Атмосферные спутники или коммуникационные дроны

Довольно продолжительное время такой гигант как Google думает о возможности обеспечения интернетом той часть населения планеты куда сегодня телекоммуникационная индустрия не решается прокладывать дорогостоящие оптоволоконные линии. Не покидает идея обеспечения связью таких уголков планеты с воздуха. Если говорить о космических спутниках то в экономическом отношении это никак не дешевле чем оптоволоконные линии.

Таким образом чтобы избежать дорогостоящих пусков на орбиту необходимо использовать атмосферные коридоры. И таким летательным аппаратам уже приклеен термин «атмосферные спутники». В собственной разработке Гугл существовал их проект под названием «Loon». Недавно стало известно, что они приобретают молодую компанию Titan Aerospace, которые специализируются на разработке летательных дронов. Это небольшая группа разработчиков уже успела выпустить пару летательных аппаратов под названием Solara 50 и Solara 60.

Само понятие спутник подразумевает, что летательный аппарат должен после взлета находится в полете довольно продолжительное время. Так вот расчетное время полета Solara 50 составляет 5 лет. Этот аппарат с размахом крыльев около 50 метров весит всего 160 кг. Вся поверхность дрона покрыта солнечными элементами, за счет которых он и будет парить над Землей на высоте 18-20 км. Эта высота относится к верхней границе тропосферы и нижней стратосферы. Напомним, что гражданская авиация аутсайдеры в этой зоне, для которой предельная высота составляет около 15 км. Но это не единственная причина по которой была выбрана такая высота. В этом коридоре зона слабых ветров, скорость которых равна пешеходу. А также эта зона фактически безоблачная. Лишь только перистые облака преобладают в тропической зоне. Данный дрон способен обеспечить связью земную поверхность диаметром в 50 километров.

Беспилотный аппарат Solara

Вышеупомянутый проект «Loon» от Google выполнен в виде воздушного шара, полет которого должен быть обеспечен исключительно воздушными потоками.

Примитивная схема обеспечения связью Google Loon

В свою очередь непредсказуемость воздушных потоков ставят под сомнение управляемость таких воздушных шаров. Вероятно это и послужило причиной переориентирования в сторону самолетов-дронов.

Подготовка к запуску Google Loon

О многообещающих горизонтах перспектив мы поговорили. Теперь попытаемся опуститься за землю и поразмыслить о реалиях данного проекта. Начнем с того, что полномасштабные проекты Titan собирался выпускать лишь только в этом году, а до этого момента были созданы кропнутые версии дронов. Также речь шла о единичных запусках, а не о группах дронов с целью обеспечения связи больших земных площадей. К примеру, для того, чтобы покрыть цифровой связью африканский континент необходимо 11 тысяч Solara 60, которые должны кружить бок о бок. А ведь координировать такой армией дронов не простая задача над решением которой еще не работали.

Дрон-самолет Solara 60

Вызывает сомнения энергетическая сторона дронов. Расчетное время полета около 5 лет. В свою очередь это более тысячи циклов заряда-разряда батареи. Литий-ионные батареи с самыми высокими характеристиками не смогут выдержать такой ресурс. Что касается солнечных элементов, то они способны накапливать максимальный процент энергии в дневное время и минимальный в ночное. А обеспечивать связью необходимо в течении всех суток. Разница между уровнем накопления энергии днем и ночью в десятки раз. Хотя в этом случае и ночная активность пользователей также падает. Весь вопрос в том, достаточно ли будет накапливаемой ночью энергии для обеспечения энергоснабжения системы связи и поддержания полета в целом.

Вопросы безопасности летающих дронов-самолетов также остаются острыми. Это не спутники, которые в случае аварии сгорают в слоях атмосферы. Представьте, сколько в воздухе,покрывая необходимую территорию, может парить дронов? На 50 метров диаметра Земли — 1 аппарат. Вероятность падения на фоне такого большого их числа, думаю, не низкая. От падения такого аппарата могут пострадать как гражданская авиация так и население Земли. Кроме того, один из факторов возможного падения — неравномерные воздушные потоки, воздействию которых подвержены дроны в разных слоях атмосферы в момент взлетов. Какие решения предложат инженеры, пока не известно.