Internetas oro balionais
Viena iš pirmųjų aukštumų interneto tiekimo idėją iškėlė „Google“. 2013 metais kompanija pristatė „Project Loon“ (liet. „Projektas Lionas“) – oro balionų sistemą, kuri turėjo padėti realizuoti sienų neribojamo tinklo koncepciją.
Balionus (15 m pločio, 12 m aukščio) planuota iškelti iki 20 kilometrų – į stratosferą. Aparatai, pamažu leisdamiesi, turėjo veikti maždaug tris mėnesius, o atlikę misiją, balionai nusileistų nurodytoje vietoje.
Kodėl stratosfera? „Project Loon“ inžinieriai paaiškino, kad tokiame aukštyje neskraido lėktuvai, o ir oro sąlygos – stabilios. Be to, ten pučia nuolatinės krypties vėjai, tad galima gan tiksliai planuoti balionų judėjimą. „Project Loon“ programiniais algoritmais nustato balionų skriejimo kryptis. Paskui jie pakyla į tą aukštį, kur vėjas pučia reikiama kryptimi“.
„Google“ nuomone, pagrindinis balionų privalumas – minimalios energijos sąnaudos. Aparate esantys siųstuvai elektrą gauna iš dviejų fotovoltinių baterijų, kurių galingumo pakanka ir įrangos veikimui, ir akumuliatorių įkrovimui nakčiai. Vienas balionas gali užtikrinti internetą 40 kilometrų pločio juostoje.
Internetą naudotojams planuota tiekti ketvirtosios kartos tinklų standartu (LTE). Kai „Google“ aktyviai vystė „Project Loon“, ši belaidė technologija buvo sėkmingai įdiegta dešimtyse viso pasaulio šalių. Balionai turėjo tiekti internetą bent 5 megabitų per sekundę sparta. Specialios antžeminės antenos spartą turėjo padidinti iki 22 Mbs.
Pirmieji bandymai 2015–2016 metais prasidėjo Pietiniame pusrutulyje. „Google“ tokį pasirinkimą paaiškino tuo, kad būtent ten daug rajonų, kur gyventojų tankis mažas ir šviesolaidžius vedžioti pernelyg brangu – o antra, šio regiono šalių įstatymai daug nuolaidžiau vertina skrydžius stratosferoje.
Pirmieji skrydžiai įvyko iš Naujosios Zelandijos į Lotynų Ameriką. Balionai nuskriedavo maždaug 9 000 kilometrų, paskui grįždavo į Australiją. Pradinis projekto tikslas – naudoti balionus skurdesnėse Trečiojo pasaulio šalyse. Tačiau „Project Loon“ atstovai derėjosi ir su Japonijos vyriausybe. Šalis labai susidomėjo interneto oru idėja – taifūnai dažniausiai visas antžemines komunikacijas sunaikina, o balionų ši stichija neveikia ir šie galėtų tiekti internetą ypatingų situacijų metu.
Paskui „Project Loon“ inžinieriai pranoko savo patys save – vienas balionas vietoje planuojamų 90 dienų stratosferoje sugebėjo išbūti beveik 190. Per tą laiką Žemę jis apskriejo mažiausiai devynis kartus. Bet kilo ir nauji sunkumai – oro srautų prognozavimo problemos. „Google“ specialistai gaudavo duomenis apie ateinančias 15 dienų, bet orai neretai keisdavosi jau penktą ar šeštą dieną, tad sunku buvo numatyti ilgalaikes trajektorijas. Kai kada balionai netgi nuskrisdavo priešinga kryptimi – arba nepataikydavo nutūpti suplanuotoje vietoje.
Facebook dronas prieš balionus
Po poros metų prie „Google“ lenktynėse dėl interneto ore prisijungė „Facebook“. Konkurentų veiksmus atidžiai sekęs Markas Zuckerbergas, pristatydamas savo aparatą, iš karto pažymėjo, kad jo kūrinys kur kas ilgaamžiškesnis ir patikimesnis už oro balionus.
Bepilotis aparatas maždaug 18 kilometrų aukštyje gali skraidyti kelis mėnesius. Energiją jis gauna iš sumontuotų ant sparnų fotovoltinių elementų baterijų. Aparato matmenys įspūdingi – pasak „Facebook Connectivity Lab“ techninio direktoriaus Yaelo Maguire'o, drono sparnų mojis primena „Boeing 747“ gabaritus (bendras sparnų ilgis – 28 m), o ilgis – „kaip šešių Toyota Prius automobilių“. O visa tai sveria ne daugiau, nei „keturi Prius ratai“.
2015 metų kovą M.Zuckerbergas sakė, kad jo kompanijos bepilotis aparatas atliko sėkmingą skrydį virš Didžiosios Britanijos. Skrydžiui buvo rengiamasi, bendradarbiaujant su Internet.org projektu, kurio tikslas – suteikti interneto prieigą tiems, kas su tinklu dar nesusipažinę.
Vėliau bepilotis aparatas pavadintas „Aquila“ (lotyniškai „aquila“ reiškia „erelį“). Visiškai sukonfigūruoto aparato naudojama galia ~5000 W. Siųstuvas gali teikti interneto ryšį 40 – 80 km² plote. Sparta – apie 30 Gbps, o tai šimtus kartų daugiau, nei „Loon“ balionai. Iš kur toks skirtumas? „Facebook „internetą nutarė tiekti unikaliais lazeriais, kurių spindulių žmogaus akys nemato. Jų veikimui reikia gerokai mažiau energijos, nei naudojant mikrobangas.
Čia derėtų paminėti, kad ir „Google“ kurį laiką oro interneto vystymui kūrė bepiločius. Kurdama „Loon“, kompanija kūrė ir dronus „Titan“. o „Solara 50“ prototipas buvo pademonstruotas dar 2015 metais. Juo, kaip ir „Project Loon“ balionais, planuota tiekti interneto ryšį toms Žemės vietoms, kur komunikacijos prasčiausios. 2017 metų pradžioje „Alphabet“ paskelbė nutraukianti darbus su dronais ir pasiūlė programuotojams pereiti į kitus projektus – o dėmesį pažadėjo sutelkti į „Loon“ aerostatus.
Labai daug palydovų
„SpaceX“, kitaip nei „Facebook“ ir „Google“, nesiėmė kurti atskiro projekto darbui stratosferoje. Kompanija iš pat pradžių interneto sklaidai planavo naudoti palydovus. Svarbi detalė – tūkstančius palydovų.
Pirmosios kalbos apie projektą prasidėjo dar 2014 metais. Tada paaiškėjo, kad Elonas Muskas į Žemės orbitą planuoja pasiųsti interneto palydovus, kurių masė neturėtų viršyti 113 kg. 2015 metais „SpaceX“ sumanymo įgyvendinimui pritraukė milijardus dolerių. Pažymėtina, kad dalį pinigų tam skyrė ir „Google“.
E.Muskas sakė, kad jau egzistuojantys geostacionarūs palydovai nėra blogi – tiesiog ryšio kokybė netenkina žemiečių poreikių (pernelyg ilgas signalo vėlavimas). Dabar tokie aparatai skrieja 35 000 kilometrų aukštyje. „SpaceX“ savo palydovus nori iškelti iki 1200 kilometrų – tai užtikrintų kokybiškesnį ryšį. Tada kalbėta, kad sistemos kūrimas truktų bent 12–15 metų, o iš viso reikėtų maždaug keturių tūkstančių palydovų – tai yra, tris kartus daugiau, nei dabar yra orbitoje skriejančių palydovų.
Apie E.Musko projektą ilgai nebuvo jokių žinių, tačiau dabar paaiškėjo, kad JAV Federalinė ryšių komisija (FCC) leido iškelti du bandomuosius palydovus – kas ir buvo planuojama padaryti vasario 17 dieną. „Microsat 2a“ ir „Microsat 2b“ aparatai bus iškelti „Falcon 9“ raketa, kuri gabens ir ispanų palydovą „Paz“. Startas vyks iš oro pajėgų bazės Vandenberge.
Dabar E.Muskas žada, kad interneto palydovų grupė bus visiškai parengta iki 2024 metų. Projektas „Starlink“ kainuos apie 10 milijardų JAV dolerių, tačiau „SpaceX“ įkūrėjas vadina tai investicijomis į Marsą – jis įsitikinęs, kad visam pasauliui perduodantys interneto ryšį palydovai atneš didžiulį pelną, kurį jis nukreips Raudonosios planetos įsisavinimui.
Tačiau palydovus rengiasi leisti ne tik „SpaceX“ – analogiškas sistemas nori įgyvendinti iškart kelios kompanijos. Tarp jų – „OneWeb“, „Telesat“, „Space Norway“, „O3b Networks“ ir „Theia Holdings“.
Atskirai paminėti reikėtų būtent „OneWeb“ – nes ji veikia lygiagrečiai su „SpaceX“, kompanijos JAV Kongrese pasisakė tą pačią dieną. „OneWeb“ – tai britų palydovų projektas, į kurią investuoja „Airbus Group“, „Qualcomm“, „Coca-Cola Company“, „Virgin Group“ ir kt. Pirmieji dešimt palydovų bus iškelti artimiausiais mėnesiais. Be to, kitaip nei „SpaceX“ atveju, tai gali būti jau darbinės versijos, o ne bandomieji pavyzdžiai. „OneWeb“ tikslas – sukurti orbitoje sistemą iš 900 palydovų.
