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

En stille revolution over vores hoveder

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

Hvis de lykkes, kan områder uden dækning forsvinde fra kortet, og prisen på hurtigt internet for borgere i fattigere lande kan falde til et niveau, der i dag kun eksisterer i teorien.

Hvorfor satellitter alene ikke er nok

Ifølge FN's telekommunikationsorgan har næsten en fjerdedel af verdens befolkning stadig meget begrænset adgang til internet – eller slet ingen. Trods tusindvis af satellitter i kredsløb halter visionen om ægte global forbindelse langt bagud i forhold til de løfter, markedsføringen giver.

Årsagerne er ganske jordnære:

• Overbelastning af båndbredden – fra stor højde dækker én satellit et enormt område. Jo flere brugere, desto ringere forbindelseskvalitet, større forsinkelser og lavere hastighed.
• Enorme infrastrukturomkostninger – for at sikre et stabilt signal på ét bestemt sted på Jorden er der behov for en hel flåde af satellitter i lav kredsløbsbane. Det er et ekstremt komplekst og dyrt foretagende.
• Prisen for slutbrugeren – i mange udviklingslande er et satellit-internetabonnement en luksus, som en gennemsnitlig familie simpelthen ikke har råd til.

Derfor kigger flere og flere virksomheder og institutioner lavere – ikke mod rummet, men mod de øvre lag af atmosfæren, et sted mellem 18 og 25 kilometers højde over jorden. Det er præcis 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 nå ud i rummet.

Sådanne platforme kan blandt andet være:

• store heliumfyldte luftskibe,
• varmlufts- eller gasballoner,
• droner med meget stort vingespænd,
• andre lette ubemandede fartøjer.

Disse "himmelstationer" skal svæve over et udvalgt område og fungere som sendere. Fra brugerens perspektiv minder det om en helt almindelig mobilforbindelse eller hjemmeinternet – telefonen eller routeren forbinder sig til netværket, blot via udstyr ophængt højt oppe i stratosfæren frem for en traditionel jordbaseret antenne.

Stratosfærisk internet forkorter signalvejen dramatisk: i stedet for flere hundrede kilometer til en satellit flyver datapakkerne blot ti til tyve kilometer.

Det giver direkte lavere forsinkelser, større forbindelsesstabilitet og mulighed for at betjene mange brugere i et relativt begrænset område på én gang.

Solenergi og uger i luften

En afgørende egenskab ved disse platforme er deres energimæssige selvforsyning. HAPS-konstruktionerne beklædes med solcellepaneler, og overskydende energi lagres i batterier. Det betyder:

• fartøjerne kan holde sig i luften uafbrudt i uger – og nogle gange måneder,
• de har ikke behov for brændstof i traditionel forstand,
• de genererer minimale emissioner sammenlignet med konventionelle fly.

At placere en sender i stratosfæren giver dækning over hundredtusindvis af kvadratkilometer – til langt lavere omkostninger end at bygge tusindvis af mobilmaster eller trække fiberkabler gennem bjerge, ørkener eller tæt jungle.

Fra balloneksperimenter til praktiske løsninger

Idéen er ikke ny. De første koncepter for sådanne platforme dukkede op allerede i 1990'erne, og intensive tests blev gennemført i det følgende årti. Særligt berømt er et ballonprojekt udviklet af et selskab tilknyttet Alphabet-gruppen, som skulle levere billigt internet i svært tilgængelige regioner. Projektet blev dog opgivet for nogle år siden.

Hvorfor? De tekniske problemer blev for dyre at løse: balloner var svære at holde præcist over ét område, kraftig vind kunne ødelægge hele konceptet, og logistikken ved at løfte og hente konstruktionerne ned fra store højder slugte enorme ressourcer. Samtidig udviklede satellitsystemerne sig hurtigt og blev billigere, så de eksperimentelle balloners fordele fordampede.

Den nye bølge af projekter ser dog langt mere moden ud. Teknologien inden for materialer, batterier, autopilot-systemer og software er accelereret voldsomt. Det giver en reel chance for, at stratosfærisk internet holder op med at være en futuristisk kuriositet og i stedet bliver en reel del af telekommunikationsmarkedet.

De mest interessante projekter inden for stratosfærisk internet

Solcelledrevet luftskib fra USA

Det amerikanske selskab Sceye har udviklet et kæmpe luftskib på cirka 65 meters længde, fyldt med helium og drevet af solenergi. Konstruktionen er designet til at fastholde en meget præcis position over et udpeget område i lang tid. Dermed elimineres det største problem med tidligere balloner – drift i vinden.

Ifølge planerne skal luftskibet levere en fuldt funktionel internetforbindelse ved at fungere som en stationær antenne ophængt "i skyerne". Et sådant fartøj kan betjene et stort område og er ideelt eksempelvis til tyndtbefolkede regioner med spredte landsbyer.

Ultralet drone fra Airbus

Selskabet Aalto HAPS, der er tilknyttet Airbus, har valgt en anden tilgang. Deres konstruktion ved navn Zephyr er en slank, ultralet drone med et vingespænd på cirka 25 meter. Hele den øverste del af vingerne er dækket af solcellepaneler. 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 nemmere at servicere og opererer alligevel højt nok til at undgå de fleste skyer og dårlige vejrforhold.

Hydrogendrone og ekstremt billigt internet

Det britiske selskab World Mobile præsenterer endnu en tilgang. Virksomheden har designet en hydrogendreven drone, der skal levere en båndbredde på 200 megabit per sekund. Selskabet har også regnet på, hvad det ser ud som i praksis.

Et konkret eksempel involverer Skotland. Ifølge estimaterne ville blot ni sådanne platforme være nok til at levere hurtigt internet til cirka 5,5 millioner indbyggere. Den månedlige pris per person skulle ligge på hvad der svarer til under én dansk krone. Til sammenligning koster et typisk satellitabonnement i dette scenarie det mangedobbelte.

Prisforskellen mellem stratosfærisk internet og satellitinternet kan vise sig at være afgørende for udviklingslande, hvor husstandsbudgettet er meget stramt.

Hvordan stratosfærisk internet kan ændre netadgangen

Hvis sådanne systemer kommer i bred anvendelse, vil landlige og isolerede områder få mest ud af det. I mange lande er det simpelthen ikke rentabelt for operatører at opstille master der, fordi der er for få potentielle kunder og terrænet er vanskeligt – bjerge, sumpe, ørkener. Stratosfæriske platforme løser dette problem i ét hug.

Mulige anvendelsesområder omfatter blandt andet:

• netadgang til skoler og hospitaler i fjerne regioner,
• nødforbindelser under naturkatastrofer, når den jordbaserede infrastruktur er ødelagt,
• hurtig forbedring af dækningen i regioner med kraftigt voksende brug af mobilt internet,
• understøttelse af præcisionslandbrug, miljøovervågning og systemer til varsling af naturkatastrofer.

Stratosfæren kan dermed blive et slags "manglende mellemled" mellem jorden og kredsløbsbanen – et supplement til klassiske mobilnetværk og satellitkonstellationer snarere end en erstatning for dem.

Regulering og tekniske udfordringer inden kommerciel opstart

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

Regulatorernes beslutninger afgør, om virksomhederne får grønt lys til masseimplementering. Uden klare spilleregler er det svært at planlægge investeringer mange år frem i tiden.

Hvad betyder begreberne latenstid, båndbredde og "hvide pletter"?

Tekniske termer dukker ofte op i diskussioner om det nye internet. Det er værd at forstå dem, fordi de forklarer, hvorfor hele branchen så intenst søger alternativer til satellitter alene.

• Latenstid – den tid, der går fra data sendes, til der modtages et svar. Høj latenstid får videoopkald til at hakke og gør onlinespil meningsløst. Platforme i stratosfæren forkorter signalvejen og forbedrer dermed dette parameter markant.
• Båndbredde – mængden af data, der kan overføres ad gangen, typisk angivet i megabit per sekund. Jo højere, desto flere brugere kan komfortabelt bruge netværket samtidigt.
• Hvide pletter – steder på kortet, hvor internet praktisk talt ikke eksisterer, eller fungerer så dårligt, at selv simple opgaver er svære at udføre.

Netop disse tre elementer – lave forsinkelser, fornuftig båndbredde og dækning uden for byerne – er tænkt som det stratosfæriske internets største styrker.

Hvad kan ændre sig for den almindelige bruger?

For storbyboere vil forskellen måske ikke mærkes i første omgang. De, der vil mærke det mest, er folk langt fra de store byer, hvor valget i dag typisk står mellem langsom LTE og dyrt satellitinternet.

På længere sigt kan endnu en type infrastruktur på markedet skabe et sundt prispres. Når operatørerne får en billigere måde at levere dækning på steder, der hidtil var for dyre, bliver det lettere at tilbyde mere attraktive pakker – også i byerne. Det er også muligt, at der mange steder opstår konkurrence over for de eneste eksisterende udbydere af bredbånd via satellit.

For landene i det Globale Syd kan stratosfærisk internet have endnu større betydning end i Europa. Det er en chance for at springe over det tunge trin med at bygge et tæt net af kabler og master og i stedet gå direkte til løsninger, der virker "oppefra". Lidt ligesom nogle lande sprang fastnettelefoner over og gik direkte til mobiltelefoner.