Aproximadamente un tercio de la población mundial, alrededor de 3 mil millones de personas, no tiene acceso a Internet o tiene conexiones deficientes.debido alimitaciones de infraestructura, disparidades económicas y aislamiento geográfico.

Los satélites y las redes terrestres actuales dejan brechas en las comunicaciones donde, debido a la geografía, instalar equipos de comunicaciones terrestres tradicionales sería demasiado costoso.

Estaciones de plataformas de gran altitud“Los equipos de telecomunicaciones colocados en lo alto del aire, en globos, dirigibles, planeadores y aviones no tripulados” podrían aumentar la igualdad social y económica al llenar los vacíos de conectividad a Internet en la cobertura terrestre y satelital.Esto podría permitir que más personas participen plenamente en la era digital.

Uno de nosotros, Mohamed-Slim Alouini, esun ingeniero electricoquien contribuyó a un experimento que demostró que es posible proporcionaraltas velocidades de datosy cobertura 5G ubicuadesde la estratosfera.La estratosfera es la segunda capa más baja de la atmósfera y se encuentra entre 4 y 30 millas sobre la Tierra.Los aviones comerciales suelen volar en la parte baja de la estratosfera.El experimento midió las señales entre las estaciones de la plataforma y los usuarios en tierra en tres escenarios: una persona que permanece en un lugar, una persona que conduce un automóvil y una persona que opera un bote.

Mis colegas midieron la intensidad de la señal en relación con las interferencias y los niveles de ruido de fondo.Esta es una de las medidas de confiabilidad de la red.Los resultados mostraron que las estaciones de la plataforma pueden admitir aplicaciones de alta velocidad de datos, como la transmisión de videos con resolución 4K, y pueden cubrir de 15 a 20 veces el área de las torres terrestres estándar.

Los primeros intentos deFacebooky Google para implementar comercialmente estaciones de plataforma no tuvieron éxito.Peroinversiones recientes, mejoras tecnológicas e interés de las empresas de aviación tradicionales ystartups aeroespaciales especializadaspuedecambiar la ecuación.

El objetivo es la conectividad global, causa que le valió a las estaciones de plataforma el reconocimiento de la idea en el Foro Económico Mundial 2024Informe de las 10 principales tecnologías emergentes.La iniciativa industrial internacionalAlianza HAPS, que incluye socios académicos, también está avanzando hacia ese objetivo.

Rápido, rentable y flexible

Las estaciones en plataforma serían más rápidas, más rentables y más flexibles que los sistemas basados ​​en satélites.

Como mantienen los equipos de comunicaciones más cerca de la Tierra que los satélites, las estaciones podrían ofrecer señales más fuertes y de mayor capacidad.Esto permitiría comunicaciones en tiempo real lo suficientemente rápidas como para comunicarse conteléfonos inteligentes estándar, capacidades de alta resolución para tareas de imágenes y mayor sensibilidad para aplicaciones de detección.Transmiten datos a través de ópticas de espacio libre, o haces de luz, y sistemas de conjuntos de antenas a gran escala, que pueden enviar grandes cantidades de datos rápidamente.

Los satélites pueden servulnerable a escuchas o interferenciascuando sus órbitas los llevan sobre países adversarios.Pero las estaciones de plataforma permanecen dentro del espacio aéreo de un solo país, lo que reduce ese riesgo.

Las estaciones en plataformas a gran altitud también son más fáciles de instalar que los satélites, que tienen altaslanzamientoymantenimientocostos.Y es probable que los requisitos reglamentarios y los procedimientos de cumplimiento necesarios para asegurar lugares en la estratosfera sean más simples que las complejas leyes internacionales que rigen las órbitas de los satélites.Las estaciones de plataforma también son más fáciles de actualizar, por lo que las mejoras podrían implementarse más rápidamente.

Las estaciones de andén también son potencialmente menos contaminantes que lasmegaconstelaciones de satélitesporque los satélites se queman al reingresar y pueden liberar metales nocivos a la atmósfera, mientras que las estaciones de plataforma pueden funcionar con fuentes de energía limpia como la solar y el hidrógeno verde.

Los desafíos clave para las estaciones de plataforma prácticas son aumentar la cantidad de tiempo que pueden permanecer en el aire durante meses seguidos, aumentar la energía verde a bordo y mejorar la confiabilidad, especialmente durante el despegue y aterrizaje automatizados a través de las capas turbulentas inferiores de la atmósfera.

Más allá de los satélites

Las estaciones de plataforma podrían desempeñar un papel fundamental en situaciones humanitarias y de emergencia al apoyar los esfuerzos de socorro cuando las redes terrestres están dañadas o no funcionan.

Las estaciones también podrían conectarseInternet de las cosas(IoT) y sensores en entornos remotos para monitorear mejor el medio ambiente y administrar los recursos.

En agricultura, las estaciones podrían utilizartecnologías de imagen y detecciónpara ayudar a los agricultores a monitorear la salud de los cultivos, las condiciones del suelo y los recursos hídricos.

Su capacidad paraimágenes de alta resoluciónTambién podría apoyar actividades de navegación y cartografía cruciales para la cartografía, la planificación urbana y la respuesta a desastres.

Las estaciones también podrían cumplir una doble funciónllevar instrumentospara vigilancia atmosférica, estudios climáticos y teledetección de las características de la superficie de la Tierra, la vegetación y los océanos.

De globos a aviones

Las estaciones de plataforma podrían basarse endiferentes tipos de aviones.

Los globos ofrecen un funcionamiento estable y de larga duración a grandes altitudes y pueden estar atados o flotar libremente.Los dirigibles, también conocidos como dirigibles o dirigibles, utilizan gases más ligeros que el aire y son más grandes y maniobrables que los globos.Son especialmente adecuados para vigilancia, comunicaciones e investigación.

Los planeadores y los aviones a motor se pueden controlar con mayor precisión que los globos, que son sensibles a las variaciones de la velocidad del viento.Además, los aviones propulsados, que incluyen drones y aviones de ala fija, pueden proporcionar electricidad a equipos de comunicación, sensores y cámaras.

Energía de próxima generación

Las estaciones de plataforma podrían hacer uso de diversas fuentes de energía, incluidas cada vez másligeroyeficientecélulas solares,baterías de alta densidad de energía,motores de combustión interna de hidrógeno verde,pilas de combustible de hidrógeno verde, que ahora se encuentran en la etapa de prueba y, eventualmente,rayo láser alimentado desde tierraoestaciones solares espaciales.

Elevolución de los diseños de aviones ligerosjunto con los avances enmotores y hélices de alta eficienciapermitir que los aviones vuelen más tiempo y transporten cargas útiles más pesadas.Estosaviones ligeros de última generaciónpodría conducir a estaciones de plataforma capaces de maniobrar en la estratosfera durante períodos prolongados.

Mientras tanto,mejoras en los modelos meteorológicos estratosféricos y los modelos atmosféricosfacilitar la predicción y simulación de las condiciones en las que operarían las estaciones del andén.

Reducir la brecha digital mundial

El despliegue comercial de estaciones en plataforma, al menos para situaciones posteriores a un desastre o de emergencia, podría estar listo para finales de la década.Por ejemplo, un consorcio en Japón, un país con remotas comunidades montañosas e insulares,ha destinado 100 millones de dólarespara estaciones de plataforma de gran altitud alimentadas por energía solar.

Las estaciones de plataforma podrían cerrar la brecha digital al aumentar el acceso a servicios críticos como la educación y la atención médica, brindar nuevas oportunidades económicas y mejorar la respuesta de emergencia y el monitoreo ambiental.A medida que los avances tecnológicos continúan impulsando su evolución, las estaciones de plataforma desempeñarán un papel crucial en un futuro digital más inclusivo y resiliente.

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