Tenemos aviones y drones en nuestro espacio aéreo y satélites en el espacio, pero ¿qué pasa con el espacio intermedio: la estratosfera?
Hay plataformas, como dirigibles, globos y plataformas de ala fija de larga resistencia a larga altitud (HALE) que pueden duplicar funciones ahora realizadas por drones o satélites de una manera más técnica y comercialmente viable.
Los drones comerciales operan en nuestro espacio aéreo a menos de 400 pies. Los aviones comerciales vuelan entre 9-12 km (30,000-39,000 pies). Satélites operar en órbita terrestre baja (LEO, 500-1200 km), órbita terrestre media (MEO, 2000-36,000 km) y órbita terrestre geoestacionaria (GEO, 36,000 km).
Pero, ¿qué pasa con el vasto espacio entre nuestro espacio aéreo y LEO? Los aproximadamente 488 km de espacio conocidos como estratosfera están, en la actualidad, en gran parte deshabitados y subutilizados.
El problema
Imagínese si una plataforma quiere merodear en un solo punto de la Tierra durante un período prolongado de tiempo, ya sea para mantener la conciencia situacional y la vigilancia constante sobre un área de interés o mantener las comunicaciones. Por ejemplo, después de un desastre natural, sería invaluable y salvador tener ojos, oídos y una voz en el cielo monitoreando y ayudando a los afligidos. ¿O qué pasaría si la plataforma pudiera monitorear un desastre natural antes de tocar tierra para recopilar mejores datos sobre el tamaño, la ubicación y la ruta de la tormenta?
Otras razones por las cuales podría ser ventajoso tener video persistente en tiempo real desde el cielo es la vigilancia de vastas regiones y fronteras marítimas, la identificación de objetos de interés y el monitoreo de eventos, incluyendo tormentas, incendios y desastres ambientales, en nombre de los socorristas y la aplicación de la ley. agencias.
Otro ejemplo podría ser la conectividad global a internet. Si las plataformas se unen y se comunican entre sí, podrían conectar el mundo a continuación de una manera mucho más efectiva y eficiente que los cables de fibra óptica con conexión a tierra. Podría monitorear nuestros océanos o proteger a las personas vulnerables de la explotación. Y las posibles aplicaciones militares, de inteligencia y gubernamentales son obvias y sustanciales.
En resumen, las aplicaciones son abundantes y el mercado potencial para este tipo de plataforma es enorme.
Posibles soluciones existentes
En este momento, las plataformas existentes en el aire son aviones no tripulados y aviones, y las plataformas espaciales existentes son satélites. Cada plataforma tiene varios beneficios, pero ninguno está optimizado para muchas de las misiones descritas anteriormente y, por lo tanto, no necesariamente cumplen esas misiones de la manera más eficiente y efectiva.
Dron Quadcopter
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Créditos de imagen: Aeroespacial imposible |
Avión sin tripulación
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Constelación de satélites LEO
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Créditos de imagen: Spire Global |
Satélite GEO
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Las soluciones anteriores están optimizadas para otros tipos de misiones críticas. Por ejemplo, los drones son excelentes para monitorear cultivos o inspeccionar infraestructura (como Drone Deploy software habilitado) o entrega de suministros médicos de emergencia (que Tirolesa y Ala de Google estás haciendo). Aviones operados remotamente como Depredador General Atomics MQ-1 tener aplicaciones militares ofensivas.
Constelaciones de satélites LEO en el espacio, como Spire Global, puede proporcionar predicción y monitoreo marítimo, de aviación y meteorológico, o tomar fotos del mundo, como Planet Labs hace. Por último, los satélites GEO también se pueden usar para monitorear el clima, la comunicación y la vigilancia, pero a un nivel alto, no localizado.
Posibles soluciones futuras
Hay un puñado de empresas que trabajan en soluciones específicamente optimizadas para la misión de merodear en un solo punto. Estas soluciones incluyen globos, dirigibles y plataformas HALE (resistencia a gran altitud a gran altitud) en la estratosfera.
Créditos de imagen: WorldView
Empresas como Somorgujo, WorldView y Viento use corrientes de aire en la estratosfera para merodear sobre un solo punto. Sus plataformas no tienen propulsión a bordo y la estructura consta de dos globos, un ascensor y un globo de lastre. El globo elevador contiene helio o hidrógeno y está sellado con un material especial con recubrimiento UV. Utilizan un compresor para agregar o eliminar aire del globo de lastre para que se vuelva más o menos pesado hacer que el globo suba o baje dependiendo de la velocidad y dirección del viento y de la corriente de aire que les gustaría montar.
- Pro: no puede ver estos globos desde el suelo a simple vista o con la mayoría de los sistemas actuales de rastreo en tierra. Son bastante baratos, se pueden lanzar fácilmente y pueden merodear en una sola área durante días o incluso meses a la vez.
- Con: Sin propulsión, los globos son difíciles de navegar a través de intensos vientos estratosféricos, por lo que puede ser difícil navegar con precisión y mantener los globos sobre el área específica de interés. Los globos no son recuperables cuando el vuelo termina, aunque cuando el globo explota y regresa a la Tierra, es posible que pueda recuperar la carga útil.
Dirigibles
Créditos de imagen: MR1805 (Se abre en una nueva ventana) / Imágenes falsas
- Pro: son bastante grandes, por lo que pueden transportar cargas más pesadas y proporcionar más potencia a la carga útil. Puede volver a aterrizar toda la plataforma para arreglar o recuperar la carga útil y ejecutarla varias veces.
- Con: se pueden ver desde el suelo porque son muy grandes, lo que los hace vulnerables a ser derribados. Empresas como Sceye y Altaeros están utilizando Goodyear Blimp con algunas actualizaciones tecnológicas. Sus aeronaves tienen propulsión o están atadas al suelo debajo, para que puedan controlar mejor a dónde van, y han mejorado la piel resistente a los rayos UV y al ozono.
HALE ala fija
Empresas como Cenit y Skydweller están trabajando en plataformas de ala fija de alta resistencia a larga altitud (HALE). Estos aviones de alta relación de aspecto (que significa alas largas pero delgadas) son alimentados por la luz solar que golpea los paneles solares en las alas. La energía que se genera puede alimentar el avión y la carga útil o puede almacenarse en las baterías. Por lo tanto, si se genera y almacena suficiente energía durante el día para durar toda la noche, el avión puede volar indefinidamente.
- Pro: pueden ser controlados con precisión por un piloto.
- Con: tienen una potencia limitada para la carga útil, ya que la mayor parte de la potencia generada es necesaria para alimentar la aeronave.
* *TRL: nivel de preparación tecnológica
Para todas estas plataformas, habrá desafíos adicionales en las áreas de fabricación y gestión de misiones. Las plataformas deben fabricarse y lanzarse de manera económica, rápida y confiable. Esto lleva tiempo y dinero. Además, hay problemas relacionados con quién supervisará las plataformas una vez que estén en la estratosfera: ¿la compañía que construyó la plataforma o los clientes cuya carga útil tiene la plataforma?
Otro problema que enfrentarán las plataformas que operan en la estratosfera se relaciona con quién regula la estratosfera. Obviamente, poner y operar plataformas en la estratosfera plantea una serie de cuestiones regulatorias y legales que deberán resolverse.
Creo que hay suficiente espacio en este mercado (y ciertamente en la estratosfera) para que todas estas plataformas tengan éxito. Complementan plataformas existentes como drones y satélites y, para ciertas misiones críticas, pueden ser más efectivas y eficientes que sus contrapartes que operan en el espacio aéreo o en LEO / GEO.