- Стратосферски интернет користи HAPS платформе на скоро 20 км надморске висине како би обезбедио повезивање са малом латенцијом директно са конвенционалним мобилним телефонима.
- Пројекти попут Зефира (Аалто HAPS) и Скејевих ваздушних бродова настоје да превазиђу Лунове недостатке маневарским летелицама и аутономијом од неколико недеља.
- Ова решења имају за циљ смањење дигиталног јаза у удаљеним подручјима и конкурисање по цени и капацитету са сателитским констелацијама попут Старлинка.
Такозвани стратосферски интернет престао је да буде футуристички концепт и постао је једно од најтраженијих поља у телекомуникационој индустрији. Док је свет фокусиран на сателитске констелације попут Старлинка и ВанВеба, група компанија снажно настоји да доведе повезаност у горње слојеве атмосфере користећи авионе и ваздушне бродове способне да лебде скоро 20 километара изнад земље.
Овај нови технолошки талас има веома јасан циљ: да повеже 2.200 милијарде људи који и даље имају веома ограничен или никакав приступ интернету јер живе у руралним подручјима, удаљеним острвима или регионима где постављање оптичких каблова или торњева за мобилне телефоне није исплативо. И тиме циља да се такмичи са сателитским интернетом нудећи алтернативу са мањим кашњењем, флексибилнију и, на папиру, јефтинију за одржавање.
Шта је тачно стратосферски интернет?
Када говоримо о стратосферском интернету, мислимо на употребу платформи за велике висине (HAPS) , односно беспилотних летелица, дронова на соларни погон или ваздушних бродова који лете у стратосфери, обично између 18 и 21 километра изнад Земљине површине. Са ове позиције, они функционишу попут ћелијских торњева на небу , покривајући огромна подручја подацима и гласовним сигналима.
Главна разлика у поређењу са сателитима је у томе што су ове платформе много ближе Земљи . То омогућава смањено кашњење сигнала (латенцију), што је кључно за употребу која захтева брз одзив, као што су видео позиви, онлајн игре или критичне апликације у хитним случајевима. Штавише, могу послати сигнал директно на стандардне мобилне телефоне , без потребе за сателитским антенама или посебном опремом у сваком дому.
Према специјализованом часопису MIT Technology Review, потенцијал ових HAPS (платформи за велике надморске висине) је огроман за довођење повезаности у удаљене и ретко насељене регионе где је број становника толико мали да изградња копнене инфраструктуре није исплатива. Говоримо о малим острвима, планинским селима, пустињским подручјима или шумама где је подизање торњева или постављање оптичких каблова права логистичка и економска главобоља.
Све се ово јавља у контексту где, упркос постојању скоро 10.000 активних Starlink сателита и око 650 OneWeb сателита , робусна покривеност још увек није загарантована на великим деловима планете. Другим речима, обећање глобалног сателитског интернета и даље има значајне празнине, и ту стратосферски интернет има за циљ да оствари снажан утицај.
Преседан Луна, Гугловог пројекта балона
Пре ове нове генерације платформи, један од најпознатијих покушаја био је Loon, пројекат компаније Google X. Покренут 2011. године, његова идеја је била да се створи мрежа балона на великим висинама у стратосфери који би деловали као плутајућа телекомуникациона мрежа. Балони су били постављени на великим висинама и теоретски је требало да остану изнад одређених подручја како би пружили интернет услугу.
На папиру је звучало одлично, али у пракси су наишли на основни физички проблем: балони су били потпуно зависни од ветровних струја . Иако је систем могао да мења висину како би искористио ветрове из различитих праваца, било је веома тешко држати балон тачно тамо где је био потребан током дужег временског периода.
Ова непредвидивост је захтевала огромну флоту балона у ваздуху како би се осигурало да барем неки буду унутар подручја покривености, што је повећало трошкове. Како је пројекат напредовао, постало је јасно да је модел економски неисплатив . Након година тестирања, Гугл је коначно угасио Лун 2021. године.
Упркос том застоју, идеја о коришћењу стратосфере за обезбеђивање повезаности није пропала. У међувремену, друге компаније су већ неко време радиле на контролисанијим HAPS ( платформама за велике висине), са дизајном веома различитим од балона: маневарски ваздушни бродови и дронови са фиксним крилима на соларну енергију или водоник. Кључ је био створити платформу која би могла да остане готово непокретна изнад одређене тачке, без ослањања на ветар.
Данас, компаније попут Aalto HAPS-а или Sceye-а тврде да су решиле управо ту слабу тачку која је потопила Loon, комбинујући ефикаснију аеродинамику , интелигентну авионику и погонске системе способне да се „окрећу против ветра“ како би компензовале ударе ветра и усидриле се, у пракси, изнад одређеног подручја услуге.
Кључна предност овог новог таласа пројеката је њихова способност да остану у ваздуху недељама или чак месецима , функционишући као праве плутајуће антене. Више не говоримо о једноставним прототиповима: неке платформе су обориле значајне рекорде, показујући да технологија сазрева.
Једно од најпопуларнијих имена је Aalto HAPS , компанија која је настала од стране европског ваздухопловног гиганта Airbus. Њен водећи пројекат је Zephyr , ултралаки дрон на соларни погон са распоном крила од око 25 метара . Ово возило је акумулирало све дуже пробне летове, достигавши запажену прекретницу: 67 узастопних дана у ваздуху у априлу 2025. године, што је рекорд у HAPS сектору.
Са техничке тачке гледишта, Зефир је дизајниран да лети у стратосфери и да делује као торањ мобилне телефоније који виси високо изнад земље. Према речима Пјера-Антоана Обура, главног технолошког директора компаније Aalto HAPS, идеја је да се интегрише у мреже комерцијалних мобилних оператера тако да постане, у сваком погледу, још једна ћелија унутар мреже, само што лебди на висини од скоро 20 километара.
Прва значајна комерцијална испитивања Зефира одржаће се на југу Јапана , у сарадњи са мобилним оператером NTT DOCOMO и компанијом за сателитске телекомуникације Space Compass. Географија Јапана га је учинила идеалним полигоном за тестирање: има око 430 насељених острва , од којих су многа планинска, удаљена и са релативно малом популацијом, што знатно компликује распоређивање традиционалне инфраструктуре.
У овим јапанским пробама, Зефир ће емитовати брзу 5G конекцију директно на стандардне паметне телефоне, без потребе за посебном инсталацијом од стране корисника. Фреквенција и начин на који је интегрисан у мрежу учиниће прелазак са земаљске ћелије на стратосферску платформу практично неприметним за некога на земљи.
Стратосферски ваздушни бродови и нови дизајни HAPS-а
Поред дронова са фиксним крилима попут Зефира, још једно подручје од значајног интереса у овом сектору су стратосферски ваздушни бродови . Ту долази до изражаја Sceye, компанија са седиштем у Новом Мексику (САД), која је развила велики аеростат, дугачак приближно 65 метара, под притиском и напајан соларном енергијом и хелијумом.
Оснивач и извршни директор компаније Sceye, Микел Франдсен, тврди да је његова компанија постигла оно што Loon није могао, захваљујући комбинацији контролисаног облика ваздушног брода , напредне авионике и батерија следеће генерације. Ове батерије напајају електрични вентилатор који омогућава ваздушном броду да се „управља уз ветар“, што значи да може да се супротстави струјама ветра и одржи свој положај изнад жељеног подручја.
Овај дизајн нуди додатну предност: велика површина ваздушног брода омогућава интеграцију соларних панела и батерија великог капацитета , као и носивост од преко 250 килограма. Ово омогућава платформи да одржава неопходну енергију током дневних и ноћних циклуса и да остане стабилна и на висини и у положају, што је кључно за континуирану услугу.
Компанија Sceye такође има поглед на Јапан за своја прва предкомерцијална испитивања стратосферске повезаности. Компанија је склопила партнерство са SoftBank-ом, једним од јапанских телекомуникационих гиганата, који HAPS види као начин да своје мреже подигне „на следећи ниво“ и покрије рурална или острвска подручја која тренутно остају у дигиталном лимбу.
У међувремену, други велики играчи повлаче кораке. Лондонска компанија World Mobile је купила Stratospheric Platforms и ради на стратосферској беспилотној летели на водонични погон, опремљеној фазираном антенском решетком, способној, према њиховим плановима, да испоручи до 200 Mbps за око 500.000 истовремених корисника на површини од око 15.000 km², што је отприлике еквивалентно покривености више од 500 традиционалних торњева мобилне телефоније.
Предности у односу на сателитски интернет и земаљску инфраструктуру
Интересовање за стратосферски интернет није само спектакл гледања ваздушних бродова и дронова високо на небу. Главна мотивација је економска и оперативна: учинити повезивање профитабилним у областима где тренутно није и флексибилније допунити постојеће мреже.
Једна од уобичајених критика сателитског интернета, чак и напредних система попут Старлинка, јесте да се пропусни опсег разблажује када је много корисника концентрисано у истом подручју. Пошто су сателити у ниској Земљиној орбити, њихов „конус покривености“ је веома широк, попут снопа батеријске лампе: одлично за подручја са распршеним корисницима, али проблематично када се густина корисника повећа.
Постоје веома јасни примери: у зонама сукоба, као што је фронт у Украјини, пријављено је да перформансе Старлинка падају са вршних 220 Mbps на чак 10 Mbps када потрошња порасте , на пример, са много дронова и копнених робота који су истовремено повезани. У Индонезији, острвској нацији са географијом сличном у неким аспектима Јапану, неки корисници су такође пријавили губитак брзине како су им се претплате повећавале.
Франдсен иде толико далеко да каже да оптималне перформансе Старлинка почињу да пате када густина пређе приближно једног корисника по квадратном километру , што се може десити чак и у острвским заједницама које, иако нису огромне, концентришу стотине или хиљаде људи на малом подручју. Ово ограничење наводи оператере да траже алтернативе за одређене регионе.
С друге стране, HAPS може да лебди изнад одређеног региона и да прилагођава број платформи према стварној потражњи, без потребе за распоређивањем читавих констелација за једну земљу или подручје. Како Обур сумира, ако је потребна покривеност у одређеном подручју, довољан је један стратосферски авион; ако је потребан већи капацитет, додаје се више авиона, али на много грануларнији начин.
Трошкови, пословни модели и тржишни потенцијал
Кључна ствар у овој причи је колико ће ова врста повезивања заправо коштати у поређењу са алтернативама. Тренутно, сателитски интернет остаје прескупан за многе кориснике у земљама у развоју. Цене Старлинка почињу од око 10 долара месечно у неким деловима Африке, али милиони људи у тим земљама живе са једва 2 долара дневно, тако да им услуга једноставно није исплатива.
Компаније попут Aalto HAPS-а и Sceye-а тврде да њихове платформе могу смањити трошкове распоређивања по кориснику у поређењу са сателитима и земаљском инфраструктуром у удаљеним подручјима. Покривањем великих региона са мање летелица и без потребе за инсталирањем хиљада торњева, смањују се и почетни трошкови улагања и трошкови одржавања, што би, теоретски, требало да се претвори у ниже цене за крајњег корисника.
Са своје стране, компанија World Mobile је изнела веома конкретне бројке. Према речима Ричарда Дикина, шефа њеног одељења за стратосферу, девет платформи Stratomast било би довољно да обезбеди брзу услугу за 5,5 милиона становника Шкотске, по укупној цени од приближно 40 милиона фунти годишње. У свакодневном смислу, то би било еквивалентно око 60 пенија по особи месечно , што је знатно мање од тренутних претплата на Starlink у Великој Британији, које износе око 75 фунти месечно.
Упркос томе, аналитичари индустрије задржавају опрезан став. Студије попут оних које је спровела Analysis Mason предвиђају да би тржиште HAPS-а могло достићи око 1.900 милијарди долара до 2033. године, што је скромна бројка у поређењу са проценама за индустрију сателитског интернета, која би могла достићи око 33.440 милијарде долара до 2030. године. Другим речима, тржиште сателита ће предвидљиво бити много веће, али HAPS има за циљ да освоји веома специфичне и стратешке нише.
Вреди запамтити да HAPS технологија није нова по концепту . Истражује се од 1990-их, готово паралелно са развојем мега-констелација сателита. Међутим, пад трошкова свемирских лансирања и огромна улагања компанија попут SpaceX-а значили су да су стратосферска решења на неко време била потиснута. Сада се она снажно враћају захваљујући побољшањима у материјалима, батеријама, соларним панелима и системима управљања.
Регулација, безбедност и апликације изван приступа интернету
Да би стратосферски интернет постао уобичајен, није довољно имати технологију спремну; регулатори морају да је сматрају одрживом и безбедном. У том смислу, америчка Федерална управа за ваздухопловство (FAA) је почела да предузима мере, објавивши документ од око 50 страница који истражује како интегрисати значајан број HAPS платформи у ваздушни простор САД.
Овај регулаторни интерес није случајан. У Сједињеним Државама и даље постоји око 8 милиона домаћинстава која нису повезана на интернет , што је око 4,5% становништва, према подацима из Америчког истраживања заједнице које је спровео Биро за попис становништва. За заговорнике мобилних платформи велике брзине (HAPS), ове платформе могу понудити јефтиније и флексибилније решење од постављања нових оптичких мрежа или наставка ширења традиционалне мобилне инфраструктуре.
Поред приступа интернету, стратосферске платформе имају низ других веома перспективних примена . Владе и безбедносне снаге могу их користити за надзор граница, контролу поморског или ваздушног саобраћаја, извиђачке мисије и комуникацију у ванредним ситуацијама у природним катастрофама или оружаним сукобима, где земаљска инфраструктура може бити уништена или учињена неупотребљивом.
У области цивилне заштите и животне средине, HAPS служе као платформе за посматрање и даљинско очитавање : рано откривање шумских пожара, праћење времена, праћење емисија и контрола изливања загађујућих материја. Њихова способност да остану изнад истог региона током дужег временског периода чини их идеалним алатом за ове врсте дуготрајних задатака.
Такође почињу да истражују егзотичније комерцијалне могућности, као што су стратосферски туристички ваздушни бродови који би путнике превозили до „ивице свемира“ и нудили искуства лета на великим висинама. Исте ове платформе могле би да превозе научни или технолошки терет и служе као тестни полигони за нове сензоре, камере или комуникационе системе.
NASSAT и решења за повезивање за HAPS
Уз развој авиона и ваздушних бродова, креирају се и специфична комуникациона решења која омогућавају да се ове платформе беспрекорно интегришу са сателитским и земаљским мрежама. Један пример је NASSAT, који ради на напредним системима повезивања дизајнираним за рад дуж осе Сателит/Стратосфера/Земља и обезбеђивање робусних веза на великим висинама.
NASSAT-ова решења укључују равне електронске антене без покретних делова , са електронским управљањем снопом, аутоматским прикупљањем сигнала и динамичким пребацивањем поларизације. Ове антене су дизајниране да подрже брзо пребацивање између различитих HTS и VHTS сателита, одржавајући латенцију мању од приближно 35 милисекунди, чак и у захтевним условима.
У сегменту од стратосфере до нивоа тла, ови предлози комбинују технологије као што су масивни MIMO и 3D формирање снопа , са могућношћу рада у опсезима попут S-опсега ради побољшања робусности на сметње и неповољне атмосферске услове. Све ово се ослања на напредне материјале као што су аерогел, каптон, тефлон и угљенична влакна, као и системе за термичку контролу способне да одржавају унутрашње температуре око 25 °C када спољашње температуре достигну -70 °C.
Поред чисто техничких аспеката, NASSAT наглашава да многим HAPS пројектима и даље недостају свеобухватна комуникациона решења и да постоји значајна прилика за компаније које могу да понуде комплетне пакете, од антене до интеграције са мрежама оператера и јавним агенцијама. Из тог разлога, сарађује и са владиним ентитетима и са приватним компанијама и ваздухопловним конзорцијумима.
Ако се сви ови делови поклопе, стратосферски интернет је у доброј позицији да постане прави додатак сателитским и земаљским мрежама , посебно у руралним, острвским или подручјима погођеним катастрофама где је постављање традиционалних антена споро, скупо или непрактично. Оно што се дешава у наредним годинама у Јапану, Индонезији, Шкотској или деловима Африке биће кључно у одређивању степена у којем ове платформе могу да испуне своје обећање о истинском премостивању дигиталног јаза и директној конкуренцији са гигантима попут Старлинка.
