הפלטפורמה האווירית המכונה פסאודו-לוויינים, או HAPS מיועדת לפעול בגובה 20 ק”מ – גבוה מדי עבור מטוסים אך נמוך מדי עבור לויינים ולשמש להשלמת כיסוי תקשורת וצילום
סוכנות החלל האירופית שוקלת להרחיב את פעילותה לאזור חדש של השמים באמצעות סוג חדש של כלי טיס, שישמשו “חוליה חסרה” בין רחפנים לבין לוויינים.
פסאודו-לוויינים לגובה רב, או HAPS (High-altitude pseudo satellites), הם פלטפורמות שצפות או עפות בגובה גבוה ממטוסים קונבנציונליים, אך פועלות יותר כמו לוויינים – אלא שבמקום לעבוד מהחלל הם יכולים לשהות בתוך האטמוספרה במשך שבועות או אפילו חודשים, ולכסות שטח.
בסוכנות החלל האירופית מוסרים כי גובה העבודה הטוב ביותר הוא כ-20 ק”מ, שם יימצא הרחפן או הפסואדו לוויין מעל העננים ורוחות זרם הסילון, ו-10 ק”מ מעל נתיבי המטוסים המסחריים. בגובה זה, מהירויות הרוחות נמוכות מספיק כדי שהכלי יחזיק שם מעמד תקופות ארוכות. מגובה כזה הם יכולים לסקור את הקרקע עד לאופק במרחק של 500 ק”מ, באופן שמאפשר ניטור ומעקב מדויקים, תקשורת ברוחב פס גבוה, או גיבוי לשירותי ניווט לוויניים קיימים.
מספר צוותי סוכנות החלל האירופית חברו לחקור את הפוטנציאל של הפסאודו לוויינים. המומחה למערכות עתידיות אנטוניו צ’יוקולקלה: “עבור תצפית כדור הארץ, הם יכולים לספק כיסוי ממושך ברזולוציה גבוהה באזורי עדיפות – לדוגמה איזורים שנפגעו באסון טבע, ואילו עבור ניווט ותקשורת הם יכולים לסגור כתמים עיוורים בכיסוי ולשלב רוחב פס רחב עם עיכוב אות זניח.
“סוכנות החלל האירופית בודקת כיצד ניתן לחבר את התחומים השונים הללו בצורה הטובה ביותר”.
תורסטן פר (Thorsten Fehr), מומחה תצפית כדור הארץ מסביר, “אנחנו בוחנים את הרעיון הזה כבר עשרים שנה אבל רק עכשיו הוא סוף סוף הופך למציאות. ניתן לזקוף זאת לזכות ההתבגרות של טכנולוגיות מפתח: מיזעור מערכות אוויוניקה, תאים סולאריים בעלי ביצועים גבוהים, סוללות קלות, מזעור של חיישני תצפית כדור הארץ ותקשורת רחבת פס שיכולים לספק שירותים במחיר תחרותי.”
מהנדס הניווט רוברטו פריטו סרדיירה מוסיף כי “יש פוטנציאל ברור למתן תגובה מהירה במצבי חרום, וכן ניתן להסתייע בכלים אלה לכסות את הניווט הלווייני לערים צפופות בעלות רחובות צרים וכן לאיזורים הרריים.”
חברות אירופיות כבר חשפו קווי מוצרים. לדוגמה, איירבוס פיתחה את מה שכינתה זאפיר מכונף, רחפן הפועל באמצעות אנרגית השמש אשר כבר אשר בשנת 2010 השיג שיא עולמי 14 ימי טיסה מתמשכת ללא תדלוק. בגרסתו העדכנית, יהיה הזפיר-S מסוגל להטיס מטענים במשקל כמה עשרות קילוגרם עד שלושה חודשים בכל פעם, עם סוללות משניות שיאפשרו להפעיל אותו גם בלילה. החברה מתכננת לפתח גרסה גדולה יותר שתכונה זפיר-T שתאפשר לכלי לשאת משקל גבוה יותר וגם הספק חשמלי גדול יותר.
Thales Alenia Space בינתיים מכין את Stratobus ספינת אוויר שתוכל לשאת מטענים במשקל עד 250 ק”ג. המנועים החשמליים שלה טסים נגד הרוח כדי לייצב את עצמה. היא גם פועלת באמצעות תאי דלק בלילה. הטיסה הראשונה של הסטרטובוס צפויה בשנת 2021.
2 תגובות
קונאן
לוויני ה-GPS נמצאים בתנועה מתמדת, ומהירותם גבוהה – הם מקיפים את כדור הארץ כל 12 שעות. יש תחנות קרקעיות ששולחות ללווינים את המיקום שלהם, והם מדשרים את הנתון הזה למקלטי ה-GPS.
בגובה 20 ק”מ יש אמנם רוחות, אבל לרוב הן חלשות, ולמזלינו, ניתנות לחיזוי לא רע. הדיוק הנידרש למיקום הכלים האלה הוא לא גבוה (במקרה שאני מכיר – דיוק של עד 2 ק”מ לחצי מהזמן, ו-150 ק”מ ל-95% מהזמן). המנועים של הבלון מתוכננים לתת דחף מספק מאנרגיה סולרית לרוחות במשך רוב ימי השנה.
דרך הגישה לפתרון הבעיה היא: 1) קביעת הדיוק הנידרש, ו-2) מדידת הרוחות הקיימות באותו איזור ו-3) קביעת משטר האנרגיה לשמירה על הדיוק הנידרש בתנאי הרוח הקיימים.
מיקום כל אחד מהלוויינים המשמשים למערכות GPS ידוע ומתעדכן מיידית בכל פעם שמתקיים שינוי במיקום שלו הגדול ממספר מיקרונים (=מיליוניות מטר). לעומת זאת, בגובה של רק 20 ק”מ מעל פני כדור הארץ יש עדיין אטמוספירה ורוחות עזות שיזיזו את הפסוידו-לוויינים האלה למרחקים גדולים יותר בפרקי זמן קצרים (כולנו יודעים שמספיק משב רוח קל להזיז בלון – מה יקרה לבלון-לוויין כשיהיה בסביבה של רוחות במהירות של מאות קמ”ש?). לכן כל פסוידו-לוויין שכזה ייאלץ כל הזמן להפעיל מנועים לשם חזרה למיקום בו הוא אמור להיות – כלומר לשם שהייה של מספר שעות במסלול המקורי תהיה צריכת דלק בערכים ממש מטורפים!) – איך בכלל ניגשים לפיתרון בעייה שכזו?!?