منصات عالية الارتفاع لإيصال الإنترنت إلى بقاع العالم النائية
تاريخ النشر: 26th, September 2024 GMT
شمسان بوست / متابعات:
معدات اتصالات متمركزة على بالونات ومركبات جوية وطائرات شراعية يفتقر نحو ثُلث سكان العالم، أي نحو 3 مليارات نسمة، إلى القدرة على الوصول إلى الإنترنت، أو لديهم اتصالات ضعيفة؛ بسبب القيود التي تفرضها البنية الأساسية، والتفاوتات الاقتصادية، والعزلة الجغرافية.
فجوات الاتصالات
وتُخلّف الأقمار الاصطناعية والشبكات الأرضية وراءها، اليوم، فجوات على صعيد الاتصالات، خصوصاً في ظل حقيقة أن معدات الاتصالات الأرضية التقليدية قد تكون مكلفة للغاية، بسبب العوامل الجغرافية.
هنا، قد تسهم محطات المنصات عالية الارتفاع (معدات الاتصالات المتمركزة في الهواء على بالونات غير مأهولة، ومركبات جوية، وطائرات شراعية، وطائرات) في تحسين مستوى المساواة الاجتماعية والاقتصادية، عبر سدّ فجوات الاتصال بالإنترنت في التغطية الأرضية والفضائية. وقد يتيح هذا، بدوره، لأعداد أكبر المشارَكة الكاملة في العصر الرقمي.
شبكات الجيل الخامس الجوية
من بين الخبراء الفاعلين في هذا المجال، محمد سليم العلويني، مهندس كهربائي أسهم في تجربة أظهرت أنه من الممكن توفير معدلات بيانات عالية، وتغطية شبكة اتصالات الجيل الخامس في كل مكان، من طبقة الستراتوسفير.
يذكر أن الستراتوسفير، ثاني أدنى طبقة في الغلاف الجوي، ويتراوح ارتفاعها من 4 إلى 30 ميلاً فوق الأرض. وعادة ما تحلق الطائرات التجارية في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير. وقد تولى القائمون على التجربة قياس الإشارات بين محطات المنصات والمستخدمين على الأرض في 3 سيناريوهات: شخص يقيم في مكان محدد، وآخر يقود سيارة، وثالث يقود قارباً.
ويقول العلويني، إن زملاءه تولوا قياس مدى قوة الإشارة، فيما يتعلق بمستويات التداخل والضوضاء الخلفية، وهو واحد من مقاييس موثوقية الشبكة. وأظهرت النتائج أن محطات المنصات يمكنها دعم التطبيقات ذات المعدلات المرتفعة من البيانات، مثل بث مقاطع الفيديو بدقة «كيه 4 (4K)»، ويمكنها تغطية مساحة من 15 إلى 20 ضعف المساحة التي تغطيها الأبراج الأرضية القياسية.
لم تصادف المحاولات المبكرة التي أقدم عليها «فيسبوك» و«غوغل» لنشر محطات المنصات، النجاح تجارياً. ومع ذلك، فإن الاستثمارات الأخيرة، والتحسينات التكنولوجية، والاهتمام من جانب شركات الطيران التقليدية، والشركات الناشئة المتخصصة بمجال الطيران والفضاء، قد تغير المعادلة.
ويتمثل الهدف من وراء محطات المنصات في توفير قدرة اتصال بالإنترنت على المستوى العالمي، السبب الذي أدى إلى الاعتراف بفكرة محطات المنصات في تقرير «المنتدى الاقتصادي العالمي» لأفضل 10 تقنيات ناشئة لعام 2024. كما تعمل مبادرة «تحالف محطات المنصات عالية الارتفاع»، التي تضم شركاء أكاديميين، على الدفع قدماً نحو هذا الهدف.
محطات سريعة أفضل من الأقمار الاصطناعية
بوجه عام، ستوفر المحطات الأرضية اتصالاً أسرع وأفضل من حيث الجدوى الاقتصادية وأكثر مرونة، عن الأنظمة القائمة على الأقمار الاصطناعية. ولأنها تحافظ على معدات الاتصالات أقرب إلى الأرض عن الأقمار الاصطناعية، فإن محطات المنصات يمكن أن توفر إشارات أقوى وأعلى سعة. وهذا من شأنه أن يتيح الاتصالات في الوقت الحقيقي بسرعة كافية للتواصل مع الهواتف الذكية القياسية، وقدرات عالية الدقة لمهام التصوير، وحساسية أكبر لتطبيقات الاستشعار. وتنقل هذه المحطات البيانات عبر البصريات الفضائية الحرة، أو أشعة الضوء، وأنظمة صفيف الهوائيات واسعة النطاق، التي يمكنها إرسال كميات ضخمة من البيانات بسرعة.
علاوة على ما سبق، فإن الأقمار الاصطناعية عرضة للتنصت أو التشويش، عندما تحملها مداراتها فوق بلدان معادية، بينما تظل محطات المنصات عالية تظل داخل المجال الجوي لدولة واحدة، ما يحد من هذا الخطر.
أضف إلى ما سبق أن محطات المنصات عالية الارتفاع، أسهل في التركيب من الأقمار الاصطناعية، التي تتطلب تكاليف إطلاق وصيانة مرتفعة. ومن المرجح أن تكون المتطلبات التنظيمية والإجراءات المطلوبة لتأمين المواقع في طبقة الستراتوسفير، أبسط عن القوانين الدولية المعقدة، التي تحكم مدارات الأقمار الاصطناعية. كما أن محطات المنصات أسهل من حيث التحديث، وبالتالي يمكن نشر التحسينات بسرعة أكبر.
علاوة على ذلك، تشير الاحتمالات إلى أن محطات المنصات أقل تلويثاً عن مجموعات الأقمار الاصطناعية الضخمة، لأن الأقمار الاصطناعية تحترق عند إعادة الدخول إلى الغلاف الجوي، ويمكن أن تطلق معادن ضارة فيه، في حين يمكن تشغيل محطات المنصات بمصادر الطاقة النظيفة، مثل الطاقة الشمسية والهيدروجين الأخضر.
على الجانب الآخر، تتركز التحديات الرئيسة التي تواجه محطات المنصات، في زيادة الوقت الذي يمكنها البقاء فيه في الهواء، إلى أشهر في المرة الواحدة، وتعزيز الطاقة الخضراء على متنها، وتحسين درجة الموثوقية، خصوصاً في أثناء الإقلاع والهبوط الآلي عبر الطبقات المضطربة السفلية من الغلاف الجوي.
دور حاسم في حالات الطوارئ
يمكن لمحطات المنصات أن تلعب دوراً حاسماً في حالات الطوارئ والحالات الإنسانية، عبر دعم جهود الإغاثة عندما تتضرر الشبكات الأرضية أو تصبح غير صالحة للعمل
كما يمكن لمحطات المنصات كذلك أن تربط أجهزة إنترنت الأشياء وأجهزة الاستشعار في أماكن بعيدة، لمراقبة البيئة وإدارة الموارد بشكل أفضل.
وبالمجال الزراعي، يمكن للمحطات استخدام تكنولوجيا التصوير والاستشعار، لمساعدة المزارعين على مراقبة صحة المحاصيل، وظروف التربة وموارد المياه. كما يمكن أن تدعم قدرتها على التصوير عالي الدقة أنشطة الملاحة والرسم الخرائطي الحاسمة لرسم الخرائط والتخطيط الحضري والاستجابة للكوارث.
ويمكن للمحطات كذلك القيام بمهام متنوعة عبر حمل أدوات لمراقبة الغلاف الجوي، ودراسات المناخ، والاستشعار عن بعد لخصائص سطح الأرض والنباتات والمحيطات.
من البالونات إلى الطائرات
يمكن أن تستند محطات المنصات إلى أنواع مختلفة من الطائرات.
وتوفر البالونات عملية مستقرة وطويلة الأمد على ارتفاعات عالية، ويمكن ربطها أو تعويمها بحرية. أما المناطيد فتعتمد على غازات أخف من الهواء، وهي أكبر وأكثر قدرة على المناورة من البالونات. وتعدّ مناسبة، بشكل خاص، لأغراض المراقبة والاتصالات والأبحاث.
ويمكن التحكم في الطائرات الشراعية، والطائرات التي تعمل بالطاقة بشكل أكثر دقة عن البالونات، والتي تكون حساسة للتغيرات في سرعة الرياح. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للطائرات التي تعمل بالطاقة، التي تتضمن الطائرات المسيّرة والطائرات ذات الأجنحة الثابتة، توفير الكهرباء لمعدات الاتصالات وأجهزة الاستشعار والكاميرات.
يمكن لمحطات المنصات الاستفادة من مصادر طاقة متنوعة، بما في ذلك الخلايا الشمسية خفيفة الوزن والفعالة بشكل متزايد، والبطاريات عالية الكثافة من الطاقة، ومحركات الاحتراق الداخلي للهيدروجين الأخضر، وخلايا وقود الهيدروجين الأخضر، التي هي الآن في مرحلة الاختبار، وكذلك تشغيل أشعة الليزر من محطات الطاقة الشمسية الأرضية أو الفضائية.
وبفضل تطور تصميمات الطائرات الخفيفة الوزن، إلى جانب التقدم في المحركات والمراوح عالية الكفاءة، أصبح بإمكان الطائرات أن تحلق لفترة أطول، مع وجود حمولات أثقل على متنها. وقد تسهم هذه الطائرات الخفيفة الوزن والمتطورة، في إنشاء محطات منصات قادرة على المناورة في طبقة الستراتوسفير لفترات طويلة.
وفي الوقت نفسه، فإن التحسينات في نماذج الطقس الستراتوسفيري، والنماذج الجوية تجعل من الأسهل التنبؤ بالظروف التي ستعمل فيها محطات المنصات ومحاكاتها.
سد الفجوة الرقمية العالمية
من المحتمل أن يتم نشر محطات المنصات التجارية، على الأقل في حالات ما بعد الكوارث أو حالات الطوارئ، بحلول نهاية العقد. على سبيل المثال، خصص كونسرتيوم شركات في اليابان، وهي دولة بها مجتمعات جبلية وجزرية نائية، 100 مليون دولار لمحطات المنصات التي تعمل بالطاقة الشمسية على ارتفاعات عالية.
ويمكن لمحطات المنصات سد الفجوة الرقمية، عبر تعزيز القدرة على الوصول إلى الخدمات الحيوية، مثل التعليم والرعاية الصحية، وتوفير فرص اقتصادية جديدة، وتحسين الاستجابة للطوارئ والمراقبة البيئية. ومع استمرار التقدم في التكنولوجيا في دفع تطورها، تبدو محطات المنصات في طريقها للاضطلاع بدور محوري في مستقبل رقمي أكثر شمولاً ومرونة.
* مجلة «فاست كومباني»
خدمات «تريبيون ميديا»الجيل المقبل من الطاقة
المصدر: شمسان بوست
كلمات دلالية: الأقمار الاصطناعیة طبقة الستراتوسفیر معدات الاتصالات عالیة الارتفاع الغلاف الجوی یمکن أن
إقرأ أيضاً:
السلام والاستقرار في اليمن لا يصنعه جحيم الطائرات
أكدت سلطنة عمان مجددا موقفها الثابت تجاه التصعيد العسكري في اليمن، محذرة، في بيان صدر عن وزارة الخارجية، من تداعيات استمرار الخيار العسكري على استقرار المنطقة وأمنها، ومشددة على أن الحلول المستدامة لا تتحقق إلا بالحوار والتفاوض. وموقف سلطنة عُمان ليس وليد اللحظة الآنية إنما هو امتداد لنهج دبلوماسي عريق اختطته سلطنة عُمان مستندا إلى مبادئ سياسية راسخة وخبرة طويلة في إدارة الأزمات الإقليمية وبرؤية تقوم على تهدئة النزاعات بدلا من تأجيجها.
وعلى النقيض من هذا النهج المسؤول، جاء الهجوم الأمريكي على اليمن ليعكس مرة أخرى خطأ الرهان على القوة العسكرية كحل لمشكلات المنطقة؛ فالقصف الذي أدى إلى سقوط عشرات الضحايا، بينهم نساء وأطفال، لا يحل المشكلة التي أراد حلها ولكنه يضاعف الكارثة الإنسانية في اليمن التي مضى عليها قرابة عقد من السنين حتى باتت واحدة من أسوأ الأزمات في العالم.
إن الضربة العسكرية التي تعرضت لها اليمن والتي تأتي في سياق ضربات سابقة شاركت فيها دولة الاحتلال الإسرائيلي تزيد من تصعيد التوترات في البحر الأحمر، فيما كان الأولى من أمريكا التي تقدم نفسها وسيطا في قضية الشرق الأوسط أن تسعى لعلاج الأسباب الجذرية للصراع. فبدلا من توجيه الجهود نحو دعم عملية سياسية شاملة تنهي معاناة اليمنيين، اختارت الولايات المتحدة مرة أخرى نهج الضربات العسكرية، في تجاهل تام لما أثبتته التجارب السابقة من أن القوة وحدها لا تؤدي إلى حل دائم، بل تعمّق الأزمات وتعزز مناخات العداء والكراهية.
ومن الواضح جدا أكثر من أي وقت سابق أن النهج الأمريكي في التعامل مع أزمات المنطقة يتسم بازدواجية المعايير، وهو ما تجلّى في الموقف من الحرب على غزة. فالولايات المتحدة، التي تقدم دعما غير مشروط لإسرائيل رغم جرائمها في القطاع، ترى في أي تحرك مضاد لهذه الجرائم تهديدا يجب سحقه بالقوة. لكن كيف يمكن تبرير مثل هذه السياسة أمام الشعوب التي ترى في هذه الازدواجية دليلا إضافيا على الانحياز الأمريكي الذي لا يمكن أن يكون أساسا لحلول عادلة ومستدامة؟
أظهرت الأحداث الأخيرة أن استهداف الحوثيين للملاحة في البحر الأحمر كان بمثابة رسالة يائسة إلى العالم، تعكس الإحباط من عجز المجتمع الدولي عن وضع حد لانتهاكات إسرائيل في غزة. وبينما تتجه أمريكا نحو المزيد من التصعيد العسكري في اليمن، فإنها تتجاهل أن معالجة الأسباب الجذرية للأزمات هي السبيل الوحيد لتحقيق الاستقرار، لا القصف ولا فرض العقوبات.
البيان الذي أصدرته سلطنة عُمان يذكر العالم بالسياق التاريخي للأحداث الذي يؤكد أن سياسة الضربات العسكرية لم تؤدِّ إلا إلى مزيد من التدهور في الوضع اليمني، دون تحقيق أي تقدم نحو الاستقرار؛ ولذلك فإن دعوة عُمان المتجددة للحوار هي أكبر بكثير من موقف سياسي تجاه عملية عسكرية ظالمة على اليمن ولكنها خلاصة تجربة سياسية أثبتت نجاحها في أزمات سابقة، وسبيل وحيد للخروج من دائرة العنف المتكرر.
وعلى العالم أن يتحمل مسؤوليته الأخلاقية ليتحرك من أجل وقف الهجمات على اليمن ومعالجة جذور الأزمة، بدلا من الاستمرار في السياسات التي تزيد من المعاناة وتفتح المجال لمزيد من الفوضى. وعلى القوى الدولية، إن كانت جادة في السعي إلى الاستقرار، أن تستمع إلى صوت الحكمة العمانية، وهو صوت العقل والسياسة معا، لأن الطريق إلى السلام لا ينطلق من القصف، بل عبر حل الجذور العميقة للمشكلة وفتح مساحات للحوار وصولا إلى حلول مستدامة.
خبير إسرائيلي: الشرع مستعد للتعاون مع إسرائيل بشرط واحد