Internet fra stratosfæren i stedet for satellitter? Ny idé til global netadgang

En stille revolution over vores hoveder

Forestil dig internet leveret ikke af tusindvis af satellitter, men af skibe og droner, der svæver i stratosfæren. Det lyder som science fiction – men de første projekter er faktisk klar til at blive afprøvet i virkeligheden.

Hvis de lykkes, kan de såkaldte "hvide pletter" med nul dækning forsvinde fra kortet, og prisen på hurtigt internet i fattigere lande kan falde til et niveau, der i dag kun eksisterer i drømme.

Hvorfor satellitter alene ikke er nok

Ifølge FN's telekomagenda har næsten en fjerdedel af verdens befolkning stadig meget begrænset adgang til internet – eller slet ingen. På trods af de tusindvis af satellitter i kredsløb er visionen om ægte global forbindelse fortsat langt fra de marketingmæssige løfter.

Årsagerne er ganske jordnære:

• Overbelastning af båndbredden – fra stor højde dækker en enkelt satellit et enormt område. Når mange brugere er online samtidig, falder forbindelseskvaliteten, forsinkelserne stiger og hastigheden dykker.
• Enorme infrastrukturomkostninger – for at sikre et stabilt signal på ét bestemt sted på Jorden kræves en hel flåde af satellitter i lav kredsløbsbane. Det er ekstremt komplekst og dyrt.
• Prisen for slutbrugeren – i mange udviklingslande er et satellit-internetabonnement en luksus, som en gennemsnitlig familie simpelthen ikke har råd til.

Derfor kigger stadig flere virksomheder og institutioner lavere – ikke mod rummet, men mod de øvre lag af atmosfæren, cirka 18 til 25 kilometer over jordoverfladen. Det er netop her, det stratosfæriske internet skal operere.

Hvad er HAPS-platforme, og hvordan fungerer de?

Det nye koncept bygger på såkaldte HAPS – High Altitude Platform Stations. Det er en fællesbetegnelse for ubemandede fartøjer, der svæver højt over Jorden uden at befinde sig i det ydre rum.

Sådanne platforme kan blandt andet være:

• store luftskibe fyldt med helium,
• balloner med varm luft eller gas,
• droner med meget store vingespænd,
• andre lette ubemandede fartøjer.

Disse "stationer i himlen" skal svæve over et udvalgt område og fungere som sendere. For brugeren minder oplevelsen om et almindeligt mobilnetværk eller hjemmeinternet – telefonen eller routeren forbinder sig til netværket, blot via udstyr ophængt højt oppe i stratosfæren i stedet for en klassisk jordbaseret antenne.

Stratosfærisk internet forkorter signalets rejse markant: i stedet for flere hundrede kilometer til en satellit flyver datapakkerne blot 15 til 25 kilometer.

Det betyder umiddelbart lavere latenstid, større forbindelsesstabilitet og mulighed for at betjene mange brugere i et relativt afgrænset område.

Solenergi og uger i luften

En afgørende egenskab ved disse platforme er deres energimæssige selvforsyning. HAPS-konstruktioner beklædes med solceller, og overskudsenergi lagres i batterier. Det betyder:

• fartøjerne kan forblive i luften uafbrudt i uger – og sommetider endda måneder,
• de behøver ikke brændstof i traditionel forstand,
• de udleder minimale emissioner sammenlignet med konventionelle fly.

At placere en sender i stratosfæren giver dækning over hundredtusindvis af kvadratkilometer – til langt lavere omkostninger end ved opbygning af tusindvis af mobilmaster eller nedlægning af fiberkabler gennem bjerge, ørkener eller tætte jungler.

Fra balloneksperimenter til praktiske løsninger

Idéen er ikke ny. De første koncepter for sådanne platforme dukkede op allerede i 1990'erne, og det efterfølgende årti var præget af intense tests. Særligt husket er de balloner, som et selskab tilknyttet Alphabet-gruppen udviklede – de skulle levere billigt internet til svært tilgængelige regioner. Projektet blev dog opgivet for nogle år siden.

Hvorfor? De tekniske problemer viste sig for dyre at løse: det var svært at holde ballonerne præcist over ét område, kraftig vind kunne ødelægge hele konceptet, og logistikken ved at sende konstruktionerne op og hente dem ned fra stor højde slugte enorme ressourcer. Samtidig udviklede og billiggjorde satellitsystemerne sig hurtigt, så de eksperimentelle balloners fordel forsvandt.

Den nye bølge af projekter ser dog langt mere moden ud. Materialeteknologi, batterier, autopiloter og software har alle taget kæmpeskridt fremad. Det giver en reel chance for, at stratosfærisk internet holder op med at være en futuristisk kuriositet og i stedet bliver en etableret del af telekommunikationsmarkedet.

De mest interessante stratosfæriske internetprojekter

Solcelledrevet luftskib fra USA

Det amerikanske firma Sceye har udviklet et gigantisk luftskib på cirka 65 meters længde, fyldt med helium og drevet af solenergi. Konstruktionen er designet til at holde en meget præcis position over et bestemt område i lang tid. Det eliminerer det store problem med tidligere balloner – at de drev med vinden.

Ifølge planerne skal luftskibet levere en fuldt funktionsdygtig internetforbindelse og fungere som en stationær antenne ophængt "i skyerne". Ét fartøj kan dække et stort område – perfekt til tyndt befolkede regioner med spredte landsbyer.

Ultralet drone fra Airbus-familien

Et andet spor følger selskabet Aalto HAPS, der er tilknyttet Airbus. Deres konstruktion hedder Zephyr og er en slank, ultralet drone med et vingespænd på cirka 25 meter. Hele vingernes overside er beklædt med solceller. Maskinen kan holde sig i luften over ét område i over to måneder uden afbrydelse.

En sådan drone kan betragtes som en "halv-satellit": den kræver ingen raket for at komme op, er langt lettere at servicere, og opererer alligevel højt nok til at undgå de fleste skyer og ugunstige vejrforhold.

Brintdrevet drone og ekstremt billigt internet

Det britiske selskab World Mobile præsenterer endnu en tilgang. Firmaet har designet en brintdrevet drone med en kapacitet på 200 megabit per sekund. Hvad der især vækker opmærksomhed, er de økonomiske beregninger bag løsningen.

Et eksempel fra Skotland viser, at blot ni sådanne platforme ville være nok til at levere hurtigt internet til omkring 5,5 millioner indbyggere. Den månedlige pris per person ville ifølge estimaterne ende på svarende til under én krone. Til sammenligning koster et typisk satellit-abonnement i dette scenarie adskillige hundrede kroner om måneden.

Omkostningsforskellen mellem stratosfærisk og satellitbaseret internet kan vise sig at være afgørende for udviklingslande med meget begrænsede husstandsbudgetter.

Hvordan stratosfærisk internet kan ændre netadgangen

Hvis disse systemer tages i bred brug, er det landlige og isolerede områder, der vil mærke det mest. I mange lande er det simpelthen ikke rentabelt for operatører at opstille master der, fordi der er få potentielle kunder, og terrænet kan være krævende – bjerge, sumpe, ørkener. Stratosfæriske platforme løser dette problem i ét hug.

Mulige anvendelsesområder inkluderer:

• internetforbindelse til skoler og hospitaler i fjerntliggende regioner,
• nødforbindelser under naturkatastrofer, hvor den landbaserede infrastruktur er ødelagt,
• hurtig dækningsforbedring i regioner med hurtigt voksende mobilinternetbrug,
• understøttelse af præcisionslandbrug, miljøovervågning og systemer til varsling om naturkatastrofer.

Stratosfæren kan dermed blive et slags "manglende led" mellem Jorden og kredsløbet – noget der supplerer klassiske mobilnet og satellitkonstellationer frem for at erstatte dem.

Reguleringer og tekniske udfordringer før kommerciel drift

Selvom de første projekter forbereder sig på kommercielle tests, er vejen til fuld skala ikke uden bump. Der skal fastlægges regler for sameksistens med andre kommunikationssystemer. De vigtigste udfordringer drejer sig om:

Det er regulatorernes beslutninger, der afgør, om virksomhederne får grønt lys til masseimplementering. Uden klare spilleregler er det vanskeligt at planlægge investeringer mange år frem.

Forklaring af nøglebegreber: latenstid, båndbredde og "hvide pletter"

I diskussioner om det nye internet dukker tekniske termer jævnligt op. Det kan betale sig at kende dem, for de forklarer præcis, hvorfor hele branchen så intenst søger alternativer til kredsløbsbaserede løsninger.

• Latenstid – den tid, der går fra data sendes, til et svar modtages. Høj latenstid får videokald til at hakke og gør online-spil meningsløse. Platforme i stratosfæren forkorter signalets rejse og forbedrer dette parameter.
• Båndbredde – mængden af data, der kan overføres ad gangen, typisk angivet i megabit per sekund. Jo højere, jo flere brugere kan benytte netværket komfortabelt på samme tid.
• Hvide pletter – steder på kortet, hvor internet praktisk talt ikke eksisterer, eller fungerer så dårligt, at alt ud over simple beskeder er nærmest umuligt.

Netop disse tre elementer – lav latenstid, fornuftig båndbredde og dækning uden for byerne – er det stratosfæriske internets stærkeste kort.

Hvad kan ændre sig for den almindelige bruger?

For folk i storbyerne vil forskellen måske ikke mærkes i første omgang. Det er derimod mennesker langt fra de store byer, der vil opleve den største forandring – steder, hvor valget i dag ofte står mellem langsomt LTE og dyrt satellit-internet.

På længere sigt kan introduktionen af en ny type infrastruktur skabe et gunstigt konkurrencepres på priserne. Når operatørerne får en billigere måde at levere dækning på steder, der hidtil har været for dyre at nå, bliver det lettere at tilbyde attraktive pakker – også til byboere. Desuden kan der i mange områder opstå konkurrence over for de eksisterende enkeltleverandører af satellit-bredbånd.

For lande i det Globale Syd kan stratosfærisk internet have endnu større betydning end i Europa. Det er en chance for at springe etapen med tætte kabel- og mastenetværk over og gå direkte til løsninger, der leverer forbindelsen "oppefra". Lidt ligesom visse lande sprang fastnettelefonen over og gik direkte til mobilt.