Praėjus beveik 100 metų po to, kai dirižablis Graf Zeppelin atliko pirmąjį nesustojantį dirižablio skrydį per Ramųjį vandenyną, kitas oro laivas sėkmingai įveikė skrydį iš Naujosios Meksikos į Japoniją ir atgal. Šio šiuolaikinio pasiekimo reikšmė buvo ne tiek skrydžio ilgis, kiek tikslas: parodyti, kaip už orą lengvesnė platforma gali veikti kaip mobiliojo ryšio bokštas danguje.
Transpacifinis skrydis, trukęs daugiau nei mėnesį nuo 2026 m. rugpjūčio iki rugsėjo, tapo iki šiol svarbiausiu etapu bendrovei Sceye – JAV aviacijos ir kosmoso įmonei, įsikūrusiai netoli Albukerkės Naujojoje Meksikoje. Sceye sukūrė bepilotę platformą, užpildytą helio, kad išliktų ore, ir aprūpintą elektriniu propeleriu aktyviam judėjimui. Dėl to ji gali atsilaikyti prieš daugumą stiprių vėjų ir ilgai kyboti virš tos pačios vietos. Platforma taip pat naudoja viršuje sumontuotas saulės baterijas ir borte esančius akumuliatorius, kad energijos pakaktų veikti stratosferoje parą be pertraukos.
Paaiškinimas: Stratosfera – atmosferos sluoksnis virš tos dalies, kurioje skraido įprasti keleiviniai lėktuvai ir kuriame vyksta dauguma orų reiškinių. Ten oras ramesnis, todėl tokios platformos gali ilgai išlikti vienoje vietoje.
„Mes galime išlikti virš veiklos zonos, o tai darome stratosferoje, maždaug 60 000 pėdų aukštyje – tai du kartus aukščiau nei oro eismas ir virš srovinio srauto (jet stream), bet 30 kartų arčiau nei žemųjų Žemės orbitų palydovai“, – „Ars“ sakė Sceye įkūrėjas ir generalinis direktorius Mikkelis Frandsenas. „Galime skristi dieną ir naktį, kol kitą rytą patekės saulė ir vėl įkraus akumuliatorius. Tada vis dar būsime tame pačiame aukštyje ir virš tos pačios veiklos zonos.“
Skrydis aukščiau
Nuo 1990-ųjų pabaigos būta daug technologijų demonstracijų ir bandymų padaryti stratosferines platformas komerciškai perspektyvias, sakė Frandsenas. Sceye atveju bendrovė 2016 m. pradėjo bandyti mažesnių prototipų seriją, o 2021 m. pasiekė stratosferą su 215 pėdų (65 metrų) ilgio versija. Naujausia versija siekia 270 pėdų (83 metrus).
Už orą lengvesnė platforma taip pat pasinaudojo medžiagų mokslo pažanga, kuri „1990-ųjų pabaigoje dar nebuvo atrasta arba suprasta“, sakė Frandsenas. Jis pateikė grafeno, atrasto 2004 m., pavyzdį: jis „labai padėjo optimizuoti korpuso stiprumo ir svorio santykį, akumuliatorių energijos tankį ir saulės baterijų našumą, palyginti su jų plotu ir svoriu“.
Ateityje šį dizainą būtų galima padidinti iki aukštybinės platformos sistemos (HAPS), galinčios pakelti net 551 svaro (250 kilogramų) krovinį. Tai būtų 25–50 kartų daugiau nei konkuruojančių stratosferinių platformų, pavyzdžiui, aukštai skraidančių dronų, keliamoji galia, teigia Helena – JAV nepelno siekianti organizacija, turinti pelno siekiantį investicinį padalinį, investavusį į Sceye.
Dabartinė Sceye platforma jau atliko kelias skrydžio demonstracijas su didesniu nei 220 svarų (100 kilogramų) kroviniu ir gali tiekti iki 1 kilovato borto galios bet kokiems joje gabenamiems įrenginiams.
Sunkesnis krovinys ir didesnė galia atveria duris platesnėms misijoms, pavyzdžiui, kada nors viena stratosferoje kybanti Sceye platforma galėtų užtikrinti mobiliojo plačiajuosčio ryšio aprėptį, prilygstančią 500 antžeminių ryšio bokštų. Tai gali praversti tiek gerinant komercines telekomunikacijų paslaugas, tiek teikiant avarinį ryšį per nelaimes.
Per Ramųjį vandenyną
Koncepcija buvo išbandyta po to, kai Sceye platforma 2026 m. rugpjūčio 9 d. pakilo iš savo bazės Naujojoje Meksikoje ir įveikė daugiau nei 9 320 mylių (15 000 kilometrų) per Ramųjį vandenyną iki Japonijos. Per tą 13 dienų kelionę oro laivui reikėjo prasiskverbti per stiprius vėjus ir vengti galimų audrų „taifūnų sezono lange“, sakė Sceye technologijų vadovas Johnny Truongas.
Stratosferinė platforma turi automatinės navigacijos sistemą, leidžiančią oro laivui pačiam skristi iš taško A į tašką B atsižvelgiant į tokius veiksnius kaip vietos vėjo sąlygos, paaiškino Truongas. Tai leidžia operatoriams sutelkti dėmesį į svarbiausius sprendimus: stebėti orų prognozes, vykdyti galimų trajektorijų skrydžio simuliacijas ir sudaryti navigacinių kelio taškų grandinę, kad kelionė būtų kuo sklandesnė.
Ši galimybė pirmą kartą buvo panaudota per ankstesnį 12 dienų skrydį iš Naujosios Meksikos į Braziliją. Tačiau mėnesio trukmės misija į Japoniją ir atgal, pavadinta Service Test 1 (ST1), buvo ilgiausias Sceye platformos bandomasis skrydis ir dislokavimas iki šiol.
„Būdavo atvejų, kai tikrąją planuotą trajektoriją ir skrydžio kelią sutrikdydavo oro pokyčiai“, – „Ars“ sakė Truongas. „Tada platforma tiesiog pasistatydavo saugioje, ramioje vietoje ir kurį laiką išlaikydavo poziciją, kol nepranykdavo nepalankios sąlygos.“
Ryšio bokštas danguje
Atskridusi virš Sikoku – mažiausios iš keturių pagrindinių Japonijos salų – bepilotė Sceye platforma parodė, kaip iš maždaug 54 000 pėdų (16,5 kilometro) eksploatacinio aukščio gali teikti mobiliojo plačiajuosčio ryšio paslaugą išmaniesiems telefonams, nešiojamiesiems kompiuteriams ir net dronams. Demonstracija buvo atlikta kartu su Japonijos telekomunikacijų bendrove SoftBank Corp, kuri taip pat tiesiogiai investavo į Sceye.
Demonstracijos metu Sceye platforma gabeno 4G LTE bazinės stoties atitikmenį. Jos metu buvo imituojamas atsarginio ryšio teikimas per žemės drebėjimą ar panašią didelio masto nelaimę.
„Tai ne pirmas kartas, kai skridome su telekomunikacijų kroviniu, bet pirmą kartą nuskridome į vietovę, kurioje teikiame gyvą paslaugą“, – sakė Truongas. „SoftBank išjungė mobiliojo ryšio aprėptį toje zonoje, o tada mes atskridome ir iš esmės ją užpildėme.“
SoftBank komanda atliko bandymus, apėmusius balso skambučius, tekstines žinutes ir naršymą internete, taip pat „YouTube“ vaizdo įrašų transliavimą ir vaizdo skambučius. Jie taip pat patikrino, ar Sceye platforma gali palaikyti avarinių įspėjimų apie žemės drebėjimus ir cunamius sistemas, taip pat skambučius jūrų avariniu numeriu.
Japonijos bendrovė netgi aprūpino dronus LTE kortelėmis, kad galėtų juos nuotoliniu būdu valdyti naudodama Sceye palaikomą ryšį, ir gavo iš dronų vaizdo perdavimus. SoftBank taip pat atliko duomenų pralaidumo bandymus keliose aplinkose: atviroje paplūdimio erdvėje, miško plote po medžių danga ir patalpoje, pastato viduje.
Sceye palaikomas ryšys išlaikė bandymus visais trimis atvejais, nors Truongas pripažino iš pradžių abejojęs, ar patalpų bandymas pavyks. Sceye komanda buvo nusprendusi nenaudoti platformos ryšio antenos visa galia, kad sumažintų galimus trikdžius ir elgtųsi atsargiai vietos reguliuotojų atžvilgiu.
Atskirame kraštinio skaičiavimo (edge computing) eksperimente Sceye platformoje esantis serveris leido SoftBank pademonstruoti vidutinį 68 milisekundžių duomenų apdorojimo atsako laiką į abi puses. Tai tariamai yra 40 procentų mažesnė delsa, palyginti su įprastu apdorojimo internetinėje debesijoje laiku.
Paaiškinimas: Kraštinis skaičiavimas – tai duomenų apdorojimas arti vartotojo ar įrenginio, o ne tolimuose duomenų centruose. Dėl to sumažėja delsa, todėl paslaugos reaguoja greičiau.
Lazeriai stratosferoje
Bendrovės taip pat išbandė optinį belaidį ryšį, naudojant lazerius duomenims perduoti tarp Sceye platformos stratosferoje ir bokštų ar stočių žemėje. Antžeminė lazerinio nuotolio matavimo sistema siuntė lazerio impulsus į judančią Sceye platformą, kuri turėjo kampinį reflektorių (corner cube reflector), atspindintį lazerio signalus atgal į antžeminę sistemą.
Ateityje Sceye platforma galėtų veikti kaip stratosferinė retransliavimo stotis, jungianti žemųjų Žemės orbitų ryšio palydovus su antžemine infrastruktūra. Tai padėtų sumažinti optinio signalo nuostolius, atsirandančius perduodant tiesiogiai tarp palydovų ir antžeminių stočių per Žemės atmosferą, nes perduodant tarp kosmoso ir stratosferos signalas silpsta gerokai mažiau.
Sceye HAPS tada galėtų veikti kaip „pakartotinis energijos tiekėjas“ (reenergizer), sustiprinantis iš kosmoso gautą optinį signalą ir persiunčiantis jį žemyn, arba netgi persijungti į radijo dažnių ryšio režimus, kurie per debesis iki žemės pasiekia švariau, sakė Truongas.
Platesnis optinio belaidžio ryšio diegimas galėtų padėti susidoroti su didesniu duomenų perdavimo greičiu, kurio tikimasi iš šeštosios kartos (6G) mobiliojo ryšio paslaugų, taip pat suteikti spartesnį internetą ir mobilųjį ryšį labiau nutolusiems pasaulio regionams, kurie nėra prijungti prie antžeminių šviesolaidžių tinklų.
„Reikia, kad šie trys sluoksniai veiktų kartu, jog niekas nebūtų paliktas nuošalyje, bet ir tam, kad būtų galima pasiekti realaus laiko paslaugas, kurios yra pažadėtoji 6G žemė“, – sakė Frandsenas.
Tai taip pat galėtų suteikti papildomo atsparumo pasauliniam ryšiui tuo metu, kai požeminė interneto stuburo dalis – povandeniniai šviesolaidžių kabeliai, jungiantys žemynus ir salas, – susiduria su didesne tyčinės sabotažo grėsme, jau nekalbant apie atsitiktinius kabelių nutrūkimus nuo apkrautų žvejybos tinklų ir laivų inkarų.
„Esate matę istorijų, kai kyla ginčas ir laivas dėl kažkokios priežasties pamiršta pakelti inkarą ir staiga nutraukia vandenyno kabelį“, – sakė Truongas. „Dabar dėl to nereikia nerimauti, nes viskas belaidžiu ryšiu… tai užtikrina atsparumą eksploatacijos požiūriu.“
Ten ir atgal
Kai Sceye platforma rugsėjo 5 d. grįžo į Naująją Meksiką, per 30 dienų kelionę į Japoniją ir atgal ji buvo nuskridusi beveik 18 641 mylią (30 000 kilometrų).
Bendrovė ir jos partneriai jau žvelgia į būsimus bandymus. SoftBank nori atlikti papildomų bandymų, kaip oro laivu greitai atkurti ryšį nelaimių atvejais, taip pat galbūt įrengti kameras ir kitus jutiklius paieškos ir gelbėjimo operacijoms padėti, paaiškino Truongas.
„Galime atskristi ir iš esmės akimirksniu įrengti infrastruktūrą bei teikti paslaugą“, – sakė Truongas. „Taigi šiuo požiūriu svarbu būti pasirengus visus metus ir teikti paslaugą per tas kelias lemiamas dienas, kol bandoma atkurti ryšį.“
Tačiau Sceye taip pat siekia padėti užtikrinti įprastą mobiliojo ryšio aprėptį nepakankamai aptarnaujamose vietovėse, kur šviesolaidžių kabelių tiesimas interneto prieigai yra ekonomiškai pernelyg brangus.
„Daug mūsų būsimų misijų nebus savaitės trukmės – tai bus kelių mėnesių ar net metų trukmės misijos“, – sakė Truongas. „Kitų metų pradžioje planuojame vieną, kuri truks nuo trijų iki šešių mėnesių, o tikslas – pereiti prie visus metus trunkančios veiklos.“
