Стратосферный ЦОД

Оператор облачных решений RUVDS протестирует возможность развертывания интернет-доступа с помощью высотных зондов. На высоту 30 км компания выведет модуль, оборудованный сервером, бортовым компьютером, экраном, видеокамерой, средствами связи и GPS-маяком. Во время полета стратостат будет раздавать интернет, снимать и передавать видео и данные телеметрии на землю. 

12 апреля 2019 г., в День космонавтики, RUVDS проведет первый в России эксперимент по развертыванию интернета с помощью высотного зонда или стратостата. В RUVDS решили обратиться к опыту Google в проекте Google Project Loon и попробовать воплотить его в жизнь в России.

Зонд стартует из окрестностей Переславля-Залесского и проведет на высоте около 1,5 часа, после чего вернется на землю. На протяжении всего времени полета для проверки связи с "‎сервером в облаках" со страницы проекта можно будет отправлять текстовые сообщения, которые будут передаваться на бортовой компьютер по HTTP-протоколу с помощью трех независимых систем спутниковой связи (Iridium, GlobalStar и "Гонец") и выводиться на экран, установленный на зонде.

В свою очередь, экран с сообщениями и частью горизонта будет снимать камера на борту аппарата. Видеосъемка и полученные послания будут транслироваться по радиоканалу обратно на Землю. Таким образом, наблюдатели смогут следить за перемещением "сервера в облаках". На карту проекта на сайте будет выводиться график полета стратостата с отметками о получении каждого сообщения, благодаря которым организаторы эксперимента смогут вычислить процент потерянной информации "на маршруте".

На качество передачи видеосигнала с высотного зонда на землю непосредственно будет влиять погода. При ясном небе трансляция, как правило, осуществляется без помех на всем протяжении полета - до 70-100 км от точки старта. В условиях облачности дальность передачи может снизиться до 20 км. В любом случае полная версия видеосъемки стратостата будет опубликована после его возвращения. Космический ЦОД планируют найти в радиусе 150 км от места запуска по сигналу бортового GPS-маяка.

Запуск стратостата дешевле запуска спутника

Акционер ГК AltegroSky Сергей Пехтерев выразил благодарность идеологам и реализаторам проекта за стремление к новому и неопробованному. Однако тут же он задался вопросом: если в данном случае используется спутниковый интернет, то зачем нужен стратостат? "И без этого предмета, все находящиеся внизу зрители и потенциальные потребители смогут воспользоваться услугами Iridium, "Гонца" и т.д.", - рассуждает он.  

Управляющий партнер RUVDS Никита Цаплин поясняет, что стратостат может получить интернет либо через базовую наземную станцию, которую со стратостата будет видно на расстоянии сотен километров, либо со спутников. "Когда будет развернута система стратостатов, ближайший к базовой станции зонд будет передавать интернет другим стратостатам на сотни километров. Таким образом, каждый стратостат станет ретранслятором от одной базовой наземной станции, и сигнал будет передаваться от стратостата к стратостату. Спутник в данном случае будет использоваться лишь как резервный канал", – объяснил Никита Цаплин механизм работы решения.

По подсчетам компании, цена запуска стратостата в сотни раз ниже стоимости запуска спутника. Представитель RUVDS предложил оценить стоимость запуска стратостата в сравнении с ценой запуска спутника в расчете на 1 кг. "Так, например, стоимость запуска одного спутника оценивается от $2700 до $140 тыс. за кг. Масса каждого спутника Iridium составляет 860 кг, то есть даже по самой низкой оценке запуск одного такого спутника будет стоить больше $2 млн. Каждый спутник OneWeb весит 147,7 кг, стоимость запуска по минимальной ставке составляет около $400 тыс. Google запускает один стратостат за $20-30 тыс. В нашем случае мы запускаем оборудование массой 3-5 кг по цене менее $1000 за кг", - пояснил ComNews Никита Цаплин. Объемы финансирования проекта компания не раскрывает, но оно происходит из собственных источников.

По оценкам проектного менеджера кластера передовых производственных технологий, ядерных и космических технологий фонда "Сколково" Ивана Косенкова, стоимость проекта составляет несколько сотен тысяч рублей. Он подтвердил, что стоимость запуска стратостата действительно дешевле в десятки, а то и сотни раз стоимости запуска спутника.

Еще одно важное достоинство стратостата перед спутником заключается в том, что аппаратуру в любой момент можно вернуть на землю. Кроме того, такие стратостатные системы можно развернуть весьма оперативно, а для запуска спутника нужно много времени - от его изготовления и тестирования до запуска проходят годы, добавляет специалист Фонда "Сколково". "Здесь можно быстро "облетать" прототип решения, ну или получить быстрый результат для пиар-службы", – прокомментировал он предложенный кейс.

Пилот покажет работоспособность стратостата в России

Никита Цаплин делает упор на то, что речь идет о пилотном запуске для проверки работоспособности системы. Про коммерческое использование пока речи не идет. Однако в случае успешного завершения эксперимента компания продолжит исследовать тему раздачи интернета с помощью стратостатов. "Как показывает общемировая практика и, в частности, проект Google Project Loon, связка "высотный зонд + сервер" способна обеспечить выход в Глобальную сеть для людей в удаленных населенных пунктах, на морских судах, в туристических и разведывательных экспедициях, на рейсовых самолетах, а также в зонах стихийных бедствий в условиях разрушенной наземной инфраструктуры. В перспективе - запуск целой серии стратостатов позволит организовать воздушную сеть, с помощью которой можно будет передавать информацию на многие тысячи километров", - поделился планами он.

"В проекте Google Project Loon планируется использовать стратостаты в широтах, соответствующих 40-й параллели, где воздушные течения крайне стабильны, - указывает Сергей Пехтерев. - Это позволяет инженерам проекта удерживать стратостат в одном и том же районе с высокой точностью - до 1 км. Если такого стабильного воздушного течения не будет, то стратостат быстро улетит из района, где живут потребители, туда, где его мало кто ждет".

Также акционер AltegroSky обращает внимание на надежный высокоскоростной канал между узлом на Земле и стратостатом, который должен находиться внутри зоны покрытия со стратостата, то есть 40-50 км. "Для более-менее заселенных районов европейской части такое можно представить, но на просторах Чукотки или за полярным кругом, сложно будет найти подобный узел на Земле", - говорит он.

Кроме того, надежность самого стратостата тоже вызывает вопросы у Сергея Пехтерева. "Поиск в Google показал, что в 2016 г. стратостаты падали туда, где их совсем не ждали, целых пять раз, в 2017 г. - семь раз. При этом их неконтролируемые падения проходили в том числе и через высоты, где летают гражданские самолеты, - напомнил он. - У меня есть большие сомнения, что служба ОВД России закроет глаза на потенциальные риски такого проекта". По мнению акционера AltegroSky, проект привязного аэростата (по тросу которого можно передать и электроэнергию на борт, и канал в интернет) для временного покрытия относительно компактного района чрезвычайной ситуации имеет больше шансов на успех и практическую реализацию.

По мнению Ивана Косенкова, запуск стратостата для тестирования решений в условиях, приближенных к космическим, - вполне жизнеспособен. Другой вопрос, что для использования в качестве реальной инфраструктуры в это решение нужно вложить огромное количество средств для повышения автономности полета такого "атмосферного спутника". "Нужны большие инвестиции для того, чтобы подобное решение приобрело коммерческое измерение", - сказал он. Хотя кейсу RUVDS пока далеко до продукта, он может быть интересен военным, МЧС, жителям малонаселенных территорий северной части России и работникам нефтегазовой промышленности, заключил Иван Косенков.