- Interneti stratosferik përdor platforma HAPS në pothuajse 20 km lartësi për të ofruar lidhje me vonesë të ulët direkt me telefonat celularë konvencionalë.
- Projekte si Zephyr (Aalto HAPS) dhe anijet ajrore të Sceye synojnë të kapërcejnë mangësitë e Loon me avionë të manovrueshëm dhe autonomi prej disa javësh.
- Këto zgjidhje synojnë të zvogëlojnë hendekun dixhital në zonat e largëta dhe të konkurrojnë në kosto dhe kapacitet me konstelacione satelitore si Starlink.
I ashtuquajturi internet stratosferik ka pushuar së qeni një koncept futurist dhe është bërë një nga fushat më të nxehta në industrinë e telekomunikacionit. Ndërsa bota është e përqendruar në konstelacione satelitore si Starlink dhe OneWeb, një grup kompanish po bën një përpjekje të fortë për të sjellë lidhje në atmosferën e sipërme duke përdorur avionë dhe anije ajrore të afta të qëndrojnë pezull pothuajse 20 kilometra mbi tokë.
Kjo valë e re teknologjike ka një objektiv shumë të qartë: të lidhë 2.200 miliardë njerëz që ende kanë akses shumë të kufizuar ose aspak në internet sepse jetojnë në zona rurale, ishuj të largët ose rajone ku vendosja e kabllove me fibra optike ose kullave celulare nuk është efektive nga ana e kostos. Dhe, duke vepruar kështu, synon të konkurrojë me internetin satelitor duke ofruar një alternativë me vonesë më të ulët, më fleksibile dhe, në letër, më të lirë për t'u mirëmbajtur.
Çfarë është saktësisht interneti stratosferik?
Kur flasim për internetin stratosferik, i referohemi përdorimit të platformave në lartësi të madhe (HAPS) , domethënë avionëve pa pilot, dronëve me energji diellore ose anijeve ajrore që fluturojnë në stratosferë, zakonisht midis 18 dhe 21 kilometrave mbi sipërfaqen e Tokës. Nga ky pozicion, ato funksionojnë si kulla celulare në qiell , duke mbuluar zona të gjera me të dhëna dhe sinjale zanore.
Dallimi kryesor krahasuar me satelitët është se këto platforma janë shumë më afër Tokës . Kjo lejon vonesë të reduktuar të sinjalit (latencë), e cila është thelbësore për përdorimet që kërkojnë një përgjigje të shpejtë, siç janë thirrjet video, lojërat online ose aplikacionet kritike në raste urgjence. Për më tepër, ato mund ta dërgojnë sinjalin direkt në telefonat celularë standardë , pa pasur nevojë për antena satelitore ose pajisje speciale në çdo shtëpi.
Sipas revistës së specializuar MIT Technology Review, potenciali i këtyre HAPS (High Altitude Platforms) është i jashtëzakonshëm për të sjellë lidhje në rajone të largëta dhe me popullsi të pakët, ku popullsia është aq e ulët sa ndërtimi i infrastrukturës tokësore nuk është efektiv nga ana e kostos. Po flasim për ishuj të vegjël, fshatra malorë, zona shkretinore ose pyje ku ngritja e kullave ose vendosja e kabllove me fibra optike është një dhimbje koke e vërtetë logjistike dhe ekonomike.
E gjithë kjo lind në një kontekst ku, pavarësisht ekzistencës së gati 10.000 satelitëve aktivë Starlink dhe rreth 650 satelitëve OneWeb , mbulimi i fuqishëm ende nuk është i garantuar në zona të mëdha të planetit. Me fjalë të tjera, premtimi i internetit global satelitor ende ka boshllëqe të konsiderueshme, dhe pikërisht këtu interneti stratosferik synon të ketë një ndikim të fortë.
Precedenti i Loon, projektit të tullumbaceve të Google
Përpara kësaj gjenerate të re platformash, një nga përpjekjet më të njohura ishte Loon, projekti i Google X. I lançuar në vitin 2011, ideja e tij ishte të krijonte një rrjet balonash në lartësi të madhe në stratosferë për të vepruar si një rrjet telekomunikacioni lundrues. Balonat ishin të pozicionuara në lartësi të mëdha dhe teorikisht ishin menduar të qëndronin mbi zona specifike për të ofruar shërbim interneti.
Në letër tingëllonte shkëlqyeshëm, por në praktikë ata hasën një problem bazë fizik: balonat vareshin plotësisht nga rrymat e erës . Edhe pse sistemi mund të ndryshonte lartësinë për të përfituar nga erërat nga drejtime të ndryshme, ishte shumë e vështirë të mbahej një balonë pikërisht aty ku nevojitej për periudha të gjata kohore.
Kjo paparashikueshmëri bëri të nevojshme një flotë masive balonash në ajër për t'u siguruar që të paktën disa prej tyre të ishin brenda zonës së shërbimit, gjë që rriti kostot. Ndërsa projekti përparonte, u bë e qartë se modeli ishte ekonomikisht i paqëndrueshëm . Pas vitesh testimesh, Google më në fund e mbylli Loon në vitin 2021.
Pavarësisht këtij pengese, ideja e shfrytëzimit të stratosferës për të siguruar lidhshmëri nuk vdiq. Ndërkohë, kompani të tjera kishin punuar për ca kohë në HAPS (Platforma të Lartësisë së Lartë) më të kontrollueshme , me dizajne shumë të ndryshme nga balonat: anije ajrore të manovrueshme dhe dronë me krahë të fiksuar të mundësuar nga energjia diellore ose hidrogjeni. Çelësi ishte të krijohej një platformë që mund të mbetej pothuajse e palëvizshme mbi një pikë, pa u mbështetur në erë.
Sot, kompani si Aalto HAPS ose Sceye pretendojnë se e kanë zgjidhur pikërisht atë pikë të dobët që e fundosi Loon-in, duke kombinuar aerodinamikë më efikase , avionikë inteligjente dhe sisteme shtytëse të afta të "drejtohen kundër erës" për të kompensuar shpërthimet e erës dhe për t'u ankoruar, në praktikë, mbi një zonë specifike shërbimi.
Pika kryesore e shitjes së kësaj vale të re projektesh është aftësia e tyre për të qëndruar në ajër për javë ose edhe muaj , duke vepruar si antena të vërteta lundruese. Nuk po flasim më për prototipe të thjeshta: disa platforma kanë thyer rekorde të rëndësishme, duke demonstruar se teknologjia po piqet.
Një nga emrat më të përfolur është Aalto HAPS , një kompani e degëzuar nga gjigandi evropian i hapësirës ajrore Airbus. Projekti i saj kryesor është Zephyr , një dron ultra i lehtë me energji diellore dhe me një hapje krahësh prej rreth 25 metrash . Ky automjet ka akumuluar fluturime testimi gjithnjë e më të gjata, duke arritur një moment të jashtëzakonshëm: 67 ditë rresht në ajër në prill 2025, një rekord brenda sektorit HAPS.
Nga pikëpamja teknike, Zephyr është projektuar për të fluturuar në stratosferë dhe për të vepruar si një kullë telefoni celular e varur lart mbi tokë. Sipas Pierre-Antoine Aubourg, Drejtor i Teknologjisë i Aalto HAPS, ideja është që ai të integrohet në rrjetet e operatorëve celularë komercialë në mënyrë që të bëhet, për të gjitha qëllimet dhe synimet, një qelizë tjetër brenda rrjetit, duke fluturuar vetëm në një lartësi prej gati 20 kilometrash.
Testet e para të rëndësishme komerciale të Zephyr do të zhvillohen në Japoninë jugore , në bashkëpunim me operatorin celular NTT DOCOMO dhe kompaninë e telekomunikacionit satelitor Space Compass. Gjeografia e Japonisë e ka bërë atë një terren ideal testimi: ka rreth 430 ishuj të banuar , shumë prej të cilëve malorë, të largët dhe me popullsi relativisht të vogël, gjë që e ndërlikon shumë vendosjen e infrastrukturës tradicionale.
Në këto prova japoneze, Zephyr do të transmetojë lidhje 5G me shpejtësi të lartë direkt në telefonat inteligjentë standardë, pa kërkuar ndonjë instalim të veçantë nga përdoruesi. Frekuenca dhe mënyra se si është integruar në rrjet do ta bëjnë kalimin nga një qelizë tokësore në platformën stratosferike praktikisht të padukshëm për dikë në tokë.
Anijet ajrore stratosferike dhe modelet e reja të HAPS
Përveç dronëve me krahë fiks si Zephyr, një fushë tjetër me interes të konsiderueshëm në këtë sektor janë anijet ajrore stratosferike . Këtu hyn në lojë Sceye, një kompani me seli në New Mexico (SHBA) që ka zhvilluar një aerostat të madh, afërsisht 65 metra të gjatë, të kompresuar dhe të mundësuar nga energjia diellore dhe heliumi.
Themeluesi dhe drejtori ekzekutiv i Sceye, Mikkel Frandsen, pohon se kompania e tij ka arritur atë që Loon nuk mundi, falë një kombinimi të formës së kontrollueshme të anijes ajrore , avionikës së përparuar dhe baterive të gjeneratës së ardhshme. Këto bateri furnizojnë me energji një ventilator elektrik që i lejon anijes ajrore të "drejtohet kundër erës", që do të thotë se mund të kundërveprojë ndaj rrymave të erës dhe të ruajë pozicionin e saj mbi zonën e dëshiruar.
Ky dizajn ofron një avantazh shtesë: sipërfaqja e madhe e anijes ajrore lejon integrimin e paneleve diellore dhe baterive me kapacitet të lartë , si dhe një kapacitet ngarkese prej mbi 250 kilogramësh. Kjo i mundëson platformës të ruajë energjinë e nevojshme gjatë gjithë cikleve ditë-natë dhe të mbetet e qëndrueshme si në lartësi ashtu edhe në pozicion, gjë që është thelbësore për shërbim të vazhdueshëm.
Sceye gjithashtu i ka vënë syrin Japonisë për provat e para para-komerciale të lidhjes stratosferike. Kompania është partnerizuar me SoftBank, një nga gjigantët e telekomunikacionit të Japonisë, i cili e sheh HAPS si një mënyrë për t'i çuar rrjetet e saj "në nivelin tjetër" dhe për të mbuluar zonat rurale ose ishullore që aktualisht mbeten në harresë dixhitale.
Ndërkohë, lojtarë të tjerë të mëdhenj po bëjnë lëvizje. World Mobile me seli në Londër ka blerë Stratospheric Platforms dhe po punon në një UAV stratosferik me energji hidrogjeni të pajisur me një antenë me faza të aftë, sipas planeve të saj, të ofrojë deri në 200 Mbps për rreth 500.000 përdorues të njëkohshëm në një sipërfaqe prej rreth 15.000 km², afërsisht ekuivalente me mbulimin e më shumë se 500 kullave tradicionale të telefonisë celulare.
Avantazhet ndaj internetit satelitor dhe infrastrukturës tokësore
Interesi për internetin stratosferik nuk ka të bëjë vetëm me spektaklin e të parit të anijeve ajrore dhe dronëve lart në qiell. Motivimi kryesor është ekonomik dhe operacional: për ta bërë lidhjen fitimprurëse në zonat ku aktualisht nuk është dhe për të plotësuar rrjetet ekzistuese në mënyrë më fleksibile.
Një nga kritikat e zakonshme ndaj internetit satelitor, madje edhe sistemeve të përparuara si Starlink, është se bandwidth-i hollohet kur shumë përdorues janë të përqendruar në të njëjtën zonë. Meqenëse satelitët janë në orbitën e ulët të Tokës, "koni i mbulimit" i tyre është shumë i gjerë, si rrezja e një elektriku dore: i shkëlqyer për zonat me përdorues të shpërndarë, por problematik kur dendësia e klientëve rritet.
Ka shembuj shumë të qartë: në zonat e konfliktit, siç është fronti i betejës në Ukrainë, performanca e Starlink është raportuar të ketë rënë nga shpejtësia maksimale prej 220 Mbps në vetëm 10 Mbps kur përdorimi rritet , për shembull, me shumë dronë dhe robotë tokësorë të lidhur njëkohësisht. Në Indonezi, një komb ishullor me një gjeografi të ngjashme në disa mënyra me Japoninë, disa përdorues kanë raportuar gjithashtu një humbje të shpejtësisë ndërsa abonimet e tyre janë rritur.
Frandsen shkon aq larg sa thotë se performanca optimale e Starlink fillon të vuajë kur dendësia tejkalon afërsisht një përdorues për kilometër katror , diçka që mund të ndodhë edhe në komunitetet ishullore të cilat, ndonëse jo shumë të mëdha, përqendrojnë qindra ose mijëra njerëz në një zonë të vogël. Ky kufizim i bën operatorët të kërkojnë alternativa për rajone të caktuara.
HAPS, nga ana tjetër, mund të qëndrojë pezull mbi një rajon specifik dhe të rregullojë numrin e platformave sipas kërkesës aktuale, pa pasur nevojë të vendosë konstelacione të tëra për një vend ose zonë të vetme. Siç përmbledh Aubourg, nëse nevojitet mbulim në një zonë specifike, një avion i vetëm stratosferik është i mjaftueshëm; nëse kërkohet më shumë kapacitet, shtohen më shumë avionë, por në një mënyrë shumë më të detajuar.
Kostot, modelet e biznesit dhe potenciali i tregut
Një pikë kyçe në këtë histori është se sa do të kushtojë në të vërtetë ky lloj lidhjeje krahasuar me alternativat. Aktualisht, interneti satelitor mbetet tepër i shtrenjtë për shumë përdorues në vendet në zhvillim. Tarifat e Starlink fillojnë nga rreth 10 dollarë në muaj në disa pjesë të Afrikës, por miliona njerëz në ato vende jetojnë me vetëm 2 dollarë në ditë, kështu që shërbimi thjesht nuk është efektiv nga ana e kostos për ta.
Kompani si Aalto HAPS dhe Sceye argumentojnë se platformat e tyre mund të ulin kostot e vendosjes për përdorues krahasuar me satelitët dhe infrastrukturën tokësore në zona të largëta. Duke mbuluar rajone të mëdha me më pak avionë dhe pa pasur nevojë të instalohen mijëra kulla, ulen si kostot fillestare të investimit ashtu edhe ato të mirëmbajtjes, të cilat, në teori, duhet të përkthehen në çmime më të ulëta për përdoruesin përfundimtar.
World Mobile, nga ana e saj, ka vënë në dispozicion shifra shumë specifike. Sipas Richard Deakin, kreut të divizionit të saj stratosferik, nëntë platforma Stratomast do të ishin të mjaftueshme për të ofruar shërbim me shpejtësi të lartë për 5,5 milionë banorët e Skocisë me një kosto totale prej afërsisht 40 milionë paundësh në vit. Në terma të përditshëm, kjo do të ishte ekuivalente me rreth 60 peni për person në muaj , shumë më poshtë tarifave aktuale të abonimit Starlink në Mbretërinë e Bashkuar, të cilat janë rreth 75 paund në muaj.
Megjithatë, analistët e industrisë mbajnë një qëndrim të kujdesshëm. Studime të tilla si ato të Analysis Mason parashikojnë se tregu i HAPS mund të arrijë rreth 1.900 miliardë dollarë deri në vitin 2033, një shifër modeste krahasuar me vlerësimet për industrinë e internetit satelitor, e cila mund të arrijë rreth 33.440 miliardë dollarë deri në vitin 2030. Me fjalë të tjera, tregu i satelitëve parashikohet të jetë shumë më i madh, por HAPS synon të kapë fusha shumë specifike dhe strategjike.
Vlen të kujtohet se teknologjia HAPS nuk është koncept i ri . Është studiuar që nga vitet 1990, pothuajse paralelisht me zhvillimin e mega-konstelacioneve të satelitëve. Megjithatë, rënia e kostos së lëshimeve në hapësirë dhe investimet masive të kompanive si SpaceX nënkuptonin që zgjidhjet stratosferike u lanë në plan të dytë për një kohë. Tani ato po rikthehen fuqishëm falë përmirësimeve në materiale, bateri, panele diellore dhe sisteme kontrolli.
Rregullimi, siguria dhe aplikacionet përtej aksesit në internet
Që interneti stratosferik të bëhet i zakonshëm, të kesh teknologjinë gati nuk mjafton; rregullatorët duhet ta konsiderojnë atë të zbatueshme dhe të sigurt. Në këtë drejtim, Administrata Federale e Aviacionit të SHBA-së (FAA) ka filluar të ndërmarrë veprime, duke publikuar një dokument prej rreth 50 faqesh që eksploron se si të integrohet një numër i konsiderueshëm platformash HAPS në hapësirën ajrore të SHBA-së.
Ky interes rregullator nuk është i rastësishëm. Në Shtetet e Bashkuara, ka ende rreth 8 milionë familje të palidhura , rreth 4,5% e popullsisë, sipas të dhënave nga Anketa e Komunitetit Amerikan nga Byroja e Regjistrimit të Popullsisë. Për mbështetësit e Platformave Mobile me Shpejtësi të Lartë (HAPS), këto platforma mund të ofrojnë një zgjidhje më të lirë dhe më fleksibile sesa vendosja e rrjeteve të reja me fibra ose vazhdimi i zgjerimit të infrastrukturës tradicionale mobile.
Përveç aksesit në internet, platformat stratosferike kanë një sërë aplikimesh të tjera shumë premtuese . Qeveritë dhe forcat e sigurisë mund t'i përdorin ato për mbikëqyrjen e kufijve, kontrollin e trafikut detar ose ajror, misionet e zbulimit dhe komunikimet emergjente në fatkeqësi natyrore ose konflikte të armatosura, ku infrastruktura tokësore mund të shkatërrohet ose të bëhet e papërdorshme.
Në fushën e mbrojtjes civile dhe mjedisit, HAPS shërbejnë si platforma vëzhgimi dhe teledeteksioni : zbulimi i hershëm i zjarreve në pyje, monitorimi i motit, monitorimi i emetimeve dhe kontrolli i derdhjeve të ndotësve. Aftësia e tyre për të qëndruar mbi të njëjtin rajon për periudha të gjata i bën ato një mjet ideal për këto lloje detyrash të zgjatura.
Ata gjithashtu po fillojnë të eksplorojnë mundësi më ekzotike komerciale, të tilla si anijet ajrore turistike stratosferike për të çuar pasagjerët në "skajin e hapësirës" dhe për të ofruar përvoja fluturimi në lartësi të madhe. Të njëjtat platforma mund të transportojnë ngarkesa shkencore ose teknologjike dhe të shërbejnë si platforma testimi për sensorë, kamera ose sisteme komunikimi të reja.
NASSAT dhe zgjidhjet e lidhjes për HAPS
Krahas zhvillimit të avionëve dhe anijeve ajrore, po krijohen zgjidhje specifike komunikimi për të lejuar që këto platforma të integrohen pa probleme me rrjetet satelitore dhe tokësore. Një shembull është NASSAT, i cili po punon në sisteme të avancuara lidhjeje të projektuara për të vepruar përgjatë boshtit Satelit/Stratosferë/Tokë dhe për të ofruar lidhje të fuqishme në lartësi të mëdha.
Zgjidhjet e NASSAT përfshijnë antena elektronike të sheshta pa pjesë lëvizëse , me drejtim elektronik të rrezes, përftim automatik të sinjalit dhe ndërrim dinamik të polarizimit. Këto antena janë projektuar për të mbështetur ndërrimin e shpejtë midis satelitëve të ndryshëm HTS dhe VHTS, duke ruajtur një vonesë prej më pak se afërsisht 35 milisekonda, madje edhe në kushte të vështira.
Në segmentin nga stratosferi në nivelin e tokës, këto propozime kombinojnë teknologji të tilla si MIMO masive dhe formimi i rrezeve 3D , me mundësinë për të vepruar në breza si brezi S për të përmirësuar qëndrueshmërinë ndaj ndërhyrjeve dhe kushteve të pafavorshme atmosferike. E gjithë kjo mbështetet në materiale të përparuara si aerogeli, Kaptoni, Tefloni dhe fibra karboni, si dhe sisteme kontrolli termik të afta për të ruajtur temperaturat e brendshme rreth 25 °C kur temperaturat e jashtme arrijnë -70 °C.
Përtej aspekteve thjesht teknike, NASSAT thekson se shumë projekte HAPS ende nuk kanë zgjidhje gjithëpërfshirëse komunikimi dhe se ekziston një mundësi e konsiderueshme për kompanitë që mund të ofrojnë paketa të plota, nga antena deri te integrimi me rrjetet e operatorëve dhe agjencitë publike. Për këtë arsye, ajo bashkëpunon si me entitete qeveritare ashtu edhe me kompani private dhe konsorciume hapësinore.
Nëse të gjitha këto pjesë bien në vendin e tyre, interneti stratosferik është i pozicionuar mirë për t'u bërë një plotësues i vërtetë i rrjeteve satelitore dhe tokësore , veçanërisht në zonat rurale, ishujore ose të goditura nga fatkeqësitë, ku vendosja e antenave tradicionale është e ngadaltë, e kushtueshme ose jopraktike. Ajo që do të ndodhë në vitet e ardhshme në Japoni, Indonezi, Skoci ose në pjesë të Afrikës do të jetë vendimtare në përcaktimin e masës në të cilën këto platforma mund ta përmbushin premtimin e tyre për të kapërcyer vërtet hendekun dixhital dhe për të konkurruar ballë për ballë me gjigantë si Starlink.
