Satelitul dronă

June 2016

Cele mai multe regiuni ale lumii nu se bucură de comunicațiile furnizate prin fibră optică, wireless sau de rețelele 4G. Sateliții geo-staționari, care oferă comunicații pentru aceste regiuni, zboară la 36 km deasupra Pământului și, ca atare, au limite în capacitatea și timpul de răspuns, caracteristici importante pentru cererea continuă de lărgime de bandă și de viteză mai mari. Construirea și lansarea sateliților sunt scumpe iar, odată ajunși pe orbită, greu de upgradat. Dronele sunt cu totul altceva, ieftine, ușor de lansat și ușor de actualizat dar, nu pot sta foarte mult timp în aer. Soluția este producerea și utilizarea pseudo-sateliților, UAS/UAV care, la 20 km altitudine, stabilesc comunicarea radio și laser sau, într-un aer rarefit și în lipsa norilor, legături optice, mult mai simple, cu alte drone sau cu un receptor de la sol. Aceștia nu vor arunca bombe și nu vor livra pachete, vor oferi comunicații în bandă largă pentru regiunile defavorizate. Cu un zbor mai jos decât sateliții, dronele vor transmite fotografii mai clare ale Pământului. Dezvoltarea de pseudo-sateliți, care să ducă la reducerea decalajului dintre sateliții din spațiu și dronele care zboară deasupra caselor sau oamenilor, la mică înălțime, a fost demarată de Airbus Defence and Space, încă din anul 2008, prin proiectul Zephyr, un HAPS (High Altitude Pseudo Satellites) UAS/UAV, alimentat cu energie solară. Airbus Defence and Space, parte a Airbus Group, este pe primul loc în Europa în domeniul spațial și de apărare, unde „crează soluții inovatoare și eficiente pentru clienți”, pentru că, „nu este un alt domeniu cu cerințe mai stricte și mai exigente de tehnologie și inginerie decât cel al apărării, securității, exploatării și explorării spațiului”. Compania europeană a intrat în cursa pentru construirea de drone de mare altitudine, alături de agenția NASA și corporația Facebook. În anul 2010, Airbus a înregistrat un record, cu drona Zephyr 7, prototip care a zburat timp de 14 zile (336 ore, 22 min, 18 sec) fără realimentare și cu funcționare continuă, un timp de zbor de opt ori mai mare față de al oricărui alt UAV. Drona a zburat în cerc, deasupra deșertului Yuma din Arizona. Zephyr a devenit lider mondial printre aeronavele cu energie solară, care zboară autonom în stratosferă, deasupra norilor, a traficului aerian și a curenților puternici de aer (jet stream) din troposferă și va oferi servicii la costuri semnificativ mai mici decât aeronavele convenționale, UAV sau sateliți.

„Înlocuirea unei aeronave fără pilot convenționale cu un Zephyr ar economisi 2.000 tone de combustibil pe an”, apreciază Steve Whitby, responsabil pentru proiect (Zephyr Business Development). Mediul este total protejat, drona „produce” poluare zero. Recordurile mondiale, înregistrate FAI (Fédération Aéronautique Internationale), au fost pentru

  • durata de zbor absolută – FAI 16052,
  • durata din clasa de UAV – FAI 16053,
  • altitudinea de 21.562 m (70.740 ft) – FAI 16054.

Acest aparat de zbor combină două avantaje, are anduranța unui satelit și flexibilitatea unui avion, dar costă mai puțin decât fiecare dintre acestea. Poate furniza legături accesibile, locale sau regionale și de durată. Dronele de altitudine alimentate cu energie solară vor putea fi folosite la monitorizarea țintelor militare și de securitate, la urmărirea incendiilor forestiere, la furnizarea de comunicații în caz de urgență sau la conectarea la internet de mare viteză. „Într-o zi, roiuri de drone alimentate cu energie solară ar putea oferi toate aceste servicii”. Deoarece Airbus Defence and Space are experiență în dotarea sateliților cu aparatură, Zefyr va avea în dotare echipament pentru observații pe termen îndelungat. După stabilirea recordurilor de neegalat și finalizarea cu succes a testelor cu prototipul Zephyr 7, s-a trecut la construirea primelor vehicule operaționale, Zephyr 8 (sau Zephyr S), care este numele produsului comandat de Ministerul Apărării din Marea Britanie (Ministry of Defence – MoD). Zborurile inaugurale ale celor două HAPS, tocmai procurate de MoD, sunt programate pentru 2017. Pe lângă reducerea masei, îmbunătățirea eficienței și creșterea puterii disponibile ale matricii de baterii solare, Zephyr 8 vor zbura dincolo de linia de observare (beyond line of sight – BLOS), ceea ce impune ca aeronava să fie pe deplin autonomă din punct de vedere al navigației, al controlului zborului și al energiei, care va fi exclusiv energie solară, atât ziua cât și noaptea. De la o altitudine de 20 km într-o locație fixă,  Zephyr poate vedea la peste 400 km, până la orizont, și poate oferi imagini continue, în timp real, foarte precise, ale Pământului (la rezoluție de 15 cm, folosind camere mici și ușoare) și comunicații în bandă largă pentru zone de peste 1.000 de km2. Imaginile pot fi transmise tot timpul, și pe timp de noapte, prin tehnologia IR (infraroșu). Sistemele radar sunt, de asemenea, în dezvoltare, pentru a permite să efectueze, 24 de ore din 24, 7 zile din 7, supraveghere meteo și să furnizeze informații. Zephyr 8 „IOC” (Initial Operational Capability) va fi disponibil în acest an (primul prototip în 2015) iar Zephyr 8 „FOC” (Full Operational Capability) în 2017-2018. Versiunile viitoare, proiectat a fi disponibile începând din 2018, vor avea o capacitate mai mare pentru sarcina utilă iar aceasta va cuprinde NIIRS 8 (National Imagery Interpretability Rating Scale, calitate 8), RADAR (sistem de detecție cu unde de frecvență radio), LIDAR (Light Detection and Ranging, pentru măsurarea distanțelor), ESM și ELINT (Electronis Surveillance Measures, ELectronic signals INTelligence – sisteme pentru îmbunătățirea capacității de detectare și identificare utilizând senzori electronici), Broadband Comms (comunicații în bandă largă, cu capacitatea transmiterii de semnal multiplu simultan) etc. Recent, conform site-ului futurism.com, care prezintă știri recente din știință și tehnologie, AI, robotică și realitate virtuală, Airbus a anunțat zborul de debut al versiunii Zephyr T. Succesul acestei inițiative și îndeplinirea visului ambițios al specialiștilor din companie vor duce ca HAPS UAS/UAV să petreacă în stratosferă mai mulți ani și să înlocuiască sateliții spațiali scumpi. Revenirea la sol va fi necesară sau se va impune numai pentru up-grade tehnologic al comunicațiilor sau al surselor de energie.

Tags