یک شرکت هوافضایی آمریکایی گامی مهم به سوی تحقق رؤیای «دکل مخابراتی پرنده» برداشته است. شرکت Sceye اعلام کرد پلتفرم بالن استراتوسفری خود به نام ST1 را در یک مأموریت دوربرد و آزمایشی با موفقیت به پرواز درآورده و توانسته است خدمات ارتباطی مستقیم را به گوشی‌های موبایل معمولی ارائه دهد؛ بدون نیاز به تجهیزات ماهواره‌ای خاص یا دکل زمینی.

این آزمایش نشان می‌دهد که می‌توان با استقرار تجهیزات مخابراتی در لایه استراتوسفر، پوشش وسیعی را با تأخیر کمتر و هزینه‌ی به مراتب پایین‌تر نسبت به ماهواره‌ها ایجاد کرد. فناوری که اگر به بلوغ تجاری برسد، می‌تواند نقش مکمل مهمی برای شبکه‌های موبایل و اینترنت ماهواره‌ای ایفا کند.

پرواز ۳۰ هزار کیلومتری از نیومکزیکو تا ژاپن

بر اساس اعلام Sceye، پلتفرم ST1 در تاریخ ۹ اوت ۲۰۲۶ از ایالت نیومکزیکو در جنوب غربی آمریکا به آسمان پرتاب شد. این بالن بزرگ بدون سرنشین پس از طی مسیری حدود ۳۰ هزار کیلومتری بر فراز اقیانوس آرام، خود را به حریم هوایی ژاپن رساند و حدود یک هفته در همان محدوده به انجام آزمایش‌های ارتباطی پرداخت.

هدف اصلی این مأموریت، سنجش کارایی فناوری در شرایط عملیاتی واقعی و در سناریویی مشابه وقوع بلایای طبیعی بود. تیم Sceye می‌خواست ببیند آیا می‌توان در شرایطی که زلزله، سیل یا طوفان زیرساخت‌های مخابراتی زمینی را به طور کامل از بین برده است، تنها با یک سکوی شناور در ارتفاع بالا، ارتباطات را به سرعت بازگرداند یا خیر.

سکای‌سل؛ قلب تپنده بالن اینترنت‌رسان

بخش کلیدی این آزمایش، سامانه‌ای به نام SceyeCell یا «سکای‌سل» بود؛ آنتنی پیشرفته که روی بدنه بالن نصب شده و برای ارتباط مستقیم با گوشی‌های هوشمند معمولی طراحی شده است. برخلاف اینترنت ماهواره‌ای که اغلب به ترمینال یا گوشی‌های خاص نیاز دارد، این سامانه با همان گوشی که در دست شماست کار می‌کند.

در طول حضور ST1 در نزدیکی ژاپن، مهندسان Sceye مجموعه‌ای از خدمات را با موفقیت آزمایش کردند:

  • ارسال و دریافت پیام متنی
  • برقراری تماس صوتی پایدار
  • اتصال به اینترنت پهن‌باند و مرور وب
  • پخش زنده ویدئو
  • ارتباطات اضطراری و اتصال به پهپادها به‌عنوان رله ارتباطی

شرکت Sceye می‌گوید در مقیاس نهایی، هر بالن عملیاتی می‌تواند منطقه‌ای معادل پوشش حدود ۵۰۰ دکل مخابراتی زمینی را پوشش دهد. البته این عدد به ارتفاع دقیق پرواز، توان آنتن و شرایط جغرافیایی بستگی دارد، اما حتی نیمی از این پوشش نیز تحولی بزرگ در مناطق کم‌تراکم محسوب می‌شود.

فناوری HAPS چگونه کار می‌کند؟

پلتفرم Sceye در دسته «سکوهای ارتفاع بالا» یا HAPS (High Altitude Platform Station) قرار می‌گیرد. این سامانه‌ها در ارتفاع حدود ۲۰ کیلومتری از سطح زمین، یعنی در بخش بالایی استراتوسفر پرواز می‌کنند؛ جایی بسیار بالاتر از مسیر پرواز هواپیماهای مسافربری و بسیار پایین‌تر از مدار ماهواره‌ها.

برخلاف پهپادها یا هواپیماها، این بالن برای ماندن در آسمان به موتور قدرتمند و مصرف مداوم سوخت نیاز ندارد. بدنه غول‌پیکر آن با گاز هلیوم پر شده و به صورت شناور در آسمان باقی می‌ماند. انرژی مورد نیاز تجهیزات مخابراتی و سامانه‌های کنترل نیز از طریق پنل‌های خورشیدی گسترده‌ای که روی سطح بالن نصب شده‌اند تأمین می‌شود.

داخل خبر (468x60)

طراحی به گونه‌ای است که سکو بتواند برای مدت طولانی در یک نقطه جغرافیایی ثابت بماند. Sceye ادعا می‌کند نسخه‌های عملیاتی آینده قادر خواهند بود ماه‌ها و حتی سال‌ها بدون نیاز به فرود، در استراتوسفر به مأموریت خود ادامه دهند.

رقیبی متفاوت برای استارلینک و ماهواره‌ها

در سال‌های اخیر، تمرکز اصلی برای پوشش اینترنت جهانی بر منظومه‌های ماهواره‌ای در مدار پایین زمین مانند استارلینک بوده است. اما Sceye مسیر متفاوتی را انتخاب کرده و به جای پرتاب به فضا، تجهیزات را در استراتوسفر مستقر می‌کند. این نزدیکی به زمین دو مزیت بزرگ دارد:

نخست، تأخیر ارتباطی به شدت کاهش می‌یابد و کیفیت تماس و ویدئو بهبود پیدا می‌کند. دوم، نیازی به پرتاب فضایی پیچیده و پرهزینه نیست و سکو پس از پایان عمر می‌تواند به زمین بازگردد و بازیافت شود. به گفته Sceye، پلتفرم‌های این شرکت مانند ماهواره‌های زمین‌آهنگ (ژئو) عمل می‌کنند؛ با این تفاوت که به جای ارتفاع ۳۶ هزار کیلومتری، تنها در فاصله ۲۰ کیلومتری از زمین قرار دارند؛ یعنی حدود ۱۸۰۰ برابر نزدیک‌تر.

ماهواره‌های زمین‌آهنگ به دلیل همگام بودن سرعت چرخش‌شان با زمین، همیشه یک منطقه ثابت را پوشش می‌دهند. بالن‌های استراتوسفری نیز همین ویژگی را دارند اما با هزینه و تأخیر بسیار کمتر.

کاربرد اصلی؛ از مدیریت بحران تا اتصال روستاها

مهم‌ترین کاربرد فوری این فناوری، واکنش سریع به بحران‌هاست. وقتی طوفان یا زلزله دکل‌ها و فیبر نوری یک منطقه را نابود می‌کند، ارسال یک بالن استراتوسفری می‌تواند ظرف چند ساعت پوشش موبایل را بازگرداند؛ کاری که بازسازی دکل‌ها هفته‌ها زمان می‌برد.

کاربرد دوم، پوشش مناطق دورافتاده، کوهستانی یا جزایر پراکنده است؛ جایی که احداث و نگهداری صدها دکل مخابراتی از نظر اقتصادی به‌صرفه نیست. در چنین مناطقی، یک یا چند بالن می‌توانند با هزینه کمتر، اینترنت پایدار را به روستاها، جاده‌ها و مزارع هوشمند برسانند.

چالش‌های پیش روی دکل پرنده

با وجود موفقیت آزمایش ST1، این فناوری هنوز تا تجاری‌سازی فاصله دارد. پایداری در برابر بادهای شدید استراتوسفر، حفظ دقیق موقعیت جغرافیایی برای ماه‌ها، مدیریت انرژی در شب و روزهای ابری، و همچنین کاهش هزینه تولید و نگهداری بالن‌های غول‌پیکر از جمله چالش‌های فنی و اقتصادی پیش رو هستند.

همچنین مسائل مربوط به قوانین هوانوردی بین‌المللی، تخصیص فرکانس و هماهنگی با اپراتورهای موبایل نیز باید حل شود. با این حال، موفقیت پرواز رفت‌وبرگشتی ۳۰ هزار کیلومتری و آزمایش مستقیم روی گوشی‌های معمولی، نشان می‌دهد که Sceye یکی از جدی‌ترین بازیگران این حوزه است.

اگر این موانع برطرف شوند، در آینده‌ای نه چندان دور ممکن است بخشی از آنتن موبایل گوشی شما به جای دکل کنار جاده، به بالن خورشیدی شناور در لبه فضا وصل باشد.