Dirižabļi iekaro stratosfēru

 

Vislielākās satelītsakaru problēmas saistītas ar kanālu ierobežotību un to nepietiekamo kopējo caurlaides spēju. Lai nodrošinātu aizvien pieaugošos datu pārraides apjomus un novērošanu reālā laika režīmā, vairāku valstu zinātnieki ir radījuši alternatīvu sakaru infrastruktūru, izmantojot dirižabļus.

 

Ar pavadoni nepietiek

2001. gada beigās NATO operācijas laikā Afganistānā tīkla nepietiekamās caurlaides spējas dēļ vienā reizē varēja palaist ne vairāk kā trīs bezpilotu lidmašīnas, lai gan pavisam bija astoņas. Vienlaikus bija iespējams pārraidīt informāciju no divām Predator un vienas Global Hawk lidmašīnas, taču attēla kvalitāte ne vienmēr bija laba. Kopš 2002. gada izdevās palielināt kopējo kanālu kapacitāti, bet, pat palielinot caurlaides spēju, visas problēmas tomēr netika atrisinātas. Potenciālās vajadzības ir krietni lielākas nekā pašreizējo sistēmu iespējas.

Šobrīd orbītā palaists 2,5 reizes mazāk komerciālo satelītsakaru pavadoņu, nekā bija paredzēts.

 

Speciālisti meklē alternatīvu

Lai atrisinātu jaudas problēmas, speciālisti sāka meklēt alternatīvu zemas orbītas satelītsakaru pavadoņiem. Par vienu no optimālākajiem risinājumiem tika atzītas dirižabļu stratosfēras platformas. Tādi aerostatu kompleksi atbilst ģeostacionārām prasībām (spēj ilgstoši atrasties virs noteikta Zemes punkta), un tiem piemīt vairākas priekšrocības, piemēram, tos var operatīvi vadīt no attāluma, kā arī remontēt un atjaunot aparatūru. Antena, kas ir uzstādīta uz aerostata, spēj pārraidīt informāciju 30 kilometru rādiusā.

Pie šī projekta visintensīvāk strādā Japānas, ASV un Lielbritānijas speciālisti, kas cieši sadarbojas ar Eiropas kosmosa aģentūru un slavenākajām universitātēm. Arī Krievijas vadība uzskata, ka bezvadu dirižabļu tehnoloģijai ir lielas perspektīvas. Jau tagad Krievijā ir sērijveida aerostati, kurus var palaist no automašīnas. Tiek izstrādāti projekti, kas paredz izmantot dirižabļus kā alternatīvu satelītiem un mobilo sakaru masta antenām.

 

BARS – aerostatu radiotīkls

BARS ir bezvadu aerostatu radiotīkla projekts, ko realizēja Krievijas speciālisti. Aerostata apvalka tilpums ir 400 kubikmetri, lietderīgā slodze – 120 kilogrami, bet darbības augstums – 1200 metri. Izmantojot šo tehnoloģiju, iespējams atteikties no dārgajiem optisko šķiedru sakaru kanāliem, jo datu pārraides ātrums aerostatu radiotīklā ir tāds pats. BARS palētinās arī mobilos sakarus. Tas ļauj veikt arī kvalitatīvu videonovērošanu lielā teritorijā reālā laika režīmā un atbalsta radio un televīzijas signālu stabilu uztveri.

Aerostati ir izturīgi pret vēja brāzmām, kas ļauj tos izmantot jebkuros laika apstākļos. Tie ir paredzēti tādas aparatūras pacelšanai, kam vajag pastāvīgu energoapgādi, kā arī informācijas apmaiņai ar Zemi. Šiem mērķiem izmanto speciālu kabeļtrosi.  

 

StratSat – dirižabļu komplekss

Lielbritānijas firma ATG veic dirižabļu kompleksa StratSat izstrādi. Dirižabļa korpusa garums ir 220 metri, kas ir aptuveni vienāds trīs Boeing 747s lidmašīnu kopējām garumam, bet augstums – 50 metri. Tā dzinēja jauda ir 450 zirgspēki. Saskaņā ar projektu dirižabļa augšējā daļā, virs apvalka, tiks izvietotas saules baterijas, kas nodrošinās platformas nepārtrauktu darbību. Enerģija, ko saules baterijas spēj sakrāt 14 stundu laikā, baros visas sistēmas arī naktī.

Pirmais aparāts tiks pabeigts 2003.-2004. gadā. Plānots, ka 19 dirižabļu liela flote spēs pilnīgi nodrošināt mobilo telefonu tīklu darbību un internetu, retranslēt televīzijas un ciparu radio signālus. ATG piedāvā aizvietot ar dirižabļiem releja mastus, kas apkalpo mobilos telefonus. Dirižabļi tiks izvietoti stacionārajā pozīcijā pie stratosfēras robežas (20 km augstumā) un varēs palikt atmosfērā līdz pat pieciem gadiem.

Tādus dirižabļus varēs izvietot jebkurā zemes punktā, ērti un ekonomiski nodrošinot mobilo telefonu un interneta tirgus vajadzības. ATG speciālisti uzskata, ka sistēma ļaus paplašināt multimegabitu datu pārraides pakalpojumu pārdošanu, jo mēneša maksa tās lietotājiem būs tikai pieci ASV dolāri.

 

HASPA..un..HALE..

Jau1970. gadu sākumā pēc ASV gaisa karaspēku pasūtījuma NASA sāka izstrādāt jaunas paaudzes beztroses aerostatu. Lai noturētu dirižabli vienā punktā, tika izmantota speciālā navigācijas sistēma, kas vadīja dzinēju kompleksu. Projekts HASPA (High-Altitude Superpressure Powered Aerostat) tika pastāvīgi pilnveidots, un kopš 1998. gada par tā galveno darbuzņēmēju kļuva korporācija Lockheed Martin. Saskaņā ar projektu, HASPA aerostats lidos 20-25 kilometru augstumā, kur vēja ātrums ir daudz mazāks nekā apakšējos un augšējos atmosfēras slāņos. Aerostatam ir paredzēts liels apvalka tilpums – no 100 000 līdz 500 000 kubikmetru. Tas spēj pacelt ievērojamu kravu – raidītājus, dzinējus, saules baterijas u. c. Tomēr darbs pie šī projekta  joprojām nav pabeigts.

Projektu – HALE (High Altitude Long Endurance) - izstrādā Lielbritānijas speciālisti. Topošā aerostata celtspēja ir 600 kilogrami, bet 20 metru garo propelleru darbinās 400 kW saules baterijas. Elektrība, ko ražos šajās baterijās, nodrošinās ūdens sadalīšanu ūdeņradī un skābeklī, kas zem spiediena tiks iesūknēti balonos. Nakts laikā šīs sastāvdaļas sadeg dzinējā, papildinot ūdens krājumus uz dirižabļa. Šo projektu finansē pazīstamā firma Daimler Chrysler Aerospace AG (DASA).

Startosfēras bezvadu piekļuves tīkls Japānā

Pēc Japānas Telekomunikāciju attīstības organizācijas TAO, Japānas Nacionālās aerokosmiskās laboratorijas NAL un  Telekomunikāciju pētnieciskās laboratorijas CRL pasūtījuma uzņēmums Wireless Innovation Systems Gruoup kopā ar pētniecības centru no Mitakas jau kopš 1998. gada izstrādā stratosfēras platformu sistēmu. Bezvadu piekļuves stratosfēras tīkls sastāv no dirižabļiem, kas atrodas 40-50 kilometru attālumā cits no cita. Šo kompleksu, kas ir izvietots 20 kilometru augstumā, paredzēts izmantot kā telekomunikāciju infrastruktūru, kas var nodrošināt pieeju raidošajām sistēmām un specializētajam tīklam. Kompleksa sastāvā ir milimetru viļņu raidītājs, starpplatformu mijiedarbības optiskā sistēma un tīkla aprīkojums.

 

Pēc interneta materiāliem sagatavoja

Marina VĒVERE