan ke kawasan terpencil dan jarang penduduknya di mana populasinya sangat rendah sehingga pembinaan infrastruktur daratan tidak berkesan dari segi kos. Kita bercakap tentang pulau-pulau kecil, perkampungan gunung, kawasan gurun atau hutan di mana mendirikan menara atau memasang kabel gentian optik merupakan masalah logistik dan ekonomi yang sebenar.
Semua ini timbul dalam konteks di mana, meskipun terdapat hampir 10.000 satelit Starlink aktif dan kira-kira 650 satelit OneWeb , liputan yang mantap masih belum dijamin merentasi kawasan yang luas di planet ini. Dalam erti kata lain, janji internet satelit global masih mempunyai jurang yang ketara, dan di situlah internet stratosfera bertujuan untuk memberi impak yang kuat.
Preseden Loon, projek belon Google
Sebelum platform generasi baharu ini, salah satu percubaan paling terkenal ialah Loon, projek Google X. Dilancarkan pada tahun 2011, ideanya adalah untuk mewujudkan rangkaian belon altitud tinggi di stratosfera untuk bertindak sebagai rangkaian telekomunikasi terapung. Belon-belon tersebut diletakkan di altitud tinggi dan secara teorinya bertujuan untuk kekal di kawasan tertentu bagi menyediakan perkhidmatan internet.
Di atas kertas ia kedengaran hebat, tetapi dalam praktiknya mereka menghadapi masalah fizik asas: belon-belon itu bergantung sepenuhnya pada arus angin . Walaupun sistem itu boleh mengubah altitud untuk memanfaatkan angin dari arah yang berbeza, adalah sangat sukar untuk memastikan belon berada tepat di tempat yang diperlukan untuk jangka masa yang lama.
Ketidakpastian ini memerlukan sejumlah besar belon di udara untuk memastikan sekurang-kurangnya sebahagiannya berada dalam kawasan perkhidmatan, yang meningkatkan kos. Semasa projek itu berjalan, menjadi jelas bahawa model itu tidak berdaya maju dari segi ekonomi . Selepas bertahun-tahun ujian, Google akhirnya menutup Loon pada tahun 2021.
Walaupun terdapat kemunduran itu, idea untuk memanfaatkan stratosfera bagi menyediakan sambungan tidak lenyap. Sementara itu, syarikat lain telah lama mengusahakan HAPS ( Platform Altitud Tinggi) yang lebih terkawal, dengan reka bentuk yang sangat berbeza daripada belon: kapal udara yang boleh dikendalikan dan dron sayap tetap yang dikuasakan oleh tenaga suria atau hidrogen. Kuncinya adalah untuk mewujudkan platform yang boleh kekal hampir pegun di atas satu titik, tanpa bergantung pada angin.
Hari ini, syarikat seperti Aalto HAPS atau Sceye mendakwa telah menyelesaikan dengan tepat titik lemah yang menenggelamkan Loon, menggabungkan aerodinamik yang lebih cekap , avionik pintar dan sistem pendorongan yang mampu "menghala melawan angin" untuk mengimbangi tiupan angin dan berlabuh, dalam praktiknya, di kawasan perkhidmatan tertentu.
Titik jualan utama gelombang projek baharu ini ialah keupayaannya untuk kekal di udara selama berminggu-minggu atau berbulan-bulan , beroperasi sebagai antena terapung sebenar. Kita tidak lagi bercakap tentang prototaip mudah: sesetengah platform telah memecahkan rekod yang ketara, menunjukkan bahawa teknologi ini semakin matang.
Salah satu nama yang paling banyak diperkatakan ialah Aalto HAPS , sebuah syarikat sampingan daripada gergasi aeroangkasa Eropah, Airbus. Projek utamanya ialah Zephyr , sebuah dron ultra ringan berkuasa solar dengan lebar sayap kira-kira 25 meter . Kenderaan ini telah mengumpul penerbangan ujian yang semakin lama, mencapai peristiwa penting yang luar biasa: 67 hari berturut-turut di udara pada April 2025, satu rekod dalam sektor HAPS.
Dari sudut teknikal, Zephyr direka bentuk untuk terbang di stratosfera dan bertindak sebagai menara telefon bimbit yang tergantung tinggi di atas tanah. Menurut Pierre-Antoine Aubourg, Ketua Pegawai Teknologi Aalto HAPS, ideanya adalah untuk mengintegrasikannya ke dalam rangkaian pengendali mudah alih komersial supaya ia menjadi, untuk semua maksud dan tujuan, sel lain dalam rangkaian, hanya terapung pada ketinggian hampir 20 kilometer.
Percubaan komersial penting pertama Zephyr akan berlangsung di selatan Jepun , dengan kerjasama pengendali mudah alih NTT DOCOMO dan syarikat telekomunikasi satelit Space Compass. Geografi Jepun telah menjadikannya tempat ujian yang ideal: ia mempunyai kira-kira 430 pulau yang didiami , kebanyakannya bergunung-ganang, terpencil, dan dengan populasi yang agak kecil, yang sangat merumitkan penggunaan infrastruktur tradisional.
Dalam percubaan Jepun ini, Zephyr akan menyiarkan sambungan 5G berkelajuan tinggi terus ke telefon pintar standard, tanpa memerlukan sebarang pemasangan khas daripada pengguna. Frekuensi dan cara ia disepadukan ke dalam rangkaian akan menjadikan peralihan daripada sel tanah ke platform stratosfera hampir tidak dapat dilihat oleh seseorang di darat.
Kapal udara stratosfera dan reka bentuk HAPS baharu
Selain dron sayap tetap seperti Zephyr, satu lagi bidang yang menarik minat ramai dalam sektor ini ialah kapal udara stratosfera . Di sinilah Sceye memainkan peranan, sebuah syarikat yang berpangkalan di New Mexico (AS) yang telah membangunkan aerostat besar, kira-kira 65 meter panjang, bertekanan dan dikuasakan oleh tenaga solar dan helium.
Pengasas dan Ketua Pegawai Eksekutif Sceye, Mikkel Frandsen, menegaskan bahawa syarikatnya telah mencapai apa yang Loon tidak dapat capai, hasil gabungan bentuk terkawal kapal udara itu , avionik canggih dan bateri generasi akan datang. Bateri ini menggerakkan kipas elektrik yang membolehkan kapal udara itu "mengarahkan arah angin", yang bermaksud ia boleh mengatasi arus angin dan mengekalkan kedudukannya di kawasan yang dikehendaki.
Reka bentuk ini menawarkan kelebihan tambahan: luas permukaan kapal udara yang besar membolehkan penyepaduan panel solar dan bateri berkapasiti tinggi , serta kapasiti muatan lebih 250 kilogram. Ini membolehkan platform mengekalkan tenaga yang diperlukan sepanjang kitaran siang-malam dan kekal stabil pada ketinggian dan kedudukan, penting untuk perkhidmatan berterusan.
Sceye juga menyasarkan Jepun untuk percubaan pra-komersial pertamanya bagi sambungan stratosfera. Syarikat itu telah bekerjasama dengan SoftBank, salah sebuah gergasi telekomunikasi Jepun, yang melihat HAPS sebagai cara untuk membawa rangkaiannya "ke peringkat seterusnya" dan meliputi kawasan luar bandar atau pulau yang kini masih dalam limbo digital.
Sementara itu, pemain utama lain sedang membuat langkah. World Mobile yang berpangkalan di London telah memperoleh Platform Stratosfera dan sedang mengusahakan UAV stratosfera berkuasa hidrogen yang dilengkapi dengan antena tatasusunan berfasa yang mampu, mengikut rancangannya, menyampaikan sehingga 200 Mbps kepada kira-kira 500.000 pengguna serentak di kawasan seluas kira-kira 15.000 km², kira-kira bersamaan dengan liputan lebih daripada 500 menara telefon bimbit tradisional.
Kelebihan berbanding internet satelit dan infrastruktur terestrial
Minat terhadap internet stratosfera bukan sekadar tentang tontonan melihat kapal udara dan dron terbang tinggi di langit. Motivasi utama adalah ekonomi dan operasi: untuk menjadikan sambungan menguntungkan di kawasan yang tidak menguntungkan pada masa ini dan untuk melengkapi rangkaian sedia ada dengan lebih fleksibel.
Salah satu kritikan biasa terhadap internet satelit, malah sistem canggih seperti Starlink, ialah lebar jalur dicairkan apabila ramai pengguna tertumpu di kawasan yang sama. Oleh kerana satelit berada di orbit Bumi yang rendah, "kon liputan" mereka sangat luas, seperti pancaran lampu suluh: bagus untuk kawasan yang mempunyai pengguna yang tersebar, tetapi bermasalah apabila kepadatan pelanggan meningkat.
Terdapat contoh yang sangat jelas: di zon konflik, seperti medan perang di Ukraine, prestasi Starlink telah dilaporkan menurun daripada kelajuan puncak 220 Mbps kepada serendah 10 Mbps apabila penggunaan meningkat , contohnya, dengan banyak dron dan robot darat disambungkan secara serentak. Di Indonesia, sebuah negara kepulauan yang mempunyai geografi yang serupa dalam beberapa cara dengan Jepun, sesetengah pengguna juga telah melaporkan kehilangan kelajuan apabila langganan mereka meningkat.
Frandsen juga mengatakan bahawa prestasi optimum Starlink mula terjejas apabila kepadatannya melebihi kira-kira satu pengguna bagi setiap kilometer persegi , sesuatu yang boleh berlaku walaupun di komuniti pulau yang, walaupun tidak besar, menumpukan ratusan atau ribuan orang di kawasan kecil. Keterbatasan ini menyebabkan pengendali mencari alternatif untuk kawasan tertentu.
Sebaliknya, HAPS boleh berlegar di atas kawasan tertentu dan melaraskan bilangan platform mengikut permintaan sebenar, tanpa perlu menggunakan keseluruhan buruj untuk satu negara atau kawasan. Seperti yang diringkaskan oleh Aubourg, jika liputan diperlukan di kawasan tertentu, satu pesawat stratosfera sahaja sudah memadai; jika lebih banyak kapasiti diperlukan, lebih banyak pesawat ditambah, tetapi dengan cara yang lebih terperinci.
Kos, model perniagaan dan potensi pasaran
Satu perkara penting dalam kisah ini ialah berapa kos sebenar sambungan jenis ini berbanding alternatif lain. Pada masa ini, internet satelit masih terlalu mahal bagi kebanyakan pengguna di negara membangun. Kadar Starlink bermula sekitar $10 sebulan di beberapa bahagian Afrika, tetapi berjuta-juta orang di negara tersebut hidup dengan hanya $2 sehari, jadi perkhidmatan ini tidak berkesan kos untuk mereka.
Syarikat seperti Aalto HAPS dan Sceye berhujah bahawa platform mereka dapat mengurangkan kos penggunaan setiap pengguna berbanding satelit dan infrastruktur berasaskan darat di kawasan terpencil. Dengan meliputi kawasan besar dengan pesawat yang lebih sedikit dan tanpa perlu memasang ribuan menara, kos pelaburan awal dan penyelenggaraan dapat dikurangkan, yang secara teorinya akan diterjemahkan kepada harga yang lebih rendah untuk pengguna akhir.
World Mobile, bagi pihaknya, telah mengemukakan angka yang sangat spesifik. Menurut Richard Deakin, ketua bahagian stratosferanya, sembilan platform Stratomast sudah cukup untuk menyediakan perkhidmatan berkelajuan tinggi kepada 5,5 juta penduduk Scotland dengan jumlah kos kira-kira 40 juta paun setahun. Dalam istilah harian, itu bersamaan dengan kira-kira 60 pence setiap orang sebulan , jauh di bawah yuran langganan Starlink semasa di UK, iaitu sekitar 75 paun sebulan.
Walaupun begitu, penganalisis industri mengekalkan pendirian yang berhati-hati. Kajian seperti yang dilakukan oleh Analysis Mason mengunjurkan bahawa pasaran HAPS boleh mencecah sekitar $1.900 bilion menjelang 2033, angka yang sederhana berbanding anggaran untuk industri internet satelit, yang boleh mencecah sekitar $33.440 bilion menjelang 2030. Dalam erti kata lain, pasaran satelit dijangka akan menjadi jauh lebih besar, tetapi HAPS menyasarkan untuk menguasai niche yang sangat spesifik dan strategik.
Perlu diingat bahawa teknologi HAPS bukanlah konsep yang baharu . Ia telah dikaji sejak tahun 1990-an, hampir selari dengan pembangunan mega-buruj satelit. Walau bagaimanapun, penurunan kos pelancaran angkasa lepas dan pelaburan besar-besaran syarikat seperti SpaceX bermakna penyelesaian stratosfera telah diabaikan buat sementara waktu. Kini ia kembali popular hasil daripada penambahbaikan dalam bahan, bateri, panel solar dan sistem kawalan.
Peraturan, keselamatan dan aplikasi di luar akses internet
Agar internet stratosfera menjadi perkara biasa, menyediakan teknologi sahaja tidak mencukupi; pengawal selia perlu menganggapnya berdaya maju dan selamat. Dalam hal ini, Pentadbiran Penerbangan Persekutuan A.S. (FAA) telah mula mengambil tindakan, menerbitkan dokumen kira-kira 50 halaman yang meneroka cara mengintegrasikan sejumlah besar platform HAPS ke dalam ruang udara A.S.
Kepentingan kawal selia ini bukanlah sesuatu yang tidak disengajakan. Di Amerika Syarikat, masih terdapat kira-kira 8 juta isi rumah yang tidak terhubung , sekitar 4,5% daripada populasi, menurut data daripada Tinjauan Komuniti Amerika oleh Biro Banci. Bagi penyokong Platform Mudah Alih Berkelajuan Tinggi (HAPS), platform ini boleh menawarkan penyelesaian yang lebih murah dan lebih fleksibel daripada menggunakan rangkaian gentian baharu atau terus mengembangkan infrastruktur mudah alih tradisional.
Selain akses internet, platform stratosfera mempunyai pelbagai aplikasi lain yang sangat menjanjikan . Kerajaan dan pasukan keselamatan boleh menggunakannya untuk pengawasan sempadan, kawalan trafik maritim atau udara, misi peninjauan dan komunikasi kecemasan dalam bencana alam atau konflik bersenjata, di mana infrastruktur berasaskan darat mungkin musnah atau tidak dapat digunakan.
Dalam bidang perlindungan awam dan alam sekitar, HAPS berfungsi sebagai platform pemerhatian dan penderiaan jauh : pengesanan awal kebakaran hutan, pemantauan cuaca, pemantauan pelepasan dan kawalan tumpahan bahan pencemar. Keupayaannya untuk kekal di kawasan yang sama untuk tempoh yang lama menjadikannya alat yang ideal untuk tugas-tugas berpanjangan seperti ini.
Mereka juga mula meneroka kemungkinan komersial yang lebih eksotik, seperti kapal udara pelancong stratosfera untuk membawa penumpang ke "pinggir angkasa" dan menawarkan pengalaman penerbangan altitud tinggi. Platform yang sama ini boleh mengangkut muatan saintifik atau teknologi dan berfungsi sebagai tempat ujian untuk sensor, kamera atau sistem komunikasi baharu.
Penyelesaian NASSAT dan ketersambungan untuk HAPS
Seiring dengan pembangunan pesawat dan kapal udara, penyelesaian komunikasi khusus sedang diwujudkan untuk membolehkan platform ini berintegrasi dengan lancar dengan rangkaian satelit dan daratan. Satu contohnya ialah NASSAT, yang sedang mengusahakan sistem sambungan canggih yang direka bentuk untuk beroperasi di sepanjang paksi Satelit/Stratosfera/Bumi dan menyediakan hubungan yang kukuh pada altitud tinggi.
Penyelesaian NASSAT termasuk antena elektronik rata tanpa bahagian yang bergerak , menampilkan stereng pancaran elektronik, pemerolehan isyarat automatik dan pensuisan polarisasi dinamik. Antena ini direka bentuk untuk menyokong pensuisan pantas antara satelit HTS dan VHTS yang berbeza, mengekalkan latensi kurang daripada kira-kira 35 milisaat, walaupun dalam keadaan yang mencabar.
Dalam segmen stratosfera hingga aras tanah, cadangan ini menggabungkan teknologi seperti MIMO besar-besaran dan pembentukan pancaran 3D , dengan pilihan untuk beroperasi dalam jalur seperti jalur-S bagi meningkatkan ketahanan terhadap gangguan dan keadaan atmosfera yang buruk. Semua ini bergantung pada bahan canggih seperti aerogel, Kapton, Teflon dan gentian karbon, serta sistem kawalan haba yang mampu mengekalkan suhu dalaman sekitar 25 °C apabila suhu luaran mencapai -70 °C.
Di luar aspek teknikal semata-mata, NASSAT menekankan bahawa banyak projek HAPS masih kekurangan penyelesaian komunikasi yang komprehensif dan terdapat peluang yang besar untuk syarikat yang boleh menawarkan pakej lengkap, daripada antena hinggalah penyepaduan dengan rangkaian pengendali dan agensi awam. Atas sebab ini, ia bekerjasama dengan entiti kerajaan dan syarikat swasta serta konsortium aeroangkasa.
Jika semua komponen ini dapat dilaksanakan dengan baik, internet stratosfera berada pada kedudukan yang baik untuk menjadi pelengkap sebenar kepada rangkaian satelit dan terestrial , terutamanya di kawasan luar bandar, pulau atau yang dilanda bencana di mana penggunaan antena tradisional adalah perlahan, mahal atau tidak praktikal. Apa yang berlaku pada tahun-tahun akan datang di Jepun, Indonesia, Scotland atau sebahagian Afrika akan menjadi penting dalam menentukan sejauh mana platform ini dapat memenuhi janji mereka untuk benar-benar merapatkan jurang digital dan bersaing secara bersemuka dengan syarikat gergasi seperti Starlink.
